RU2767567C1 - Комплексные соединения, содержащие в своем составе радионуклид 227Th, а также бисфосфонатный фрагмент, способы их получения, а также потенциальное применение в качестве действующего вещества в составе остеотропного радиофармацевтического лекарственного препарата - Google Patents

Комплексные соединения, содержащие в своем составе радионуклид 227Th, а также бисфосфонатный фрагмент, способы их получения, а также потенциальное применение в качестве действующего вещества в составе остеотропного радиофармацевтического лекарственного препарата Download PDF

Info

Publication number
RU2767567C1
RU2767567C1 RU2020135288A RU2020135288A RU2767567C1 RU 2767567 C1 RU2767567 C1 RU 2767567C1 RU 2020135288 A RU2020135288 A RU 2020135288A RU 2020135288 A RU2020135288 A RU 2020135288A RU 2767567 C1 RU2767567 C1 RU 2767567C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
scn
zoledron
acid
radionuclide
chel
Prior art date
Application number
RU2020135288A
Other languages
English (en)
Inventor
Станислав Анатольевич Дороватовский
Original Assignee
Станислав Анатольевич Дороватовский
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Станислав Анатольевич Дороватовский filed Critical Станислав Анатольевич Дороватовский
Priority to RU2020135288A priority Critical patent/RU2767567C1/ru
Priority to PCT/RU2021/050356 priority patent/WO2022093079A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2767567C1 publication Critical patent/RU2767567C1/ru

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K51/00Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo
    • A61K51/02Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo characterised by the carrier, i.e. characterised by the agent or material covalently linked or complexing the radioactive nucleus
    • A61K51/04Organic compounds
    • A61K51/0474Organic compounds complexes or complex-forming compounds, i.e. wherein a radioactive metal (e.g. 111In3+) is complexed or chelated by, e.g. a N2S2, N3S, NS3, N4 chelating group
    • A61K51/0478Organic compounds complexes or complex-forming compounds, i.e. wherein a radioactive metal (e.g. 111In3+) is complexed or chelated by, e.g. a N2S2, N3S, NS3, N4 chelating group complexes from non-cyclic ligands, e.g. EDTA, MAG3
    • A61K51/048DTPA (diethylenetriamine tetraacetic acid)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K51/00Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo
    • A61K51/02Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo characterised by the carrier, i.e. characterised by the agent or material covalently linked or complexing the radioactive nucleus
    • A61K51/04Organic compounds
    • A61K51/0474Organic compounds complexes or complex-forming compounds, i.e. wherein a radioactive metal (e.g. 111In3+) is complexed or chelated by, e.g. a N2S2, N3S, NS3, N4 chelating group
    • A61K51/0482Organic compounds complexes or complex-forming compounds, i.e. wherein a radioactive metal (e.g. 111In3+) is complexed or chelated by, e.g. a N2S2, N3S, NS3, N4 chelating group chelates from cyclic ligands, e.g. DOTA
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K51/00Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo
    • A61K51/12Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo characterised by a special physical form, e.g. emulsion, microcapsules, liposomes, characterized by a special physical form, e.g. emulsions, dispersions, microcapsules
    • A61K51/121Solutions, i.e. homogeneous liquid formulation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

Изобретение относится к ядерной медицине, а именно к разработке потенциального остеотропного терапевтического радиофармацевтического препарата, действующим веществом в составе которого является комплексное соединение структуры Y: 227Th-Chel-Zoledron, где Zoledron – фрагмент, соответствующий структуре:
Figure 00000044
Chel – фрагмент, соответствующий бифункциональным хелатирующим агентам: 1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7,10-тетрауксусная кислота (-DOTA); 2-(4,7,10-трис(карбоксиметил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил)пентандиовая кислота (-DOTAGA); 1,4,8,11-тетраазациклотетрадекан-1,4,8,11-тетрауксусная кислота (-TETA); 1,4,8,11-тетраазациклотетрадекан-1,4,8,11-тетрапропионовая кислота (-TETPA); 1,4,7,10,13,16-гексаазациклооктадекан-1,4,7,10,13,16-гексауксусная кислота (-HEHA); 1,4,7,10,13-пентаазациклопентадекан-1,4,7,10,13-пентауксусная кислота (-PEPA); диэтилентриаминпентауксусная кислота (-DTPA); транс-циклогексил-диэтилентриаминпентауксусная кислота (-CHX-DTPA); S-2-(4-изотиоцианатобензил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7,10-тетрауксусная кислота (p-SCN-Bn-DOTA); [(R)-2-амино-3-(4-изотиоцианатофенил)пропил]-диамин-пентауксусная кислота (p-SCN-Bn-DTPA); [(R)-2-амино-3-(4-изотиоцианатофенил)пропил]-транс-(S,S)-циклогексан-1,2-диамин-пентауксусная кислота (p-SCN-Bn-CHX-A-DTPA); S-2-(4-изотиоцианатобензил)-1,4,7,10- тетраазациклододекан-1,4,7,10-тетраацетамид (p-SCN-Bn-TCMC); S-2-(4-изотиоцианатобензил)-1,4,8,11-тетраазациклотетрадекан-1,4,8,11-тетрауксусная кислота (p-SCN-Bn-TETA); S-2-(4-изотиоцианатобензил)-1,4,8,11-тетраазациклотетрадекан-1,4,8,11-тетрапропионовая кислота (p-SCN-Bn-TETPA); S-2-(4-изотиоцианатобензил)-1,4,7,10,13,16-гексаазациклооктадекан-1,4,7,10,13,16-гексауксусная кислота (p-SCN-Bn-HEHA); S-2-(4-изотиоцианатобензил)-1,4,7,10,13-пентаазациклопентадекан-1,4,7,10,13-пентауксусная кислота (p-SCN-Bn-PEPA), и в котором радионуклид 227Th входит в состав соединения Y благодаря образованию устойчивых координационных связей с фрагментом Chel. Предложенное комплексное соединение структуры Y в составе потенциального остеотропного радиофармацевтического препарата помимо своих терапевтических свойств, таких как снижение резорбции костной ткани за счет бисфосфонатного фрагмента, и цитотоксического эффекта за счет образования α-частиц в непосредственной близости от патологического очага благодаря α-распаду радионуклида 227Th является потенциальным in vivo генератором радионуклида 223Ra. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 табл.

