NO330809B1

NO330809B1 - Nukleofil fluorering i fast fase

Info

Publication number: NO330809B1
Application number: NO20035545A
Authority: NO
Inventors: Sajinder Kaur Luthra; Frank Brady; Harry John Wadsworth; Alexander Mark Gibson; Matthias Eberhard Glaser
Original assignee: Hammersmith Imanet Ltd
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2003-12-12
Publication date: 2011-07-25
Also published as: PL367772A1; EP1418950B1; IL159260A; ZA200309558B; BR0210713A; AR036120A1; DE60225299T2; ATE387221T1; SK15772003A3; HUP0400253A2; GB0115927D0; JP2005512952A; KR20040022434A; NZ530159A; CA2450637A1; EE200400008A; RU2315769C9; PL204305B1; IL159260A0; DE60225299D1

Description

NUKLEOFIL FLUORERING I FAST FASE

Den foreliggende oppfinnelsen dreier seg om nye prosesser i fast fase for produksjon av radioaktivt merkede tracere, spesielt for produksjon av<18>F-merkede forbindelser som kan egne seg som radioaktive tracere for positronemisjonstomografi (PET). Oppfinnelsen innbefatter også radiofarmasøytiske sett som utnytter disse nye prosessene.

Halveringstiden for den foretrukne radioisotopen for PET,<18>F, er 110 minutter. Dette er forholdsvis kort og<18>F-merkede tracere for PET må derfor fremstilles og renses så raskt som mulig og helst innen en time før de brukes klinisk. De vanlige syntesemetodene for innføring av fluor-18 er forholdsvis langsomme og krever rensing etter reaksjonen (for eksempel ved HPLC), noe som betyr at det er vanskelig å få et godt utbytte av den<1B>F-merkede traceren for klinisk bruk. Det er også ønskelig med automatisering for å beskytte operatøren mot stråling. Radiofluoreringsprosesser er ofte kompliserte og må forenkles for å gjøre automatiseringen lettere.

Den foreliggende oppfinnelsen tilbyr prosesser i fast fase for å produsere<18>F-merkede tracere raskt og med høy spesifikk aktivitet, men samtidig unngå tidkrevende rensetrinn slik at den resulterende<18>F-merkede traceren egner seg for PET. Fastfasemetodene egner seg også for automatisering med fordeler som enklere produksjon og større produksjonsvolum. Oppfinnelsen innbefatter også radiofarmasøytiske sett som utnytter slike prosesser, og dermed gir radiofarmasøyten eller klinikeren et praktisk middel for fremstilling av en<18>F-merket tracer.

Fra en generell synsvinkel tilbyr oppfinnelsen en prosess for produksjon av en<18>F-merket tracer, som innbefatter å behandle en resinbundet forløper av formel

(I)

med 18F",or å danne den merkede traceren av formel (II)

Når den<18>F-merkede traceren av formel (II) overføres fra den faste fasen til løsningen kan alle de ikke-reagerte forløperrestene som er bundet til resinet separeres fra med enkel filtrering, slik at man unngår behovet for kompliserte renseprosesser, for eksempel ved HPLC. Den<18>F-merkede traceren av formel (II) kan renses ved å fjerne overskudd av F", for eksempel ved ionebytting og/eller fjerning av eventuelt organisk løsningsmiddel. Den resulterende<18>F-merkede traceren av formel (II) kan så lages til som en vandig formulering for klinisk bruk.

Eksempler på tracere som kan<18>F-merkes i samsvar med oppfinnelsen er 2-fluor-2-deoksy-D-glukose (FDG), 6-fluor-L-DOPA (FDOPA), 3'-deoksy-3'-fluortymidin (FLT), 2-(1,1-dicyanopropen-2-yl)-6-(2-fluoretyl)-metylamino)-naftalen (FDDNP), 2-, 5-, og 6-fluor-(2(S)-azetinylmetoksy)pyridin, N-succinimidyl-4-[18F]fluorbenzoat ([18F]-SFB) og peptider. I foretrukne aspekter av oppfinnelsen er traceren som dannes enten FDG, FDOPA, FLT eller FDDNP, og fortrinnsvis FDG eller FDOPA.

I forbindelsene av formel (I) er X en gruppe som fremmer nukleofil substitusjon i en spesifikk posisjon på en bundet TRACER. Eksempler på X er -SO2O-, som i formel (la) nedenfor, eventuelt T, som i formel (Id) nedenfor, eller -N(Ci-6alkyl)2<+->som i formel (lf) nedenfor.

Et annet aspekt av oppfinnelsen er å tilby en prosess for produksjon av en<18>F-merket tracer, som innebærer å behandle en resinbundet forløper av formel (la)

med<18>F for å danne den merkede traceren av formel (II)

og deretter eventuelt

(i) fjerne overskudd av<18>F , for eksempel ved ionebytting, og/eller

(ii) fjerne eventuelle beskyttende grupper, og/eller

(iii) fjerne det organiske løsningsmidlet, og/eller

(iv) formulere den resulterende forbindelsen av formel (II) som en vannløsning.

I forbindelsen av formel (1a) vil FDG, FLT, FDDNP eller en forløper for disse hvor en eller flere funksjonelle grupper er beskyttet, eller en aktivert forløper av FDOPA egne seg som TRACER. Det er FDG eller en forløper for dette som egner seg best som TRACER i forbindelsen av formel (1a).

Som vist i skjema 1 kan forbindelsen av formel (1a) bekvemt fremstilles av et hvilket som helst sulfonsyrefunksjonalisert resin som fås i handelen, som for eksempel Merrifield Resin, NovaSyn<®>TG Bromo Resin, (brommetyl)fenoksymetylpolystyren, eller Wang Resin, som kan reageres med et kloreringsmiddel til det tilsvarende sulfonylkloridresinet. Dette kan utføres ved å behandle resinet med for eksempel fosforpentaklorid, fosfortriklorid, oksalylklorid eller tionylklorid i et egnet inert løsningsmiddel som diklormetan, kloroform eller acetonitril, og varme opp til høy temperatur for en tid. Den overskytende reagensen kan så fjernes fra resinet ved å vaske det med flere porsjoner av det inerte løsningsmidlet. Sulfonylkloridresinet kan så reageres med alkoholanalogen av traceren til den resinbundne forløperen av formel (la). Dette kan utføres ved å behandle resinet med en løsning av alkoholen i et inert løsningsmiddel som kloroform, diklormetan, acetonitril eller tetrahydrofuran, som inneholder en ikke-nukleofil løselig base som natriumhydrid eller et trialkylamin, for eksempel trietylamin eller diisopropyletylamin. Reaksjonen kan utføres ved 10 til 80 °C, men det optimale er romtemperatur i omtrent 1 til 24 timer. Den overskytende alkoholen og basen kan så fjernes fra den faste bæreren ved å vaske det med flere porsjoner av et inert løsningsmiddel som kloroform, diklormetan eller tetrahydrofuran.

