RU2608932C2

RU2608932C2 - Раствор элюента

Info

Publication number: RU2608932C2
Application number: RU2013126979A
Authority: RU
Inventors: Торильд ВИКСТРОМ; Андерс СВАДБЕРГ; Оле Кристиан ХЬЕЛЬСТУЕН; Даг М. ЭВЬЕ; Лиане ОКСЕНФЕЛЬД
Original assignee: ДжиИ ХЕЛТКЕР ЛИМИТЕД
Priority date: 2010-12-29
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2017-01-26
Also published as: BR112014015042A8; ES2621950T3; EP3766522B1; EP3766522A1; US20230068052A1; US20130324715A1; US20190192660A1; JP6018581B2; KR20190119673A; EP2658831B1; PL3766522T3; AU2011351550B2; CN108218650A; BR112014015042B1; ES2917875T3; AU2011351550A1; MX2013007699A; BR112013015396B1; PT2793954T; RU2013126979A

Abstract

Группа изобретений относится к области радиофармацевтических средств. Способ получения ¹⁸F^- для применения в реакции радиофторирования включает:(1) захват водного раствора ¹⁸F^- на анионообменной колонке и (2) пропускание раствора элюента через указанную ионообменную колонку, на которой адсорбирован указанный ¹⁸F^-, с получением ¹⁸F^--элюента, где указанный раствор элюента содержит катионный противоион в растворителе, содержащем алканол, выбранный из этанола и метанола, при условии, что указанный раствор элюента не содержит ацетонитрила, при этом указанный раствор элюента хранят перед использованием во флаконах с предварительным наполнением для получения пригодного для хранения раствора элюента, обеспечивающего неизменный радиохимический выход. Также представлены способ проведения реакции радиофторирования для получения ¹⁸F^—-меченного индикатора для позитронно-эмиссионной томографии и кассета для проведения данного способа. Достигается исключение влияния разложения элюента на проведение реакции радиофторирования. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 пр., 3 табл., 4 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области радиофармацевтических средств и, в частности, к получению соединений, подходящих для применения в позитронно-эмиссионной томографии (PET). Предложен способ, полезный в синтезе соединений, меченных ¹⁸F. Кроме того, согласно настоящему изобретению предложена реакция радиофторирования, которая составляет способ по изобретению, и кассета для удобного осуществления способа и реакции радиофторирования по изобретению.

Описание родственного уровня техники

Нуклеофильное замещение [¹⁸F]фторидом (¹⁸F^-) в настоящее время представляет собой наиболее важный путь в получении [¹⁸F]-меченных индикаторов для PET-визуализации (Schubiger et al., Eds “PET Chemistry: The Driving Force of Molecular Imaging” (In: Ernst Schering Res Found Workshop; 2007: 62); 2007 Springer GmbH).

Обычно ¹⁸F^- получают в виде водного раствора из ядерной реакции ¹⁸O(p,n)¹⁸F протонным облучением [¹⁸O]-воды (Ruth and Wolf, Radiochim. Acta, 1979, 26:21). Хорошо известно, что ¹⁸F^- в водной форме не является очень реакционно-способным, и необходим ряд манипуляций, чтобы получить реакционно-способный нуклеофильный реагент. Одной из важных стадий является добавление катионного противоиона (например, катионного комплекса криптофикса и калия или TBA⁺ (тетрабутиламмоний)). В типичном случае сначала проводят адсорбцию на анионообменной смоле, пропуская водный раствор ¹⁸F^- (Schlyer et at., Appl. Rad. Isotop., 1990, 41:531), затем элюируют водным раствором ацетонитрила, содержащим карбонатную соль, такую как K₂CO₃ или KHCO₃, совместно с криптандом, таким как Криптофикс™ (K₂₂₂), или тетрабутиламмонием (Hamacher et al., J. Nucl. Med., 1986, 27:235; Brodack et al., App. Rad. Isotop., 1988, 39:699). Альтернативно, ¹⁸F^- можно элюировать с анионообменной колонки карбонатной солью и добавить все это к раствору криптанда в ацетонитриле, как описано McConathy и др. (Appl. Rad. Isotop., 2003, 58:657-666). Ацетонитрил является предпочтительным растворителем для раствора элюента главным образом из-за прекрасной растворимости в нем комплекса K[¹⁸F]/криптофикс или тетрабутиламмоний-¹⁸F^-. Кроме того, учитывая то, что следующая стадия в получении реакционно-способного ¹⁸F^- как правило включает применение ацетонитрила с целью получения азеотропа с более низкой точкой кипения для удаления воды, делает целесообразным применение ацетонитрила в качестве растворителя на стадии добавления катионного противоиона.