Description

Настоящее изобретение относится к ядерной медицине и раскрывает структуру молекулы (комплексного соединения радионуклида 227Th с транспортной молекулой – производной золедроновой кислоты) –действующего вещества в составе потенциального остеотропного терапевтического радиофармацевтического лекарственного препарата.
Одним из неблагоприятных последствий онкологических заболеваний различной локализация является губительное поражение костей: либо в виде нарушения нормального костеобразования (костная резорбция), либо за счет образования костных метастазов. В любом случае, кости подвергаются разрушению, приводящему к снижению уровня жизни пациентов.
В настоящее время в мировой клинической практике золотым стандартом при различных как доброкачественных, так и злокачественных заболеваниях, связанных с избыточной или нарушенной резорбцией костной ткани, является применение бисфосфонатов - специфических фосфорсодержащих соединений, представляющих собой стабильные аналоги природных неорганических пирофосфатов.
Механизмы, посредством которых бисфосфонаты ингибируют резорбцию костной ткани, пока не полностью выяснены. Установлено, что бисфосфонаты обладают высоким сродством к связыванию с гидроксиапатитными кристаллами костной ткани, способностью снижать обновление и резорбцию костной ткани, снижать уровни гидроксипролина или щелочных фосфатаз в крови и, кроме того, ингибировать образование, рекруитмент, активацию и активность остеокластов.
В настоящее время существует три поколения бисфосфонатов, нашедших свое применение в клинической практике (таблица 1):
Таблица 1: бисфосфонаты, применяемые в клинической практике:
Бисфосфонаты:
Первое поколение:
этидронат
клодранат
тилудронат
Второе поколение:
памидронат
алендронат
Третье поколение:
ибандронат
золедронат
Бисфосфонатом, проявляющим наибольшую антирезорбционную активность является молекула золедроновой кислоты. На территории Российской Федерации зарегистрировано по меньшей мере десять лекарственных препаратов на её основе в различных лекарственных формах.
Именно эта молекула была взята за основу в раскрываемом изобретении, т.к. имеет возможность селективно накапливаться в патологических очагах костной ткани, проявляя при этом с одной стороны свой терапевтический эффект (снижение резорбции костной ткани), с другой стороны - является потенциальным вектором (транспортной молекулой) для доставки радионуклида в непосредственную близость к патологическому очагу.
Данное решение – доставка радионуклида к костным метастазам с использованием золедроновой кислоты не ново. В патенте RU2407746 от 29.09.2008 раскрывается радиофармацевтическое средство для диагностики и лечения костных поражений скелета. В основе данной разработки лежит комплекс золедроновой кислоты с радионуклидами: 99mTc или 188Re. Основным недостатком данной разработки является тот факт, что активные центры молекулы золедроновой кислоты, ответственные за связывание с гидроксиапатитными кристаллами костной ткани, вовлечены в комплексообразование с радионуклидами 99mTc или 188Re, что, в свою очередь, может не лучшим образом сказаться на in vivo стабильности комплекса золедроновой кислоты с радионуклидом, другими словами, если бы радионуклид входил в состав молекулы золедроновой кислоты, не участвуя в комплексоообразовании с активными центрами молекулы золедроновой кислоты (фосфонатными фрагментами), ответственными за взаимодействие с костной тканью, можно было бы предположить, что in vivo стабильность такого радиофармпрепарата и величина связывания такого радиофармпрепарата с костной тканью были бы выше, чем в вышеуказанной разработке. Именно эта гипотеза и легла в основу заявляемой на защиту разработки.
В зарубежной разработке – патенте EP3206720 с датой приоритета 17.10.2014 заявляется молекула V, пригодная для комплексообразования изотопов металлов, содержащая хелатор X и один или несколько конъюгированных с ним таргетирующих векторов со структурой –L1-R1-L2-R2-L3-R3, а также фармацевтический препарат, состоящий из соединения V и образующего с ним комплекс изотопа металла M (44Sc, 47Sc, 55Со, 62Cu, 64Cu, 67Cu,66Ga, 67Ga, 68Ga, 89Zr 86Y, 90Y, 90Nb, 99mTc, 111In, 135Sm, 159Gd, 149Tb, 160Tb, 161Tb, 165Er, 166Dy, 166Ho, 175Yb, 177Lu, 186Re,  188Re, 213Bi и 225Ac). В данной разработке активные центры молекулы золедроновой кислоты, ответственные за взаимодействие с костным матриксом не участвуют в комплексообразовании с радионуклидами металлов, а для этих целей происходит модификация молекулы золедроновой кислоты, заключающаяся во включении в её состав хелатообразователя, способного