I forbindelsene av formel (I) og (la) og i de følgende mer spesifikke aspektene av oppfinnelsen kan «FAST BÆRER» være et hvilket som helst egnet fast stoff som er uløselig i alle løsningsmidler som kan brukes i prosessen, men kan binde BINDELEDD og TRACER kovalent. Egnede eksempler er polymerer som polystyren (som kan podes med blokker, for eksempel av polyetylenglykol), polyakrylamid eller polypropylen, eller glass eller silisium overtrukket med en slik polymer. Den faste bæreren kan foreligge i form av små diskrete partikler som kuler eller nåler, eller som et overtrekk på den indre overflaten av en patron eller et mikrofabrikkert kar.

I forbindelsene av formel (I) og (la) og i de følgende mer spesifikke aspektene av oppfinnelsen kan «BINDELEDD» være en hvilken som helst organisk gruppe som forbinder den reaktive posisjonen med den faste bærerstrukturen med så stor avstand til denne at reaktiviteten blir maksimal. Egnede BINDELEDD består av fra null til fire arylgrupper (fortrinnsvis fenyl) og/eller en d-e-alkyl eller Ci-6-haloalkyl (fortrinnsvis Ci-6-fluoralkyl), og eventuelt en til fire andre funksjonelle grupper som amid eller sulfonamid. Eksempler på slike bindeledd er vel kjent for de som er kjent med faststoff kjemi, og innbefatter:

hvor alle n er heltall fra 0 til 3.

Det vil være åpenbart at det kan være nødvendig å beskytte funksjonelle grupper i TRACER for å unngå ønskede reaksjoner under den radioaktive merkingen. Slik beskyttelse kan lages med standardmetodene i kjemien for beskyttende grupper. Etter at den radioaktive merkingen er komplett kan eventuelle beskyttende grupper fjernes ved enkle prosedyrer som også er kjente. Egnede metodologier for beskyttelse og fjerning av beskyttelsen kan finnes for eksempel i Protecting Groups in Organic Synthesis, Theodora W.

Greene og Peter G. M. Wuts, utgitt av John Wiley & Sons Inc.

Behandling av forbindelsen av formel (I) eller (la) med<18>F" kan utføres ved å behandle dem med en hvilken som helst egnet kilde for18F", som Na<18>F, K18F, Cs<18>F, tetraalkylammonium-<1>8F-fluorid eller tetraalkylfosfonium-<18>F-fluorid. For å øke reaktiviteten av fluoridet kan det tilsettes en faseovergangskatalysator som 4,7,13,16,21,24-heksaoksa-1,10-diazabisyklo[8,8,8]-heksakosan og reaksjonen utføres i et ikke-protisk løsningsmiddel. Under slike forhold dannes det reaktive fluoridioner. Det er fordelaktig om behandlingen med<18>F utføres i nærvær av et egnet organisk løsningsmiddel som acetonitril, dimetylformamid, dimetylsulfoksid, tetrahydrofuran, dioksan, 1,2-dimetoksyetan, sulfolan, N-metylpyrolidininon, ved en ikke-ekstrem temperatur, for eksempel 15°C til 180 °C, fortrinnsvis i det høye området. Når reaksjonen er fullført, er det lett å separere den<18>F-merkede traceren av formel (II) som er løst i løsningsmidlet fra den faste fasen ved filtrering. De samme fluoreringsmetodene kan brukes i de følgende mer spesifikke aspektene av oppfinnelsen.

Eventuelt overskudd av<18>F kan fjernes fra løsningen av<18>F-tracer med alle egnede midler, for eksempel ved ionebytting eller faste absorpsjonsmidler. Egnede ionebytterresiner er blant annet BIO-RAD AG 1-X8 og Vanns QMA og egnede faste absorpsjonsmidler er blant annet aluminiumoksid. Overskuddet av<18>F' kan fjernes ved hjelp av slike faste faser ved romtemperatur i aprotiske løsningsmidler.

Ethvert organisk løsningsmiddel kan fjernes ved en hvilken som helst standard metode, som inndamping ved høy temperatur i vakuum eller ved å føre en strøm av inert gass, som nitrogen eller argon, over løsningen.

Før man bruker den<18>F-merkede traceren kan det være passende å formulere den, for eksempel som vannløsning ved å løse den<13>F-merkede traceren i steril isotonisk saltløsning, som kan inneholde opptil 10 % av et egnet organisk løsningsmiddel som for eksempel fosfatbuffer. Det kan også tilsettes andre stoffer, for eksempel askorbinsyre for å redusere radiolysen.

Et tredje aspekt av den foreliggende oppfinnelsen er en prosess for produksjon av2-18F-fluor-2-deoksy-D-glukose (18F-FDG), som innbefatter å behandle en forløper av formel (Ib) på en fast bærer:

hvor P<1b>, P<2>b,P3bog P<4b>hver, uavhengig av hverandre, er hydrogen eller en beskyttende gruppe,

med<18>F"for å danne den merkede traceren av formel (Hb)

hvor P1b,P2b,P3bog P<4b>hver, uavhengig av hverandre, er hydrogen eller en beskyttende gruppe,

og deretter eventuelt

(i) fjerne overskudd av 18F, for eksempel ved ionebytting, og/eller

(ii) fjerne de beskyttende gruppene, og/eller

(iii) fjerne det organiske løsningsmidlet, og/eller

(iv) formulere den resulterende forbindelsen av formel (Hb) som en vannløsning.

I forbindelsen av formel (Ib) er BINDELEDD fortrinnsvis

hvor n er 0 til 3, og helst er BINDELEDD

og FAST BÆRER er fortrinnsvis et polystyrenresin.

