TWI733732B - 同位素製備法 - Google Patents
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Abstract
本發明包含一種用於產生具有醫藥學上可容許之純度的227
Th之方法,其包含 i) 製備包含227
Ac、227
Th及223
Ra之產生劑混合物; ii) 使該產生劑混合物負載於強鹼性陰離子交換樹脂上; iii) 使用第一無機酸於水溶液中自該強鹼性陰離子交換樹脂中溶離該223
Ra與227
Ac之混合物; iv) 使用第二無機酸於水溶液中自該強鹼性陰離子交換樹脂中溶離227
Th,藉以產生含有污染物223
Ra及227
Ac之第一227
Th溶液; v) 使該第一227
Th溶液負載於強酸性陽離子交換樹脂上; vi) 使用第三無機酸於水溶液中自該強酸性陽離子交換樹脂中溶離至少一部分該污染物223
Ra及227
Ac;及 vii) 使用第一緩衝水溶液自該強酸性陽離子交換樹脂中溶離該227
Th,以提供第二227
Th溶液。 本發明亦提供具有醫藥純度之純化釷-227及包含其之醫藥組合物。
Description
本發明係關於製備用於醫藥用途之釷-227 (227
Th),諸如氯化物釷-227。特定而言,本發明係關於用於以潛在商業規模製備釷-227之方法,該釷-227具有向人類個體進行醫藥投與可接受之純度。
特定細胞殺滅對於成功治療哺乳動物個體中之各種疾病而言是具有必要性的。此治療之典型實例為治療惡性疾病,諸如肉瘤及癌瘤。然而,選擇性消除某些細胞類型亦可在治療尤其免疫疾病、增生性疾病及/或其他贅生性疾病之許多其他疾病中起重要作用。 選擇性治療之最常見方法當前為手術、化學治療及外部光束照射。然而,靶向內放射性核種療法為具有潛力的有前景的及發展中的領域,而潛在會將高度細胞毒性輻射遞送至非所需細胞類型。當前經授權適用於人體之放射性藥物的最常見形式採用發射β之放射性核種及/或發射γ之放射性核種。然而,近來對在療法中使用發射α之放射性核種的興趣激增,此係因為其更特定之細胞殺滅潛力。一種發射α之核種(特定而言,鐳-223 (223
Ra))經證實尤其對治療與骨及骨表面相關之疾病非常有效。亦被積極地研究額外α發射體及一種備受關注之同位素為α發射體釷-227。 生理環境中典型α發射體的輻射範圍通常小於100微米,僅等於數個細胞直徑。此使得此等核較適用於治療包括微小轉移灶之腫瘤,因為極少輻射能量會傳送超出靶細胞且因此可對周圍健康組織之損害降至最低(參見Feinendegen等人, Radiat Res 148:195-201 (1997))。相比之下,β粒子在水中具有1 mm或更大之範圍(參見Wilbur, Antibody Immunocon Radiopharm 4: 85-96 (1991))。 與β粒子、γ射線及X射線相比,α粒子輻射之能量較高,通常為5 MeV至8 MeV,或為β粒子之能量的5倍至10倍及γ射線之能量的20倍或更多倍。因此,如此在極短距離內蓄積大量能量使α輻射與γ及β輻射相比具有格外高的線性能量轉移(LET)、高相對生物功效(RBE)及低氧增強比(OER) (參見Hall, 「Radiobiology for the radiologist」, 第五版, Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia PA, USA, 2000)。此等特性解釋了發射α之放射性核種的非凡細胞毒性,且亦對在內部投與同位素時所需之純度水平強加了嚴格要求。此尤其為當任何污染物亦可為α發射體時的情況,且最尤其為當可存在長半衰期α發射體時的情況,因為此等物質可能留存於體內,經長時間段造成顯著損害。 來自227
Ac之放射性衰變鏈產生227
Th,且隨後產生223