образовывать устойчивые комплексы с радионуклидами металлов, однако, в данной разработке не рассматривается возможность образования комплекса молекулы V с радионуклидом 227Th, а именно этот радионуклид является одним из ключевых параметров выносимого в настоящей заявке на защиту решения. Дополнительно стоит отметить, что основная цель разработки из патента EP3206720 – это создание остетропного препарата, проявляющего свой терапевтический эффект за счет доставки радионуклида к патологическому очагу и последующего распада радионуклида в составе комплекса с образованием α- или β-частицы, обладающей цитотоксическим эффектом, в выносимом же на защиту решении из радионуклида 227Th за счет α-распада тоже образуется α-частица, также обладающая цитотоксическим эффектом, но также дочерним продуктом распада является радионуклид 223Ra, выходящий из состава комплекса с модифицированной молекулой золедроновой кислоты, имеющий сродство к костной ткани, способный инкорпорировать в состав костного матрикса уже вне комплекса с модифицированной молекулой золедроновой кислоты и являющийся также α-эмиттером. Таким образом, основным отличием выносимого на защиту решения от патента EP3206720 является не просто использование терапевтического радионуклида в составе комплекса с модифицированной молекулой золедроновой кислоты, продукты распада которого обладают цитотоксическим эффектом, а также обеспечение образования радионуклида 223Ra в непосредственной близости от патологического очага с возможностью дальнейшего включения в костный матрикс и как следствие - потенциальное усиление терапевтического эффекта (большинство радионуклидов, описанных в патенте EP3206720 при распаде образуют стабильный нуклид), таким образом, комплекс радионуклида 227Th с модифицированной молекулой золедроновой кислоты, помимо своих терапевтических свойств, дополнительно является in vivo генератором радионуклида 223Ra в непосредственной близости от патологического очага. При этом, EP3206720 является наиболее близкой по своему содержанию разработкой к выносимому в рамках настоящей заявки на защиту решению.
Применение фосфорсодержащих хелатирующих агентов для комплексообразования с радионуклидом 227Th с целью таргетной доставки к костным патологическим очагам уже рассматривалось ранее, например, в патенте EA004899 с датой приоритета 04.07.2000. В данном патенте описывается применение молекул DTMP (диэтилентриамин-N,N’,N”-пентамитиленфосфоновая кислота) и DOTMP (1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7,10-тетраметиленфосфоновая кислота) в комплексообразовании с радионуклидами актиния или тория с целью создания остеотропного хелата. При этом, в данном патенте активные центры молекулы комплексообразователя (в данном случае хелатора), участвующие в образовании связи с радионуклидом тория или актиния являются также активными центрами, участвующими во взаимодействии с костным матриксом, что является недостатком. Также в данном патенте рассматривается возможность получения хелата актиния или тория с последующим конъюгированием с молекулой, имеющей сродство к костной ткани, однако, в описании изобретения упоминаются лишь фосфорсодержащие хелаты, которые уступают в устойчивости амидным, либо кислотным хелаторам (например TCMC (1,4,7,10- тетраазациклододекан-1,4,7,10-тетраацетамид) или DOTA(1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7,10-тетрауксусная кислота)).
Помимо использования радионуклида 227Th в составе комплексов для терапии костных заболеваний, был предложен на защиту метод терапии мягких тканей, при котором происходит образование 223Ra - патент US2006/0228297. Данная разработка схожа с заявляемым на защиту в рамках данной заявки решением, однако, образование радионуклида 223Ra в непосредственной близости от мягких тканей обладает некоторыми негативными последствиями, а именно: за счет своего достаточно длительного периода полураспада (11,4 суток), радионуклид 223Ra, образовавшийся за счет распада материнского радионуклида 227Th, с большой долей вероятности успеет локализоваться в костях, что может привести к необоснованным лучевым нагрузкам при отсутствии необходимости создания цитотоксической дозы ионизирующего излучения в костном матриксе. В разработке, которая выносится на защиту в рамках настоящей заявки – радионуклид 223Ra образуется уже в непосредственной близости от патологического очага, в меньшей степени диффундирует по организму.
Вышеописанные четыре патента наиболее близки по своему уровню техники к заявляемой на защиту разработке, однако, уступают в некоторых аспектах, описанных выше.
