RU2811181C2 - Молекула общей структуры Y-Nic-18F, способы получения, предшественники для её получения, а также применение в качестве действующего вещества в составе потенциального радиофармацевтического лекарственного препарата - Google Patents
Молекула общей структуры Y-Nic-18F, способы получения, предшественники для её получения, а также применение в качестве действующего вещества в составе потенциального радиофармацевтического лекарственного препарата Download PDFInfo
- Publication number
- RU2811181C2 RU2811181C2 RU2021138569A RU2021138569A RU2811181C2 RU 2811181 C2 RU2811181 C2 RU 2811181C2 RU 2021138569 A RU2021138569 A RU 2021138569A RU 2021138569 A RU2021138569 A RU 2021138569A RU 2811181 C2 RU2811181 C2 RU 2811181C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- psma
- nic
- molecule
- general structure
- precursor
- Prior art date
Links
- 239000002243 precursor Substances 0.000 title claims abstract description 165
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 239000013543 active substance Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 229940121896 radiopharmaceutical Drugs 0.000 title abstract description 34
- 239000012217 radiopharmaceutical Substances 0.000 title abstract description 34
- 230000002799 radiopharmaceutical effect Effects 0.000 title abstract description 34
- 239000003814 drug Substances 0.000 title abstract description 21
- 229940079593 drug Drugs 0.000 title abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 82
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 19
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims abstract description 71
- 206010060862 Prostate cancer Diseases 0.000 claims abstract description 41
- 208000000236 Prostatic Neoplasms Diseases 0.000 claims abstract description 40
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims abstract description 24
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical group C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 22
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229940127043 diagnostic radiopharmaceutical Drugs 0.000 claims abstract description 17
- 230000004807 localization Effects 0.000 claims abstract description 17
- PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N Niacin Chemical compound OC(=O)C1=CC=CN=C1 PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229960003512 nicotinic acid Drugs 0.000 claims abstract description 6
- 235000001968 nicotinic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 239000011664 nicotinic acid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 claims description 71
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 56
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 34
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 24
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 20
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-M Trifluoroacetate Chemical compound [O-]C(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- 238000010534 nucleophilic substitution reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000002600 positron emission tomography Methods 0.000 claims description 8
- 206010027476 Metastases Diseases 0.000 claims description 7
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 241000404137 Neptis Species 0.000 claims description 5
- 238000013170 computed tomography imaging Methods 0.000 claims description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 claims 1
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 claims 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 abstract description 29
- -1 -SСH3 Chemical group 0.000 abstract description 13
- 238000009206 nuclear medicine Methods 0.000 abstract description 7
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 abstract description 4
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 abstract 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 abstract 1
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 80
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 58
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 49
- RFFFFGRYVZESLB-CXODGJKXSA-N OC(=O)CC[C@H](NC(=O)N[C@@H](CCCCNC(=O)[C@H](Cc1ccc2ccccc2c1)NC(=O)c1ccc(CNC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)c2ccc([18F])nc2)cc1)C(O)=O)C(O)=O Chemical compound OC(=O)CC[C@H](NC(=O)N[C@@H](CCCCNC(=O)[C@H](Cc1ccc2ccccc2c1)NC(=O)c1ccc(CNC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)c2ccc([18F])nc2)cc1)C(O)=O)C(O)=O RFFFFGRYVZESLB-CXODGJKXSA-N 0.000 description 39
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 38
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 38
- YCKRFDGAMUMZLT-BJUDXGSMSA-N fluorine-18 atom Chemical compound [18F] YCKRFDGAMUMZLT-BJUDXGSMSA-N 0.000 description 31
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 23
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 102100041003 Glutamate carboxypeptidase 2 Human genes 0.000 description 19
- 101000892862 Homo sapiens Glutamate carboxypeptidase 2 Proteins 0.000 description 19
- 108010083158 PSMA-1007 Proteins 0.000 description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- FTEZJSXSARPZHJ-UHFFFAOYSA-N 2-methoxypyridine-3-carboxylic acid Chemical class COC1=NC=CC=C1C(O)=O FTEZJSXSARPZHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N N,N-Diisopropylethylamine (DIPEA) Chemical compound CCN(C(C)C)C(C)C JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000000047 product Substances 0.000 description 18
- 229920001481 poly(stearyl methacrylate) Polymers 0.000 description 17
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 16
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 14
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 13
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 13
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 11
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-M triflate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 11
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 10
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical group CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 9
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 8
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 8
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 8
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 8
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 8
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 7
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 7
- 238000011894 semi-preparative HPLC Methods 0.000 description 7
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N Piperidine Chemical compound C1CCNCC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000003211 malignant effect Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 6
- BWEDPOXJDWAJGX-UHFFFAOYSA-N 6-chloro-2-methoxypyridine-3-carboxylic acid Chemical compound COC1=NC(Cl)=CC=C1C(O)=O BWEDPOXJDWAJGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 5
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 5
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 5
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 5
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 5
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 5
- 125000006239 protecting group Chemical group 0.000 description 5
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- JYUTZJVERLGMQZ-SANMLTNESA-N (2s)-2-(9h-fluoren-9-ylmethoxycarbonylamino)-3-naphthalen-2-ylpropanoic acid Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C1COC(=O)N[C@H](C(=O)O)CC1=CC=C(C=CC=C2)C2=C1 JYUTZJVERLGMQZ-SANMLTNESA-N 0.000 description 4
- OLWVRJUNLXQDSP-RYUDHWBXSA-N (2s)-2-[[(1s)-1-carboxy-5-[(6-fluoropyridine-3-carbonyl)amino]pentyl]carbamoylamino]pentanedioic acid Chemical compound OC(=O)CC[C@@H](C(O)=O)NC(=O)N[C@H](C(O)=O)CCCCNC(=O)C1=CC=C(F)N=C1 OLWVRJUNLXQDSP-RYUDHWBXSA-N 0.000 description 4
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 4
- GYHNNYVSQQEPJS-YPZZEJLDSA-N Gallium-68 Chemical compound [68Ga] GYHNNYVSQQEPJS-YPZZEJLDSA-N 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 125000005587 carbonate group Chemical group 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- HKVLOZLUWWLDFP-UHFFFAOYSA-M hydron;tetrabutylazanium;carbonate Chemical compound OC([O-])=O.CCCC[N+](CCCC)(CCCC)CCCC HKVLOZLUWWLDFP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 4
- 238000010647 peptide synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 4
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- OLWVRJUNLXQDSP-MVBOSPHXSA-N (2s)-2-[[(1s)-1-carboxy-5-[(6-fluoranylpyridine-3-carbonyl)amino]pentyl]carbamoylamino]pentanedioic acid Chemical compound OC(=O)CC[C@@H](C(O)=O)NC(=O)N[C@H](C(O)=O)CCCCNC(=O)C1=CC=C([18F])N=C1 OLWVRJUNLXQDSP-MVBOSPHXSA-N 0.000 description 3
- JFLSOKIMYBSASW-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-2-[chloro(diphenyl)methyl]benzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1C(Cl)(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 JFLSOKIMYBSASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 238000010511 deprotection reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- VFRSADQPWYCXDG-LEUCUCNGSA-N ethyl (2s,5s)-5-methylpyrrolidine-2-carboxylate;2,2,2-trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F.CCOC(=O)[C@@H]1CC[C@H](C)N1 VFRSADQPWYCXDG-LEUCUCNGSA-N 0.000 description 3
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 230000000144 pharmacologic effect Effects 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 210000002307 prostate Anatomy 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- 125000003088 (fluoren-9-ylmethoxy)carbonyl group Chemical group 0.000 description 2
- NIQCNGHVCWTJSM-UHFFFAOYSA-N Dimethyl phthalate Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OC NIQCNGHVCWTJSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 2
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 2
- BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N Methyl tert-butyl ether Chemical compound COC(C)(C)C BZLVMXJERCGZMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N Morpholine Chemical compound C1COCCN1 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 2
- 239000003098 androgen Substances 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 2
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 2
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 2
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 2
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 2
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 2
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- NTEDWGYJNHZKQW-IWLYVCSRSA-N fluciclovine Chemical compound OC(=O)[C@]1(N)C[C@H](F)C1 NTEDWGYJNHZKQW-IWLYVCSRSA-N 0.000 description 2
- NTEDWGYJNHZKQW-DGMDOPGDSA-N fluciclovine ((18)F) Chemical compound OC(=O)[C@]1(N)C[C@H]([18F])C1 NTEDWGYJNHZKQW-DGMDOPGDSA-N 0.000 description 2
- 229940027541 fluciclovine f-18 Drugs 0.000 description 2
- 229960002989 glutamic acid Drugs 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 2
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 2
- 239000000644 isotonic solution Substances 0.000 description 2
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 2
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 2
- ZGYICYBLPGRURT-UHFFFAOYSA-N tri(propan-2-yl)silicon Chemical compound CC(C)[Si](C(C)C)C(C)C ZGYICYBLPGRURT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N urea group Chemical group NC(=O)N XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXMBERVGUSOWLQ-HUYCHCPVSA-N (2,3,5,6-tetrafluorophenyl) 6-fluoranylpyridine-3-carboxylate Chemical compound FC1=CC(F)=C(F)C(OC(=O)C=2C=NC([18F])=CC=2)=C1F PXMBERVGUSOWLQ-HUYCHCPVSA-N 0.000 description 1
- IYKLZBIWFXPUCS-VIFPVBQESA-N (2s)-2-(naphthalen-1-ylamino)propanoic acid Chemical compound C1=CC=C2C(N[C@@H](C)C(O)=O)=CC=CC2=C1 IYKLZBIWFXPUCS-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- BYEAHWXPCBROCE-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropan-2-ol Chemical compound FC(F)(F)C(O)C(F)(F)F BYEAHWXPCBROCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010176 18-FDG-positron emission tomography Methods 0.000 description 1
- JHALWMSZGCVVEM-UHFFFAOYSA-N 2-[4,7-bis(carboxymethyl)-1,4,7-triazonan-1-yl]acetic acid Chemical compound OC(=O)CN1CCN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC1 JHALWMSZGCVVEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCXUVYAZINUVJD-AHXZWLDOSA-N 2-deoxy-2-((18)F)fluoro-alpha-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H]([18F])[C@@H](O)[C@@H]1O ZCXUVYAZINUVJD-AHXZWLDOSA-N 0.000 description 1
- AOYNUTHNTBLRMT-SLPGGIOYSA-N 2-deoxy-2-fluoro-aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](F)C=O AOYNUTHNTBLRMT-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 1
- VHYFNPMBLIVWCW-UHFFFAOYSA-N 4-Dimethylaminopyridine Chemical compound CN(C)C1=CC=NC=C1 VHYFNPMBLIVWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVJNJSJPPYEQOD-UHFFFAOYSA-N 6-chloro-2-ethylpyridine-3-carboxylic acid Chemical compound CCC1=NC(Cl)=CC=C1C(O)=O QVJNJSJPPYEQOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SGHDEIVHYSOLRC-UHFFFAOYSA-N 6-chloro-2-methylpyridine-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=NC(Cl)=CC=C1C(O)=O SGHDEIVHYSOLRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DFXUFJAAXAJWSA-UHFFFAOYSA-N 6-chloro-4-methoxypyridine-3-carboxylic acid Chemical compound COC1=CC(Cl)=NC=C1C(O)=O DFXUFJAAXAJWSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCLFIXIHOWGYDY-UHFFFAOYSA-N 6-chloro-4-methylpyridine-3-carboxylic acid Chemical compound CC1=CC(Cl)=NC=C1C(O)=O ZCLFIXIHOWGYDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IGIWMZNCMHZTEX-UHFFFAOYSA-N 6-chloro-4-propan-2-ylpyridine-3-carboxylic acid Chemical compound CC(C)C1=CC(Cl)=NC=C1C(O)=O IGIWMZNCMHZTEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- 239000004395 L-leucine Substances 0.000 description 1
- 235000019454 L-leucine Nutrition 0.000 description 1
- QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N N,N-bis{2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl}glycine Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(=O)O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012879 PET imaging Methods 0.000 description 1
- 102000007079 Peptide Fragments Human genes 0.000 description 1
- 108010033276 Peptide Fragments Proteins 0.000 description 1
- 229920002145 PharMed Polymers 0.000 description 1
- WDLRUFUQRNWCPK-UHFFFAOYSA-N Tetraxetan Chemical compound OC(=O)CN1CCN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC1 WDLRUFUQRNWCPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100023935 Transmembrane glycoprotein NMB Human genes 0.000 description 1
- 159000000021 acetate salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 229940072107 ascorbate Drugs 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 150000001509 aspartic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 125000003917 carbamoyl group Chemical group [H]N([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 150000001718 carbodiimides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229960001231 choline Drugs 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- FBSAITBEAPNWJG-UHFFFAOYSA-N dimethyl phthalate Natural products CC(=O)OC1=CC=CC=C1OC(C)=O FBSAITBEAPNWJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001826 dimethylphthalate Drugs 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- UPWPDUACHOATKO-BITMAZLMSA-K gallium-68(3+) trichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[68Ga+3] UPWPDUACHOATKO-BITMAZLMSA-K 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 1
- 150000002306 glutamic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 125000000291 glutamic acid group Chemical group N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)* 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 150000003840 hydrochlorides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012216 imaging agent Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 229960003136 leucine Drugs 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 125000003588 lysine group Chemical group [H]N([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(N([H])[H])C(*)=O 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 229940127554 medical product Drugs 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 206010061289 metastatic neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 208000010658 metastatic prostate carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910000403 monosodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000002018 overexpression Effects 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 229940125491 piflufolastat F 18 Drugs 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 201000001514 prostate carcinoma Diseases 0.000 description 1
- 230000002685 pulmonary effect Effects 0.000 description 1
- 229940125458 pylarify Drugs 0.000 description 1
- 230000006340 racemization Effects 0.000 description 1
- 238000000163 radioactive labelling Methods 0.000 description 1
- 230000003537 radioprotector Effects 0.000 description 1
- 230000000306 recurrent effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 230000007781 signaling event Effects 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- PPASLZSBLFJQEF-RKJRWTFHSA-M sodium ascorbate Substances [Na+].OC[C@@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1[O-] PPASLZSBLFJQEF-RKJRWTFHSA-M 0.000 description 1
- 235000010378 sodium ascorbate Nutrition 0.000 description 1
- 229960005055 sodium ascorbate Drugs 0.000 description 1
- PPASLZSBLFJQEF-RXSVEWSESA-M sodium-L-ascorbate Chemical compound [Na+].OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1[O-] PPASLZSBLFJQEF-RXSVEWSESA-M 0.000 description 1
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- WROMPOXWARCANT-UHFFFAOYSA-N tfa trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F.OC(=O)C(F)(F)F WROMPOXWARCANT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 229940127044 therapeutic radiopharmaceutical Drugs 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 108091007466 transmembrane glycoproteins Proteins 0.000 description 1
- UCPYLLCMEDAXFR-UHFFFAOYSA-N triphosgene Chemical compound ClC(Cl)(Cl)OC(=O)OC(Cl)(Cl)Cl UCPYLLCMEDAXFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010415 tropism Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
- 229940079055 various diagnostic radiopharmaceutical Drugs 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к ядерной медицине, а именно к молекуле общей структуры Y-Nic-18F указанных ниже формул, которая содержит в своем составе диагностический позитрон-эмиттирующий радионуклид 18F, фрагмент Y, содержащий биологически активный мотив Glu-urea-Lys, а также фрагмент Nic - фрагмент никотиновой кислоты с заместителем I рода (Z) во втором (18F-PSMA-1007-2Z) или четвертом (18F-PSMA-1007-4Z) положении пиридинового кольца, ковалентно связанный с фрагментом Y и с радионуклидом 18F и ответственный за включение радионуклида18F в состав молекулы Y-Nic-18F. В молекуле Y-Nic-18F заместитель I рода (Z) выбран из -OCH3, -CH3, -SСH3, -CH2CH3, -CH(CH3)2. Указанная молекула Y-Nic-18F может найти применение в качестве действующего вещества в составе диагностического радиофармацевтического лекарственного препарата для визуализации локализации ПСМА-гиперэкспрессирующих опухолевых клеток. Изобретение относится также к молекуле предшественника общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X–, ее применению в качестве исходного реагента для получения молекулы общей структуры Y-Nic-18F и применению молекулы Y-Nic-18F в качестве действующего вещества в составе потенциального диагностического радиофармацевтического препарата для визуализации локализации ПСМА-гиперэкспрессирующих клеток рака предстательной железы. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 20 ил., 13 пр.