Применение этих стандартных способов в получении ¹⁸F^- для синтеза различных PET-индикаторов описано в данной области техники. В частности, применение ацетонитрила на стадии добавления катионного противоиона является логичным, как описано, например, Yu (Biomed. Imaging Interven. J. 2006, 2(4):1-11) в синтезе 2-дезокси-2-[¹⁸F]фторглюкозы ([¹⁸F]-FDG), Oh и др. (Nuc. Med. Biol., 2005, 32(8):899-905) в синтезе 1-Н-1-(3-[¹⁸F]фтор-2-гидроксипропил)-2-нитроимидазола ([¹⁸F]FMISO), Oh и др. (Nuc. Med. Biol., 2004, 31:803-809) в синтезе 3-дезокси-3-[¹⁸F]фтортимидина (¹⁸F-FLT), McConathy и др. (Appl. Rad. Isotop., 2003, 58: 657-666) в синтезе 1-амино-3-[¹⁸F]фторциклобутан-1-карбоновой кислоты ([¹⁸F]FACBC), Kryza и др. (Nuc. Med. Biol., 2008, 35:255-260) в синтезе [¹⁸F]фторхолина, Ackerman и др. (2011, J. Label. Сотр. Radiopharm., 54:788-794) в синтезе 2-[(4-[¹⁸F]фторбензоилокси)метил]-1,4-нафталиндиона и Sun и др. (Nuc. Med. Biol., 2006, 33:153-158) в синтезе [¹⁸F]фторацетата натрия.

Традиционно, раствор элюента используют свежеприготовленным в день синтеза, однако производители современных индикаторов для позитронно-эмиссионной томографии (PET) для удобства могут изготавливать растворы балк-продуктов или предварительно разливать их во флаконы для хранения. Применение флаконов с предварительным наполнением позволяет осуществлять более четко определенные, достоверные и воспроизводимые способы синтеза (Hjelstuen et al., Eur. J. Pharm. Biopharm., 2011, 78:307). Помимо этого, флаконы с предварительным наполнением могут быть изготовлены с низкой бионагрузкой и документально подтвержденным сроком годности, что может служить лучшей отправной точкой для достижения качества производства, соответствующего надлежащей производственной практике (GMP), по сравнению с приготовлением растворов смешиванием вручную.

Известно, что ацетонитрил будет гидролизоваться при щелочных рН с образованием ацетамида и ацетата аммония согласно двухстадийному механизму (Chin., Acc. Chem. Res. 1991, 24:145), проиллюстрированному на Фиг.1:

.

Константы скорости для приведенной выше реакции относительно низки. Обычно ацетат считается слабым нуклеофилом и не должен создавать каких-либо проблем в методиках ¹⁸F-мечения. Кроме того, ацетамид является известным растворителем для мечения [¹⁸F]фторидом, и его негативное воздействие на реакции ¹⁸F-мечения не предполагается (Knust et al., J. Radioanal. Chem., 1982, 74:283; Knust et al., Appl. Radiat. Isot, 1986, 37:853).

Однако теперь авторы настоящего изобретения обнаружили, что при хранении при комнатной температуре или выше растворов элюента, содержащих ацетонитрил, используемый в синтезе [¹⁸F]FACBC и [¹⁸F]FDG, происходило образование ацетамида и ацетата аммония на уровнях мг/мл, вызывая ранее неосознаваемые проблемы в реакциях синтеза. Было обнаружено, что на синтез [¹⁸F]FACBC оказывает влияние разложение элюента, причем уменьшение RCY (радиохимический выход) составляло от 62,5% до 44,7%, если раствор элюента хранили в течение 12 месяцев при 30°C. Воздействие на синтез [¹⁸F]FDG наблюдали, если элюент хранили при 50°C, с уменьшением RCY от 86,8% до 66,7% через 3 месяца хранения.

В свете этих заново осознанных проблем существует необходимость в разработке новых стратегий синтеза ¹⁸F-меченных PET-индикаторов.

Сущность изобретения

Согласно настоящему изобретению предложен новый способ получения ¹⁸F-фторида (¹⁸F^-) для применения в реакциях радиофторирования, который имеет преимущества перед известными способами. Способ по изобретению особенно предпочтителен, если готовят растворы балк-продуктов и хранят во флаконах с предварительным наполнением, а не используют свежеприготовленными в день синтеза. Согласно настоящему изобретению также предложена реакция радиофторирования, которая составляет способ по изобретению, а также кассета для применения в осуществлении способа по изобретению и/или способа радиофторирования по изобретению на приборе для автоматизированного радиохимического синтеза.

Краткое описание графических материалов

Фиг.1 представляет собой график, показывающий образование ацетамида во флаконах с элюентами для [¹⁸F]FACBC и [¹⁸F]FDG в процессе хранения при 5°C, 25°C и 40°C (n=2-3).

Фиг.2 представляет собой график, показывающий образование ацетата во флаконах с элюентами для [¹⁸F]FACBC и [¹⁸F]FDG в процессе хранения при 5°C, 25°C и 40°C (n=2-3).

На Фиг.3 показан RCY для [¹⁸F]FACBC после хранения элюента при 30°C (•), 40°C (♦) и RCY для [¹⁸F]FDG после хранения элюента при 25°C (■), 40°C (▲).

На Фиг.4 проиллюстрирован RCY для [¹⁸F]FACBC после хранения элюента с метанолом (MeOH) при 30°C (▲), 50°C (•) и RCY для [¹⁸F]FDG после хранения элюента с ацетонитрилом (MeCN) при 30°C (♦), 40°C (■).