Ra及其他放射性同位素。此鏈中之前三種同位素顯示如下。該表顯示227
Th及其前後之同位素的元素、分子量(Mw)、衰變模式(模式)及半衰期(以年(y)或天(d)為單位)。227Th
之製備可始於227
Ac,227
Ac自身僅以微量存在於鈾礦石中,其為源自235
U之部分天然衰變鏈。一公噸鈾礦石含有約十分之一公克錒,且因此雖然227
Ac為天然存在的,但其更常藉由核反應器中之226
Ra的中子照射製得。
自此說明可看出,關於自上文衰變鏈製備用於醫藥用途之227
Th,具有超過20年半衰期之227
Ac為極其危險的潛在污染物。特定而言,雖然227
Ac自身為β發射體,但其長半衰期意味著即使極低活性亦代表顯著壽命期輻射曝露,且此外,一旦其衰變,所得子核(亦即,227
Th)即在達至穩定207
Pb之前產生另外5次α衰變及2次β衰變。此等說明於下表中:
自上文兩個衰變表顯而易見的是,一個227
Ac衰變鏈蓄積大於35 MeV的能量,其代表持續長達接受227
Ac投與之任何人類個體基本上整個壽命期的顯著毒性風險。因此,建議將用於醫藥用途之227
Th中的227
Ac摻雜物含量限制於0.002% Ac227
(亦即,1 MBq227
Th中不超過200 Bq227
Ac)。因此出於實用目的,提供用於醫藥用途之227
Th的方法應較佳提供以下純度:1 MBq227
Th中優於200 Bq227
Ac,較佳1 MBq227
Th中優於100或優於50 Bq227
Ac。最適合之方法應旨在提供以下純度:1 MBq227
Th中20 Bq227
Ac或更佳(例如,1 MBq227
Th中1 Bq至20 Bq227
Ac),較佳1 MBq227
Th中小於20 Bq227
Ac,更佳1 MBq227
Th中小於10 Bq227
Ac,從而確保始終遵守安全界限。 先前已知的227
Th製劑通常為少量的及/或未針對醫藥標準測試純度。舉例而言,在WO2004/091668中,藉由來自單個管柱之陰離子交換來製備227
Th且在不驗證純度之情況下用於實驗目的。 先前已知用於產生227
Th之方法未解決諸如以下問題:227
Th之產率、純化製程之速度、自動化、使廢棄同位素及放射性廢料之相應產量降至最低或任何與臨床及/或商業規模製備相關之類似問題。此外,極少有方法試圖就227
Ac污染物量測及驗證純度。 鑒於上文,非常需要一種改良之方法,藉由該方法可以適於直接注入人類個體中之純度產生及純化用於醫藥用途之227
Th。若該方法將提供227
Th之高產率、227
Ac母同位素之低損失及/或使用廣泛可用之分離介質,則其將為相當大的優勢。若該方法快速、針對相對大型(臨床/商業規模)放射性樣品切實可行、僅包括最小數目之人工操作步驟及/或適於自動化,則其將更具優勢。
本發明人現已確定,藉由使用強鹼性陰離子交換樹脂分離227
Ac/227
Th產生劑(亦含有223
Ra及其子同位素),隨後使用強酸性陽離子交換樹脂進行分離,可在該方法中製備具有極高放射性化學純度之227
Th溶液,同時提供若干所需優點。較佳地,227
Th產生為或經轉化為至少一種醫藥學上可接受之鹽的形式。就此而言,氯化釷-227為較佳的。 因此在第一態樣中,本發明提供一種用於產生具有醫藥學上可容許之純度的227
Th之方法,其包含 i) 製備包含227
Ac、227
Th及223
Ra之產生劑混合物; ii) 使該產生劑混合物負載於強鹼性陰離子交換樹脂上; iii) 使用第一無機酸於水溶液中自該強鹼性陰離子交換樹脂中溶離該223
Ra及227
Ac之混合物; iv) 使用第二無機酸於水溶液中自該強鹼性陰離子交換樹脂中溶離227
Th,藉以產生含有污染物223
Ra及227
Ac之第一227
Th溶液; v) 使第一227
Th溶液負載於強酸性陽離子交換樹脂上; vi) 視情況使用第三無機酸於水溶液中自該強酸性陽離子交換樹脂中溶離污染物223