Description
Техническая область
[1] Группа изобретений относится к области ядерной медицины, в частности радиофармацевтики, и применяется для получения пептидной молекулы общей структуры Y-Nic-18F, содержащей позитрон-эмиттирующий радионуклид, молекулы способной к избирательному накоплению на ПСМА-гиперэкспрессирующих клетках рака простаты, а также его метастазов, молекулы являющейся потенциальным действующим веществом диагностического радиофармацевтического лекарственного препарата, а также молекулы, получающейся методом одностадийного радиофторирования с использованием незащищенного или защищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X-, или методом двухстадийного радиофторирования с совместным использованием защищенного по карбоксильным группам или незащищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника Y-NH2 и предшественника общей структуры TFP-Nic-(N+Me3)X-, обеспечивающих больший выход радиофторированного продукта - ПСМА-активной молекулы общей структуры Y-Nic-18F, чем при радиофторировании уже использующегося в мировой практике предшественника PSMA-1007.
Предшествующий уровень техники
[2] В настоящее время среди мужского населения России рак предстательной железы по заболеваемости занимает второе место по распространенности и уступает лишь злокачественным образованиям легочной системы. Согласно статистическим данным за 2019 год, 15,7% всех злокачественных заболеваний мужского населения приходится на рак предстательной железы (РПЖ), а динамика прироста за последние десять лет составила порядка 80% (число заболеваний на сто тысяч населения) [1].
[3] Помимо уже использующихся в клинической практике инструментальных методов диагностики данного заболевания (определение уровня ПСА в крови, УЗИ, МРТ), в настоящее время в мировой практике, а также с некоторым запозданием и в России, для целей получения информации о локализации очагов злокачественных новообразований (ЗНО) при РПЖ, особенно на ранней стадии, находит свое применение метод диагностики с использованием позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), совмещенной с компьютерной томографией (ПЭТ-КТ) или магнитно-резонансной томографией (ПЭТ-МРТ) с применением различных диагностических радиофармацевтических препаратов (РФП). В мировой практике для ПЭТ-КТ исследований нашли свое применение некоторые РФП, представляющие из себя растворы (в основном инъекционные) различных химических соединений, содержащих в своем составе диагностический радионуклид Р+эмиттер (11С, 18F, 68Ga и др.). Некоторые из вышеобозначенных РФП зарегистрированы и разрешены для применения регулирующими органами (FDA, ЕМА), а некоторые находятся на различных стадиях клинических исследований, либо не регистрируются и изготавливаются в клиниках для собственного применения по специальным разрешениям от регулирующих органов в соответствии с требованиями стран локализации таких медицинских учреждений.
[4] Например, препарат «Axumin, Fluciclovine 18F Injection)) компании Blue Earth Diagnostics, Inc., UK коммерчески доступный на западе РФП, был одобрен FDA и ЕМА в 2016 году для диагностики рецидивирующего рака простаты. Данное соединение представляет собой синтетический циклический аналог аминокислоты L-лейцина с радионуклид ной меткой 18F. Поведение данного соединения в теле больного основано на особенностях усиленного метаболизма в клетках ЗНО. Сравнение флуцикловина, 18F с другой содержащей ПЭТ-радионуклид биологически активной малой молекулой 11С-холином (разрешение FDA на изготовление и использование в 2012 году для Mayo Clinic) показало преимущества использования фторсодержащего соединения не только в качестве изображения, но и в сроке годности готового препарата из-за большего периода полураспада радионуклида в составе (Т1/2 18F=110 мин, Т1/2 11С=20 мин), а следовательно, в больших возможностях для логистики и целесообразности его регистрации для коммерческой реализации [2].
[5] Также было показано, что в зависимости от стадии заболевания, для диагностики рака предстательной железы возможно использовать фтордезоксиглюкозу, 18F [3], однако данный препарат имеет свойство накапливаться и в здоровых тканях, а также в мочевом пузыре, что может повлиять на качество и информативность диагностического изображения локализации клеток ЗНО при РПЖ, в том числе метастазов, далеко не лучшим образом.
[6] Механизм действия вышеописанных препаратов основывается на том, что клетки злокачественных образований за счет повышенного метаболизма в большей степени накапливают метаболические РФП (производные простых углеводов и аминокислот) по большому счету независимо от локализации. Данный эффект полезен, например, для локализации первичного очага заболевания неизвестной нозологии. Однако при уже установленном заболевании в данном случае - при раке простаты, куда более информативно использовать туморотропные диагностические радиофармацевтические препараты, содержащие в своем составе молекулы, обладающие преимущественным селективным накоплением именно в/на клетках ЗНО, в данном случае - клетках РПЖ, именно о таких препаратах речь пойдет ниже и именно такая молекула общей структуры Y-Nic-18F и потенциальный диагностический РФП на ее основе будет вынесен на защиту.
[7] ПСМА представляет собой трансмембранный гликопротеин II типа, состоящий из 750 аминокислот, который распространен на поверхности клеток РПЖ и гиперэкспрессируется ими, в частности при андроген-независимом, распространенном и метастатическом варианте заболевания. Последний факт наиболее важен, так как практически во всех случаях РПЖ становится андроген-независимым со временем. Таким образом, ПСМА обладает потенциалом для использования в качестве многообещающей мишени как для диагностики, так и при терапии, т.е. он распространен на всех стадиях заболевания и имеет ограниченную экспрессию (в простате), присутствует на клеточной поверхности, но не попадает в кровоток, и имеет ферментную или сигнальную активность (ЕА 037512 В1 от 06.04.2021, приоритет 30.09.2015). Установлено, что в раковой клетке присутствует до 106 молекул ПСМА, что способствует возможности избирательного накопления радионуклида на поверхности клеток РПЖ за счет использования радионуклид-содержащих транспортных молекул, обладающих повышенной тропностью к ПСМА. Именно к таким молекулам и относится молекула общей структуры Y-Nic-18F, заявляемая на защиту.
[8] В мировой практике для таргетной доставки различных радионуклидов к клеткам рака предстательной железы, а также метастазам зарекомендовали себя соединения, содержащие мочевинный мотив Glu-urea-Lys, ответственный за связывание с клетками РПЖ, а именно с цинкосодержащими доменами в ПСМА [4]. Данный мотив остается неизменным, а мировое многообразие различных молекул, используемых для доставки радионуклидов к клеткам РПЖ, достигается за счет видоизменения линкера в составе такой молекулы, а также хелатора (в случае использования радионуклида металла) или фрагмента для введения иона галогена (в случае использования радионуклида галогена, в частности, 18F) ФИГ. 1.
[9] Два радионуклида для ПЭТ диагностики нашли наиболее широкое применение в составе соединений, описанных выше. Это катион трехвалентного радионуклида металла 68Ga (Т1/2=67 мин.), способный образовывать прочные координационные соединения с различными элекронодонорными хелатирующими агентами (DOTA, NOTA, NODAGA, HBED-CC, DTPA и др.), входящими в состав молекул для диагностики РПЖ, а также ион радионуклида галогена 18F (Т1/2=110 мин), способный образовывать ковалентные связи преимущественно реакцией нуклеофильного замещения, и таким образом входящий в состав молекул для диагностики РПЖ. Галлий-68 удобен в получении в клинике, изготавливающей РФП в небольших количествах, за счет возможности использования генератора 68Ge/68Ga. Данный генератор обеспечивает, в зависимости, от срока эксплуатации и характеристик генератора, получение раствора трихлорида галлия-68 общей активностью до 3,5 ГБк, чего вполне достаточно для рутинного клинического использования при изготовлении РФП в стенах медицинского учреждения. Фтор-18 же получают на циклотроне. Циклотронное получение способно обеспечить большую активность по сравнению с генератором - до сотни ГБк за один технологический цикл, но данная технология значительно дороже генераторного получения диагностического радионуклида, а также такое количество фтора-18 может быть избыточным для использования в стенах одной клиники, поэтому, с учетом этого факта, а также превосходящего в 1,6 раз периода полураспада фтора-18 по сравнению с галлием-68, именно диагностические РФП на основе фтора-18 имеют больший потенциал для использования в качестве зарегистрированных РФП с их последующей реализацией сторонним компаниям, в том числе в центры, не имеющие возможности или необходимости самостоятельного получения фтора-18 на циклотроне с последующим радиосинтезом РФП. Именно такой потенциальный фторсодержащий РФП будет предложен в составе решения, выносящегося на защиту, где в качестве действующего вещества выступает молекула общей структуры Y-Nic-18F.
[10] Далее будут рассмотрены молекулы, а также РФП на их основе, применяемые в мировой практике для диагностики РПЖ, содержащие в своем составе Glu-urea-Lys мотив, а также радионуклид фтор-18. Несмотря на многообразие в мировой литературе данных о комплексных соединениях с радионуклидом галлий-68, такие молекулы и РФП на их основе приводится не будут, т.к. к заявляемому на защиту решению такие молекулы и РФП на их основе имеют косвенное отношение, следовательно, и влияние на уровень техники менее выражено. Однако, стоит отметить, что наиболее перспективными разработками в этой области с использованием радионуклида галлий-68 являются молекулы 68Ga-PSMA-617 (ФИГ. 2а) по патенту ЕА 037778 В1 от 20.05.2021, приоритет 18.10.2013), а также 68Ga-PSMA-11 (ФИГ. 2б), получившая одобрение для клинического использования от FDA в декабре 2020 года и считающейся своего рода «золотым стандартом» диагностики ПСМА-экспрессирующего РПЖ [5].
[11] В 2021 году FDA был одобрен препарат «PYLARJFY, (piflufolastat F18) injection» производства Progenies Pharmaceuticals, Inc, USA, входящей в Lantheus Holdings. В качестве действующего вещества в данном препарате выступает молекула 18F-DCFPyL (ФИГ. 3). Данная молекула является достаточно простым по структуре низкомолекулярным соединением, способным селективно накапливаться на клетках РПЖ с гиперэкспрессией ПСМА. Молекула была защищена патентами во многих странах, в том числе и в России RU 2494096 от 27.09.13 (The Johns Hopkins University), конвенционный приоритет 01.08.2008 в составе перечня агентов, связывающихся с ПСМА и их применением. В данном патенте на стр. 22 описывается возможность получения такой молекулы с использованием двух методик синтеза. Первая (ФИГ. 4) - с использованием предварительно полученных различных 18F-фторпиридиновых активированных по карбоксильной группе предшественников [6] и их дальнейшей конъюгацией с защищенной РМВ защитой по карбоксильным группам аминосодержащей молекулой с образованием молекулы 18F-DCFPyL(-tris-PMB) с последующим снятием блокирующих групп в ТФУ (данная методика похожа на выносимую на защиту методику с использованием защищенного по карбоксильным группам предшественника Y-NH2 для получения молекул общей структуры Y-Nic-18F). Вторая (ФИГ. 5) - предварительное получение предшественника, способного к нуклеофильному замещению на анион 18F-. В данном случае отсутствует необходимость предварительного получения меченного фтором-18 18F-фторпиридинового активированного предшественника, а также отсутствие необходимости снятия блокирующих групп.Данная методика занимает меньше времени, что важно учитывать при работе с короткоживущим радионуклидом фтором-18, а также требует меньшего количества как технологических операций, так и реактивов (данная методика похожа на выносимую на защиту методику с использованием предшественника Y-Nic-N+ (Me)3 для получения молекул общей структуры Y-Nic-18F). При этом, в данном изобретении описывается общая группа биологически-активных молекул, содержащих радионуклид галогена и способных к применению в качестве действующего вещества как в составе диагностического РФП, так и терапевтического РФП, в зависимости от ядерно-физических характеристик радионуклида в составе молекулы.
[12] Методика синтеза молекулы 18F-DCFPyL модернизирована с возможностью автоматизации на модулях синтеза разных производителей с использованием набора реагентов и более подробно была раскрыта и защищена в заявке WO 2017/214470 А1 от 09.06.2017 (The Johns Hopkins University) приоритет 10.06.2016 с последующими национальными патентами, например, US 10947197 В2. Ни в России, ни в ЕАЭС данная заявка не была переведена на национальную фазу. Данный патент, в отличие от RU 2494096 от 27.09.13 (The Johns Hopkins University), конкретизирует способ получения именно молекулы 18F-DCFPyL, который поделен на три части (ФИГ. 6):
1) радиофторирование предшественника DCFPyL (5-(((S)-6-(tert-Butoxy)-5-(3-((S)-1,5-di-tert-butoxy-1,5-dioxopentan-2-yl)ureido)-6-oxohexyl)carbamoyl)-N,N,N-trimethylpyridin-2-aminiumtrifluoromethanesulfonate), защищенного по карбоксильным группам;
2) снятие фосфорной кислотой защиты с карбоксильных групп молекулы, полученной на стадии 1, с образованием раствора, содержащего целевые молекулы 18F-DCFPyL;
3) очистка раствора, полученного на стадии 2 и формирование РФП.
[13] Данный способ отличается от способов, описанных в более раннем патенте, а именно в RU 2494096 от 27.09.13 (The Johns Hopkins University) использованием защищенного по карбоксильным группам предшественника, а также конкретизацией методики как постсинтетической очистки, так и контроля качества образовавшегося радиоактивного раствора по показателям качества, соответствующих требованиям к готовому потенциальному РФП. Дополнительно в данном патенте защищается состав набора реагентов для радиосинтеза на различных модулях синтеза, что может быть использовано для рутинного получения диагностического РФП на основе молекулы 18F-DCFPyL, например, в специализированных медицинских учреждениях, либо на производственных площадках. Для реакции бралось 5 мг DCFPyL предшественника и порядка 60 ГБк раствора, содержащего ионы 18F-. Средний радиохимический выход продукта радиосинтеза 18F-DCFPyL составляет порядка 19-32% и зависит от модуля синтеза.