Som beskrevet ovenfor kan eventuelle beskyttende grupper fjernes fra forbindelsen av formel (Hb) med standardmetoder. I en foretrukket realisering av dette aspektet av oppfinnelsen beskyttes hydroksylgruppene på sakkaridene som estere, gjerne Ci.6-alkansyreestere, fortrinnsvis som acetatestere, eller som etere, fortrinnsvis Ci-6-alkoksymetyletere, eller acetaler. Estere, acetaler eller etere som fungerer som beskyttende grupper kan lett fjernes ved hydrolyse, for eksempel i nærvær av syre eller base. De beskyttende gruppene kan fjernes på denne måten ved hjelp av syre- eller basekatalysatorer på fast fase som gjør det unødvendig med nøytralisering etter fjerning av de beskyttende gruppene.

Et fjerde aspekt av den foreliggende oppfinnelsen er en prosess for produksjon av 3'-deoksy-3'-<18>F-fluortymidin (<18>F-FLT), som innbefatter å behandle en forløper av formel (le) bundet på en fast bærer:

hvor P<1c>og P<2c>hver, uavhengig av hverandre, er hydrogen eller en beskyttende gruppe,

med<18>F" for å danne den merkede traceren av formel (lic)

hvorP1c og P<20>hver, uavhengig av hverandre er hydrogen eller en beskyttende gruppe,

og deretter eventuelt

(i) fjerne overskudd av<18>F, for eksempel ved ionebytting, og/eller

(ii) fjerne de beskyttende gruppene, og/eller

(ii) fjerne det organiske løsningsmidlet, og/eller

(iii) formulere den resulterende forbindelsen av formel (Mc) som en vannløsning.

I dette aspektet av oppfinnelsen har de funksjonelle gruppene amin og hydroksyl i tymidinforlø peren påført passende beskyttelse med standardmetoder som nevnt ovenfor. Amin- og hydroksylgruppene beskyttes gjerne som estere, gjerne Ci.6-alkylestere, fortrinnsvis acylestere. Forestrede beskyttende grupper kan lett fjernes ved hydrolyse, for eksempel i nærvær av syre eller base. De beskyttende gruppene kan fjernes på denne måten ved hjelp av syre- eller basekatalysatorer på fast fase som gjør det unødvendig med nøytralisering etter fjerning av de beskyttende gruppene.

I forbindelsen av formel (le) er bindeleddet fortrinnsvis:

hvor n er 0 til 3.

I et annet aspekt av oppfinnelsen kan TRACER i forbindelsen av formel (la) være et peptid eller protein, som f.eks. et peptid som inneholder 2 til 1000 aminosyrer.

Et femte aspekt av oppfinnelsen er en prosess for produksjon av 6-L-<18>F-fluordopa (<18>F-FDOPA), som innbefatter å behandle en forløper av formel (lg) bundet til en fast bærer:

hvor P<1>9,P30og P<49>hver, uavhengig av hverandre, er hydrogen eller en beskyttende gruppe, som for eksempel t-butoksykarbonyl,

med<18>F" for å danne den merkede traceren av formel (Mg)

hvor P<1>0,P39og P<49>hver, uavhengig av hverandre, er hydrogen eller en beskyttende gruppe som t-butoksykarbonyl,

og deretter eventuelt

(i) fjerne overskudd av<18>F, for eksempel ved ionebytting, og/eller

(ii) konvertere -C(0)CF3-gruppen til en hydroksylgruppe, og/eller

(iii) fjerne eventuelle beskyttende grupper, og/eller

(iv) fjerne det organiske løsningsmidlet, og/eller

(v) formulere det resulterende FDOPA som en vannløsning.

I dette aspektet av oppfinnelsen beskyttes hydroksylfunksjonaliteten på utgangsmaterialet DOPA lett som estere, gjerne Ci-6-alkansyreestere, fortrinnsvis som acetatestere, eller karbonatestere som t-butoksykarbonylestere. Syrefunksjonaliteten kan beskyttes som en d-e-alkylester, fortrinnsvis etylester, og aminfunksjonaliteten kan beskyttes som et amid, fortrinnsvis formylamid, eller som en uretan, fortrinnsvis som t-butoksykarbonyluretan. Beskyttende grupper i form av formylester og uretan kan lett fjernes ved hydrolyse, for eksempel i nærvær av syre eller base. De beskyttende gruppene kan fjernes på denne måten ved hjelp av syre- eller basekatalysatorer på fast fase som gjør det unødvendig med nøytralisering etter fjerning av de beskyttende gruppene. Omdanning av -C(0)CF3-gruppen til en hydroksylgruppe kan gjøres ved å behandle den med et oksidasjonsmiddel som meta-klorperbenzosyre og deretter mild sur hydrolyse. I dette aspektet av oppfinnelsen er et spesielt egnet BINDELEDD, og den faste bæreren er gjerne et polystyrenresin.

Et sjette aspekt av den foreliggende oppfinnelsen er en prosess for produksjon av 2-(1 J-dicyanopropen^-yO-S^-fluoretylJ-metylaminoJ-naftalen (FDDNP), som innbefatter å behandle en forløper av formel (lh) bundet til en fast bærer: med<18>F" for å danne den merkede traceren av formel (llh)

og deretter eventuelt

(i) fjerne ureagert<18>F", for eksempel ved ionebytting, og/eller

(ii) fjerne det organiske løsningsmidlet, og/eller

(tii) formulere den resulterende forbindelsen av formel (llh) som en vannløsning.

Et syvende aspekt av oppfinnelsen er en prosess for produksjon av en<18>F-merket tracer, som innbefatter å behandle en forløper av formel (Id) bundet til en fast bærer

med<18>F"for å danne den merkede traceren av formel (Ild)

og deretter eventuelt

(i) fjerne overskudd av<18>F", for eksempel ved ionebytting, og/eller

(ii) fjerne eventuelle beskyttende grupper, og/eller

(iii) fjerne det organiske løsningsmidlet, og/eller

(iv) formulere den resulterende forbindelsen av formel (Ild) som en vannløsning.

I forbindelsen av formel (Id) kan traceren gjerne være en arylholdig forbindelse som for eksempel en fenylholdig forbindelse, fortrinnsvis en substituert fenylring. I ett slikt foretrukket aspekt er den fremstilte traceren FDOPA.