Первым объектом, выносящимся на защиту является комплексное соединение Y общей структуры 227Th-Chel-Zoledron, в котором радионуклид 227Th входит в состав соединения Y благодаря образованию устойчивых координационных связей с фрагментом Chel. Фрагмент Chel соответствует одному из бифункциональных хелатирующих агентов (DOTA; DOTAGA; TETA; TETPA; HEHA; PEPA; DTPA; CHX-DTPA; p-SCN-Bn-DOTA; p-SCN-Bn-CHX-A-DTPA; -p-SCN-Bn- DTPA;p-SCN-Bn-TCMC; p-SCN-Bn-TETA; p-SCN-Bn-TETPA; p-SCN-Bn-HEHA; p-SCN-Bn-PEPA) и ковалентно связан с аминогруппой фрагмента Zoledron (таблица 2).
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000008
Все вышеуказанные фрагменты –Chel-Zoledron способны образовывать устойчивые комплексы с радионуклидами, в частности с радионуклидом 227Th, формируя комплексное соединение Y общей структуры 227Th-Chel-Zoledron (таблица 3):
Таким образом, заявляемое на защиту комплексное соединение Y представляет из себя молекулу, состоящую из фрагмента – Zoledron, содержащего в своем составе участок, соответствующий золедроновой кислоте, за счет которого осуществляется инкорпорирование комплексного соединения Y в состав костного матрикса, а также потенциальное антирезобрционное действие, фрагмента –Chel, соответствующего одному из бифункциональных хелатирующих агентов, представленных в таблице 2, и обеспечивающего включение в состав комплексного соединения Y радионуклида 227Th и радионуклида 227Th, эмиттирующего α-частицы и распадающегося в радионуклид 223Ra с периодом полураспада 18,7 суток.
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000012
Figure 00000013
Figure 00000014
Заявляемое на защиту комплексное соединение Y может быть получено двумя разными способами:
1. взаимодействием бифункционального хелатирующего агента Chel с аминогруппой молекулы, соответствующей фрагменту Zoledron, с образованием молекулы Chel-Zoledron с последующим её радиомечением радионуклидом 227Th;
2. радиомечением радионуклидом 227Th молекулы бифункционального хелатирующего агента Chel с образованием молекулы 227Th-Chel с последующим её взаимодействием с аминогруппой молекулы, соответствующей фрагменту Zoledron.
Способ получения фрагмента Zoledron с последующим формированием молекулы Chel-Zoledron с возможным использованием различных бифункциональных хелатирующих агентов Chel подробно описан в патенте EP3206720, схема синтеза приведена ниже (Рисунок 1).
Рисунок 1: схема синтеза соединения,соответствующего фрагменту Zoledron:
Figure 00000015
Все бифункциональные хелатирующие агенты, соответствующие фрагменту –Chel, коммерчески доступны и в самостоятельном синтезе не нуждаются, хотя это осуществимо при необходимости. Для формирования молекулы Chel-Zoledron возможно применение эфиров бифункциональных хелатирующих агентов –Chel, защищенных, либо нет – зависит от условий реакции, в любом случае, выбор подходящего метода синтеза зависит от временных рамок, необходимых условий, доступности реагентов и требуемого выхода реакции, конечный продукт, в любом случае, будет одинаков и соответствовать структуре -Chel-Zoledron (Таблица 4).
Figure 00000016
Figure 00000017
Figure 00000018
Figure 00000019
Figure 00000020
Figure 00000021
Figure 00000022
Figure 00000023
Дальнейшее радиомечение радионуклидом 227Th, соединений, соответствующих структуре Chel-Zoledron проводилось. 227Th для радиомечения находился в растворе 0,2 М HCl (для очистки. 227Th от продуктов распада использовалась анионообменная колонка 2х30 мм, содержащая 50-90 мг анионообменной смолы нитратной формы) в объеме 100-200 мкл, к этому объему добавляли 400-800 мкг соединения Chel-Zoledron, 3 мг аскорбиновой кислоты, 10-20 мг тетраметиламмоний ацетата, либо другой буферной соли для достижения pH приблизительно 5,5. Флакон с вышеописанным содержимым помещался в термошейкер на 100 оборотов в минуту при 60 оС на час. Конечный продукт растворяли в изотоническом растворе хлорида натрия 0,9%. Перед растворением в изотоническом растворе возможна очистка от 223Ra при необходимости. Подтверждение подлинности продукта реакции, соответствующего структуре комплексного соединения227Th-Chel-Zoledron проводили по характеристическим гамма-линиям тория-227. Выход реакции радиомечения проверяли методом тонкослойной хроматографии с гамма-детектором.
Возможен и иной путь получения комплексного соединения 227Th-Chel-Zoledron, где на первой стадии проводится радиомечение бифункционального хелатирующего агента Chel с последующимя присоединением образованного комплекса к молекуле Zoledron, однако этот способ имеет ряд недостатков – в первую очередь из-за долгого времени формирования связи Chel-Zoledron (более 6 часов), что приводит к увеличению потерь радионуклида 227Th за счет распада, а также увеличению деструктивных процессов за счет радиолиза. Этот путь получения комплексного соединения 227Th-Chel-Zoledron менее актуален, однако возможен.