Подробное описание изобретения

В одном аспекте согласно настоящему изобретению предложен способ получения ¹⁸F^- для применения в реакции радиофторирования, включающий:

(1) захват водного раствора ¹⁸F^- на ионообменной колонке; и

(2) пропускание раствора элюента через указанную ионообменную колонку, на которой адсорбирован указанный ¹⁸F^-, с получением ¹⁸F^--элюента, где указанный раствор элюента содержит катионный противоион в подходящем растворителе, при условии, что указанный раствор элюента не содержит ацетонитрила.

Термин “радиофторирование” в контексте настоящего изобретения относится к радиохимической реакции получения ¹⁸F-меченного соединения, где ¹⁸F^- взаимодействует с соединением-предшественником, содержащим заместитель, подходящий для нуклеофильного замещения с использованием ¹⁸F^-.

Термин “захват” водного раствора ¹⁸F^- на ионообменной колонке относится к процессу, в результате которого ¹⁸F^- удерживается на ионообменной колонке. Подходящим “ионообменным картриджем” в контексте настоящего изобретения является картридж для твердофазной экстракции (SPE), который удерживает ¹⁸F^- и дает возможность H₂ ¹⁸O проходить через него, когда через картридж пропускают водный раствор после ядерной реакции ¹⁸O(p,n)¹⁸F. Предпочтительно, указанным ионообменным картриджем является анионобменный картридж, наиболее предпочтительно картридж с четвертичным метиламмонием (QMA).

Термин “¹⁸F^--элюент" относится к раствору, содержащему ¹⁸F^- и к в раствору элюента, полученному после пропускания раствора элюента через ионообменную колонку.

Указанный “раствор элюента” не содержит ацетонитрила и предпочтительно состоит из указанного катионного противоиона в указанном подходящем растворителе.

“Катионным противоионом” в контексте настоящего изобретения является положительно заряженный противоион, действие которого заключается в улучшении реакционной способности ¹⁸F^- при объединении с ним. Примеры подходящих катионных противоионов для применения в способе по настоящему изобретению включают большие, но мягкие ионы металлов, таких как рубидий, цезий, калий в комплексе с криптандом, или ионы солей тетраалкиламмония. Предпочтительным катионным противоионом является металлокомплекс криптанда, наиболее предпочтительно, если указанный металл представляет собой калий и если указанный криптанд представляет собой криптофикс 222.

“Подходящий растворитель” для раствора элюента не содержит какого-либо количества ацетонитрила. Предпочтительно, указанным подходящим растворителем является алканол и предпочтительно этанол или метанол, наиболее предпочтительно метанол. Указанный подходящий растворитель представляет собой либо 100%-ный алканол, либо, альтернативно, “водный раствор алканола”. Например, указанный подходящий растворитель может иметь соотношение алканол:вода в диапазоне от 60:40 до 100:0, предпочтительно в диапазоне от 80:20 до 100:0 и наиболее предпочтительно от 90:10 до 100:0. Присутствие некоторого количества воды может способствовать подходящему элюированию ¹⁸F^-, но предпочтительно, чтобы количество воды было настолько малым, насколько это возможно, потому что доля воды прямо пропорциональна продолжительности последующей сушки.

Способ по изобретению имеет наибольшее преимущество в том случае, когда раствор элюента удобно готовить в виде раствора балк-продуктов и/или во флаконах с предварительным наполнением для хранения. Как указано в сведениях о предшествующем уровне техники, применение флаконов с предварительным наполнением позволяет осуществлять более четко определенные, достоверные и воспроизводимые способы синтеза (Hjelstuen et al., Eur. J. Pharm. Biopharm., 2011, 78:307), и флаконы с предварительным наполнением могут быть изготовлены с низкой биодоступностью и документально подтвержденным сроком годности, что может служить лучшей отправной точкой для достижения качества производства, соответствующего надлежащей производственной практике (GMP), по сравнению с приготовлением растворов смешиванием вручную.

Способ по изобретению возможно может содержать дополнительную стадию:

(3) сушку указанного ¹⁸F^-, элюированного с указанной колонки на стадии (2).

Термин “сушка” относится к выпариванию подходящего растворителя (который описан выше) для получения безводного ¹⁸F^-. Такую стадию сушки соответственно выполняют путем использования нагревания и/или применения растворителя, такого как ацетонитрил, для получения азеотропа с более низкой точкой кипения.

Удобно получать ¹⁸F-меченные PET-индикаторы с помощью прибора для автоматизированного радиохимического синтеза. В продаже имеется несколько примеров такого прибора. Такой прибор, как FASTlab™ (GE Healthcare), содержит кассету одноразового использования, в которой осуществляют радиохимические превращения, устанавливаемую в прибор для осуществления радиохимического синтеза.

В предпочтительном воплощении способ по настоящему изобретению является автоматизированным. Наиболее предпочтительно, способ по настоящему изобретению проводят в кассете, подходящей для применения с прибором для автоматизированного радиохимического синтеза.

Термин “автоматизированный” относится к способу, который в основном осуществляется с использованием машины или прибора, т.е. который содержит минимальное число стадий, выполняемых вручную.