Ra及227
Ac;及 vii) 使用第一緩衝水溶液自該強酸性陽離子交換樹脂中溶離227
Th,以提供第二227
Th溶液。 該製程應視情況且較佳亦包括第二陰離子交換分離,其包含以下步驟: viii) 將在步驟vii)中溶離之第二227
Th溶液(或得自其之227
Th)負載於第二強鹼性陰離子交換樹脂上; ix) 視情況使用第四無機酸於水溶液中自該第二強鹼性陰離子交換樹脂中溶離任何殘餘223
Ra及227
Ac;及 x) 使用第五無機酸於水溶液中自該第二強鹼性陰離子交換樹脂中溶離227
Th。 上文方法之步驟vi)及ix)係關於視情況選用之步驟。在此等方法中,較佳溶離污染物223
Ra及/或227
Ac,且可使其再循環或處理為廢料。然而在一替代性實施例中,可省略步驟vi)及/或ix),且當溶離227
Th時,污染物223
Ra及/或227
Ac留存於樹脂上。 該製程通常包括回收在步驟iii)中溶離之227
Ac,且可額外包含以下步驟: y) 儲存在步驟iii)中溶離之227
Ac持續足以藉由放射性衰變使227
Th向內生長的時間段,藉以再生包含227
Ac、227
Th及223
Ra之產生劑混合物。 在向內生長步驟y)後,可再使用產生劑混合物以產生另一批227
Th,且較佳重複使用單個227
Ac樣品(例如,大於10次,諸如50次至500次)。顯然,在步驟vi)中溶離適用量之227
Ac時,此亦可經回收且返回至產生劑中。 在另一態樣中,本發明提供一種包含每1 MBq227
Th小於20 Bq227
Ac之227
Th溶液,較佳提供包含以下之227
Th溶液:1 MBq227
Th中小於20 Bq227
Ac (例如,1 MBq227
Th中1 Bq至20 Bq227
Ac),較佳1 MBq227
Th中小於200 Bq227
Ac,更佳1 MBq227
Th中小於10 Bq227
Ac。該溶液視情況藉由本文中描述之方法中之任一者形成或可藉由本文中描述之方法中之任一者形成,且較佳藉由本文中描述之較佳方法形成或可藉由本文中描述之較佳方法形成。相應地,本發明之方法較佳用於形成包含以下之227
Th溶液:1 MBq227
Th中小於10 Bq227
Ac (例如,1 MBq227
Th中1 Bq至20 Bq227
Ac),較佳1 MBq227
Th中小於20 Bq227
Ac,更佳1 MBq227
Th中小於15 Bq227
Ac。
本發明之一極顯著的態樣為高效地自分離樹脂中洗提及再生產生劑混合物之227
Ac的能力。特定而言,本方法係關於一種用於長期臨床/商業用途之製程,且就此而論應能夠使產生劑混合物重複使用許多年。產生劑混合物之使用壽命當然為約起始227
Ac同位素之半衰期,且因此可能為數十年(例如,10年至50年)。存在由此引起之若干問題,該等問題尚未在上述227
Th製備或純化系統之任一者中得到解決。 由產生劑混合物之可能較長的臨床/商業壽命引起的第一個問題為其儲存環境之穩定性。具體而言,任何曝露於產生劑混合物之材料均可能自227
Ac接收每秒大於一百萬次β衰變,外加自所包括之227
Th接收每秒約相同數目之α衰變,且自向內生長之223
Ra及自其發射α之子核種中之各者接收同樣高達相同數目之α衰變。此遠比先前詳細分析之任何227
Th產生劑/分離系統更為濃集。 特定而言,α照射為高度游離的,且因此在若干年過程中,每年1013
次或更多次α衰變(產生劑周圍環境會曝露於該等衰變下)極有可能對長期鄰近之任何有機組分造成顯著損害。因此將合乎需要的是,起始227