Основным целевым использованием комплексного соединения 227Th-Chel-Zoledron является применение в качестве действующего вещества в составе потенциального остеотропного радиофармацевтического лекарственного препарата.
Более 80% онкологических больных страдают костными метастазами, развивающимися преимущественно при раке молочной железы, предстательной железы или лёгких. Метастазы костной ткани губительно влияют на структуру костей, их минеральный обмен, приводят к повышению гиперкальциемии, а также негативно сказываются на качестве жизни больного, вызывая неврологические симптомы, приводящие к сильным болевым ощущениям [1].
Локальная лучевая терапия может быть использована при локальных метастазах, системная радиотерапия в сочетании с гормональными препаратами также может быть эффективна на ранних стадиях, однако не исключены серьезные побочные эффекты [2]. Для снижения резорбции костной ткани и как следствие – возможное снижение болевого синдрома в последнее время применяются производные дифосфоновых кислот [3]. При этом, вышеперечисленные методы являются малоэффективными на поздних стадиях заболевания.
В последние десятилетия широкое применение в клинической практике находит использование остеотропных РФЛП при:
• множественных метастазах в кость;
• болевом синдроме, вызванном костными метастазами;
• прогрессировании костных метастазов на фоне лечения [4].
Остеотропные РФЛП представляют собой радиоактивный раствор, содержащий терапевтический радионуклид (α или β-эмиттер), способный избирательно накапливаться в патологических очагах – костном матриксе (за счет тропности радионуклида к костной ткани, либо за счет использования комплекса молекулы-носителя с радионуклидом, обладающего повышенной тропностью к костной ткани).
Таким образом, одной из ключевых задач при поиске, разработке и оценке терапевтических свойств потенциального остеотропного РФЛП является выбор радионуклида с оптимальными ядерно-физическими характеристиками, а также (при необходимости их использования) специфических молекул-носителей для селективной доставки радионуклида к патологическому очагу.
32P был первым радионуклидом, использованным для паллиативного лечения костных метастазов [5]. Патологические костные очаги поглощают 32P приблизительно в пять раз эффективнее, чем здоровый костный матрикс. Использование данного радионуклида приводило к снижению болевого синдрома приблизительно через неделю после введения препарата и эффект длился на протяжении нескольких месяцев.
Другим радионуклидом, обладающим сродством к патологическому костному очагу является 89Sr [6], У 60-80% пациентов снижение болевой симптоматики происходит приблизительно через 2-4 недели после введения препарата и эффект продолжается в среднем в течение 3-5 месяцев. Что обусловлено большим периодом полураспада 89Sr по сравнению с 32P.
Вышеописанные радионуклиды обладают существенным недостатком – отсутствием γ-компоненты при распаде, что затрудняет контроль in vivo распределения препарата в организме пациента и следовательно – дозиметрический контроль. Этого недостатка лишены радионуклиды 153Sm и 188Re [7,8], имеющие γ-компоненту в спектре излучения, а также более короткие периоды полураспада, однако не обладающие повышенной тропностью к костной ткани, что приводит к необходимости использования этих радионуклидов в составе комплекса с молекулами-носителями (производными фосфоновых кислот).
153Sm нашел свое применение в составе комплекса с оксабифором [9]. А радионуклид 188Re в составе комплекса с бисфосфонатом последнего поколения - золедроновой кислотой, применяемой отдельно в качестве лекарственного препарата, способствующего снижению резорбционных процессов в костной ткани, а также обладающей рядом преимуществ по сравнению с другими производными фосфоновых кислот в качестве молекулы-носителя радионуклида [10].
Таблица 5: ядерно-физические характеристики вышеописанных β-эмиттеров, используемых в составе остеотропных РФЛП [1].
Радионуклид Максимальная Eβ (МэВ) Средняя Eβ (МэВ) Пробег в костной ткани (мм) Eγ(МэВ) T1/2
32P 1,71 0,695 2,7 - 14,3сут.
89Sr 1,49 0,583 2,4 - 50,5 сут.
153Sm 0,81 0,224 0,55 0,103 (28%) 46,7 ч.
188Re 2,12 3,2 0,155 (15%) 17 ч.
При всём многообразии вышеописанных остеотропных препаратов, все они в своем составе имеют β-эмиттеры, уступающие α-эмиттерам по терапевтической эффективности и некоторым показателям безопасности [11].