Термин “кассета” относится к одноразовой ячейке, в которой выполняют радиохимические превращения. Кассета вставляется в прибор для автоматического синтеза для осуществления радиохимического синтеза и обычно содержит каналы для жидкостей, реакционный сосуд и отверстия для присоединения содержащих реагенты флаконов, а также любых картриджей для твердофазной экстракции, используемых на стадиях очистки после радиохимического синтеза. В продаже имеется несколько вариантов “прибора для автоматизированного синтеза”, включая Tracerlab™ и Fastlab™ (GE Healthcare Ltd.).

В другом аспекте согласно настоящему изобретению предложена реакция радиофторирования с целью получения ¹⁸F-меченного индикатора для позитронно-эмиссионной томографии (PET), где указанная реакция радиофторирования включает взаимодействие соединения-предшественника с ¹⁸F^-, где указанное соединение-предшественник может содержать одну или более защитных групп и где указанный ¹⁸F^- получают способом, который определен в данном описании.

Подходящие и предпочтительные воплощения любых признаков способа по изобретению, которые являются общими с признаками реакции радиофторирования по изобретению, также применимы к реакции радиофторирования по изобретению.

“¹⁸F-Меченный PET-индикатор” представляет собой ¹⁸F-меченное соединение, которое при введении субъекту предпочтительно связывается с конкретной мишенью в организме указанного субъекта с целью возможного получения изображения мишени путем детекции излучения от ¹⁸F с внешней стороны относительно указанного субъекта с использованием PET-визуализации. Термин “PET-визуализация” относится к методу радиоизотопной медицинской визуализации, который дает пространственное изображение или картину функциональных процессов, протекающих в организме. С помощью данного метода осуществляют детекцию пар гамма-лучей, опосредованно испускаемых позитрон-испускающим радионуклидом, таким как фтор-18, который вводят в организм как часть PET-индикатора. Затем с использованием компьютерного анализа создаются пространственные изображения концентрации индикатора внутри организма.

“Соединение-предшественник” содержит нерадиоактивное производное ¹⁸F-меченного PET-индикатора, сконструированное таковым, что химическая реакция с ¹⁸F^- происходит сайт-специфическим образом, может быть проведена за минимальное число стадий (в идеале за одну стадию) и без необходимости существенной очистки (в идеале без какой-либо дополнительной очистки), с получением ¹⁸F-меченного PET-индикатора. Такие соединения-предшественники являются синтетическими и могут быть беспрепятственно получены с удовлетворительной химической чистотой.

Подходящие “защитные группы” хорошо известны в данной области техники и рассматриваются более подробно Theodora W. Greene и Peter G.M. Wuts в “Protective Groups in Organic Synthesis” (Fourth Edition, John Wiley & Sons, 2007).

Специалисту будет очевидно, что способы по изобретению, изложенные в данном описании, можно применять для получения любого ¹⁸F-меченного PET-индикатора, который может быть получен с использованием нуклеофильного радиофторирования ¹⁸F^-. Неограничивающие примеры таких ¹⁸F-меченных PET-индикаторов включают индикаторы, приведенные ниже в Таблице 1.

¹⁸F-меченный PET-индикатор	Известный нуклеофильный способ
2-дезокси-2-[¹⁸F]фтор-D-глюкоза([¹⁸F]-FDG)	замещение трифлата
[¹⁸F]фтортимидин([¹⁸F]-FLT)	замещение нозилата
[¹⁸F]фторнитроимидазол([¹⁸F]-FMISO)	замещение тозилата
6-[¹⁸F]фторDOPA(дигидроксифенилаланин)	ароматическое нитрозамещение
[¹⁸F]сетоперон	ароматическое нитрозамещение
[¹⁸F]алтансерин	ароматическое нитрозамещение
[¹⁸F]N-метилспиперон	ароматическое нитрозамещение
6-[¹⁸F]фтордофамин	ароматическое замещение 6-нитроперонала (6-nitroperonal)
(-)6-[¹⁸F]фтор-норэпинефрин	ароматическое замещение

16α-[¹⁸F]фторэстрадиол	замещение алифатического и циклического сульфона
[¹⁸F]флероксацин	замещение мезилата
[¹⁸F]флуконазол	ароматическая реакция Шимана
1-амино-3-[¹⁸F]фторциклобутан-1-карбоновая кислота ([¹⁸F]-FACBC)	замещение трифлата

Реакции, приведенные выше в Таблице 1, общеизвестны в данной области и описаны, например, в главе 14 в “Fluorine in Medicinal Chemistry and Chemical Biology” (Wiley 2009, Ojima, Ed), главе 6 в “Handbook of Radiopharmaceuticals: Radiochemistry and Applications (Wiley 2003, Welch and Redvanley, Eds), главе 6 в "Basic Sciences of Nuclear Medicine” (Springer 2011, Khalil, Ed) и в главе 10 в “Molecular Imaging: Radiopharmaceuticals for PET and SPECT” (Springer 2009, Vallabhajosula, Ed).

В предпочтительном воплощении ¹⁸F-меченный РЕТ-индикатор представляет собой один из [¹⁸F]FDG, [¹⁸F]FMISO, [¹⁸F]FLT и [¹⁸F]FACBC, наиболее предпочтительно [¹⁸F]FDG или [¹⁸F]FACBC и в особенности наиболее предпочтительно [¹⁸F]FACBC.