[14] Таким образом, существует три возможных способа получения радиоактивного раствора, содержащего молекулы 18F-DCFPyL: по ФИГ. 4, по ФИГ. 5, по ФИГ. 6. Наибольшее применение в мировых литературных источниках нашла методика по ФИГ. 4 [7], которая со временем уступила более новой и менее трудоемкой как по времени, так и по ресурсам методике по ФИГ. 6, на основе которой были разработаны коммерчески доступные наборы реагентов для синтеза на модулях, например, на GE TRACERlab FXFN [8].
[15] Фактически, вышеуказанные три способа получения радиофтор ированной молекулы на примере 18F-DCFPyL пригодны в качестве модели для получения радиофторированных соединений методом нуклеофильного замещения в ароматическое кольцо. И для дальнейшего обозначения, методика по ФИГ. 4 будет именоваться «двухстадийное радиофторирование», по ФИГ. 5 - «одностадийное радиофторирование», по ФИГ. 6 - «одностадийное радиофторирование с последующим деблокированием карбоксильных групп» или «одностадийное радиофторирование с деблокированием».
[16] В патенте на изобретение ЕА 037512 от 06.04.2021 (ДОЙЧЕС КРЕБСФОРШУНГСЦЕНТРУМ; РУПРЕХТ-КАРЛС-УНИВЕРСИТЕТ ГЕЙДЕЛЬБЕРГ) с приоритетом 19.09.2016 защищаются улучшенные ингибиторы ПСМА, меченные фтором-18 и их применение в ядерной медицине. В данном патенте приводится методика синтеза и последующего радиомечения фтором-18 соединения I, состоящего из мочевинного фрагмента Glu-urea-Lys (остающегося неизменным и являющегося основой большинства ПСМА ориентированных молекул, в т.ч. содержащих радионуклид), липофильного и гидрофильного участка линкера и 18F-метки. В данном решении увеличена линкерная часть по сравнению с молекулой 18F-DCFPyL, с целью создания иной фармакологической активности в теле пациента. В описании и формуле изобретения приведены различные вариации липофильного линкера, гидрофильного линкера и фрагменты для связывания фтора-18 - фрагмент «18F-метка», а также их различные сочетания. Различные ПСМА-активные пептиды, содержащие фрагмент Glu-urea-Lys, фрагмент липофильного и фрагмент гидрофильного участка линкера были получены методом твердофазного пептидного синтеза. Для получения конечных фторсодержащих соединений I использовалась методика двухстадийного радиофторирования с предварительным получением на первой стадии 18F-фторпиридинового активированного по карбоксильной группе предшественника 2,3,5,6-tetrafluorophenyl-6-([18F]fluoro)-2-methoxy-nicotinate ([18F]FPy-OMe-TFP) - будущего фрагмента «18F-метка» соединения I. На второй стадии проходило сочетание ПСМА-активных пептидов, содержащих Glu-urea-Lys фрагмент с полученным на первой стадии предшественником [18F]FPy-OMe-TFP. Пептиды использовались без защиты по карбоксильным группам, выходы реакции образования молекул I были различны для различных пептидов и варьировались от 4% до 60%. Многие содержащие фтор-18 соединения I были проверены на биологическую активность in vitro и in vivo. По комплексной оценке полученных результатов, одним из наиболее перспективных для клинического применения соединений I с целью диагностики очагов рака предстательной железы была выбрана молекула 18F-PSMA-1007 (ФИГ. 7). Данная молекула была испытана как на здоровых добровольцах, так и на людях, страдающих от рака простаты. Однако, выход реакции радиофторирования/получения молекулы 18F-PSMA-1007 по запантетованной методике составляет менее 10%, что является недостатком. Данный патент является наиболее близким по уровню техники к выносящемуся на защиту техническому решению, и его можно рассматривать в качестве прототипа.
[17] В статье [9] представлены результаты сравнения изображений, полученных с использованием молекул 18F-PSMA-1007 и 18F-DCFPyL. Для целей исследования были отобраны двенадцать пациентов с впервые диагностированным раком простаты, без предварительного лечения. Визуализацию локализации ПСМА-гиперэкспрессирующих клеток у каждого пациента различными фторсодержащими молекулами проводили с интервалом в два дня. Группа из шести пациентов была сначала обследована радиофармпрепаратом с молекулой 18F-DCFPyL в качестве действующего вещества, затем радиофармпрепаратом с молекулой 18F-PSMA-1007b качестве действующего вещества. Группе из оставшихся шести пациентов сначала проводили диагностику радиофармпрепаратом с молекулой 18F-PSMA-1007 в качестве действующего вещества, а через два дня радиофармпрепаратом с молекулой 18F-DCFPyL в качестве действующего вещества. Обе молекулы показали свою пригодность для диагностики методом ПЭТ-КТ, снимки полученные в ходе исследования были четкими и информативными, однако, как было сказано выше, молекула 18F-DCFPyL экскретируется преимущественно почками, что способствует увеличению вероятности снижения информативности изображений области малого таза, что может быть крайне критично, особенно при детектировании первичной локализации рака предстательной железы, либо при рецидиве после радикального лечения. Таких недостатков лишена молекула 18F-PSMA-1007, экскретирующаяся преимущественно гепатобилиарной системой, что, конечно, может сказаться на информативности изображений при необходимости визуализации локализации метастазов в печень, но для диагностики именно ложа предстательной железы структура молекулы 18F-PSMA-1007 выглядит более применимой из-за непочечного клиренса.
[18] В настоящее время в мировой практике молекула 18F-PSMA-1007 преимущественно получается методом одностадийного радиофторирования без использования защитных групп, для этих целей используется предшественник PSMA-1007 в виде ацетатной или трифторацетатной соли (ФИГ. 8а-б), причем, использование ацетатного противоиона предпочтительнее, так как способствует большему выходу реакции нуклеофильного замещения на ион фтора (18F-), а также большей радиохимической чистоте конечного продукта - молекулы 18F-PSMA-1007[10]. Такие предшественники, а также методика радиосинтеза раскрыта в международной заявке WO 2018091043 от 17.11.2017 (АВХ ADVANCED BIOCHEMICAL COMPOUNDS GMBH [DE]) с приоритетом 18.11.2016. Предшественники коммерчески доступны и входят в состав наборов реагентов для радиосинтеза на различных модулях синтеза (Trasis AllInOne, GE Tracerlab FXFN, GE Tracerlab MX, GE Fastlab, NEPTIS Mosaic-RS, IBA SYNTHERA+ и др.) и позволяют получать конечный продукт - молекулу 18F-PSMA-1007 с выходом 30-55% [11].
[19] В публикации [10] исследовался материал соединительных трубок модуля синтеза. Так как реакционная среда процесса радиофторирования взаимодействует с материалом трубок, влияние материала коммуникаций на выход конечного продукта 18F-PSMA-1007, а также на количество примесей был изучен. Показано, что трубки из фторсодержащего эластомера приводят к снижению величины удельной активности целевой молекулы 18F-PSMA-1007, что может быть объяснено конкурирующим влиянием фтора из материала трубки на взаимодействие аниона 18F- c предшественником PSMA-1007. Силиконовые и трубки из материала PharMed®ВРТ не оказывают такого влияния на удельную активность конечного продукта 18F-PSMA-1007 и обеспечивают увеличение удельной активности более чем на порядок по сравнению с коммуникациями из фторсодержащего эластомера, при этом силиконовые трубки оказались более предпочтительными, в первую очередь, для одноразовых кассет.
[20] В публикации [11] продемонстрирована возможность получения молекулы 18F-PSMA-1007 методом двух стадийного радиофторирования без деблокирования на модуле синтеза Trasis AllInOne, а также методом одностадийного радиофторирования без деблокирования на модулях синтеза: GE Tracerlab FXFN, GE Tracerlab MX, NEPTIS Mosaic-RS, IBA SYNTHERA+ (ФИГ. 9). Данные методики с использованием вышеобозначенных модулей синтеза применимы и для получения молекул общей структуры Y-Nic-18F из соответствующих предшественников с возможным использованием наборов реагентов, применяемых для радиосинтеза 18F-PSMA-1007, но с большим выходом целевого содержащего радионуклид фтор-18 продукта. Как следствие, такие наборы реагентов адаптируемы и применимы для производства или изготовления радиофармацевтических препаратов, содержащих молекулы общей структуры Y-Nic-18F в качестве действующего вещества. В публикации [12] описана методика синтеза предшественника PSMA-1007.
[21] Молекула 18F-PSMA-1007 нашла свое применение и на территории России в качестве действующего вещества в составе диагностического радиофармацевтического препарата. Данный препарат на территории России на конец 2021 года не зарегистрирован, а изготавливается непосредственно в медицинских учреждениях ссылаясь на Приказ Минздрава России №1218н от 12.11.2020 г. Методика изготовления, а также используемые модули синтеза, реагенты и расходные материалы для получения 18F-PSMA-1007 не отличается от методик, описанных в статье [11], однако, одним из основных «слабых» мест данного продукта - радиофармацевтического лекарственного препарата на основе ПСМА-активной молекулы с радионуклидом фтора-18 в составе, является небольшой радиохимический выход целевого продукта - молекулы 18F-PSMA-1007, который составляет приблизительно 35-55%, а с поправкой на распад фтора-18 за время синтеза, составляет порядка 25-35%. Именно устранение этого недостатка, а, точнее, увеличение радиохимического выхода целевой, содержащей фтор-18, ПСМА-активной молекулы со сходным с 18F-PSMA-1007 сродством к ПСМА-гиперэкспрессирующим клеткам и послужило созданию выносимых на защиту в материалах заявки решений.
Краткое изложение изобретения
[22] Первым объектом, выносящимся на защиту является молекула общей структуры Y-Nic-18F, содержащая в своем составе диагностический позитрон-эмиттирующий радионуклид 18F, фрагмент Y, содержащий биологически-активный мотив Glu-urea-Lys, а также фрагмент Nic - фрагмент никотиновой кислоты с заместителем I рода (Z: -ОСН3, -СН3, -SCH3, -СН2СН3, -СН(СН3)2 и др.) во втором или четвертом положении пиридинового кольца, ковалентно связанный с радионуклидом 18F и ответственный за включение радионуклида 18F в состав молекулы Y-Nic-18F и получение ПСМА-активной, содержащей фтор-18, пептидной молекулы Y-Nic-18F с бóльшим приблизительно на 8-15% радиохимическим выходом, чем выход наиболее близкой по уровню техники молекулы 18F-PSMA-1007 при прочих равных условиях.
[23] Данная молекула может быть получена методом одностадийного радиофторирования с использованием незащищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X-, защищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника общей структуры (5-t-Bu)-Y-Nic-(N+Me3)X-, а также методом двухстадийного радиофторирования с совместным использованием защищенного по карбоксильным группам или незащищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника Y-NH2 и предшественника общей структуры TFP-Nic-(N+Me3)X-, где X- - это противоион, соответствующий ацетату, трифторацетату или трифлату, при котором на первой стадии происходит радиофторирование предшественника общей структуры TFP-Nic-(N+Me3)X- с образованием молекулы TFP-Nic-18F, с последующим сочетанием которой с защищенным или незащищенным по карбоксильным группам фрагмента Y предшественником Y-NH2, при этом, в случае использования защищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественником Y-NH2, на финальном этапе радиосинтеза требуется проведение деблокирования защищенных карбоксильных групп.
[24] Вторым объектом, выносящимся на защиту является молекула предшественника общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X- на примере молекул PSMA-1007-2OMe, PSMA-1007-4OMe, PSMA-1007-2SMe, PSMA-1007-4SMe, PSMA-1007-2Me, PSMA-1007-4Me, PSMA-1007-2Et, PSMA-1007-4Et, PSMA-1007-2iPr, PSMA-1007-4iPr, с ацетатным или трифторацтетным противоионом, дополнительно, при наличии защитных групп на карбоксилах фрагмента Y, молекула предшественника общей структуры (t-Bu)5-Y-Nic-(N+Me3)X-. А также применение этих предшественников для получения молекулы общей структуры Y-Nic-18F на примере 18F-PSMA-1007-2OMe; 18F-PSMA-1007-4OMe, PSMA-1007-2SMe, PSMA-1007-4SMe, PSMA-1007-2Me, PSMA-1007-4Me и др. методом одностадийного радиофторирования.
[25] Третьим объектом, выносящимся на защиту является применение молекулы общей структуры Y-Nic-18Fb качестве визуализирующего агента при диагностике локализации клеток рака предстательной железы в организме млекопитающего методом позитронно-эмиссионной томографии с возможным совмещением с компьютерной томографией или магнитно-резонансной томографией. Возможность такого применения заключается в связывании молекулы общей структуры Y-Nic-18F с ПСМА на поверхности злокачественных клеток за счет мотива Glu-urea-Lys в фрагменте Y и цинк-содержащего домена в структуре ПСМА. Данная особенность позволяет использовать молекулу общей структуры Y-Nic-18F в качестве действующего вещества в потенциальном диагностическом радиофармацевтическом препарате, произведенном или изготовленном с использованием методик и предшественников, описанных выше, в том числе на коммерчески доступных модулях синтеза.
[26] Возможность такого применения основывается на схожести структуры с молекулой 18F-PSMA-1007 и in vitro поведении на клеточных культурах.
Техническая задача
[27] Технической задачей заявляемого на защиту решения является расширение арсенала молекул, содержащих в своем составе позитрон-эмиттирующий радионуклид фтор-18, имеющих потенциал для использования в качестве действующего вещества в составе диагностического радиофармацевтического лекарственного препарата для визуализации локализации ПСМА-гиперэкспрессирующих опухолевых клеток, а именно -клеток рака предстательной железы, в том числе метастазов в теле пациента методом позитронно-эмиссионной томографии, молекул полученных с увеличенным радиохимическим выходом радиофторирования по сравнению с уже имеющимися и используемыми для вышеобозначенных целей, фтор-18 содержащими ПСМА-активными молекулами.
[28] Дополнительной технической задачей заявляемого на защиту решения является расширение арсенала молекул - перспективных предшественников, пригодных для радиофторирования с целью получения молекул, содержащих в своем составе позитрон-эмиттирующий радионуклид фтор-18 с большим выходом и с потенциалом использования таких предшественников в рутинном производстве или изготовлении радиофармацевтического лекарственного препарата для визуализации локализации ПСМА-гиперэкспрессирующих опухолевых клеток.