Единственным используемым в клинической практике на территории России остеотропным РФЛП на основе α-эмиттера является дихлорид радия-223. Радионуклид 223Ra обладает тропностью к костной ткани и избирательно накапливается в ней. Применяется без использования молекулы-носителя. И зарекомендовал себя в качестве эффективного средства при терапии костных метастазов при раке простаты [12].
Золедроновая кислота – бисфосфонат последнего поколения, обладающая сродством к костной ткани и проявляющая свою фармакологическую активность за счет ингибирования резорбции костной ткани. При образовании комплекса молекулы производной золедроновой кислоты Chel-Zoledron с радионуклидом 227Th достигается синергетический терапевтический эффекта золедроновой кислоты и α-эмиттера 227Th (помимо терапевтического эффекта, молекула производной золедроновой кислоты проявляет свойства транспортной молекулы), испускающего α-частицы в непосредственной близости к патологическому очагу, которые, в свою очередь, за счет высокой величины линейной передачи энергии (ЛПЭ) и малой длины пробега в биологической ткани (по сравнению с β-частицами) оказывают высокий локальный цитотоксический эффект при минимальном повреждении здорового тканевого окружения. Дочерним радионуклидом 227Th является радионуклид 223Ra, испускающий α-частицы, обладающий сродством к костной ткани, выходящий из состава комплекса с молекулой – производной золедроновой кислоты, способный к дальнейшей сорбции костной тканью и обладающий фармакологической активностью по отношению к костным метастазам.
Таким образом, основным объектом заявляемой разработки является комплексное соединение 227Th-Chel-Zoledron– действующее вещество в составе потенциального остеотропного РФЛП, обладающего тройным терапевтическим эффектом:
1. молекула носитель радионуклида – производная золедроновой кислоты Chel-Zoledron помимо транспортной функции выполняет метаболическую функцию (снижение резорбции костной ткани),
2. радионуклид 227Th, находящийся в непосредственной близости к патологическому очагу обеспечивает цитотоксический эффект за счет испускания α-частиц,
3. комплексное соединение 227Th-Chel-Zoledron является in vivo генератором радионуклида 223Ra, образованного в непосредственной близости к патологическому очагу, обладающего высокой тропностью к костной ткани, встраивающегося в костный матрикс и обеспечивающего цитотоксический эффект за счет испускания α-частиц,
4. имея данные о периоде полувыведения комплексного соединения 227Th-Chel-Zoledron можно рассчитать активность потенциального РФЛП, требуемую для поддержания приблизительно постоянной терапевтической активности 223Ra в непосредственной близости от патологического очага
Figure 00000024
AY– активность комплексного соединения 227Th-Chel-Zoledron (Бк) в составе одной терапевтической дозы потенциального остеотропного радиофармацевтического лекарственного препарата;
ARa – активность радионуклида 223Ra, образующегося из радионуклида 227Th, входящего в состав комплексного соединения Y;
T1/2Th – период полураспада радионуклида 227Th, равный 18,7 суток;
T1/2Y – период полувыведения комплексного соединения 227Th-Chel-Zoledron из организма.
[1] В.М. Петриев, Е.Л. Афанасьева, В.Г. Скворцов/Химико-фармацевтический журнал, том 42, №5 (2008).
[2] L. Trodella, G. Ausili-Cefaro, A. Turriziani. Pain, 18, 387-396 (1984).
[3] Р.В. Орлова, Н.В. Тюкавина/VII Российская онкологическая конференция.
[4]М.С. Белозерова, Т.Ю, Кочетова, В.В. Крылов, Практические рекомендации по радионуклидной терапии при метастазах в кости/ Злокачественные опухоли, спецвыпуск, 448-454 (2015).
[5]L.J. Morin, J.C. Stevens/ J.Umi, 97, 130-132 (1967).
[6]Э.В. Краснова, Возможности стронция-89 хлорида в комплексной терапии костных метастазов/диссертация (2006).
[7]А.Ф. Цыб, В.В. Крылов, Б.Я. Дроздовский, О.Б. Карякин, В.А. Бирюков, В.н. Медведев, И.А. Смирнов, С.Л, Воробьева/Сибирский онкологический журнал, № 3, 19 (2006).
[8]S. Dorovatovskiy, V. Petriev, V. Skvortsov, A. Zverev/ Czech Chem. Soc. Symp. Ser. 16, 234 (2018).
[9]А.О. Малышева, О.Е. Клементьева, Г.Е. Кодина, В.Н. Корсунский, М.Е. Назаренко, О.Р. Михайлов, С.В. Перминов, Н.А. Уваров, В.Е. Федоров, патент на изобретение RU2407746 от 29.09.2008.
[10]Г.Е. Кодина, Н.П. Громова, И.Н. Тронова, А.А. Инкин, Б.Я. Дроздовский, В.В. Крылов, патент на изобретение RU2162714 от 20.06.2000.
[11]L. Marcu, E. Bezak, B.J. Allen/Clinical Reviews in Oncology Hematology 123, 7-20 (2018).
[12]А.А. Костин, А.Г. Мурадян, А.О. Толкачев, С.В. Попов/ Исследования и практика в медицине, т.4, 79-88 (2017).