В приведенных в данном описании экспериментах по хранению растворов элюента на основе ацетонитрила было обнаружено, что концентрация ацетата в процессе мечения [¹⁸F]FACBC была в 3 раза выше по сравнению с [¹⁸F]FDG.

Стадия FASTlab-способа	Объем (мкл)	Ацетамид (мкг/мл)	Ацетат (мкг/мл)
Синтез [¹⁸F]FACBC
Флакон для элюента	1105	8700	3100
Реактор перед сушкой	682	7320	2530
Реактор при проведении мечения	1000	3495	1795
Конечный продукт	26000	0,2-0,5	не измерялся

Синтез [¹⁸F]FDG
Флакон для элюента	825	8700	3100
Реактор перед сушкой	377	6265	2120

Реактор при проведении мечения	1600	844	597
Конечный продукт	15000	0,2-0,4	не измерялся

По сравнению с [¹⁸F]FDG, в синтезе [¹⁸F]FACBC в реакционный сосуд вводится больше элюента (1105 мкл по сравнению с 825 мкл), и таким образом образуется больше ацетата. Эта разница увеличивается в процессе мечения, поскольку объем, используемый для мечения при получении [¹⁸F]FACBC, меньше (1,0 мл по сравнению с 1,6 мл). Такие совпадающие факторы, как меньший объем элюента и больший объем растворителя для мечения, делают синтез [¹⁸F]FDG, который описан в данном изобретении, более устойчивым в отношении хранения элюента по сравнению с реакцией синтеза [¹⁸F]FACBC. Вполне возможно, что при постановках синтеза [¹⁸F]FDG где-либо еще может проявляться чувствительность к хранению элюента. Это может быть равно справедливо в случае других ¹⁸F-меченных PET-индикаторов, отличающихся от перечисленных выше, и в настоящем изобретении, таким образом, содержится решение, которое легко реализовать и которое не наносит ущерба качеству конечного продукта.

Наиболее предпочтительно, что реакция радиофторирования по изобретению является автоматизированной, наиболее предпочтительно, проводится с использованием прибора для автоматизированного радиохимического синтеза, которое соответствующим образом и предпочтительно описано выше.

Еще в одном другом аспекте согласно настоящему изобретению предложена кассета для проведения реакции радиофторирования на приборе для автоматизированного синтеза, где указанная кассета содержит:

(1) анионообменную колонку, подходящую для захвата водного раствора ¹⁸F^-, где указанная анионообменная колонка является такой, как определено в данном описании;

(2) первый сосуд, содержащий раствор элюента, определенный в данном описании;

(3) второй сосуд, содержащий соединение-предшественник, в результате взаимодействия которого с ¹⁸F^- получается ¹⁸F-меченный PET-индикатор, определенный в данном описании, где указанный ¹⁸F^- получают способом, определенным в данном описании.

Подходящие и предпочтительные воплощения любых признаков способа по изобретению и/или реакции радиофторирования по изобретению, которые являются общими для кассеты по изобретению, также применимы к кассете по изобретению.

Краткое описание примеров

В примере 1 описан анализ растворов элюента предшествующего уровня техники, которые были поставлены на хранение.

В примере 2 описан синтез [¹⁸F]FACBC и [¹⁸F]FDG с использованием поставленного на хранение элюента предшествующего уровня техники в сравнении со свежеприготовленным элюентом.

В примере 3 описан синтез [¹⁸F]FACBC с использованием поставленного на хранение элюента по настоящему изобретению в сравнении со свежеприготовленным элюентом.

Список сокращений, использованных в примерах

ATR	ослабленная полная отражательная способность
DTGS	дейтерированный триглицинсульфат
[¹⁸F]FACBC	1-амино-3-[¹⁸F]фторциклобутан-1-карбоновая кислота
[¹⁸F]FDG	2-дезокси-2-[¹⁸F]фтор-D-глюкоза
FT-IR	инфракрасная спектроскопия с Фурье-преобразованием
K222	криптофикс 222
MeCN	ацетонитрил
МеОН	метанол
QMA	четвертичный метиламмоний
RCY	радиохимический выход
SPE	твердофазная экстракция
TLC	тонкослойная хроматография
УФ	ультрафиолет

Примеры

Все реагенты и растворители закупали у Merck и использовали без дополнительной очистки. Предшественник [¹⁸F]FDG; 1,3,4,6-тетра-O-ацетил-2-О-трифторметансульфонил-β-D-маннопиранозу закупали у АВХ, тогда как предшественник [¹⁸F]FACBC, этиловый эфир син-1-(N-(трет-бутоксикарбонил)амино)-3-[[(трифторметил)сульфонил]окси]-циклобутан-1-карбоновой кислоты получали от GE Healthcare. Картридж Oasis HLB plus и Sep-Pak-картриджи: QMA light plus (K₂CO₃-форма), tC18 light, Alumina N light закупали у Waters (Milford, MA, USA). Для всех радиоактивных измерений использовали ионизационную камеру с кристаллом NaI (Capintec, модель CRC15R). Тонкослойную хроматографию для анализа радиоактивных веществ (радио-TLC) выполняли на устройстве быстрого формирования изображений Packard, используя пластины с предварительно нанесенным силикагелем (Merck 60F₂₅₄).