Forbindelsen av formel (Id) kan lett fremstilles av et av de funksjonaliserte resinene som fås i handelen, for eksempel et Merrifield-resin eller Wang-resin. Et BINDELEDD som inneholder hydroksyjodaryl (for eksempel jodfenol) kan gjerne behandles med en uorganisk base, som for eksempel cesiumkarbonat, og deretter tilsettes til resinet, etter at det på forhånd er lagt i et inert løsningsmiddel som N,N-dimetylformamid for svelling slik at det kan reagere ved høy temperatur, for eksempel 30 tit 80 °C. Overskudd av reagenser kan fjernes ved å vaske resinet med mer løsningsmiddel. Det resulterende jodfenolfunksjonaliserte resinet kan så behandles med en kilde for acetatanioner (som eddiksyre, eddiksyreanhydrid eller acetylklorid) i nærvær av et oksidasjonsmiddel som hydrogenperoksid for å danne det tilsvarende diacetoksy-jodfenylfunksjonaliserte resinet. Dette kan så omrøres i et inert løsningsmiddel som diklormetan i nærvær av syre, f.eks. saltsyre, trfluormetansulfonsyre eller eddiksyre ved lav temperatur, gjerne -40 °C til 10 °C før tilsetning av traceren, som gjerne er funksjonalisert som borsyre- eller trialkyltinn-derivat og dermed kan bindes til resinet ved temperaturer som ikke er ekstreme. Som i de foregående trinnene kan den ønskede forbindelsen av formel (Id) separeres ved filtrering og vasking med et inert løsningsmiddel.

I forbindelsen av formel (Id) er BINDELEDD som definert ovenfor, men inneholder en arylgruppe (gjerne fenyl) like inntil l+. Foretrukne eksempler er

I forbindelsen av formel (Id) er Y~ et anion, fortrinnsvis trifluormetylsulfonat (triflat).

Et åttende aspekt av den foreliggende oppfinnelsen er en prosess for produksjon av 6-L-<18>F-fluordopa (<18>F-FDOPA), som innebærer å behandle en forløper av formel (le) bundet til en fast bærer:

hvor P1e,P2e,P3e og P<46>hver, uavhengig av hverandre, er hydrogen eller en beskyttende gruppe og Y" er et anion som for eksempel triflat,

med 18F" for å danne den merkede traceren av formel (Ile)

hvor P<1e>, P<2e>, P<39>og P<4e>hver, uavhengig av hverandre, er hydrogen eller en beskyttende gruppe,

og deretter eventuelt

(i) fjerne overskudd av<18>F", for eksempel ved ionebytting, og/eller

(ii) fjerne eventuelle beskyttende grupper, og/eller

(iii) fjerne det organiske løsningsmidlet, og/eller

(iv) formulere den resulterende forbindelsen av formel (Ile) som en vannløsning.

I dette aspektet av oppfinnelsen kan hydroksyl-, amin- og syrefunksjonaliteten til utgangsmaterialet DOPA lett beskyttes som estere, gjerne Ci-6-alkylestere, fortrinnsvis som acylestere, for eksempel t-butoksykarbonyl, eller etere, fortrinnsvis som Ci-6-alkyletere, eller som amider. Disse beskyttende gruppene kan lett fjernes ved hydrolyse, for eksempel i nærvær av syre eller base. De beskyttende gruppene kan fjernes på denne måten ved hjelp av syre- eller basekatalysatorer på fast fase som gjør det unødvendig med nøytralisering etter fjerning av de beskyttende gruppene.

I forbindelsene av formel (le) er de foretrukne BINDELEDD-gruppene som beskrevet for forbindelsene av formel (Id), og FAST BÆRER er gjerne et polystyrenresin.

Et niende aspekt av den foreliggende oppfinnelsen er en prosess for produksjon av 2-, 5- eller 6-fluor-3-(2(s)-azetidinylmetoksy)pyridiner som innebærer å behandle en forløper av formel (lf) bundet på en fast bærer: hvor gruppene Rf hver, uavhengig av hverandre, er Ci^-alkylgrupper, med<18>F"for å danne den merkede traceren av formel (llf)

og deretter eventuelt

(i) fjerne overskudd av<18>F", for eksempel ved ionebytting, og/eller

(ii) fjerne det organiske løsningsmidlet, og/eller

(iii) formulere den resulterende forbindelsen av formel (llf) som en vannløsning.

Noen av forbindelsene av formel (I) er nye og danner derfor egne aspekter av den foreliggende oppfinnelsen. For eksempel er forbindelser av formel (la), spesielt de av formel (Ib), (le), (lg) og (lh), og forbindelser av formel (Id), spesielt de av formel (le), alle som definert ovenfor, separate aspekter av den foreliggende oppfinnelsen.

Som beskrevet ovenfor innbefatter fordelene med slike prosesser i fast fase for fremstilling av<18>F-merkede tracere at prosessen er relativt rask, rensemetodene er enklere og det er lett å automatisere. Alt dette betyr at prosessene egner seg for fremstilling<18>F-merkede tracere til bruk i PET. Altså tilbyr den foreliggende oppfinnelsen bruk av en prosess for produksjon av en<18>F-merket tracer av formel (II) eller (Ila til llh) til bruk i PET.

Det er en fordel at forløperen av formel (I) bundet til den faste bæreren kan tilbys som del av et sett til et sykehuslaboratorium. Settet kan inneholde en kassett som kan plugges inn i en passende tilpasset automatisert synteseenhet. I tillegg til forløperen bundet til den faste bæreren kan kassetten inneholde en kolonne for å fjerne uønsket fluoridion og en passende beholder koblet slik at reaksjonsblandingen kan kokes inn og produktet kan formuleres etter behov. Reagensene og løsningsmidlene og andre forbruksartikler som kreves til syntesen kan også være med i settet, sammen med en CD med betjeningsprogrammene som gjør det mulig å betjene synteseenheten på en slik måte at man kan tilfredsstille kundens krav til radioaktiv konsentrasjon, volum, leveringstidspunkt m.m.

Det er en fordel hvis alle komponentene i settet skal kastes etter bruk. Dermed er man sikret sterile komponenter av pålitelig kvalitet og reduserer muligheten for kontaminering mellom hver gangs bruk til et minimum.