Ac並非留存於管柱上而是得到再生,因此可(例如,在各分離時)視需要或視便利而經常使用新管柱。 定期更換分離材料不僅避免產生劑混合物之損失,亦確保產物純度在數十年後會與第一次採用該系統時的純度同樣高,此係因為分離介質之保留特性不會降低。因此,在每次使用後自分離材料中回收產生劑系統,且可將其儲存為溶液或蒸發至乾燥(或至濃縮溶液)來儲存。 當自分離介質中回收產生劑混合物時,重要的是此過程係在極高程度上發生。在任何實驗室或測試環境中,僅0.1%的產生劑同位素的損失係完全無關緊要,但其對臨床/商業系統而言卻為重要因素。假設每3週使用一次產生劑,則一年進行17次227
Ac之再生。每次損失0.1%,此將在10年期間導致12%的原始227
Ac總損失。結合因同位素21年半衰期所致的天然衰變損失,此使活性之總降低值提高,該活性自因天然衰變所致的73% (原始活性)降至包括再生損失之61%。在21.8年時,此作用愈發顯著,例如自一個半衰期後所預期的50%活性降至約35%,且在此階段明顯減少系統之適用商業使用壽命。 在本方法中,已顯示在各再生週期,產生劑混合物之再生僅損失不超過0.05%的原始227
Ac。較佳地,此可藉由僅在製程中之一點處(步驟iii))回收227
Ac而實現。然而,可視需要包括在其他步驟中回收之227
Ac。 再生步驟iii)通常具有以下特點: a) 第一無機酸可為任何無機酸或其混合物,但較佳包含硝酸。第一無機酸可包含選自以下之酸、基本上由選自以下之酸組成或由選自以下之酸組成:H2
SO4
、HNO3
及其混合物,且較佳包含HNO3
於水溶液中、基本上由HNO3
於水溶液中組成或由HNO3
於水溶液中組成。 b) 第一無機酸可以0.1 M至12 M,較佳1 M至12 M,更佳6 M至10 M (例如,約8 M)之濃度使用。 關於視情況選用但極佳之步驟y),一旦在步驟iii)中溶離現有227
Ac,227
Th之再生將藉由天然放射性衰變而開始。較佳在再次分離產生劑混合物之前給予227
Th顯著向內生長之足夠時間,且適合時間段將視227
Ac之存在量及需要在各批次中分離之227
Th的量而定。最終,衰變鏈中各同位素之活性水平將保持平衡,且進一步儲存將實現極少或並不實現227
Th含量增加。因此,為了使所需分離工作量最小化,將使用較長儲存,同時為了使適用227
Th之回收最大化,將進行頻繁分離。通常,儲存時間將與227
Th之半衰期(約19天)相當,且因此儲存步驟y)可進行約5天至100天,較佳約10天至50天。若需要使分離自產生劑之227
Th的產率最大化,則可進行頻繁分離(例如,每天一次)。熟習此項技術者將易於根據各特定系統之特徵選擇適合的向內生長時間段。 本發明提供一種用於以適用於內放射性核種療法之純度製備227
Th之方法。系統之若干較佳特點如下所指示,除非另外指示,否則其中之各者可與技術上可行的任何其他特點組合使用。 較佳地,本發明之方法及所有相應實施例係以臨床/商業規模進行,且因此能夠且適於以此規模加以使用,同時保持本文中描述為適當之所有其他特徵(諸如放射性核純度、視情況存在之甲醇含量等)。通常,商業規模為大於治療單一個體所需規模之規模,且可為例如純化大於10個、較佳大於25個且最佳大於45個典型劑量之227
Th。明顯地,典型劑量將視應用而定,但預期典型劑量可為0.5 MBq至200 MBq或0.5 MBq至100 MBq,較佳1 MBq至75 MBq,最佳約2 MBq至50 MBq。 本發明之方法的步驟i)係關於製備包含227
Ac、227
Th及223
Ra之產生劑混合物。該混合物將藉由227
Ac樣品之漸次性衰變而自然形成,但供本發明使用亦較佳具有以下特點中之一或多者,單獨地或呈任何可行的組合形式: a)227
Ac放射能為至少500 MBq (例如,500 MBq至50 GBq),較佳至少1 GBq,更佳至少2.5 GBq; b)223
Ra放射能為至少25 MBq或至少100 MBq (例如,100 MBq至50 GBq),較佳至少800 MBq,更佳至少1.5 GBq; c) 體積不超過100 ml (例如,0.1 ml至10 ml),較佳不超過50 ml,更佳不超過10 ml。 d)227