Решение задачи
[29] Решение поставленной задачи достигается заявленным изобретением - молекулой общей структуры Y-Nic-18F, где фрагмент Y - пептидный фрагмент, содержащий Glu-urea-Lys мотив, ответственный за связывание с ПСМА, гиперэкспрессируемым на поверхности клеток рака предстательной железы, фрагмент Nic - фрагмент никотиновой кислоты с заместителем I рода (Z: -ОСН3, -СН3, -SCH3, -СН2СН3, -СН(СН3)2 и др.) во втором или четвертом положении пиридинового кольца, ковалентно связанный с радионуклидом фтор-18, обеспечивающим визуализацию локализации накопления молекулы Y-Nic-18F на клетках-мишенях. Таким образом, данная молекула имеет предпосылки для использования в ядерной медицине в качестве действующего вещества в составе потенциального радиофармацевтического препарата. Примерами такой молекулы общей структуры Y-Nic-18F являются: 18F-PSMA-1007-2Z (ФИГ. 10а) и 18F-PSMA-1007-4Z (ФИГ. 10б), где Z - это фрагмент заместителя I рода во 2-ом или 4-ом положении пиридинового кольца, выбранный из: -ОСН3, -СН3, -SCH3, -СН2СН3, -СН(СН3)2 и др.
[30] Также используются различные предшественники, пригодные для радиофторирования с целью получения молекул, содержащих в своем составе позитрон-эмиттирующий радионуклид фтор-18 общей структуры Y-Nic-18F. Для одностадийного радиофторирования используются предшественники общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X- на примере молекул: PSMA-1007-2Z (ФИГ. 11а) и PSMA-1007-4Z (ФИГ. 11б) с ацетатным, либо трифторацетатным противоионом, где Z - это фрагмент заместителя I рода, выбранный из: -ОСН3, -СН3, -SCH3, -СН2СН3, -СН(СН3)2 и др. Включение в структуру фрагмента Nic заместителя первого рода (Z) особенно во второе положение пиридинового кольца, способствует увеличению выхода реакции радиофторирования по сравнению с выходом реакции радиофторирования уже применяемой в мировой практике молекулы предшественника PSMA-1007 (ФИГ. 8а, б).
[31] Для двух стадийного радиофторирования совместно используются предшественники общей стрктуры Y-NH2 и TFP-Nic-(N+Me3)X-, где X- - это противоион соответствующий ацетату, трифторацетату или трифлату на примере молекул: TFP-2Z-Nic-(N+Me3)X- (ФИГ. 12а) и TFP-4Z-Nic-(N+Me3)X- (ФИГ. 12б). Включение в структуру фрагмента Мс заместителя первого рода, особенно во второе положение пиридинового кольца, способствует увеличению выхода реакции радиофторирования по сравнению с выходом реакции радиофторирования уже применяемой в мировой практике молекулы предшественника TFP-Pyr-(N+Me3)X- (ФИГ. 4, ФИГ. 9 precursor 1). Предшественник Y-NH2 может быть использован с защитой по карбоксильным группам, на примере трет-бутилов: (t-Bu)5-Y-NH2 (ФИГ. 13а), либо без защиты: Y-NH2 (ФИГ. 13б).
[32] Сходство методов получения молекулы общей структуры Y-Nic-18F с методами получения молекулы 18F-PSMA-1007 позволяет адаптировать производство или изготовление потенциального диагностического радиофармацевтического лекарственного препарата на основе молекул общей структуры Y-Nic-18F с использованием предшественников описанных выше на коммерчески доступных модулях синтеза (Trasis AllInOne, GE Tracerlab FXFN, GE Tracerlab MX, GE Fastlab, NEPTIS Mosaic-RS, IBA SYNTHERA+ и др.) и с использованием коммерчески доступных наборов реагентов уже применяемых для получения 18F-PSMA-1007.
Положительные эффекты от изобретения
[33] Основным положительным эффектом заявляемого на защиту решения является расширение арсенала молекул, содержащих в своем составе позитрон-эмиттирующий радионуклид фтор-18 и имеющих потенциал для использования в качестве действующего вещества в составе диагностического радиофармацевтического лекарственного препарата для визуализации локализации ПСМА-гиперэкспрессирующих опухолевых клеток. По сравнению с молекулами 18F-DCFPyL, молекула Y-Nic-18F имеет отличающийся клиренс, а значит, появляется возможность выбора наиболее подходящего препарата для диагностики, в зависимости от локализации клеток-мишеней. По сравнению с молекулой 18F-PSMA-1007, молекула Y-Nic-18F за счет заместителя I рода (Z) в фрагменте Nic образуется с бóльшим радиохимическим выходом реакции радиофторирования из соответствующих предшественников, чем молекулы 18F-PSMA-1007 при прочих равных условиях, что способствует получению либо большего количества диагностических доз за один технологический цикл производства или изготовления радиофармпрепарата, либо продлению срока годности готового продукта, что может быть критически важно при поставках готового к применению радиофармацевтического препарата на дальние расстояния.
Краткое описание чертежей
[34] [ФИГ. 1] Пример некоторых молекул, содержащих Glu-urea-Lys мотив в своем составе, а также радионуклид, инкорпорированный в молекулу за счет либо ковалентной связи по обменному механизму, либо за счет образования комплекса. Данные молекулы отличаются линкором - большая часть молекулы между неизменным Glu-urea-Lys мотивом и связанным радионуклидом. Структура линкера в большей степени влияет на поведение молекулы в организме [4];
[35] [ФИГ. 2] Структурные формулы наиболее часто публикуемых комплексных соединений радионуклида 68Ga с молекулами, обладающими повышенным сродством к клеткам, экспрессирующим ПСМА: a) 68Ga-PSMA-617; б) 68Ga-PSMA-11;
[36] [ФИГ. 3] Структурная формула молекулы 18F-DCFPyL - действующего вещества лекарственного препарата «PYLARIFY, (piflufolastatF 18) injection));
[37] [ФИГ. 4] Общая схема получения галогенсодержащего соединения, в частности, молекулы 18F-DCFPyL, в которой сначала идет мечение фтором-18 различных активированных по карбоксильной группе предшественников с последующей конъюгацией с остальной частью целевой молекулы 18F-DCFPyL и снятием защитных групп на финальной стадии [RU 2494096 от 27.09.13 (TheJohnsHopkinsUniversity), конвенционный приоритет 01.08.2008, стр. 21-22];
[38] [ФИГ. 5] Общая схема получения галогенсодержащего соединения, в частности, молекулы 18F-DCFPyL, в которой фтор-18 вводится в уже «собранную» молекулу предшественника без необходимости снятия защитных групп [RU 2494096 от 27.09.13 (TheJohnsHopkinsUniversity), конвенционный приоритет 01.08.2008, стр. 22];
[39] [ФИГ. 6] Общая схема получения 18F-DCFPyL по WO 2017/214470 А1 от 09.06.2017;
[40] [ФИГ. 7] Структурная формула молекулы 18F-PSMA-1007;
[41] [ФИГ. 8а] Структурная формула предшественника PSMA-1007 в виде трифторацетатной соли;
[42] [ФИГ. 8б] Структурная формула предшественника PSMA-1007 в виде ацетатной соли;
[43] [ФИГ. 9] Схематичное изображение двух методик получения молекулы 18F-PSMA-1007: двух стадийное радиофторирование без деблокирования с использованием предшественника 1 (precursor 1) и предшественника 2 (precursor 2), а также одностадийное радиофторирование без деблокирования с использованием предшественника 3 (precursor 3) в качестве исходных молекул [15].
[44] [ФИГ. 10] Структурная формула молекулы общей структуры Y-Nic-18F: a) 18F-PSMA-1007-2Z; б) 18F-PSMA-1007-4Z;
[45] [ФИГ. 11а] Структурная формула предшественника PSMA-1007-2Z с ацетатным или трифторацетатным противоионом и пригодного для получения молекулы 18F-PSMA-1007-2Z методом одностадийного радиофторирования;
[46] [ФИГ. 11б] Структурная формула предшественника PSMA-1007-4Z с ацетатным или трифторацетатным противоионом и пригодного для получения молекулы 18F-PSMA-1007-4Z методом одностадийного радиофторирования;
[47] [ФИГ. 12а] Структурная формула предшественника TFP-2Z-Nic-(N+Me3)X- с ацетатным, трифторацетатным или трифлатным противоионом и пригодного для получения молекулы 18F-PSMA-1007-2Z методом двухстадийного радиофторирования;
[48] [ФИГ. 12б] Структурная формула предшественника TFP-4Z-Nic-(N+Me3)X- с ацетатным, трифторацетатным или трифлатным противоионом и пригодного для получения молекулы 18F-PSMA-1007-4Z методом двухстадийного радиофторирования;
[49] [ФИГ. 13а] Структурная формула предшественника (t-Bu)5-Y-NH2, пригодного для получения молекул 18F-PSMA-1007-2Z и 18F-PSMA-1007-4Z методом двухстадийного радиофторирования с деблокированием;
[50] [ФИГ. 13б] Структурная формула предшественника Y-NH2 пригодного для получения молекул 18F-PSMA-1007-2Z и 18F-PSMA-1007-4Z методом двухстадийного радиофторирования без деблокирования;
[51] [ФИГ. 14] Структурные формулы молекул общей структуры Y-Nic-18F, содержащих заместитель первого рода Z во втором положении пиридинового кольца и соответствующие структуре 18F-PSMA-1007-2Z: a) 18F-PSMA-1007-2OMe; б) 18F-PSMA-1007-2Ме; в) 18F-PSMA-1007-2SMe; г) 18F-PSMA-1007-2Et; д) 18F-PSMA-1007-2iPr;
[52] [ФИГ. 15] Структурные формулы молекул общей структуры Y-Nic-18F, содержащих заместитель первого рода Z во втором положении пиридинового кольца и соответствующие структуре 18F-PSMA-1007-4Z: a) 18F-PSMA-1007-4OMe; б) 18F-PSMA-1007-4Ме; в) 18F-PSMA-1007-4SMe; г) 18F-PSMA-1007-4Et; д) 18F-PSMA-1007-4iPr;
[53] [ФИГ. 16] Структурные формулы предшественников Y-Nic-(N+Me3)X- общей структуры PSMA-1007-2Z: a) PSMA-1007-2OMe(Ace); б) PSMA-1007-2SMe(Ace); в) PSMA-1007-2Me(Ace); г) PSMA-1007-2Et(Ace); д) PSMA-1007-2iPr(Ace); е) PSMA-1007-2OMe(TFA); ж) PSMA-1007-2SMe(TFA); з) PSMA-1007-2Me(TFA); и) PSMA-1007-2Et(TFA); к) PSMA-1007-2iPr(TFA);
[54] [ФИГ. 17] Структурные формулы предшественников Y-Nic-(N+Me3)X- общей структуры PSMA-1007-4Z: a) PSMA-1007-4OMe(Ace); б) PSMA-1007-4SMe(Ace); в) PSMA-1007-4Me(Ace); г) PSMA-1007-4Et(Ace); д) PSMA-1007-4iPr(Ace); е) PSMA-1007-40Me(TFA); ж) PSMA-1007-4SMe(TFA); з) PSMA-1007-4Me(TFA); и) PSMA-1007-4Et(TFA); к) PSMA-1007-4iPr(TFA);
[55] [ФИГ. 18] Структурные формулы предшественников Y-Nic-(N+Me3)X- общей структуры (t-Bu)5-PSMA-1007-2Z: a) (t-Bu)5-PSMA-1007-2OMe(Ace); б) (t-Bu)5-PSMA-1007-2SMe(Ace); в) (t-Bu)5-PSMA-1007-2Me(Ace); г) (t-Bu)5-PSMA-1007-2Et(Ace); д) (t-Bu)5-PSMA-1007-2iPr(Ace); е) (t-Bu)5-PSMA-1007-2OMe(TFA); ж) (t-Bu)5-PSMA-1007-2SMe(TFA); з) (t-Bu)5-PSMA-1007-2Me(TFA); и) (t-Bu)5-PSMA-1007-2Et(TFA); к) (t-Bu)5-PSMA-1007-2iPr(TFA);
[56] [ФИГ. 19] Структурные формулы предшественников Y-Nic-(N+Me3)X- общей структуры (t-Bu)5-PSMA-1007-4Z: a) (t-Bu)5-PSMA-1007-4OMe(Ace); б) (t-Bu)5-PSMA-1007-4SMe(Ace); в) (t-Bu)5-PSMA-1007-4Me(Ace); г) (t-Bu)5-PSMA-1007-24Et(Ace); д) (t-Bu)5-PSMA-1007-4iPr(Ace); е) (t-Bu)5-PSMA-1007-4OMe(TFA); ж) (t-Bu)5-PSMA-1007-4SMe(TFA); з) (t-Bu)5-PSMA-1007-4Me(TFA); и) (t-Bu)5-PSMA-1007-4Et(TFA); к) (t-Bu)5-PSMA-1007-4iPr(TFA);
[57] [ФИГ. 20a] Структурная формула 6-хлор-2-метоксиникотиновой кислоты;
[58] [ФИГ. 20б] Структурная формула 6-хлор-2-(метилсульфонил)никотиновой кислоты;
[59] [ФИГ. 20в] Структурная формула 6-хлор-2-метилникотиновой кислоты;
[60] [ФИГ. 20г] Структурная формула 6-хлор-2-этилникотиновой кислоты;
[61] [ФИГ. 20д] Структурная формула 6-хлор-2-изопропил-никотиновой кислоты;
[62] [ФИГ. 20е] Структурная формула 6-хлор-4-метоксиникотиновой кислоты;
[63] [ФИГ. 20ж] Структурная формула 6-хлор-4-(метилсульфонил)никотиновой кислоты;
[64] [ФИГ. 20з] Структурная формула 6-хлор-4-метилникотиновой кислоты;
[65] [ФИГ. 20и] Структурная формула 6-хлор-4-этилникотиновой кислоты;
[66] [ФИГ. 20к] Структурная формула 6-хлор-4-изопропил-никотиновой кислоты;
Описание вариантов осуществления
[67] С целью увеличения выхода реакции радиофторирования при получении содержащей фтор-18 ПСМА-активной молекулы общей структуры Y-Nic-18F были проведены работы по модификации пиридинового кольца предшественников Y-Nic-(N+Me3)X- для одностадийного и TFP-Nic-(N+Me3)X для двухстадийного радиофторирования, по сравнению с 18F-PSMA-1007 и соответствующего предшественника PSMA-1007, содержащего во втором и четверном положении пиридинового кольца водороды (ФИГ. 7, 8).
[68] С целью модификации пиридинового кольца предшественников Y-Nic-(N+Me3)X- для одностадийного и TFP-Nic-(N+Me3)X для двухстадийного радиофторирования были выбраны электрон-донорные заместители I рода: -ОСН3, -СН3, -SCH3, -СН2СН3, -СН(СН3)2, аминосодержащие заместители не использовались из-за возможности конкурирующего влияния аминогруппы на синтез как предшественника общей структуры Y-Nic-(N+Ме3)Х-, так и сочетания с Y-NH2 при использовании TFP-Nic-18F.