Oppfinnelsen tilbyr også et radiofarmasøytisk sett for fremstilling av en<18>F-merket tracer til bruk i PET, som innbefatter: (i) en beholder som inneholder en forbindelse av formel (I) eller (la til lh), og

(ii) midler for å eluere beholderen med en kilde for<18>F",

(iii) en ionebytterkassett for å fjerne overskudd av<18>F, og eventuelt

(iv) en kassett for fjerning av beskyttelsen av det resulterende produktet av

formel (II) eller (Ila til llh) i fast fase.

Oppfinnelsen tilbyr videre en kassett til et radiofarmasøytisk sett for fremstilling av en<18>F-merket tracer til bruk i PET, som innbefatter:

(i) en beholder som inneholder en forbindelse av formel (I) eller (la til lh), og

(ii) midler til å eluere beholderen med en kilde for<18>F\

Et ytterligere aspekt av oppfinnelsen er en metode for å fremskaffe et diagnostisk PET-bilde, som innbefatter å bruke et radiofarmasøytisk sett eller en kassett til et radiofarmasøytisk sett som beskrevet ovenfor.

Oppfinnelsen illustreres nedenfor ved hjelp av de følgende eksemplene.

I alle eksemplene brukes følgende forkortelser:

DMF; N,N-dimetylformamid

t: time(r)

tic: tynnskiktkromatografi

THF: tetrahydrofuran

ekv.: ekvivalenter

Eksempler

Eksempel 1.Fremstilling av 2f18Fl- fluor- 2- deoksv- D- qlukose ( FDG)

Mellomprodukt 1

Fremstilling av metvl- 4, 6- 0- benzvlidin- 3- etoksvmetvl- a- D- mannopvranosid Trinn 1: Fremstilling av metvl 4. 6- 0- benzvlidin- g- D- glukopvranosid

I samsvar med Evans, M. E. Carbohydrate Research (1972), 21(3), 473-5, ble

metyl-a-D-glukopyranosid (Aldrich, 257 mmol) i DMF (200 ml) behandlet med a,a-dimetoksytoluen 39,0 g, 257 mmol) og toluensulfonsyre-monohydrat 100 mg i en 1 I rundbunnet kolbe. Denne ble koblet til en Buchi-trakt, pumpet lufttom og rotert. Kolben ble senket i et vannbad på 65 °C og man lot DMF forsiktig

koke inn i damprøret, men ikke destillere av. Temperaturen i vannbadet ble så hevet til 100 °C og DMF ble destillert fra reaksjonsblandingen. Da destillasjonen av reaksjonsblandingen var fullstendig ble den avkjølt og behandlet med en løsning av natriumhydrogenkarbonat (5 g) i vann (750 ml) og etanol (250 ml). Reaksjonsblandingen ble oppvarmet til 95 °C på vannbad og omrørt til produktet ble finfordelt. Reaksjonsblandingen ble så avkjølt til 4 °C og produktet filtrert fra, vasket godt med vann og tørket i vakuum.

sm.p. 207-208,5

Trinn 2 Fremstilling av metvl- 4. 6- 0- benzvlidin- 3- etoksvmetvl- g- D-qlukopvranosid

Metyl-4,6-0-benzylidin-a-D-glukopyranosid (19,2g, 68 mmol), etoksymetylklorid (9,7 g, 81,6 mmol) og tetrabutylammoniumhydroksid (5 ml av en 40 mg/ml-løsning) i diklormetan (150 ml) ble omrørt kraftig med en 10 % vannløsning av natriumhydroksid (200 ml) ved romtemperatur. Etter 5 timer ble vannfasen erstattet med en fersk løsning av 10 % natriumhydroksid i vann (200 ml) som var tilsatt tetrabutylammoniumhydroksid (5 ml av en 40 mg/ml-løsning), og den hurtige omrøringen fortsatte over natten. Den organiske fasen ble så separert fra, tørket over natriumsulfat og inndampet i vakuum. Tynnskiktkromatografi av resten (40-60 heksaner-etylacetat 2:1) på silika utviklet ved sprøyting med cerium(IV)ammoniummolybdat (se ovenfor) tydet på nærvær av tre nye alkylerte produkter. Kromatografi på silika (1 kg, tørrvekt) i en gradient på 40-60 heksaner-etylacetat 2:1 til 1:1 ga tre fraksjoner som med NMR ble bestemt til

Fraksjon 1: metyl-2,3-dietoksymetyl-4,6-0-benzylidin-a-D-glukopyranosid Fraksjon 2: metyl-2-etoksymetyl-4,6-0-benzylidin-a-D-glukopyranosid

Fraksjon 3: metyl-3-etoksymetyl-4,6-0-benzylidin-o-D-glukopyranosid

Trinn 3 Fremstilling av metyl- 2- keto- 3- etoksvmetvl- 4, 6- 0- benzvlidin- g- D-qlukopyranosid

Metyl-4,6-0-benzylidin-3-etoksymetyl-a-D-glukopyranosid (3g, 8,0 mmol) ble behandlet med metylsulfoksid (50 ml) og eddiksyreanhydrid (25 ml) ved romtemperatur i 24 timer til reaksjonen vil bli erklært fullstendig ved tic (petroleter/etylacetat 1:1). fremkalt med ceriumammoniummolybdat. Løsningen ble så fortynnet med dietyleter (200 ml) og vasket med 10% vandig kaliumkarbonatløsning for å hydrolysere overskudd av eddiksyreanhydrid. Eterskiktet ble separert fra og vasket med vann (100 ml). Eterskiktet ble separert fra, tørket over natriumsulfat og konsentrert i vakuum til et krystallinsk fast stoff. Omkrystallisering fra eter/petroleter ga 1,5 g metyl-2-keto-3-etoksymetyl-4,6-0- benzylidin- a-D-glukopyranosid.

Trinn 4 Fremstilling av metvl- 4. 6- Q- benzvlidin- 3- etoksvmetvl- a- D-mannopyranosid

Metyl-2-keto-3-etoksymetyl-4,6-0-benzylidin-o-D-glukopyranosid (0,5 g, 1,3 mmol) i metanol (50 ml) og TH F (10 ml) ble behandlet med natriumborohydrid (200 mg, 5,3 mmol) ved romtemperatur under kontinuerlig omrøring. Reaksjonsblandingen ble så konsentrert i vakuum til en gummiaktig masse og produktet fordelt mellom etylacetat (50 ml) og en 10% vandig løsning av kaliumkarbonat (50 ml). Etylacetatløsningen ble separert fra, tørket over natriumsulfat og konsentrert i vakuum til et sluttprodukt av metyl-3-etoksymetyl-4,6-O-benzylidin-a-D-mannopyranosid.