Th放射能為至少25 MBq、至少50 MBq或至少100 MBq (例如,100 MBq至50 GBq),較佳至少800 MBq,更佳至少1.5 GBq; 產生劑可以溶液形式或以乾燥形式儲存。當產生劑儲存於溶液中時,在負載步驟ii)期間通常將對此進行蒸發及再溶解。 本發明之方法的步驟ii)係關於將產生劑混合物負載於強鹼性陰離子交換樹脂上。本文中所提及之此步驟及實體可具有以下較佳特點,單獨地或呈任何可行的組合形式,且視情況呈與如本文所描述之其他步驟的特點中之任一者的任何可行的組合形式: a) 強鹼性陰離子交換樹脂可為基於聚苯乙烯/二乙烯苯共聚物之樹脂,較佳含有1%至95%的二乙烯苯; b) 強鹼性陰離子交換樹脂可為R-N+
Me3
型(I型)樹脂或R-N+
Me2
CH2
CH2
OH (II型)樹脂,較佳為I型樹脂; c) 強鹼性陰離子交換樹脂之交換量可為0.2毫當量/毫升至5毫當量/毫升,較佳0.6毫當量/毫升至3毫當量/毫升,最佳1毫當量/毫升至1.5毫當量/毫升(例如,約1.2毫當量/毫升); d) 強鹼性陰離子交換樹脂之粒度定級可為10目至800目,較佳50目至600目,更佳100目至500目(例如,約200目至400目)。 e) 強鹼性陰離子交換樹脂可以管柱形式加以使用。 f) 所用樹脂之體積(例如,當封裝於管柱中時)可為10 ml或更小(例如,0.1 ml至10 ml),較佳5 ml或更小,更佳0.1 ml至1 ml (例如,約0.25 ml)。 g) 強鹼性陰離子交換樹脂可為DOWEX 1X8 (例如,DOWEX AG 1X8)或等效樹脂,且可視情況及較佳具有200目至400目之尺寸。 h) 可將產生劑蒸發至乾燥且再溶解於負載溶液中。 i) 負載溶液可包含無機酸,較佳HNO3
。 j) 負載溶液中之無機酸的濃度可為0.1 M至5 M,較佳0.5 M至3 M,更佳1 M至2 M。 k) 負載溶液可包含至少一種醇溶劑。 l) 醇溶劑可包含選自以下之醇或由選自以下之醇組成:甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇及其混合物,較佳為甲醇。 m) 醇溶劑可為含水醇或其混合物,其濃度為30%至95%,較佳50%至90%,更佳75%至88% (例如,約82%)。 本發明之方法的步驟iii)係關於使用第一無機酸於水溶液中自強鹼性陰離子交換樹脂中溶離該223
Ra與227
Ac之混合物。本文中所提及之此步驟及實體可具有以下較佳特點,單獨地或呈任何可行的組合形式,且視情況呈與如本文所描述之其他步驟的特點中之任一者的任何可行的組合形式: a) 第一無機酸可為選自H2
SO4
或HNO3
之酸,較佳為HNO3
。 b) 尤其當第一無機酸為HNO3
時,第一無機酸可以1 M至12 M,諸如3 M至10 M或5 M至9 M,較佳7 M至8.5 M (例如,約8 M)之濃度使用。 c) 水溶液可不含或大體上不含任何醇。特定而言,水溶液可含有小於1% (例如,0至1%)的任何醇,該醇係選自甲醇、乙醇及異丙醇,尤其為甲醇; d) 可使用1管柱體積至200管柱體積之第一無機酸於水溶液中自該強鹼性陰離子交換樹脂中溶離該223
Ra與227
Ac之混合物。較佳地,該量為5管柱體積至100管柱體積(例如,約50管柱體積)。 本發明之方法的步驟iv)係關於使用第二無機酸於水溶液中自該強鹼性陰離子交換樹脂中溶離227
Th,藉以產生第一227
Th溶液(通常含有低水平之污染物223
Ra及227
Ac)。本文中所提及之此步驟及實體可具有以下較佳特點,單獨地或呈任何可行的組合形式,且視情況呈與如本文所描述之其他步驟的特點中之任一者的任何可行的組合形式: a) 第二無機酸可為選自H2
SO4