[69] Выбранные заместители, находясь во втором или четвертом положении пиридинового кольца предшественника способны активировать протекание реакции нуклеофильного замещения на радионуклид 18F- в мета-положении, что приводит к увеличению радиохимического выхода целевой молекулы общей структуры Y-Nic-18F по сравнению с использованием предшественника PSMA-1007, содержащего во втором и четверном положении пиридинового кольца водороды.
[70] Первым объектом, выносящимся на защиту, является молекула общей структуры Y-Nic-18F, содержащая в своем составе диагностический позитрон-эмиттирующий радионуклид 18F, фрагмент Y, содержащий биологически-активный мотив Glu-urea-Lys, а также фрагмент Nic - фрагмент никотиновой кислоты с заместителем I рода (Z: -ОСН3, -СН3, -SCH3, -СН2СН3, -СН(СН3)2 и др.) во втором или четвертом положении пиридинового кольца, ковалентно связанный с радионуклидом фтор-18, обеспечивающим визуализацию локализации накопления молекулы Y-Nic-18F на клетках-мишенях. В зависимости от положения заместителя I рода в пиридиновом кольце молекулы Y-Nic-18F, в общем виде данная ПСМА-активная фторсодержащая молекула может соотвествовать либо структуре 18F-PSMA-1007-2Z, либо 18F-PSMA-1007-4Z.
18F-PSMA-1007-2Z
Z: -ОСН3, -СН3, -SCH3, -CH2CH3, -CH(CH3)2
[71] Структурные формулы молекул общей структуры Y-Nic-18F, содержащих заместитель первого рода Z во втором положении пиридинового кольца и соответствующие структуре 18F-PSMA-1007-2Z приведены на ФИГ. 14 а-д.
18F-PSMA-1007-4Z
Z: -ОСН3, -СН3, -SCH3, -СН2СН3, -СН(СН3)2
[72] Структурные формулы молекул общей структуры Y-Nic-18F, содержащих заместитель первого рода Z в четвертом положении пиридинового кольца и соответствующие структуре 18F-PSMA-1007-4Z приведены на ФИГ. 15 а-д.
[73] Вторым объектом, выносящимся на защиту, является способ получения молекулы общей структуры Y-Nic-18F, которая может быть получена методом одностадийного радиофторирования с использованием незащищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X-, защищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника общей структуры (5-t-Bu)-Y-Nic-(N+Me3)X-, а также методом двухстадийного радиофторированияс совместным использованием защищенного по карбоксильным группам или незащищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника Y-NH2 и предшественника общей структуры TFP-Nic-(N+Me3)X-, где X- - это противоион, соответствующий ацетату, трифторацетату или трифлату, при котором на первой стадии происходит радиофторирование предшественника общей структуры TFP-Nic-(N+Me3)X- с образованием молекулы TFP-Nic-18F, с последующим сочетанием которой с защищенным или незащищенным по карбоксильным группам фрагмента Y предшественником Y-NH2, при этом, в случае использования защищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшествнника Y-NH2 или (5-t-Bu)-Y-Nic-(N+Me3)X-, на финальном этапе радиосинтеза требуется проведение деблокирования защищенных карбоксильных групп в кислой среде.
[74] Схема одностадийного радиофторирования с использованием незащищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X- на примере заявляемого на защиту предшественника PSMA-1007-2Z
(Схема 1):
[75] Схема одностадийного радиофторирования с использованием защищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X- на примере заявляемого на защиту предшественника (t-Bu)5-PSMA-1007-2Z
(Схема 2):
[76] Схема двухстадийного радиофторирования с совместным использованием защищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника (t-Bu)5-Y-NH2 и предшественников общей структуры TFP-Nic-(N+Me3)X-, где X- - это противоион соответствующий ацетату, трифторацетату или трифлату на примере предшественника TFP-2Z-Nic-(N+Me3)X-
(Схема 3):
[77] Схема двухстадийного радиофторирования с совместным использованиемнезащищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника Y-NH2 и предшественников общей структуры TFP-Nic-(N+Me3)X-, где X- - это противоион соответствующий ацетату, трифторацетату или трифлату на примере предшественника TFP-2Z-Nic-(N+Me3)X-
(Схема 4):
[78] Схемы, приведенные выше для получения молекул 18F-PSMA-1007-2Z, применимы и для 18F-PSMA-1007-4Z с учетом использования предшественника PSMA-1007-4Z или (t-Bu)5-PSMA-1007-4Z с ацетатным или трифторацетатным противоионом для одностадийного радофторирования или предшественника TFP-4Z-Nic-(N+Me3) с ацетатным, трифторацетатным, либо трифлатным противоионом для двухстадийного радиофторированиясовместно с предшественником Y-NH2 или (t-Bu)5-Y-NH2.
[79] Все предшественники, описанные выше, претерпевающие реакцию нуклеофильного замещения на анион радионуклида 18F- и используемые для получения молекул общей структуры Y-Nic-18F, находятся в виде ацетатной или трифторацетатной соли, преимущественно, в виде лиофилизата с минимально возможным содержанием воды.
[80] Третьим объектом, выносящимся на защиту, является молекула предшественника общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X- на примере молекул PSMA-1007-2Z и PSMA-1007-4Z с ацетатным или трифторацтетным противоионом, дополнительно, при наличии защитных групп на карбоксилах фрагмента Y, на примере (t-Bu)5-PSMA-1007-2Z и (t-Bu)5-PSMA-1007-4Z. А также применение этих предшественников для получения молекулы общей структуры Y-Nic-18F на примере 18F-PSMA-1007-2Z и 18F-PSMA-1007-4Z методом одностадийного радиофторирования, схематично описанном выше (схема 1 и схема 2).
PSMA-1007-2Z(Ace)
PSMA-1007-2Z(TFA)
PSMA-1007-4Z(Ace)
PSMA-1007-4Z(TFA)
[81] Структурные формулы молекул PSMA-1007-2Z(Ace) и PSMA-1007-2Z(TFA) приведены на ФИГ. 16а-к.
[82] Структурные формулы молекул PSMA-1007-4Z(Ace) и PSMA-1007-24(TFA) приведены на ФИГ. 17а-к.
[83] Структурные формулы молекул (t-Bu)5-PSMA-1007-2Z(Ace) и (t-Bu)5-PSMA-1007-2Z(TFA) приведены на ФИГ. 18а-к.
[84] Структурные формулы молекул (t-Bu)5-PSMA-1007-4Z(Ace) и (t-Bu)5-PSMA-1007-4Z(TFA) приведены на ФИГ. 19а-к.
[85] Все вышеописанные предшественники Y-Nic-(N+Me3)X- на примере молекул PSMA-1007-2Z и PSMA-1007-4Z получаются из фрагмента Y-NH2 или (t-Bu)5-Y-NH2, полученных методом твердофазного или жидкофазного пептидного синтеза (более подробно примерах), а также из фрагмента общей структуры TFP-Nic-(N+Me3) (TFP-2Z-Nic-(N+Me3) и TFP-4Z-Nic-(N+Me3)), полученных из коммерчески доступных замещенных производных никотиновой кислоты (ФИГ. 20 а-к) согласно [6].
(Схема 5):
(Схема 6):
[86] Получение вышеописанных защищенных или незащищенных предшественников общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X- на примере молекул PSMA-1007-2Z и PSMA-1007-4Z сходно по сути со схемами 3 и 4, изображенными выше, за тем исключением, что отсутствует стадия нуклеофильного замещения на радионуклид 18F и в качестве противоиона необязательно использовать трифлат, можно остановиться на хлоре, т.к. в качестве растворителя используется DMF, а не ацетонитрил.
[87] Использование вышеописанных предшественников Y-Nic-(N+Me3)X- на примере молекул PSMA-1007-2Z и PSMA-1007-4Z с целью получения молекул общей структуры Y-Nic-18F происходит по методике одностадийного радиофторирования (схема 1 или 2), что обеспечивает получение ПСМА-активной молекулы, содержащей радионуклид фтор-18 в своем составе с увеличенным, в среднем на 8-15%, радиохимическим выходом по сравнению с использованием предшественника PSMA-1007, содержащего во втором и четверном положении пиридинового кольца водороды.
[88] Четвертым объектом, выносящимся на защиту, является применение молекулы общей структуры Y-Nic-18F в качестве визуализирующего агента при диагностике локализации клеток рака предстательной железы в организме млекопитающего методом позитронно-эмиссионной томографии с возможным совмещением с компьютерной томографией или магнитно-резонансной томографией. Возможность такого применения заключается в связывании молекулы общей структуры Y-Nic-18F с ПСМА на поверхности злокачественных клеток за счет мотива Glu-urea-Lys в фрагменте Y и цинк-содержащего домена в структуре ПСМА. Данная особенность позволяет использовать молекулу общей структуры Y-Nic-18F в качестве действующего вещества в потенциальном диагностическом радиофармацевтическом препарате, произведенного или изготовленного с использованием методик и предшественников, описанных выше, в том числе на коммерчески доступных модулях синтеза. Для подтверждения биологической активности молекулы общей структуры Y-Nic-18F возможно как in vitro, так и in vivo сравнение на клеточных культурах ПСМА-экспрессирующего рака предстательной железы с молекулой 18F-PSMA-1007 (ФИГ. 7), зарекомендовавшей себя как агент для визуализации клеток рака предстательной железы, в том числе метастазов. А отличие молекулы общей структуры Y-Nic-18F от 18F-PSMA-1007 (ФИГ. 7), обусловленное наличием заместителя первого рода Z в структуре пиридинового фрагмента позволяет предполагать незначительное отличие фармакологических характеристик молекулы общей структуры Y-Nic-18F от 18F-PSMA-1007 в теле млекопитающего, в частности - человека, т.к. ответственный за связывание с ПСМА мотив Glu-urea-Lys в структуре фрагмента Y остается неизменным.
Примеры
[89] Примеры, описанные ниже для твердофазного пептидного синтеза возможны к адаптации под жидкофазный метод получения пептидов. Использование твердофазного метода не должно трактоваться как ограничивающее способ получения молекул, описанных ниже.
[90] В примерах описаны соединения, полученные с использованием производного метоксиникотиновой кислоты, а именно 6-хлор-2-метоксиникотиновой кислоты, все методики, описанные в этих примерах, применимы и для других производных никотиновой кислоты, содержащей заместители I рода во втором или четвертом положении, а именно для производных коммерчески доступных молекул по (ФИГ. 20а-к) и как следствие, пригодны для получения защищенных или незащищенных предшественников PSMA-1007-2Z и PSMA-1007-4Z (ФИГ. 16-19), а также содержащих фтор-18 молекул на их основе (ФИГ. 14-15) в том числе и методом двухстадийного радиофторирования.
[91] Пример 1: Получение защищенной по карбоксильным группам фрагмента Y молекулы смола-(t-Bu)4-Y-NH2 на смоле методом твердофазного пептидного синтеза.
[92] На первой стадии (Схема 1) происходит получение изоцианата в глутамильном фрагменте из коммерчески доступной защищенной трет-бутильными группами по карбоксилам глутаминовой кислоты. Для этих целей к раствору дитретбутилового эфира-L-глутаминовой кислоты в форме гидрохлорида(1) в количестве 1 г (3,38 ммоль) в 160 мл сухого дихлорметана и 1,5 мл диизопропилэтиламина (DIPEA) при 0°С медленно перемешивая в течение 30 минут медленно добавляется раствор 1,15 ммоль трифосгена в 50 мл сухого дихлор метана. После смешения реакционная смесь выдерживается в течение 30-45 минут при 0°C с последующим нагреванием до комнатной температуры и выдерживании в течение 30-60минут, не переставая медленно перемешивать, получается изоцианат (2). Выделение образовавшегося продукта возможно при необходимости.
Схема 1:
[93] Далее к образовавшемуся на первой стадии раствору добавляется s-аллилоксикарбонил-защищенная аминокислота лизин на 2-хлор-тритильной смоле (3) в форме гидрохлорида эквивалентная 2 ммоль лизина в 10 мл сухого дихлорметана. Образовавшийся раствор выдерживается ночь при медленном перемешивании при комнатной температуре с формированием Gly-urea-LysMOTHBa (4). По завершении реакции, смола отфильтровывается на фильтре Шотта, защитная аллилоксикарбонильная группа удаляется добавлением 30 мг тетракис(трифенилфосфин)палладия (0) и 400 мкл морфолина в 4 мл сухого дихлорметана и выдерживанием при медленном перемешивании в течение 3-4 часов. Смола фильтруется на фильтре Шотта, промывается несколько раз дихлорметаном, сушится до постоянной массы, образуется способный к дальнейшему сочетанию с аминокислотами амин (5) в количестве около 1,7-1,8 ммоль.
Схема 2:
[94] На следующей стадии к 1,7 ммоль амина (5) присоединяется Fmoc-защищенная аминокислота нафтилаланин Fmoc-2Nal-OH (6) в количестве 1,5 ммоль в присутствии 1,47 ммоль HBTU, 1,5 ммоль диизопропилэтиламина в 3 мл DMF. Реакционная смесь медленно перемешивается в течение 4 часов, фильтруется на фильтре Шотта, промывается несколько раз DMF и затем дихлорметаном, сушится, получается соединение (7), которое подвергается снятию Fmoc-защиты в растворе 20% пиперидина в DMF объемом до 10 мл, процесс снятия защиты повторяется 3 раза с постепенным увеличением времени: 1 раз 10-15 минут, перемешивая при комнатной температуре, 2 раз 25-30 минут, 3 раз 35-45 минут. Смола фильтруется на фильтре Шотта, промывается раствором диметилфталата, образуется амин (8) в количестве около 1,4 ммоль.
Схема 3:
[95] Дальнейшее сочетание с Fmoc-защищенными аминокислотами проводится по аналогичной схеме. Сначала присоединяется Fmoc-защищенная аминокислота в количестве 1-1,5 ммоль в присутствии 0,96-1,47 ммоль HBTU, 1-1,5 ммоль диизопропилэтиламина в 3 мл DMF, затем смола промывается и происходит деблокирование амино-группы в 20% пиперидине в DMF.
Схема 4:
После очисти и сушки выход амина (16) приблизительно 1,1-1,2 ммоль. Методика, описанная выше, не должна трактоваться как ограничивающая способ получения амина (16) иммобилизованного на смоле выбором именно такой смолы и таких регентов пептидного сочетания, а также условий формирования пептида. Опытный химик может модифицировать методику по своему усмотрению, например, сочетая аминокислотные фрагменты не последовательно, а блочным типом. В любом случае, целевой продукт - амин смола-(t-Bu)4-Y-NH2(16) остается неизменным.
[96] Пример 2: Получение незащищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X- на примере молекулы PSMA-1007-20Ме.
[97] Для получения PSMA-1007-2ОМе используется амин смола-(t-Bu)4-Y-NH2 (16) из примера 1.