Пример 1. Хранение растворов элюента предшествующего уровня техники

Флаконы для элюента FASTlab емкостью 3,0 мл из боросиликатного стекла, тип 1, (FIOLAX, MGIas AG, Munnerstadt, Germany), закрытые хлорбутиловой пробкой, покрытой Fluorotec® (West), и герметично укупоренные алюминиевой крышкой после заполнения раствором элюента, использовали для хранения двух растворов элюента, оптимизированных как для синтеза [¹⁸F]FACBC, так и для синтеза [¹⁸F]FDG.

Использовали растворы элюента, приведенные ниже:

Состав элюента	[¹⁸F]FACBC	[¹⁸F]FDG
K222	53,0 мг/мл	53,0 мг/мл
K₂CO₃	7,3 мг/мл	9,5 мг/мл
MeCN:H₂O	79,5:20,5 (об./об.)	79,5:20,5 (об./об.)
Полный объем	1,105 мл	0,825 мл

Флаконы хранили в темноте в вертикальном положении, используя для хранения температуры 5, 25, 30, 40 и 50°C. Период хранения обоих элюентов составил девять месяцев, в течение которых измеряли уровни ацетамида и ацетата. Количественное определение ацетамида выполняли посредством инфракрасной спектроскопии, используя FT-IR-спектрометр Spectrum 2000 Explorer от Perkin Elmer с DTGS-детекгором и алмазом с однократным отражением ATR (DuraSampllR II от SensIR Technologies). Количественное определение ацетата выполняли посредством жидкостной хроматографии с детекцией в УФ (серия Agilent 1100).

В процессе девятимесячного периода хранения образовывались значительные уровни (мг/мл) ацетамида и ацетата, как показано на Фиг.1 (ацетамид, образовавшийся во флаконах с элюентами для FACBC и FDG в процессе хранения при 5°C, 25°C и 40°C; n=2-3) и Фиг.2 (ацетат, образовавшийся во флаконах с элюентами для FACBC и FDG в процессе хранения при 5°C, 25°C и 40°C. n=2-3).

Пример 2. Синтез [¹⁸F]IFACBC и [¹⁸F]FDG с использованием поставленного на хранение элюента предшествующего уровня техники в сравнении со свежеприготовленным

С целью изучения воздействия уровней образовавшихся ацетамида и ацетата аммония на RCY тестировали синтез [¹⁸F]FACBC и [¹⁸F]FDG с использованием как свежеприготовленного, так и поставленного на хранение элюентов.

[¹⁸F]фторид без добавления какого-либо носителя получали в ядерной реакции ¹⁸O(p,n)¹⁸F на циклотроне GE PETtrace 6 (Норвежский циклотронный центр, Осло). Облучение проводили, используя двухлучевой режим, ток 30 мкА на две одинаковые Ag-мишени с фольгой HAVAR с использованием протонов с энергией 16,5 МэВ. Каждая мишень содержала по 1,6 мл [¹⁸O]воды (≥96%-ной; Marshall Isotopes). После облучения и доставки в горячую ячейку каждую мишень промывали 1,6 мл [¹⁶O]воды (Merck, вода для GR-анализа), получая приблизительно 2-5 ГБк в 3,2 мл [¹⁶O]воды.

Все радиохимические реакции осуществляли на имеющемся в продаже приборе GE FASTlab™ с использованием кассеты одноразового применения. Каждая кассета изготавливается на основе цельнолитого коллектора с 25 трехходовыми запорными кранами, все это выполнено из полипропилена. Кратко, кассета включает реактор объемом 5 мл (сополимер циклических олефинов), один шприц объемом 1 мл и два шприца объемом 5 мл, штыри для соединения с пятью флаконами с предварительным наполнением, один баллон воды (100 мл), а также различные SPE-картриджи и фильтры. Движение жидкости регулируется посредством продувки азотом, вакуума и трех шприцов. Полностью автоматизированная система разработана для реакций одностадийного фторирования получаемым на циклотроне [¹⁸F]фторидом. Программирование FASTlab осуществляли с использованием пакета программ, шаг за шагом в зависящей от времени последовательности событий, таких как движение шприцов, продувка азотом, регулировка вакуума и температуры. Синтез [¹⁸F]FDG и [¹⁸F]FACBC выполняли индивидуально в отдельных кассетах, но обе схемы синтеза содержали три общие стадии: (а) [¹⁸F]фторирование, (б) гидролиз защитных групп и (в) SPE-очистку.