及HCl之酸,較佳為HCl。 b) 第二無機酸可以0.1 M至8 M,較佳0.5 M至5 M,更佳2 M至4 M,最佳約3 M之濃度使用。此在第二無機酸為HCl時尤其適用。 c) 可使用1管柱體積至200管柱體積之第二無機酸於水溶液中自該強鹼性陰離子交換樹脂中溶離第一227
Th溶液。較佳地,該量為5管柱體積至100管柱體積(例如,約50管柱體積)。 d) 水溶液可不含或大體上不含其他溶劑,諸如醇溶劑。 e) 第一227
Th溶液之污染物水平較佳為每1 MBq227
Th不超過100 (例如,1至100) Bq227
Ac,更佳每1 MBq227
Th不超過45 (例如,不超過30) Bq227
Ac,且最佳每1 MBq227
Th不超過10 Bq227
Ac。 f) 將產生劑混合物負載於鹼性陰離子交換樹脂上、使該223
Ra與227
Ac之混合物與第一227
Th溶液溶離之步驟ii)至iv)可提供以下227
Th與227
Ac之分離比:至少10,000:1 (例如,10,000:1至500,000:1),較佳至少20,000:1,更佳至少30,000:1。 g) 可以未經錯合之形式自該強鹼性陰離子交換樹脂中溶離227
Th,諸如以簡單鹽於溶液中之形式(例如,呈第二無機酸之鹽,諸如氯化物鹽)。 h) 視情況,可避免使用諸如DTPA之錯合劑,且在一個實施例中,用於步驟ii)至iv)之所有溶液均大體上不含諸如DTPA之錯合劑。 本發明之方法的步驟v)係關於將在步驟iv)中自陰離子交換樹脂中溶離之第一227
Th溶液負載於強酸性陽離子交換樹脂上。本文中所提及之此步驟及實體可具有以下較佳特點,單獨地或呈任何可行的組合形式,且視情況呈與如本文所描述之其他步驟的特點中之任一者的任何可行的組合形式: a) 強酸性陽離子交換樹脂可為基於聚苯乙烯/二乙烯苯共聚物之樹脂,較佳含有1%至95%的DVB; b) 強酸性陽離子交換樹脂可為SO3
H型。 c) 強酸性陽離子交換樹脂之交換量可為0.2毫當量/毫升至5毫當量/毫升,較佳0.6毫當量/毫升至3毫當量/毫升,最佳1毫當量/毫升至2毫當量/毫升(例如,約1.7毫當量/毫升); d) 強酸性陽離子交換樹脂之粒度定級可為10目至800目,較佳50目至600目,更佳100目至500目(例如,約200目至400目)。 e) 強酸性陽離子交換樹脂可以管柱形式加以使用。 f) 所用樹脂之體積(例如,當封裝於管柱中時)可為5 ml或更小(例如,0.1 ml至5 ml),較佳2 ml或更小,更佳0.1 ml至1 ml (例如,約0.15 ml)。 g) 強酸性陽離子交換樹脂可為DOWEX 50WX8 或等效樹脂,且可視情況及較佳具有200目至400目之尺寸。 h) 可用諸如HNO3
之無機酸預處理強酸性陽離子交換樹脂。 i) 可將在步驟iv)中自陰離子交換樹脂中溶離之第一227
Th溶液直接負載於強陽離子交換樹脂上。 j) 可使在步驟iv)中自陰離子交換樹脂中溶離之第一227
Th溶液與一或多種諸如HNO3
之無機酸混合,隨後將其負載於強陽離子交換樹脂上。 k) 可完全或部分蒸發在步驟iv)中自陰離子交換樹脂中溶離之第一227
Th溶液,且視情況將其再溶解於諸如HNO3
之無機酸中,隨後將其負載於強陽離子交換樹脂上。 本發明之方法的步驟vi)為視情況選用但較佳的,且其係關於使用第三無機酸於水溶液中自該強酸性陽離子交換樹脂中溶離至少一部分污染物223
Ra及227
Ac。本文中所提及之此步驟及實體可具有以下較佳特點,單獨地或呈任何可行的組合形式,且視情況呈與如本文所描述之其他步驟的特點中之任一者的任何可行的組合形式: a) 第三無機酸可為選自H2
SO4
、HNO3
及HCl之酸,較佳為HNO3
; b) 第三無機酸可以0.1 M至8 M,較佳0.5 M至6 M,更佳1.0 M至5 M,最佳2 M至M (例如,約2.5 M)之濃度使用。此在第二無機酸為HNO3