Claims (48)

1. Комплексное соединение Y общей структуры
Figure 00000025
где
Zoledron – фрагмент, соответствующий структуре:
Figure 00000026
Chel – фрагмент, соответствующий бифункциональным хелатирующим агентам: 1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7,10-тетрауксусная кислота (-DOTA);
2-(4,7,10-трис(карбоксиметил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1-ил)пентандиовая кислота
(-DOTAGA);
1,4,8,11-тетраазациклотетрадекан-1,4,8,11-тетрауксусная кислота (-TETA);
1,4,8,11-тетраазациклотетрадекан-1,4,8,11-тетрапропионовая кислота (-TETPA);
1,4,7,10,13,16-гексаазациклооктадекан-1,4,7,10,13,16-гексауксусная кислота (-HEHA);
1,4,7,10,13-пентаазациклопентадекан-1,4,7,10,13-пентауксусная кислота (-PEPA);
диэтилентриаминпентауксусная кислота (-DTPA);
транс-циклогексил-диэтилентриаминпентауксусная кислота (-CHX-DTPA);
S-2-(4-изотиоцианатобензил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7,10-тетрауксусная кислота (p-SCN-Bn-DOTA);
[(R)-2-амино-3-(4-изотиоцианатофенил)пропил]-диамин-пентауксусная кислота (p-SCN-Bn-DTPA);
[(R)-2-амино-3-(4-изотиоцианатофенил)пропил]-транс-(S,S)-циклогексан-1,2-диамин-пентауксусная кислота (p-SCN-Bn-CHX-A-DTPA);
S-2-(4-изотиоцианатобензил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7,10-тетраацетамид (p-SCN-Bn-TCMC);
S-2-(4-изотиоцианатобензил)-1,4,8,11-тетраазациклотетрадекан-1,4,8,11-тетрауксусная кислота (p-SCN-Bn-TETA);
S-2-(4-изотиоцианатобензил)-1,4,8,11-тетраазациклотетрадекан-1,4,8,11-тетрапропионовая кислота (p-SCN-Bn-TETPA);
S-2-(4-изотиоцианатобензил)-1,4,7,10,13,16-гексаазациклооктадекан-1,4,7,10,13,16-гексауксусная кислота (p-SCN-Bn-HEHA);
S-2-(4-изотиоцианатобензил)-1,4,7,10,13-пентаазациклопентадекан-1,4,7,10,13-пентауксусная кислота (p-SCN-Bn-PEPA)
и в котором радионуклид 227Th входит в состав соединения Y благодаря образованию устойчивых координационных связей с фрагментом Chel.
2. Комплексное соединение, соответствующее структуре Y по п.1, выбранное из:
Figure 00000027
227Th-DOTA-Zoledron,
Figure 00000028
227Th-DOTAGA-Zoledron,
Figure 00000029
227Th-TETA-Zoledron,
Figure 00000030
227Th-TETPA-Zoledron,
Figure 00000031
227Th-PEPA-Zoledron,
Figure 00000032
227Th-DTPA-Zoledron,
Figure 00000033
227Th-CHX-DTPA-Zoledron,
Figure 00000034
227Th-p-SCN-Bn-DOTA-Zoledron,
Figure 00000035
227Th-p-SCN-Bn-TCMC-Zoledron,
Figure 00000036
227Th-p-SCN-Bn-TETA-Zoledron,
Figure 00000037
227Th-p-SCN-Bn-TETPA-Zoledron,
Figure 00000038
227Th-p-SCN-Bn-HEHA-Zoledron,
Figure 00000039
227Th-p-SCN-Bn-PEPA-Zoledron,
Figure 00000040
227Th-p-SCN-Bn-CHX-A-DTPA-Zoledron,
Figure 00000041
227Th-p-SCN-Bn-DTPA-Zoledron,
Figure 00000042
227Th-HEHA-Zoledron.
3. Комплексное соединение, соответствующее структуре Y по п.1, полученное либо взаимодействием бифункционального хелатирующего агента Chel с аминогруппой молекулы, соответствующей фрагменту Zoledron, с образованием молекулы Chel-Zoledron с последующим её радиомечением радионуклидом 227Th, либо радиомечением радионуклидом 227Th молекулы бифункционального хелатирующего агента Chel с образованием молекулы 227Th-Chel с последующим её взаимодействием с аминогруппой молекулы, соответствующей фрагменту Zoledron.
4. Применение комплексного соединения Y по п.1 в составе потенциального остеотропного терапевтического радиофармацевтического лекарственного средства комбинированного действия.
5. Применение комплексного соединения Y согласно п.4, при котором активность потенциального остеотропного радиофармацевтического лекарственного средства лежит в интервале от 100 кБк до 740 МБк.
6. Применение комплексного соединения Y согласно п.4, при котором соединение Y обеспечивает образование требуемой терапевтической активности радионуклида 223Ra в непосредственной близости к клеткам-мишеням, являясь при этом in vivo генератором терапевтического радионуклида 223Ra.
7. Применение комплексного соединения Y согласно п.4, при котором активность одной терапевтической дозы потенциального остеотропного радиофармацевтического лекарственного препарата зависит от периода полувыведения соединения Y из организма пациента и величины требуемой активности образующего в организме радионуклида 223Ra:
Figure 00000043
,
где AY – активность комплексного соединения Y (Бк) в составе одной терапевтической дозы остеотропного радиофармацевтического лекарственного препарата;
ARa – активность радионуклида 223Ra, образующегося из радионуклида 227Th, входящего в состав комплексного соединения Y;
T1/2Th – период полураспада радионуклида 227Th, равный 18,7 суток;
T1/2Y – период полувыведения комплексного соединения Y из организма.
RU2020135288A 2020-10-27 2020-10-27 Комплексные соединения, содержащие в своем составе радионуклид 227Th, а также бисфосфонатный фрагмент, способы их получения, а также потенциальное применение в качестве действующего вещества в составе остеотропного радиофармацевтического лекарственного препарата RU2767567C1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020135288A RU2767567C1 (ru) 2020-10-27 2020-10-27 Комплексные соединения, содержащие в своем составе радионуклид 227Th, а также бисфосфонатный фрагмент, способы их получения, а также потенциальное применение в качестве действующего вещества в составе остеотропного радиофармацевтического лекарственного препарата
PCT/RU2021/050356 WO2022093079A1 (ru) 2020-10-27 2021-10-26 Комплексное соединение y, содержащее радионуклид 227th и бисфосфонат и его применение