Eksempel M '\) Fremstilling av perfluorbutan- 1. 4- bis- sulfonvlklorid

(Etter metoden fra Weiming Qiu og Donald J. Burton

Journal of fluorine chemistry, 60 (1993) 93-100.)

Blandingen av 1,4-dijodperfluorbutan (l(CF2)4l) (24,14 g, 53,2 mmol), natriumditionitt Na2S204(24 g, 117,2 mmol) og natriumhydrogensulfat NaHCC*3 (12,8 g, 152,4 mmol) i vann H20 (36 ml) / acetonitril CH3CN (36 ml) bla omrørt i 2 timer ved romtemperatur. Den ble filtrert og filtratet ble konsentrert under redusert trykk for å fjerne acetonitrilen. Resten ble tilsatt H20 (100 ml). Den resulterende løsningen ble omrørt kraftig og behandlet med klorgass Cl2 ved 0°C inntil fargen fra l2 forsvant. Løsningen ble tilsatt diklormetan CH2CI2(100 ml) og blandingen ristet kraftig. Den organiske fasen ble separert fra og vannfasen ble ekstrahert med CH2CI2. Den samlede organiske fasen ble vasket med vann H20, saltløsning, tørket med natriumsulfat Na2S04 og konsentrert til et voksaktig gult fast stoff. (15,4 g, 74%). Omkrystallisering fra heksan ga grålighvite nåler av perfluorbutan-1,4-bis-sulfonylklorid.

<19>F NMR (CDCfe, CFCIa-referanse) 6: -104,4, -119,1.

Eksempel 1 ( ii) Fremstillin<g>av perfluorbutan- 1. 4- bis- sulfonat- dikaliumsalt

Løsningen av kaliumhydroksid KOH (9,8 g, 5 ekv.) i vann H20 (19 ml) ble tilsatt perfluorbutan-1,4-bis-sulfonylklorid (14 g, 35 mmol) gradvis ved 85-90 °C under omrøring. Etter tilsetningen lot man reaksjonen fortsette i mer 4 timer ved samme temperatur, og deretter ble reaksjonsblandingen avkjølt over natten. Den ble filtrert og det faste stoffet ble vasket med litt avkjølt vann og tørket i vakuum til et sluttprodukt av perfluorbutan-1,4-bis-sulfonat-dikaliumsalt<19>F NMR (CD3OD, CFCI3-referanse) 5: -114,00, -120,11.

Eksemoel Kiii) Fremstillin<g>av perfluorbutan- 1. 4- bis- sulfonsvre

(Etter metoden som beskrives i US patent 4329,478, Fred E. Behr.)

Perfluorbutan-1,4-bis-sulfonate-dikaliumsalt (15 g, 34,2 mmol) ble løst i varmt vann (100 ml). Løsningen ble helt over i en ionebytterkolonne med Amberlyst 15-resin, (40x4 cm) som tidligere var vasket med overskudd av 6N HCI og skylt med destillert vann. Kolonnen ble så vasket langsomt med destillert vann og de første 300 ml vannløsning ble tatt vare på. Løsningen ble konsentrert i vakuum og den konsentrerte resten ble tørket under redusert trykk ved 80 °C til et sluttprodukt av perfluorbutan-1,4-bis-sulfonsyre. (11,0 g, 30 mmol, 88 %)

1H NMR (CDCI3)) 6: 8,00

<18>F NMR (CDCI3, CFCb-referanse) 6: -114,7, -121,3.

Eksempel 1 fiv) Fremstilling av perfluorbutan- 1. 4- bis- sulfonsvreanhvdrid

(Etter fremgangsmåten som beskrives i US patent 4329,478, Fred E. Behr.)

Perfluorbutan-1,4-bis-sulfonsyre (11,0 g, -30 mmol) ble blandet med sand og P205(40 g, -10 ekv). Blandingen ble oppvarmet til 140-180 °C og destillert under redusert trykk med tørriskjøling til et råprodukt (5,12 g). Redestillasjon gir rent perfluorbutan-1,4-bis-sulfonsyreanhydrid.

<18>F NMR (CDCI3, CFCb-referanse) 5: -105,7, -121,8.

Eksempel 1M Fremstilling av PS - 4-( benzvletvlsulfonamid) oktafluorbutan- 1-sulfonsvre

En porsjon av polystyrenresinet (Novabiochem, Novasyn resin) (202 mg) som tidligere hadde vært lagt i diklormetan (2 ml) for svelling og deretter suspendert i en annen porsjon diklormetan (2 ml) ble tilsatt det sykliske perfluorbutyl-1,4-sulfonsyreanhydridet (116 mg, 5 ekv). Deretter ble det tilsatt diisopropyletylamin (0,174 ml) og suspensjonen ble omrørt over natten ved romtemperatur. Løsningsmidlet ble fjernet ved filtrering og resinet ble vasket ved tilsetning og etterfølgende frafiltrering av diklormetan (5 ml), metanol (5 ml), DMF (5 ml), vann (5 ml), metanol (5 ml) og diklormetan (5 ml). Det resulterende resinet ble så behandlet med NaOH (1M) i THF/vann (2x2 ml) før det ble vasket med metanol (5 ml), så diklormetan (5 ml) og til slutt igjen metanol (5 ml). Deretter ble resinet tørket i høyvakuum.

<19>F NMR gelfase (referanse CFCI3,300 K): 5 -121,0, -114,8, -113,4

Eksempel Kvi) Fremstilling av PS - 4-( benzvletvlsulfonamid) oktafluorbutan- 1-sulfonvlklorid

En porsjon av resinet fremstilt som i eksempel 1 (v) ovenfor legges til svelling i diklormetan (2 ml) og vaskes så med HCI (1M) i THF/vann (10x5 ml) for å danne den frie sulfonsyren. Resinet vaskes med diklormetan, deretter metanol og så THF før det tørkes i høyvakuum.

Resinet blir så suspendert i diklormetan og tilsatt overskudd av et vanlig kloreringsmiddel som fosforpentaklorid, fosfortriklorid eller tionylklorid. Suspensjonen omrøres i 2 timer før filtrering og vasking av resinet med diklormetan og deretter THF.