[98] Для этих целей берется 0,5 ммоль амина смола-(t-Bu)4-Y-NH2(1) в 4 мл DMF, тщательно перемешивается при комнатной температуре в течение 20-30 минут, затем к образовавшемуся раствору добавляется приблизительно 0,8 ммоль производного метоксиникотиновой кислоты (2), полученного из коммерчески доступной 6-хлор-2-метоксиникотиновой кислоты (ФИГ. 20а), процесс получения соединения (2) описан в публикации [6] (схема 5 описания вариантов осуществления), а также приблизительно 100 мкл триэтиламина медленно прикапывается к раствору в течение получаса, затем образовавшийся раствор перемешивается при комнатной температуре еще два-три часа. Затем смола отфильтровавыется на фильтре Шотта, промывается несколько раз DMF и дихлорметаном, сушится, получено около 0,35 ммоль соединения смола-(t-Bu)4-Y-Nic-(N+Me3)Cl- (3).
Схема 1:
[99] На следующей стадии происходит отщепление пептидной молекулы от смолы, а также замена противоиона у четвертичного амина. Для этих целей берется 2,85 мл раствора трифторуксусной кислоты, 0,75 мл деонизированной воды и 0,75 мл триизопропилсилана. В образовавшийся раствор добавляется около 0,4 ммоль соединения смола-(t-Bu)4-Y-Nic-(N+Ме3)Cl- (3) и перемешивается в течение двух часов. Затем раствор фильтруется, фильтрат зачищается трет-бутилметиловым эфиром несколько раз, образовавшийся после очистки раствор очищается на полупрепаративной ВЭЖХ колонке С18 до чистоты не менее 95%, после очистки фракция с PSMA-1007-2OMe сушится, возможно, лиофильно, получено приблизительно 0,25 ммоль (≈ 300 мг) соединения (4) - незащищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X- на примере молекулы PSMA-1007-2OMe(TFA).
Схема 2:
Возможно получение молекулы PSMA-1007-2OMe(Ace) заменой противоиона с трифторацетата на ацетат.Для этих целей может быть использована анионообменная колонка, например, Bio-RadAG 1-х2 в ацетатной форме, либо иной пригодный для этих целей метод.
[100] Методика, описанная выше, пригодна для получения и других незащищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X- (ФИГ. 16) и (ФИГ. 17) и конечный продукт зависит от соединения (2) по схеме 1, полученных из коммерчески доступных соединений (ФИГ. 20).
[101] Методика, описанная выше, не должна трактоваться как ограничивающая способ получения незащищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры Y-Nic-(N+Ме3)Х-. Опытный химик может модифицировать методику по своему усмотрению, например, используя молекулу (2) с другим противоионом, либо изменяя условия деблокирования карбоксильных групп или очистки. В любом случае, целевой продукт остается неизменным.
[102] Пример 3: Получение незащищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника общей структуры Y-NH2.
[103] Для получения предшественника общей структуры Y-NH2 используется амин смола-(t-Bu)4-Y-NH2 (16) из примера 1.
[104] Для этих целей берется 0,3 ммоль амина смола-(t-Bu)4-Y-NH2(1) и перемешивается в течение 2 часов в растворе, состоящем из 2,85 мл трифторуксусной кислоты, 0,75 мл деонизированной воды и 0,75 мл триизопропилсилана. Затем раствор фильтруется, фильтрат зачищается трет-бутилметиловым эфиром несколько раз, образовавшийся после очистки раствор очищается на полупрепаративной ВЭЖХ колонке С18 до чистоты не менее 95%, после очистки фракция с Y-NH2 сушится, возможно, лиофильно, получено приблизительно 0,28 ммоль (≈ 250 мг) соединения (2) - незащищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника общей структуры Y-NH2.
Схема 1:
[105] Методика, описанная выше, не должна трактоваться как ограничивающая способ получения незащищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника общей структуры Y-NH2. Опытный химик может модифицировать методику по своему усмотрению, например, используя другие реагенты снятия t-Bu-защиты и смолы, либо изменяя условия очистки. В любом случае, целевой продукт остается неизменным.
[106] Пример 4: Получение незащищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X- на примере молекулы PSMA-1007-2OMe.
[107] Для получения PSMA-1007-2ОМе используется амин Y-NH2 (2) из примера 3.
[108] Для этих целей берется 0,1 ммоль амина Y-NH2 (1) в 2 мл DMF, тщательно перемешивается при комнатной температуре в течение 10 минут, затем к образовавшемуся раствору добавляется приблизительно 0,18 ммоль производного метоксиникотиновой кислоты (2), полученного из коммерчески доступной 6-хлор-2-метоксиникотиновой кислоты, процесс получения соединения (2) описан в публикации [6], а также приблизительно 50 мкл DIPEA медленно прикапывается к раствору в течение десяти минут, затем образовавшийся раствор перемешивается при комнатной температуре еще два-три часа, либо при нагревании до 60°С в течение 30 минут. Прореагировавший раствор очищается на полупрепаративной ВЭЖХ колонке С18 до чистоты не менее 95%, после очистки фракция с целевым пептидом (3) пропускается через анионообменную колонку, например, Bio-RadAG 1-х2 в ацетатной форме, элюат сушится, возможно, лиофильно, получено приблизительно 0,06 ммоль (≈70 мг) соединения (4) - незащищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X- на примере молекулы PSMA-1007-2ОМе(Асе).
[109] Методика, описанная выше, пригодна для получения и других незащищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X- (ФИГ. 16) и (ФИГ. 17) и конечный продукт зависит от соединения (2) по схеме 1, полученных из коммерчески доступных соединений (ФИГ. 20).
Схема 1:
[110] Методика, описанная выше, не должна трактоваться как ограничивающая способ получения незащищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X-. Опытный химик может модифицировать методику по своему усмотрению, например, используя молекулу (2) с другим противоионом, либо изменяя условия образования молекулы (3), либо способ замены противоиона. В любом случае, целевой продукт остается неизменным.
[111] Пример 5: Получение защищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры (t-Bu)5-Y-NH2.
[112] Для получения предшественника (t-Bu)5-Y-NH2 используется Fmoc-защищенный амин (15) из примера 1.
[113] Для этих целей берется приблизительно 0,5 ммоль Fmoc-защищенного амина (1) и перемешивается в течение 2-3 часов в 30% растворе 1,1,1,3,3,3-гексафторизопропаноле (HFIP) в дихлорметане общим объемом 4 мл, либо 1% трифторуксусной кислотой (TFA) в дихлорметане (менее предпочтительно). По завершении снятия пептида со смолы, смолу отфильтровывают на фильтре Шотта. В растворе остается кислота (2).
[114] Для блокирования незащищенной кислотной группы в фрагменте лизина молекулы (2) возможно использовать различные описанные в литературе методы, например [13]. По завершение реакции блокирования получается молекула (t-Bu)5-Y-NH2-Fmoc(3), Fmoc-защита снимается в 20% пиперидине и DMF, полученный раствор с молекулой (t-Bu)5-Y-NH2(4) очищается на ВЭЖХ колонке С18 до чистоты не менее 95%. Получено около 0,3 ммоль (t-Bu)5-Y-NH2.
[115] Методика, описанная выше, не должна трактоваться как ограничивающая способ получения защищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры (t-Bu)5-Y-NH2. Опытный химик может модифицировать методику по своему усмотрению, например, изменением реагентов отщепления пептида со смолы, способа защиты карбоксильной группы. В любом случае, целевой продукт остается неизменным.
Схема 1:
[116] Пример 6: Получение защищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры (t-Bu)5-Y-Nic-(N+Me3)X- на примере молекулы (t-Bu)5-PSMA-1007-2ОМе.
[117] Для получения предшественников общей структуры (t-Bu)5-Y-Nic-(N+Me3)X- используется молекула (t-Bu)5-Y-NH2(4) из примера 5.
[118] Для этих целей берется приблизительно 0,2 ммоль амина (t-Bu)5-Y-NH2(1) в 2 мл DMF, тщательно перемешивается при комнатной температуре в течение 10 минут, затем к образовавшемуся раствору добавляется приблизительно 0,36 ммоль производного метоксиникотиновой кислоты (2), полученного из коммерчески доступной 6-хлор-2-метоксиникотиновой кислоты, процесс получения соединения (2) описан в публикации [6], а также приблизительно 75 мкл DIPEA медленно прикапывается к раствору в течение десяти минут, затем образовавшийся раствор перемешивается при комнатной температуре еще два-три часа. Прореагировавший раствор очищается на полупрепаративной ВЭЖХ колонке С18 до чистоты не менее 95%, после очистки фракция с целевым пептидом (3) пропускается через анионообменную колонку, например, Bio-RadAG 1-х2 в ацетатной форме, элюат сушится, возможно, лиофильно, получено приблизительно 0,12 ммоль (≈ 170 мг) соединения (4) - защищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника общей структуры (t-Bu)5-Y-Nic-(N+Me3)X- на примере молекулы (t-Bu)5-PSMA-1007-2OMe (Асе).
[119] Методика, описанная выше, пригодна для получения и других незащищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры (t-Bu)5-Y-Nic-(N+Ne3)Х- (ФИГ. 18) и (ФИГ. 19) и конечный продукт зависит от соединения (2) по схеме 1, полученных из коммерчески доступных соединений (ФИГ. 20).
[120] Методика, описанная выше, не должна трактоваться как ограничивающая способ получения защищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры (t-Bu)5-Y-Nic-(N+Me3)X-. Опытный химик может модифицировать методику по своему усмотрению. В любом случае, целевой продукт остается неизменным.
Схема 1:
[121] Пример 7: Получение молекул общей структуры Y-Nic-18F на примере молекулы 18F-PSMA-1007-2ОМе методом одностадийного радиофторирования предшественника общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X- на примере молекулы PSMA-1007-2OMe(TFA).
[122] Для получения молекул общей структуры Y-Nic-18F на примере молекулы 18F-PSMA-1007-2OMe используется молекула PSMA-1007-2OMe(TFA) из примера 2.
[123] Облученная вода, содержащая 18F- с активностью в интервале от 1 ГБк до 150 ГБк на выходе из циклотрона пропускается через предварительно подготовленный SPE QMA картридж в карбонатной форме. С картириджа анионы фтора-18 удаляются промыванием 600-800 мкл 0,075 М водного раствора тетрабутиламмония гидрокарбоната (ТВАНСО3) в реакционный сосуд, в который затем добавляется 1-2 мл сухого ацетонитрила для азеотропной сушки. Сушка проводится в течение 10-15 минут при температуре 100-120°С и/или при разряжении. После удаления растворителя и охлаждения реакционного сосуда, в реакционный сосуд добавляется предшественник общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X- на примере молекулы PSMA-1007-2OMe(TFA) (1) в количестве от 1 до 5 мг в 1-3 мл сухого DMSO. Реакционная смесь нагревается до 80-90°С в течение 10-20 минут. После завершения реакции нуклеофильного замещения и охлаждения реакционной среды, содержимое реакционного сосуда растворяется в объеме до 10 мл 5% этанола и пропускается через предварительно подготовленные соединенные последовательно SPEPS-H+ и SPE-C18 картриджи. После чего содержимое картриджей промывается 13-26 мл 5% этанола и затем 1,5-2 мл 30% этанола - элюат уходит в отходы, целевой продукт - молекулы общей структуры Y-Nic-18F на примере молекул 18F-PSMA-1007-2OMe (2) удаляется с картриджа 2-4 мл 30% этанола в заранее подготовленный сосуд. Выход реакции радиофтрорирования лежит в интервале 30-70% (зависит от начальной активности 18F-, от количества молекул PSMA-1007-2OMe(TFA), а также от наличия воды в реактивах).
[124] Контроль качества проводится методом ВЭЖХ, объем пробы 20-30 мкл, для подтверждения структуры используется нерадиоактивный стандарт 19F-PSMA-1007-2OMe, колонка С18 5 мкм 4,6×100 мм, градиент А 5%. / В 95% - А 50% / В 50%, А - ацетонитрил, В - 0,1% TFA в воде, 3 мл/мин (возможно использование колонки с сорбентом 2,7 мкм, температура 30°С, градиент А - 23% на старте, с 2 по 14 минуту до 30%, с 14 по 17 минуту до 60%, до 21 минуты 60% А, А - ацетонитрил, В - дигидрофосфат натрия 3,12 г/л воды? 1,3 мл/мин). Выход реакции радиофторирования определяется по отношению активности 18F-PSMA-1007-2OMe к активности 18F- в начальной загрузке и умноженное на 100%, удельная активность - отношение активности 18F-PSMA-1007-2ОМе к общему количеству предшественника общей структуры PSMA-1007-2ОМе, радиохимическая чистота продукта определяется методом радио-ВЭЖХ или ТСХ по соотношению активности 18F-PSMA-1007-2OMe к общей активности 18F в конечном растворе и умноженной на 100%. Общее время радиосинтеза около 30-45 минут.
Схема 1:
[125] Методика, описанная выше не должна трактоваться как ограничивающая и применима и для других предшественников общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X- по (ФИГ. 16) и (ФИГ. 17), при этом, возможно отличие в выходе реакции радиофторирования и соответственно изменится конечный продукт общей структуры Y-Nic-18F, соответствующий (ФИГ. 14) и (ФИГ. 15), зависящий от выбранного предшественника по (ФИГ. 16) и (ФИГ. 17). Но при этом, выход реакции радиофторирования в любом случае превосходит выход при использовании незамещенных предшественников PSMA-1007 (ФИГ. 8).
[126] Пример 8: Сравнение выходов реакции одностадийного радиофторирования предшественника общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X- на примере молекулы PSMA-1007-2OMe(TFA) (пример 2) и предшественника PSMA-1007(TFA) (ФИГ. 8а).
[127] Для получения содержащих фтор-18 молекул используется методика, описанная в примере 7.
[128] Все реактивы и условия, за исключением предшественников не меняются. Активность анионов 18F- 40 ГБк, 650 мкл 0,075 М TBAHCO3 (BOCSciences cat. В2699-070141 или аналог), 1,5 мл ацетонитрила (10 ppmH2O, Supelco cat. 1.12636 или аналог), 10 минут азеотропной сушки при 120°С, 1,5 мкмоль предшественника, 2 мл DMSO (0,02% Н2О, Sigma-Aldrich cat. 34943 или аналог), 10 минут нагрева при 85°С.
[129] В результате, в случае использования в качестве предшественника молекулы PSMA-1007 (ФИГ. 8), выход образования молекулы 18F-PSMA-1007 лежит в интервале 28-36%, в случае использования в качестве предшественника молекулу PSMA-1007-2OMe(TFA), выход реакции образования молекулы 18F-PSMA-1007-2OMe лежит в интервале 42-51%.
[130] Сравнение между PSMA-1007-2OMe(Ace) и PSMA-1007(Ace) (ФИГ. 8б) привело к похожему соотношению.
[131] Сравнение между PSMA-1007-2SMe(TFA) и PSMA-1007(TFA) (ФИГ. 8а) привело к соотношению 45-56% и 28-36% соответственно.