Синтез [¹⁸F]FDG согласно предшествующему уровню техники

Флакон А содержал K222 (43,7 мг; 117 мкмоль), K₂CO₃ (7,8 мг; 56,7 мкмоль) в 79,5%-ном (об./об.) MeCN_(водн.) (825 мкл). Флакон В содержал предшественник (39 мг; 81,2 мкмоль) в 2,0 мл MeCN с 1700 миллионных долей воды. Флакон С содержал MeCN (4,1 мл). Флакон D содержал 2 М NaOH (4,1 мл). Флакон E содержал 2,3 М фосфорную кислоту (4,1 мл). Водный [¹⁸F]фторид (1 мл; 100-200 МБк) пропускали через QMA в ¹⁸O-H₂O улавливающий флакон. Захваченный [¹⁸F]фторид элюировали в реактор, используя элюент из флакона А (450 мкл), и затем концентрировали досуха азеотропной дистилляцией с ацетонитрилом (80 мкл, флакон C). Приблизительно 1,6 мл раствора предшественника (что соответствует 31,2 мг; 65 мкмоль предшественника) из флакона В добавляли в реактор и нагревали при 125°C в течение 2 мин. Реакционную смесь разбавляли водой и пропускали через tC18-картридж. Реактор промывали водой и эту промывку пропускали через tC18-картридж. Меченое промежуточное соединение, фиксированное в tC18-картридже, сначала промывали водой, затем инкубировали с 2М NaOH (2,0 мл) в течение 2 мин. Неочищенную смесь смешивали с водой (1,5 мл) и 2,3 М фосфорной кислотой (1,5 мл) и пропускали через картриджи HLB и Alumina во флакон для продукта, изготовленный из стекла (30 мл). Затем через картриджи HLB и Alumina пропускали воду (9 мл) и направляли во флакон для продукта. Конечный объем очищенной композиции [¹⁸F]FDG составил 15 мл. Радиохимическую чистоту тестировали посредством радио-TLC, используя смесь MeCN:H₂O (95:5) в качестве подвижной фазы. Радиохимический выход (RCY) выражали в виде количества радиоактивности во фракции [¹⁸F]FDG, деленного на общее количество использованной активности [¹⁸F]фторида (с коррекцией распада). Общая продолжительность синтеза составила 22 мин.

Синтез [¹⁸F]FACBC согласно предшествующему уровню техники

Флакон А содержал K₂₂₂ (58,8 мг; 156 мкмоль), K₂CO₃ (8,4 мг; 60,8 мкмоль) в 79,5%-ном (об./об.) MeCN_(водн.) (1105 мкл). Флакон B содержал 4 М HCl (2,0 мл). Флакон С содержал MeCN (4,1 мл). Флакон D содержал предшественник (48,4 мг; 123,5 мкмоль) в сухой виде (хранили при -20°C до сборки кассеты). Флакон Е содержал 2 М NaOH (4,1 мл). Стеклянный флакон для сбора продукта емкостью 30 мл заполняли 200 мМ цитратным буфером (10 мл). Водный [¹⁸F]фторид (1-1,5 мл; 100-200 МБк) пропускали через QMA в ¹⁸O-H₂O улавливающий флакон. Затем QMA промывали MeCN и оставляли опустошаться. Захваченный [¹⁸F]фторид элюировали в реактор, используя элюент из флакона A (730 мкл), и затем концентрировали досуха азеотропной дистилляцией с ацетонитрилом (80 мкл, флакон C). Приблизительно 1,7 мл MeCN смешивали с предшественником во флаконе D, из которого 1,0 мл растворенного предшественника (что соответствует 28,5 мг; 72,7 ммоль предшественника) добавляли в реактор и нагревали в течение 3 мин при 85°C. Реакционную смесь разбавляли водой и пропускали через tC18-картридж. Реактор промывали водой и эту промывку пропускали через tC18-картридж. Меченное промежуточное соединение, фиксированное в tC18-картридже, промывали водой и затем инкубировали с 2 М NaOH (2,0 мл) в течение 5 мин. Меченное промежуточное соединение (без сложноэфирной группы) элюировали с tC18-картриджа в реактор, используя воду. ВОС(трет-бутокси карбамат)-группу отщепляли гидролизом, добавляя 4 М HCl (1,4 мл) и нагревая реактор в течение 5 мин при 60°C. Содержимое реактора с неочищенным [¹⁸F]FACBC пропускали через картриджи HLB и Alumina и направляли во флакон для продукта емкостью 30 мл. Картриджи HLB и Alumina промывали водой (суммарно 9,1 мл) и эту промывку собирали во флакон для продукта. Окончательно, 2 М NaOH (0,9 мл) и воду (2,1 мл) добавляли во флакон для продукта, получая очищенную композицию [¹⁸F]FACBC общим объемом 26 мл. Радиохимическую чистоту измеряли посредством радио-TLC, используя смесь MeCN:MeOH:H₂O:CH₃COOH (20:5:5:1) в качестве подвижной фазы. Радиохимический выход (RCY) выражали в виде количества радиоактивности во фракции [¹⁸F]FACBC, деленного на общее количество использованной активности [¹⁸F]фторида (с коррекцией распада). Общая продолжительность синтеза составила 43 мин.

При использовании свежеприготовленных элюентов значения RCY для [¹⁸F]FACBC и [¹⁸F]FDG составили 62,5%±1,93 (SD (стандартное отклонение)), n=4, и 86,8%±1,25 (SD), n=9, соответственно.