Eksempel 1 ( vii) Fremstilling av beskyttet mannopyranoseresin

En løsning av mellomprodukt 1A i THF ble tilsatt til en porsjon av resinet fremstilt som beskrevet i eksempel 1 (vi) ovenfor som tidligere er lagt til svelling i THF. Deretter tilsettes en løsning av kalium-f-butoksid i tetrahydrofuran og suspensjonen omrøres over natten. Etter filtrering vaskes resinet kontinuerlig med diklormetan og THF før det tørkes i høyvakuum.

Eksempel 1 ( viifl Radiofluorerina for å fremstille r18F1- FDG

En porsjon resin fremstilt som i eksempel 1 (vii) og oppbevart i en kassett blir tilsatt en løsning av kryptofix, kaliumkarbonat og [<18>F]-fluorid i tørr acetonitril. Suspensjonen oppvarmes til 85 °C i 10 minutter og deretter filtreres løsningen fra. Løsningen overføres til en C18faststoffekstraksjonskassett og vaskes med vann for å fjerne acetonitril, kryptofix og kaliumkarbonat. Tilsetning av mer acetonitril vasker det radiofluorerte produktet fra kassetten inn i en løsning av 0,1 M HCI. Denne løsningen oppvarmes i 5 minutter før nøytralisering og analyse.

Eksempel 2 Fremstilling av 2-( 1. 1- dicvanopropen- 2- vh- 6-( 2- r18F1- fluoretvn-( metvlamino)- naftalen ( FDDNP)

Eksempel 2( i) - Fremstilling av PS - 4-( benzvletvlsulfonamid)- butan- 1-sulfonvlklorid

En suspensjon av resin som var lagt til svelling i diklormetan (5 ml) ble tilsatt overskudd av 1,4-butandisulfonylklorid i diklormetan sammen med et overskudd av trietylamin. Suspensjonen omrøres ved romtemperatur over natten. Etter filtrering vaskes resinet med diklormetan og deretter i denne rekkefølgen metanol, THF, vann, metanol og en ny porsjon diklormetan. Etter den siste vaskingen tørkes resinet i vakuum.

Eksempel 2( ii) - Fremstilling av 2-( 1. 1- dicvanopropen- 2- vh- 6-( 2- etvh-( metvlamino)- naftalen- resin

En suspensjon av det ovennevnte resinet som har ligget til svelling i diklormetan (2 ml) tilsettes overskudd av 2-(1,1-dicyanopropen-2-yl)-6-(2-hydroksyetyl)-metylamino)-naftalen i diklormetan sammen med et overskudd av trietylamin. Suspensjonen omrøres ved romtemperatur over natten. Etter filtrering vaskes resinet med diklormetan og deretter med THF. Etter den siste vaskingen tørkes resinet i vakuum.

Eksempel 2( iii)- Radiofluorerina for å fremstille f18Fl- FDDNP

En porsjon av resinet som oppbevares i en kassett tilsettes en løsning i tørr acetonitril av kryptofix, kaliumkarbonat og [<18>F]-fluorid. Suspensjonen oppvarmes til 85 °C i 10 minutter og deretter filtreres løsningen fra. Resinet vaskes med acetonitril (1 ml) og alt innholdet slås sammen før løsningen inndampes og produktet deretter formuleres.

Eksempel 3 - Fremstilling av r18F1- fluorbenzen

Eksempel 3 Ci ) Fremstilling av PS iodfenvlbenzvleter

En suspensjon av Wang-resin som hadde ligget til svelling i DMF (2 ml) ble tilsatt en løsning av cesiumkarbonat og jodfenol i DMF. Blandingen ble omrørt i 3 timer ved 60 °C og deretter satt i romtemperatur over natten. Etter filtrering ble resinet vasket med metanol, diklormetan, DMF og THF i denne rekkefølgen og deretter tørket i høyvakuum.

Eksempel 3 ( ii) Fremstilling av PS diacetoksv- iodfenvlbenzvleter

En suspensjon av det ovennevnte resinet ble behandlet med eddiksyreanhydrid og hydrogenperoksid (se metoden fra S. Ficht, Tetrahedron, 57 (2001) 4863) i forholdet 4:1 ved 40 °C over natten. Resinet ble så filtrert og vasket grundig med metanol og så tørket i høyvakuum til det var tørt.

Eksempel 3 ( iii) - Fremstilling av PS ( fenvl)( 4- fenvlbenzvleter) jodoniumtriflat

En suspensjon av resinet fra eksempel 3 (ii) i diklormetan tilsettes trifluormetansulfonsyre dråpevis ved -30 °C i 15 minutter. Blandingen blir så varmet opp til 0°C, holder denne temperaturen i 15 minutter til omrøres deretter ved romtemperatur over natten. Suspensjonen blir så avkjølt til -30 °C, tilsettes fenylborsyre og omrøres i 1 time før den varmes opp til romtemperatur og omrøres videre over natten. Deretter filtreres blandingen og vaskes grundig med diklormetan og dietyleter før den tørkes i vakuum.

Eksempel 3( iv) - Radiofluorering for å fremstille f18Fl- fluorbenzen

En porsjon av resinet i en kassett tilsettes en løsning av kryptofix, kaliumkarbonat og [<18>F]-fluorid i tørr acetonitril. Suspensjonen oppvarmes til 85 °C, holder denne temperaturen i 10 minutter og deretter filtreres løsningen fra. Resinet vaskes med acetonitril (1 ml) og alt innholdes slås sammen før løsningen inndampes og produktet deretter formuleres.

Claims

1. En prosess for produksjon av en<18>F-merket tracer,karakterisert vedat den innbefatter å behandle en resinbundet forløper av formel (I)

hvor X er en gruppe som begunstiger nukleofil substitusjon i en spesifikk posisjon på TRACER, med<18>F"for å danne den merkede traceren av formel (II)

2. En prosess for produksjon av en<18>F-merket tracer i henhold til krav 1,karakterisert vedat den innbefatter å behandle en resinbundet forløper av formel (la)

med<18>F"for å danne den merkede traceren av formel (II)

og deretter eventuelt (i) fjerne overskudd av<18>F", for eksempel ved ionebytting, og/eller (ii) fjerne eventuelle beskyttende grupper, og/eller (iii) fjerne det organiske løsningsmidlet, og/eller (iv) formulere den resulterende forbindelsen av formel (II) som en vannløsning.