[132] Использование во втором положении приридинового кольца предшественника Y-Nic-(N+Me3)X- алкилов приводило к среднему выходу 31-38%.
[133] Использование заместителей Z в 4 положении пиридинового кольца предшественника Y-Nic-(N+Me3)X- (ФИГ. 17) показало небольшое увеличение выхода радиофторирования по сравнению с использованием предшественника PSMA-1007 (ФИГ. 8), не превышающему 8%.
[134] Таким образом, использование предшественников по (ФИГ. 16) более предпочтительно.
[135] Пример 9: Получение молекул общей структуры Y-Nic-18F на примере молекулы 18F-PSMA-1007-2ОМе методом одностадийного радиофторирования с деблокированием предшественника общей структуры (t-Bu)5-Y-Nic-(N+Me3)X- на примере молекулы (t-Bu)5-PSMA-1007-2ОМе(Асе).
[136] Для получения молекул общей структуры Y-Nic-18F на примере молекулы 18F-PSMA-1007-2ОМе используется молекула предшественника (t-Bu)5-PSMA-1007-2OMe(Асе) из примера 6.
[137] Облученная вода, содержащая 18F- с активностью в интервале от 1 ГБк до 150 ГБк на выходе из циклотрона пропускается через предварительно подготовленный SPE QMA картридж в карбонатной форме. С картириджа анионы фтора-18 удаляются промыванием 600-800 мкл 0,075 М водного раствора тетрабутиламмония гидрокарбоната (ТВАНСО3) в реакционный сосуд, в который затем добавляется 1-2 мл сухого ацетонитрила для азеотропной сушки. Сушка проводится в течение 10-15 минут при температуре 100-120°С и/или при разряжении. После удаления растворителя и охлаждения реакционного сосуда, в реакционный сосуд добавляется предшественник общей структуры (t-Bu)5-Y-Nic-(N+Me3)X- на примере молекулы (t-Bu)5-PSMA-1007-2OMe(Ace) (1) в количестве от 1 до 5 мг в 1-3 мл сухого DMSO. Реакционная смесь нагревается до 80-90°С в течение 10-20 минут. После завершения реакции нуклеофильного замещения, к раствору, охлажденному до 50°С, добавляется 300-600 мкл кислоты, например, HCl, Н3РО4, CF3COOH или другой с pKa 1,8-2,5 и выдерживается до 10 минут при 50°С с целью снятия защитных карбоксильных групп с молекулы (t-Bu)5-18F-PSMA-1007-2OMe (2). По завершение деблокирования проводится нейтрализация кислоты щелочью, после чего на полупрепаративной ВЭЖХ колонке, либо на картридже SPE С18 проводится очистка целевого продукта 18F-PSMA-1007-2OMe (3). Контроль качества по аналогии с примером 7.
[138] Методика, описанная выше, не должна трактоваться как ограничивающая и применима и для других предшественников общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X- по (ФИГ. 18) и (ФИГ. 19), при этом, возможно отличие в выходе реакции радиофторирования и соответственно изменится конечный продукт общей структуры Y-Nic-18F, соответствующий (ФИГ. 14) и (ФИГ. 15), зависящий от выбранного предшественника по (ФИГ. 18) и (ФИГ. 19). Но при этом, выход реакции радиофторирования в любом случае превосходит выход при использовании незамещенных предшественников PSMA-1007 (ФИГ. 8).
Схема 1:
[139] Пример 10: Получение молекул общей структуры Y-Nic-18F на примере молекулы 18F-PSMA-1007-2ОМе методом двустадийного радиофторирования без деблокирования с использованием предшественника общей структуры Y-NH2 совместно с предшественником TFP-Nic-(N+Me3)X- на примере молекулы TFP-2OMe-Nic-(N+Me3)X-.
[140] Для получения молекул общей структуры Y-Nic-18F на примере молекулы 18F-PSMA-1007-2ОМе используется молекула предшественника Y-NH2 из примера 3.
[141] Облученная вода, содержащая 18F- с активностью в интервале от 1 ГБк до 150 ГБк на выходе из циклотрона пропускается через предварительно подготовленный SPE QMA картридж в карбонатной форме. С картриджа анионы фтора-18 удаляются промыванием 600-800 мкл 0,075 М водного раствора тетрабутиламмония гидрокарбоната (ТВАНСО3) в реакционный сосуд, в который затем добавляется 1-2 мл сухого ацетонитрила для азеотропной сушки. Сушка проводится в течение 10-15 минут при температуре 100-120°С и/или при разряжении. После удаления растворителя и охлаждения реакционного сосуда, в реакционный сосуд добавляется предшественник общей структуры TFP-Nic-(N+Ме3)Х- на примере молекулы TFP-2OMe-Nic-(N+Me3)X- (1) в количестве 10 мг в 2 мл t-BuOH/ацетонитрил (8:2) безводных, раствор нагревается при 60°С в течение 10 минут. По завершение нагрева, к реакционному раствору добавляется 5 мл деионизированной воды, после чего весь объем поступает на очистку на картридже SPE OasisMCX, предварительно промытый деонизированной водой и высушенный в токе азота. Картридж промывается 5 мл воды и 500 мкл сухого ацетонитрила для удаления примесей, затем 1,8-2 мл сухого ацетонитрила с последующей прокачкой азота, элюат с TFP-2OMe-Nic-18F (2) собирается в реакционной сосуд, содержащий 3-5 мг предшественника Y-NH2(3) в 100 мкл сухого DMSO, 100 мкл сухого ацетонитрила и 10 мкл DIPEA, рН реакционной среды в диапазоне 8-9. Смесь нагревается 30-40 минут при 60°С, после чего к раствору добавляется до 6 мл деионизированной воды с 10 мкл TFA, смесь поступает на очистку на полупрепаративной ВЭЖХ колонке С18 с радиационным детектором, подвижная фаза энатол : вода : уксусная кислота в соотношении 300:700:1, скорость потока 3-4 мл/мин. Фракцию с 18F-PSMA-1007-2ОМе (4) собирают отдельно. Контроль качества по аналогии с примером 7.
[142] Методика, описанная выше не должна трактоваться как ограничивающая и применима и для других предшественников общей структуры TFP-Nic-(N+Me3)X-, с ацетатным, трифторацетатным или трифлатным противоионом, полученных из молекул по (ФИГ. 20а-к) по методике [6], при этом, возможно отличие в выходе реакции радиофторирования конечного продукта - молекулы общей структуры Y-Nic-18F.
Схема 1:
[143] Пример 11: Получение молекул общей структуры Y-Nic-18F на примере молекулы 18F-PSMA-1007-2ОМе методом двустадийного радиофторирования с деблокированием с использованием предшественника общей структуры (t-Bu)5-Y-NH2 совместно с предшественником TFP-Nic-(N+Me3)X- на примере молекулы TFP-2OMe-Nic-(N+Me3)X-.
[144] Для получения молекул общей структуры Y-Nic-18F на примере молекулы 18F-PSMA-1007-2ОМе используется молекула предшественника Y-NH2 из примера 5.
[145] Облученная вода, содержащая 18F- с активностью в интервале от 1 ГБк до 150 ГБк на выходе из циклотрона пропускается через предварительно подготовленный SPE QMA картридж в карбонатной форме. С картириджа анионы фтора-18 удаляются промыванием 600-800 мкл 0,075 М водного раствора тетрабутиламмония гидрокарбоната (ТВАНСО3) в реакционный сосуд, в который затем добавляется 1-2 мл сухого ацетонитрила для азеотропной сушки. Сушка проводится в течение 10-15 минут при температуре 100-120°С и/или при разряжении. После удаления растворителя и охлаждения реакционного сосуда, в реакционный сосуд добавляется предшественник общей структуры TFP-Nic-(N+Me3)X- на примере молекулы TFP-2OMe-Nic-(N+Me3)X- (1) в количестве 10 мг в 2 мл t-BuOH/ацетонитрил (8:2) безводных, раствор нагревается при 60°С в течение 10 минут. По завершение нагрева, к реакционному раствору добавляется 5 мл деионизированной воды, после чего весь объем поступает на очистку на картридже SPE OasisMCX, предварительно промытый деонизированной водой и высушенный в токе азота. Картридж промывается 5 мл воды и 500 мкл сухого ацетонитрила для удаления примесей, затем 1,8-2 мл сухого ацетонитрила с последующей прокачкой азота, элюат с TFP-2OMe-Nic-18F (2) собирается в реакционной сосуд, содержащий 3-5 мг предшественника (t-Bu)5-Y-NH2(3) в 100 мкл сухого DMSO, 100 мкл сухого ацетонитрила и 10 мкл DIPEA, рН реакционной среды в диапазоне 8-9. Смесь нагревается 30-40 минут при 60°С, после чего к раствору добавляется 300-600 мкл кислоты, например HCl, Н3РО4, CF3COOH или другой с pKa 1,8-2,5 и выдерживают до 10 минут при 50°C с целью снятия защитных карбоксильных групп с молекулы (t-Bu)5-18F-PSMA-1007-2ОМе (4). По завершении деблокирования, проводится нейтрализация кислоты щелочью и добавляется 5 мл деионизированной воды, смесь поступает на очистку на полупрепаративной ВЭЖХ колонке С18 с радиационным детектором, подвижная фаза энатол : вода : уксусная кислота в соотношении 300:700:1, скорость потока 3-4 мл/мин. Фракцию с 18F-PSMA-1007-2OMe (4) собирают отдельно.
Контроль качества по аналогии с примером 7.
[146] Методика, описанная выше не должна трактоваться как ограничивающая и применима и для других предшественников общей структуры TFP-Nic-(N+Me3)X-, с ацетатным, трифторацетатным или трифлатным противоионом, полученных из молекул по (ФИГ. 20а-к) по методике [6], при этом, возможно отличие в выходе реакции радиофторирования конечного продукта - молекулы общей структуры Y-Nic-18F.
Схема 1:
[147] Пример 12: испытания in vitro, сравнение связывания с клетками и интернализации молекул общей структуры Y-Nic-18F и молекул 18F-PSMA-1007.
[148] Эксперимент описан в патенте ЕА 037512 от 06.04.2021, приоритет 19.09.2016 в примере 19 на стр. 70.
[149] В результате сравнения характеристик 18F-PSMA-1007-2OMe, 18F-PSMA-1007-4OMe, 18F-PSMA-1007-2SMe, 18F-PSMA-1007-2Me с молекулой 18F-PSMA-1007, было показано, что как 18F-PSMA-1007-2OMe, так и 18F-PSMA-1007-2SMe обладают схожими с молекулой 18F-PSMA-1007 показателями аффинности связывания и специфической интернализации с клеточными культурами рака предстательной железы. Молекулы 18F-PSMA-1007-4OMe и 18F-PSMA-1007-2Me показали немного худшие результаты.
[150] Полученные данные свидетельствуют о схожести поведения молекул общей структуры Y-Nic-18F и молекул 18F-PSMA-1007, следовательно и о потенциальной схожести фармакологических характеристик радиофармацевтических препаратов на их основе. Однако, для выбора наиболее перспективной молекулы Y-Nic-18F для создания потенциального диагностического радфиофармацевтического препарата необходимы дополнительные исследования.
[151] Пример 13: Использование набора для радиосинтеза радиофармацевтического препарата, а также состав радиофармацевтического препарата на основе молекул общей структуры Y-Nic-18F.
[152] Методика одностадийного радиофторирования сиспользованием предшественника общей структуры Y-Nic-(N+Ме3)Х- осуществима на модулях синтеза: Trasis All In One, GE Tracerlab FXFN, GE Tracerlab MX, GE Fastlab, NEPTIS Mosaic-RS, IBA SYNTHERA+ и др.
[153] Пример состава набора для радиосинтеза радиофармацевтического препарата с молекулой общей структуры Y-Nic-18F в качестве действующего вещества на модулях синтеза:
[154] Дополнительно возможно добавление безводного ацетонитрила в состав набора в количестве около 2 мл.
[155] Небольшие изменения в количестве реагентов допустимы для различных модулей синтеза, например, для IBASYNTHERA+ может использоваться 1 мг предшественника Y-Nic-(N+Me3)X- в 1,5 мл безводного DMSO, а для Trasis All InOne и GE Tracerlab MX 1,6 мг предшественника Y-Nic-(N+Me3)X- в 2,0 мл безводного DMSO.
[156] Общая схема радиосинтеза с использованием вышеописанных наборов не отличается от методики, описанной в примере 7, за исключением того, что к спиртовому раствору соединения (2) после SPE очистки добавляется фосфатно-буферный солевой раствор, либо изотонический раствор хлорида натрия 0,9% объемом 15 мл, а также аскорбиновая кислота/аскорбат натрия в качестве антиоксиданта и радиопротектора в количестве 100-400 мг. По завершение, образовавшийся раствор стерилизуется, например, пропусканием через фильтр 0,22 мкм и собирается в заранее подготовленный стерильный флакон.
[157] Возможно добавление антиоксиданта на финальной стадии - после стерилизации, тогда к спиртовому раствору соединения (2) после SPE очистки добавляется фосфатно-буферный солевой раствор, либо изотонический раствор хлорида натрия 0,9% объемом 15 мл, раствор пропускается через стерилизующий фильтр 0,22 мкм и собирается в стерильный флакон, содержащий 100-400 мг аскорбата.
[158] Далее, после контроля качества, возможна стадия фасовки образовавшегося радиоактивного раствора с учетом необходимых объемных активностей готового радиофармацевтического препарата с молекулой общей структуры Y-Nic-18F в качестве действующего вещества.
[159] Показатели качества готового радиофармацевтического препарата (инъекционного раствора на одного пациента) с молекулой общей структуры Y-Nic-18F в качестве действующего вещества, полученного по методике одностадийного радиофторирования без деблокирования с использованием предшественников общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X-.
[160] В качестве нерадиоактивного стандарта имеется в виду молекула общей структуры Y-Nic-19F, которая может быть получена способами, описанными выше.
[161] В случае использования предшественников общей структуры: (t-Bu)5-Y-Nic-(N+Me3)X- и Y-NH2 или (t-Bu)5-Y-NH2 совместно с TFP-Nic-(N+Me3)X-, а также реактивов, необходимых для данных методик радиосинтеза, например, DIPEA, DMF и др. (см. примеры 10, 11), их содержание тоже необходимо контролировать. При этом, состав набора для радиосинтеза на модулях синтеза тоже поменяется - добавятся дополнительные реагенты, например, раствор кислоты для деблокирования (в случае использования (t-Bu)5-Y-Nic-(N+Me3)X- или (t-Bu)5-Y-NH2) (см. примеры 9, 11), а также некоторые реагенты и расходные материалы, присутствующие при двухстадийном радиофторировании и указанные в примерах 10 и 11.
[162] Дополнительно, в качестве образца для разработки спецификации готового препарата, содержащего молекулу общей структуры Y-Nic-18F в качестве действующего вещества, изготовленного или произведенного из предшественников, описанных выше, но преимущественно из предшественников общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X-, можно использовать монографию Европейской фармакопеи [14].