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020135288A RU2767567C1 (ru) 2020-10-27 2020-10-27 Комплексные соединения, содержащие в своем составе радионуклид 227Th, а также бисфосфонатный фрагмент, способы их получения, а также потенциальное применение в качестве действующего вещества в составе остеотропного радиофармацевтического лекарственного препарата

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2767567C1 true RU2767567C1 (ru) 2022-03-17

Family

ID=80737088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020135288A RU2767567C1 (ru) 2020-10-27 2020-10-27 Комплексные соединения, содержащие в своем составе радионуклид 227Th, а также бисфосфонатный фрагмент, способы их получения, а также потенциальное применение в качестве действующего вещества в составе остеотропного радиофармацевтического лекарственного препарата

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2767567C1 (ru)
WO (1) WO2022093079A1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA004899B1 (ru) * 2000-07-04 2004-08-26 Антикэнсер Терапьютик Инвеншнз Ас Способ лучевой терапии
US20060228297A1 (en) * 2003-04-15 2006-10-12 Roy Larsen Thorium-227 for use in radiotherapy of soft tissue disease
EA008195B1 (ru) * 2003-04-15 2007-04-27 Алгета Ас Применение тория-227 в лучевой терапии заболеваний мягких тканей
EP3206720B1 (de) * 2014-10-17 2020-04-22 SCV GmbH Konjugierte bisphosphonate für die diagnostik und therapie von knochenerkrankungen

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA004899B1 (ru) * 2000-07-04 2004-08-26 Антикэнсер Терапьютик Инвеншнз Ас Способ лучевой терапии
US20060228297A1 (en) * 2003-04-15 2006-10-12 Roy Larsen Thorium-227 for use in radiotherapy of soft tissue disease
EA008195B1 (ru) * 2003-04-15 2007-04-27 Алгета Ас Применение тория-227 в лучевой терапии заболеваний мягких тканей
EP3206720B1 (de) * 2014-10-17 2020-04-22 SCV GmbH Konjugierte bisphosphonate für die diagnostik und therapie von knochenerkrankungen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PFANNKUCHEN N. et al. In vivo evaluation of [(225)Ac]Ac-DOTA(ZOL) for alpha-therapy of bone methastases, Curr. Radiopharm, 2018, v. 13, no. 3, p. 223-230. *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022093079A1 (ru) 2022-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5219325B2 (ja) 骨標的錯体
Rubini et al. Radiometabolic treatment of bone-metastasizing cancer: from 186rhenium to 223radium
US6635234B1 (en) Preparation and use of radium-223 to target calcified tissues for pain palliation, bone cancer therapy, and bone surface conditioning
de Klerk et al. Dose escalation study of rhenium-186 hydroxyethylidene diphosphonate in patients with metastatic prostate cancer
EP3498308A1 (en) Complex comprising a psma-targeting compound linked to a lead or thorium radionuclide
JP2003501488A (ja) 骨髄抑制のための高投与量放射性核種錯体
ES2314977T3 (es) Agentes radioterapeuticos que contienen estaño-117m.
Ferreira et al. Radiopharmaceuticals for bone metastasis therapy and beyond: a voyage from the past to the present and a look to the future
PL165699B1 (pl) Sposób wytwarzania srodka radiofarmaceutycznego PL PL
HU222574B1 (hu) Redukálószerként foszfinokat tartalmazó radioaktív gyógyászati készítmények és az ezeket tartalmazó készletek
Weekes et al. Harnessing the bone-seeking ability of Ca (II)-like metal ions in the treatment of metastatic cancer and resorption disorders
JPH0448799B2 (ru)
US20040009955A1 (en) Method of prophylaxis
RU2767567C1 (ru) Комплексные соединения, содержащие в своем составе радионуклид 227Th, а также бисфосфонатный фрагмент, способы их получения, а также потенциальное применение в качестве действующего вещества в составе остеотропного радиофармацевтического лекарственного препарата
WO2011149844A1 (en) Delivery of high dose therapeutic radioisotopes to bone
US20070140961A1 (en) Radiotherapeutic high specific activity tin-117m and methods of use
RU2792618C1 (ru) Способ получения радиофармацевтического препарата для диагностики и терапии костных поражений скелета при онкологических заболеваниях на основе комплекса золедроновой кислоты с изотопом рения-188
Pagano et al. Radiopharmaceuticals for Bone Metastases
Cutler 13 life sciences: therapy
Jain et al. Samarium Sm 153 lexidronam is a radioactive medication used to treat pain caused by cancer: A Review
JP2023541635A (ja) Dna修復阻害剤との組み合わせによる放射性核種療法での使用のためのラジウム224とプロジェニーとの調製
NO317110B1 (no) Nytt radiofarmasoytisk preparat
KR20210048827A (ko) 전립선 암의 영상 또는 치료를 위한 동위원소 표지 화합물
Lewington The skeleton