3. En prosess i henhold til krav 1 eller 2 for produksjon av 2-<18>F-fluor-2-deoksy-D-glukose (<18>F-FDG),karakterisert vedat den innbefatter å behandle en forløper, bundet til en fast bærer, av formel (Ib):

hvor P<1b>, P<2b>,P3bog P<4b>hver, uavhengig av hverandre, er hydrogen eller en beskyttende gruppe, med<18>F"for å danne den merkede traceren av formel (I Ib)

hvor P<1b>, P215, P<3b>, og P<4b>hver, uavhengig av hverandre, er hydrogen eller en beskyttende gruppe, og deretter eventuelt (i) fjerne overskudd av<18>F, for eksempel ved ionebytting; og/eller (ii) fjerne de beskyttende gruppene, og/eller (iii) fjerne det organiske løsningsmidlet, og/eller (iv) formulere den resulterende forbindelsen av formel (Mb) som en vannløsning.

4. En prosess i henhold til krav 1 eller 2 for produksjon av 3'-deoksy-3'-<18>F-fluortymidin (<18>F-FLT)karakterisert vedat den innbefatter å behandle en forløper, bundet til en fast bærer, av formel (le):

hvor P<1c>og P<2c>hver, uavhengig av hverandre, er hydrogen eller en beskyttende gruppe, med<18>F"for å danne den merkede traceren av formel (Mc)

hvorP1c og P<2c>hver, uavhengig av hverandre, er hydrogen eller en beskyttende gruppe, og deretter eventuelt (i) fjerne overskudd av<18>F\ for eksempel ved ionebytting, og/eller (ii) fjerne de beskyttende gruppene, og/eller (iii) fjerne det organiske løsningsmidlet, og/eller (iv) formulere den resulterende forbindelsen av formel (Mc) som en vannløsning.

5. En prosess i henhold til krav 1 eller 2 for produksjon av 2-(1,1 - dicyanopropen-2-yl)-6-(2-fluoretyl)-metylamino)-naftalen (FDDNP),karakterisertved at den innbefatter å behandle en forløper, bundet til en fast bærer, av fnrmfil (\ h\-

med<18>F for å danne den merkede traceren av formel (llh)

og deretter eventuelt (i) fjerne uréagert<18>F, for eksempel ved ionebytting, og/eller (ii) fjerne det organiske løsningsmidlet, og/eller (iii) formulere den resulterende forbindelsen av formel (llh) som en vannløsning.

6. En prosess i henhold til krav 1 for produksjon av en<16>F-merket tracer,karakterisert vedat den innbefatter å behandle en forløper, bundet til en fast bærer, av formel (Id)

hvor Y~ er et anion, fortrinnsvis trifluormetylsulfonat-anion (triflat), med<18>F for å danne den merkede traceren av formel (Ild)

og deretter eventuelt (i) fjerne overskudd av<18>F, for eksempel ved ionebytting, og/eller (ii) fjerne eventuelle beskyttende grupper, og/eller (iii) fjerne det organiske løsningsmidlet, og/eller (iv) formulere den resulterende forbindelsen av formel (Ild) som en vannløsning.

7. En prosess i henhold til krav 1 eller 6 for produksjon av 6-L-<18>F-fluordopa (<18>F-FDOPA),karakterisert vedat den innbefatter å behandle en forløper, bundet til en fast bærer, av formel (le):

hvor P<1e>, P2e,P3<8>, og P<48>hver, uavhengig av hverandre, er hydrogen eller en beskyttende gruppe og Y" er et anion, fortrinnsvis trifluormetylsulfonat (triflat), med<18>F'for å danne den merkede traceren av formel (Ile)

hvor P1e,P29,P3e, og P<4e>hver, uavhengig av hverandre, er hydrogen eller en beskyttende gruppe, og deretter eventuelt (i) fjerne overskudd av<18>F", for eksempel ved ionebytting, og/eller (ii) fjerne eventuelle beskyttende grupper, og/eller (iii) fjerne det organiske løsningsmidlet, og/eller (iv) formulere den resulterende forbindelsen av formel (Ile) som en vannløsning.

8. En prosess for produksjon av en<18>F-merket tracer av formel (II) i henhold til ett av kravene 1 til 7, til bruk i PET.

9. En forbindelse av formel (Ib)

karakterisert vedat P<1b>, P<2>b,P3b, og P<4b>hver, uavhengig av hverandre, er hydrogen eller en beskyttende gruppe.

10. En forbindelse av formel (le):

karakterisert vedat P<1c>og P<2c>hver, uavhengig av hverandre, er hydrogen eller en beskyttende gruppe.

11. En forbindelse av formel (lh):

12. En forbindelse av formel (le):

karakterisert vedat P1e,P<2e>,P3e, og P<4e>hver, uavhengig av hverandre, er hydrogen eller en beskyttende gruppe og Y" er et anion som for eksempel triflat.

13. Et radiofarmasøytisk sett for fremstilling av en<18>F-merket tracer til bruk i PET,karakterisert vedat det innbefatter: (i) en beholder som inneholder en forbindelse av formel (I) eller (la), (Ib), (le), (Id), (le) eller (lh), som definert i ett av kravene 1 til 7, og (ii) midler for å eluere beholderen med en kilde for<18>F, (iii) en ionebytterkassett for å fjerne overskudd av<18>F", og eventuelt (iv) en kassett for fjerning av beskyttelse i fast fase fra det resulterende produktet av formel (II) eller (Ila), (IIb), (lic), (Ild), (Ile) eller (llh), som definert i ett av kravene 1 til 7.

14. En kassett til et radiofarmasøytisk sett for fremstilling av en<18>F-merket tracer til bruk i PET,karakterisert vedar den innbefatter: (i) en beholder som inneholder en forbindelse av formel (I) eller (la), (Ib), (le), (Id), (le) eller (lh), som definert i ett av kravene 1 til 7, og (ii) midler for å eluere beholderen med en kilde for 18F .

15. En metode for å fremskaffe et diagnostisk PET-bilde,karakterisert vedat den innbefatter å bruke et radiofarmasøytisk sett i henhold til krav 13 eller en kassett til et radiofarmasøytisk sett i henhold til krav 14.