Список ссылок
[163] [1] А.Д. Каприн, В.В. Старинский, А.О. Шахзадова, «ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫЕ НОВООБРАЗОВАНИЯ В РОССИИ В 2019 ГОДУ (ЗАБОЛЕВАЕМОСТЬ И СМЕРТНОСТЬ), МНИОИ им. П.А. Герцена - филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава, 2020;
[164] [2] Riccardo Schiavina, Eugenio Brunocilla, Giuseppe Martorana, «The New Promise of FACBC Position Emission Tomography/Computed Tomography in the Localization of Disease Relapse After Radical Treatment for Prostate Cancer: Are We Turning to the Right Radiotracer?)), / EUROPEAN UROLOGY II Vol. 65, 255-256, 2014, doi:10.1016/j.eururo.2013.08.053;
[165] [3] Jadvar H, «Is There Use for FDG-PET in Prostate Cancer?» / Seminars in Nuclear Medicine II Vol. 46(6), 502-506, 2016;
[166] [4] Hyunsoo Ha, Hongmok Kwon, Taehyeong Lim, Jaebong Jang, Song-Kyu Park, Youngjoo Byun, «Inhibitors of prostate-specific membrane antigen in the diagnosis and therapy of metastatic prostate cancer - a review of patent literature», / EXPERT OPINION ON THERAPEUTIC PA TENTS // 2021, doi: 10.1080/13543776.2021.1878145;
[167] [5] https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/fda-approves-first-psma-targeted-pet-imaging-drug-men-prostate-cancer;
[168] [6] Dag E. Olberg, Joseph M. Arukwe, David Grace, Ole K. Hjelstuen, Magne Solbakken, Grete M. Kindberg and Alan Cuthbertson, «One Step Radiosynthesis of 6-[18F]Fluoronicotinic Acid 2,3,5,6-Tetrafluorophenyl Ester ([18F]F-Py-TFP): A New Prosthetic Group for Efficient Labeling of Biomolecules with Fluorine-18», / J. Med. Chem. II Vol. 53, 1732-1740, 2010, doi: 10.1021/jm9015813;
[169] [7] Ying Chen, Mrudula Pullambhatla, Catherine A. Foss, Youngjoo Byun, Sridhar Nimmagadda, Senthamil Srinivasan, George Sgouros, Ronnie C. Measeand MartinG. Pomper, «2-(3-{1-Carboxy-5-[(6-[18F]fluoro-pyridine-3-carbonyl)-amino]-pentyl}-ureido)-pentanedioicacid, [18F]DCFPyL, a PSMA-based PET Imaging Agent for Prostate Cancer», / ClinCancerRes. //Vol. 17(24), 7645-7653, 2011, doi:10.1158/1078-0432.CCR-11-1357;
[170] [8] Vincent Bouvet, Melinda Wuest, Hans-Soenke Jans, Nancy Janzen, Afaf R. Genady, John F. Valliant, Francois Benardand Frank Wuest, «Automated synthesis of [18F] DCFPyL via direct radiofluorination and validation in preclinical prostate cancer models», / EJNMMIResearch // Vol. 6:40, 2016, doi: 10.1186/s13550-016-0195-6;
[171] [9] Frederik L. Giesel, Leon Will, Ismaheel Lawal, Thabo Lengana, Clemens Kratochwil, Mariza Vorster, Oliver Neels, Florette Reyneke, Uwe Haberkon, Klaus Корка, Mike Sathekge, «Intraindividual Comparison of 18F-PSMA-1007 and 18FDCFPyL PET/CT in the Prospective Evaluation of Patients with Newly Diagnosed Prostate Carcinoma: A Pilot Study», / THE JOURNAL OF NUCLEAR MEDICINE // Vol. 59(7), 1076-1080, 2018, doi: 10.2967/jnumed. 117.204669;
[172] [10] Sadahiro Naka, Tadashi Watabe, Kenta Kurimoto, Motohide Uemura, Fumihiko Soeda, Oliver C. Neels, Klaus Корка, Mitsuaki Tatsumi, Hiroki Kato, Norio Nonomura, Eku Shimosegawa, Jens Cardinale, Frederik L. Giesel, Jun Hatazawa, «Automated [18F]PSMA-1007 production by a single use cassette-type synthesizer for clinical examination)), / EJNMMI Radiopharmacy and Chemistry// 5:18, 2020, https://doi.org/10.1186/s41181-020-00101-0;
[173] [11] Jens Cardinale, Rene Martin, Yvonne Remde, Martin Schafer, Antje Hienzsch, Sandra Hiibner, Anna-Maria Zerges, Heike Marx, Ronny Hesse, Klaus Weber, Rene Smits, Alexander Hoepping, Marco Miiller, Oliver C. Neels, Klaus Корка, «Procedures for the GMP-Compliant Production and Quality Control of [18F]PSMA-1007: A Next Generation Radiofluorinated Tracer for the Detection of Prostate Сапсег», / Pharmaceuticals // Vol. 77(10), 2017; doi:10.3390/ph10040077;
[174] [12] Cardinale J., Schafer M., Benesova M., Bauder-Wust U., Leotta K., Eder M., Kopka K., «Preclinical Evaluation of 18 F-PSMA-1007, a New Prostate-Specific Membrane Antigen Ligand for Prostate Cancer Imaging», / Journal of Nuclear Medicine//, Vol. 58(3), 425-431, 2016, doi:10.2967/jnumed.116.181768;
[175] [13] Dhaon M.K., Olsen R.K., Ramasamy K., «Esterification of N-protected.alpha.-amino acids with alcohol/carbodiimide/4-(dimethylamino)pyridine. Racemization of aspartic and glutamic acid derivatives»,/ The Journal of Organic Chemistry //, 47(10), 1962-1965, 1982, doi:10.1021/jo00349a028:
[176] [14] Монография «PSMA-1007 (18F) Injection: 07/2021:3116». European Pharmacopeia, 10th Edition. 2020.
Патентная литература
[177] Патентная литература 1: Патент ЕА 037512 В1 от 06.04.2021, приоритет 30.09.2015;
[178] Патентная литература 2: Патент ЕА 037778 В1 от 20.05.2021, приоритет 18.10.2013;
[179] Патентная литература 3: Патент RU 2494096 от 27.09.13, приоритет 01.08.2008;
[180] Патентная литература 4: Международная заявка WO 2017/214470 А1 от 09.06.2017, приоритет 10.06.2016;
[181] Патентная литература 5: Патент ЕА 037512 от 06.04.2021, приоритет 19.09.2016;
[182] Патентная литература 6: Международная заявка WO 2018091043 от 17.11.2017, приоритет 18.11.2016.
Claims (25)
1. Молекула общей структуры Y-Nic-18F, содержащая в своем составе диагностический позитрон-эмиттирующий радионуклид 18F, фрагмент Y, содержащий биологически активный мотив Glu-urea-Lys, а также фрагмент Nic - фрагмент никотиновой кислоты с заместителем I рода (Z) во втором (18F-PSMA-1007-2Z) или четвертом (18F-PSMA-1007-4Z) положении пиридинового кольца, ковалентно связанный с фрагментом Y и с радионуклидом 18F и ответственный за включение радионуклида18F в состав молекулы Y-Nic-18F
где заместитель I рода (Z) выбран из -OCH3, -CH3, -SСH3, -CH2CH3, -CH(CH3)2.
2. Молекула общей структуры Y-Nic-18F по п. 1, полученная методом одностадийного или методом двухстадийного радиофторирования.
3. Молекула предшественника общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X–, в которой фрагмент Y содержит биологически активный мотив Glu-urea-Lys и карбоксильные группы которого в количестве пяти штук могут быть защищены, например трет-бутильной защитой, или не быть защищены, фрагмент Nic - фрагмент никотиновой кислоты с заместителем I рода (Z) во втором (PSMA-1007-2Z) или четвертом (PSMA-1007-4Z) положении пиридинового кольца, а также содержащий в орто-положении по отношению к атому азота и в пара-положении к карбоксильной группе четвертичную аммонийную группу -(N+Me3)X–, где противоиону X– соответствует ацетат-анион или трифторацетат-анион, выбранная из
PSMA-1007-4Z(Ace)
PSMA-1007-4Z(TFA)
(t-Bu)5-PSMA-1007-2Z(Ace)
(t-Bu)5-PSMA-1007-2Z(TFA)
(t-Bu)5-PSMA-1007-4Z(Ace)
(t-Bu)5-PSMA-1007-4Z(TFA).
4. Применение предшественника общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X– по п. 3 в качестве исходного реагента - предшественника для получения молекулы общей структуры Y-Nic-18F по п. 1 методом одностадийного радиофторирования за счет нуклеофильного замещения на ион 18F– в пиридиновое кольцо.
5. Применение предшественника общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X– по п. 4 в составе набора реагентов для радиофторирования на модулях синтеза различных производителей, например Trasis AllInOne, GE Tracerlab FX FN, GE Tracerlab MX, GE Fastlab, NEPTIS Mosaic-RS, IBA SYNTHERA+ и др., либо совместно с набором реагентов для радиофторирования.
6. Применение предшественника общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X– по п. 4, в котором на один технологический цикл радиофторирования с активностью по радионуклиду 18F до 150 ГБк используется до 5 мг предшественника общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X–.
7. Применение молекулы общей структуры Y-Nic-18F по п. 1 в качестве действующего вещества в составе потенциального диагностического радиофармацевтического препарата для визуализации локализации ПСМА-гиперэкспрессирующих клеток рака предстательной железы, в том числе и метастазов, методом позитронно-эмиссионной томографии с возможным совмещением с компьютерной томографией или магнитно-резонансной томографией.
8. Применение предшественника общей структуры Y-Nic-(N+Me3)X– по п. 4 с целью производства либо изготовления диагностического радиофармацевтического препарата по п. 7.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021138569A RU2811181C2 (ru) | 2021-12-24 | Молекула общей структуры Y-Nic-18F, способы получения, предшественники для её получения, а также применение в качестве действующего вещества в составе потенциального радиофармацевтического лекарственного препарата |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021138569A RU2811181C2 (ru) | 2021-12-24 | Молекула общей структуры Y-Nic-18F, способы получения, предшественники для её получения, а также применение в качестве действующего вещества в составе потенциального радиофармацевтического лекарственного препарата |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2021138569A RU2021138569A (ru) | 2022-04-19 |
RU2811181C2 true RU2811181C2 (ru) | 2024-01-11 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018091043A1 (de) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | Abx Advanced Biochemical Compounds Gmbh | Präkursoren für die radiofluorierung |
WO2019175405A1 (en) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | Universität Zu Köln | 2-alkoxy-6-[18f]fluoronicotinoyl substituted lys-c(o)-glu derivatives as efficient probes for imaging of psma expressing tissues |
EA037512B1 (ru) * | 2015-09-30 | 2021-04-06 | Дойчес Кребсфоршунгсцентрум | Улучшенные ингибиторы простатического специфического мембранного антигена (псма), меченные 18f, и их применение в качестве визуализирующих агентов при раке простаты |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA037512B1 (ru) * | 2015-09-30 | 2021-04-06 | Дойчес Кребсфоршунгсцентрум | Улучшенные ингибиторы простатического специфического мембранного антигена (псма), меченные 18f, и их применение в качестве визуализирующих агентов при раке простаты |
WO2018091043A1 (de) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | Abx Advanced Biochemical Compounds Gmbh | Präkursoren für die radiofluorierung |
WO2019175405A1 (en) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | Universität Zu Köln | 2-alkoxy-6-[18f]fluoronicotinoyl substituted lys-c(o)-glu derivatives as efficient probes for imaging of psma expressing tissues |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6901451B2 (ja) | 前立腺特異的膜抗原(psma)の標識インヒビター、前立腺癌の治療のための画像化剤および薬剤としてのその使用 | |
Zeglis et al. | Modular strategy for the construction of radiometalated antibodies for positron emission tomography based on inverse electron demand diels–alder click chemistry | |
EP3209336B1 (en) | 18f-tagged inhibitors of prostate specific membrane antigen (psma), their use as imaging agents and pharmaceutical agents for the treatment of prostate cancer | |
US20210393809A1 (en) | Labeled inhibitors of prostate specific membrane antigen (psma), their use as imaging agents and pharmaceutical agents for the treatment of psma-expressing cancers | |
CN103561776B (zh) | 放射性标记的谷氨酰胺酰环化酶抑制剂 | |
CN104203942A (zh) | 前列腺特异性膜抗原(psma)的同源多价抑制剂和异源多价抑制剂以及其用途 | |
JP2021513979A (ja) | エバンスブルー誘導体の化学結合体ならびに前立腺癌を標的とするための放射線療法および造影剤としてのその使用 | |
JP2006232843A (ja) | 腫瘍の造影及び光線力学療法のためのポルフィリン化合物 | |
Ogawa | Development of diagnostic and therapeutic probes with controlled pharmacokinetics for use in radiotheranostics | |
Srivastava et al. | Design, synthesis and biological evaluation of methyl-2-(2-(5-bromo benzoxazolone) acetamido)-3-(1 H-indol-3-yl) propanoate: TSPO ligand for SPECT | |
US20140336503A1 (en) | Radiolabeled biomarkers for osteoclast activation and related methods thereof | |
RU2811181C2 (ru) | Молекула общей структуры Y-Nic-18F, способы получения, предшественники для её получения, а также применение в качестве действующего вещества в составе потенциального радиофармацевтического лекарственного препарата | |
US20100290988A1 (en) | Fluorinated fructose derivatives for pet imaging | |
PL239934B1 (pl) | Pochodne inhibitorów PSMA do znakowania ⁹⁹ᵐTc poprzez HYNIC, zestaw radiofarmaceutyczny, preparat radiofarmaceutyczny oraz ich zastosowanie w diagnostyce raka prostaty | |
EP3011976A1 (en) | 18F-tagged inhibitors of prostate specific membrane antigen (PSMA), their use as imaging agents | |
US20150147273A1 (en) | Radiolabeled analog(s) of compound 0118 and use thereof in connection with pet and/or spect imaging to determine whether a pharmaceutical containing compound 0118 is a candidate cancer treatment for a patient | |
Rakhimov et al. | Compounds for radionuclide imaging and therapy of malignant foci characterized by the increased angiogenesis | |
EP3781019A2 (en) | Fluorine-18 labeled compositions and their use in imaging of biological tissue | |
US11065349B2 (en) | 18F labeled BODIPY dye and its derivatives for PET imaging of heart perfusion and others | |
JP2014037395A (ja) | 放射性ヨウ素により標識された標識化合物 | |
Zheng et al. | [18F] SuFEx Click Chemistry Enabled Ultrafast Late-stage Radiosynthesis | |
Zhang | PET Radiotracers for Tumor Imaging | |
EP3835293A1 (en) | Monoamine oxidase b imaging probe | |
CN113813405A (zh) | 基于赖诺普利的分子影像探针及其应用 |