Если элюент для FACBC хранили при 30 или 40°C, то наблюдали уменьшение в величине RCY при увеличении продолжительности хранения, как показано на Фиг.3, где продемонстрированы RCY для [¹⁸F]FACBC после хранения элюента при 30°C (•), 40°C (♦) и RCY для [¹⁸F]FDG после хранения элюента при 25°C (■), 40°C (▲). Величина RCY для [¹⁸F]FACBC снижалась от 62,5% до 44,7% при хранении элюента для FACBC при 30°C в течение 12 месяцев и от 62,5% до 33,6% при хранении при 40°C в течение 6 месяцев. Таким образом, наблюдали отрицательную корреляцию между разложением ацетонитрила и уменьшением величины RCY для [¹⁸F]FACBC. Наблюдали уменьшение значения RCY для [¹⁸F]FDG от 86,8% до 66,7% для [¹⁸F]FDG, когда раствор элюента хранили при 50°C в течение 3 месяцев (n=3).

Пример 3. Синтез [¹⁸F]FACBC с использованием поставленого на хранение элюента по настоящему изобретению в сравнении со свежеприготовленным.

Флаконы с элюентом для FACBC, в которых ацетонитрил был заменен на метанол, хранили в течение предварительно определенных промежутков времени и тестировали в синтезе [¹⁸F]FACBC. На Фиг.4 проиллюстрирован RCY для [¹⁸F]FACBC после хранения элюента с МеОН при 30°C (▲), 50°C (•) и RCY для [¹⁸F]FDG после хранения элюента с MeCN при 30°C (♦), 40°C (■). Тогда как применение элюента на основе ацетонитрила приводило к постепенному уменьшению RCY при увеличении продолжительности хранения, RCY, при использовании элюента на основе метанола, оставался незменным, даже когда его хранили при 50°C в течение 6 месяцев.

Claims

1. Способ получения ¹⁸F^- для применения в реакции радиофторирования, включающий:

(1) захват водного раствора ¹⁸F^- на анионообменной колонке и

(2) пропускание раствора элюента через указанную ионообменную колонку, на которой адсорбирован указанный ¹⁸F^-, с получением ¹⁸F^--элюента, где указанный раствор элюента содержит катионный противоион в растворителе, содержащем алканол, выбранный из этанола и метанола, при условии, что указанный раствор элюента не содержит ацетонитрила,

при этом указанный раствор элюента хранят перед использованием во флаконах с предварительным наполнением для получения пригодного для хранения раствора элюента, обеспечивающего неизменный радиохимический выход (RCY).

2. Способ по п. 1, где указанная анионообменная колонка представляет собой QMA (четвертичный метиламмоний)-колонку.

3. Способ по п. 1, где указанный катионный противоион представляет собой металлокомплекс криптанда.

4. Способ по п. 3, где указанный металл указанного металлокомплекса криптанда представляет собой калий.

5. Способ по п. 3, где указанный криптанд указанного металлокомплекса криптанда представляет собой криптофикс 222 (K222).

6. Способ по п. 1, где указанный подходящий растворитель представляет собой водный раствор указанного алканола.

7. Способ по п. 6, где указанный алканол представляет собой метанол.

8. Способ по п. 1, включающий дополнительную стадию:

9. Способ по любому из пп. 1-8, который является автоматизированным.

10. Способ по п. 9, который осуществляют в кассете, подходящей для применения вместе с прибором для автоматизированного радиохимического синтеза.

11. Способ проведения реакции радиофторирования для получения ¹⁸F-меченного индикатора для позитронно-эмиссионной томографии (PET), где указанная реакция радиофторирования включает взаимодействие соединения-предшественника с ¹⁸F^-, где указанное соединение-предшественник может содержать одну или более защитных групп и где указанный ¹⁸F^- получают способом по любому из пп. 1-9.

12. Способ по п. 11, где указанный ¹⁸F-меченный РЕТ-индикатор представляет собой 2-дезокси-2-[¹⁸F]фтор-D-глюкозу, [¹⁸F]фтортимидин, [¹⁸F]фторнитроимидазол, 1-амино-3-[¹⁸F]фторциклобутан-1-карбоновую кислоту, 6-[¹⁸F]фторDOPA (дигидроксифенилаланин), [¹⁸F]сетоперон, [¹⁸F]алтансерин, [¹⁸F]N-метилспиперон, 6-[¹⁸F]фтордофамин, (-)6-[¹⁸F]фтор-норэпинефрин, 16α-[¹⁸F]фторэстрадиол, [¹⁸F]флероксацин или [¹⁸F]флуконазол.

13. Способ по п. 11 или 12, которая является автоматизированной.

14. Способ по п. 13, которую проводят в кассете, подходящей для применения вместе с прибором для автоматизированного радиохимического синтеза.

15. Кассета для проведения способа по п. 14, содержащая:

(1) анионообменную колонку, подходящую для захвата водного раствора ¹⁸F^-, где указанная анионообменная колонка определена в п. 1 или 2;

(2) первый сосуд, содержащий раствор элюента, определенный в любом из пп. 1 или 3-7;

(3) второй сосуд, содержащий соединение-предшественник, которое после взаимодействия с ¹⁸F^- превращается в ¹⁸F-меченный РЕТ-индикатор, определенный в любом из пп. 11-12, где указанный ¹⁸F^- получают способом по п. 10.