時尤其適用; c) 水溶液較佳不包含任何顯著量(例如,小於0.1%體積比)之任何選自甲醇、乙醇及異丙醇之醇。較佳地,水溶液不含或大體上不含甲醇; d) 可使用1管柱體積至200管柱體積之第三無機酸於水溶液中自該強酸性陽離子交換樹脂中溶離223
Ra及227
Ac。較佳地,該量為1管柱體積至100管柱體積,更佳10管柱體積至25管柱體積,尤其約20管柱體積。 本發明之方法的步驟vii)係關於使用第一緩衝水溶液自該強酸性陽離子交換樹脂中溶離227
Th,藉以產生第二227
Th溶液。本文中所提及之此步驟及實體可具有以下較佳特點,單獨地或呈任何可行的組合形式,且視情況呈與如本文所描述之其他步驟的特點中之任一者的任何可行的組合形式: a) 第一緩衝溶液之pH可介於2.5與6之間,較佳介於3.5與5之間。 b) 第一緩衝溶液可包含至少一種酸及該酸之鹽,其濃度各自介於0.1 M至5 M之間,較佳介於0.5 M與3 M之間。 c) 第一緩衝溶液可包含至少一種有機酸及該有機酸之鹽,諸如金屬鹽或銨鹽(例如,醫藥學上可容許之鹽,諸如鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽及/或銨鹽)。 d) 第一緩衝溶液可包含乙酸鹽緩衝液或基本上由乙酸鹽緩衝液組成或由乙酸鹽緩衝液組成。較佳地,乙酸鹽緩衝液包含乙酸及乙酸銨,最佳地,其各自濃度為如本文中所指示(例如,介於0.5 M與3 M之間)。 e) 第二227
Th溶液之污染物水平較佳為每1 MBq227
Th不超過100 (例如,0.0001至100或0.0001至40) Bq227
Ac,更佳每1 MBq227
Th不超過50 Bq227
Ac,且最佳每1 MBq227
Th不超過40 Bq227
Ac; f) 第二227
Th溶液之甲醇含量較佳為每劑量227
Th不超過100 ppm,較佳不超過50 mg,且更佳每劑量不超過10 ppm (當227
Th之劑量為如本文所描述時,諸如1 MBq至75 MBq)。 g) 將第一227
Th溶液負載於酸性陽離子交換樹脂上及溶離第二227
Th溶液之步驟可提供以下227
Th與227
Ac之分離比:至少10:1(例如,10:1至10,000:1),較佳至少100:1,更佳至少500:1。 h) 可以未經錯合之形式自該強酸性陽離子交換樹脂中溶離227
Th,諸如以簡單鹽於溶液中之形式。 i) 可避免使用諸如DTPA之錯合劑,且在一個實施例中,用於步驟iv)至vi)之所有溶液均大體上不含錯合劑。 除上文所指示之雙管柱分離方法外,藉由額外、視情況選用但極佳之純化步驟實現第二227
Th溶液之進一步純化。此純化步驟通常在步驟vii)後直接進行,且通常包含: viii) 將在步驟vii)中溶離之第二227
Th溶液負載於第二強鹼性陰離子交換樹脂上; ix) 使用第四無機酸於水溶液中自該第二強鹼性陰離子交換樹脂中溶離223
Ra及/或227
Ac;及 x) 使用第五無機酸於水溶液中自該第二強鹼性陰離子交換樹脂中溶離227
Th,以提供第三227
Th溶液。 本發明之方法的步驟viii)係關於將在步驟vii)中溶離之第二227
Th溶液負載於第二強鹼性陰離子交換樹脂上。本文中所提及之此步驟及實體可具有以下較佳特點,單獨地或呈任何可行的組合形式,且視情況呈與如本文所描述之其他步驟的特點中之任一者的任何可行的組合形式: a) 第二強鹼性陰離子交換樹脂可為基於聚苯乙烯/二乙烯苯共聚物之樹脂,較佳含有1%至95%的二乙烯苯; b) 第二強鹼性陰離子交換樹脂可為R-N+
Me3
型(I型)樹脂或R-N+
Me2
CH2
CH2
OH (II型)樹脂,較佳為I型樹脂; c) 強鹼性陰離子交換樹脂之交換量可為0.2毫當量/毫升至5毫當量/毫升,較佳0.6毫當量/毫升至3毫當量/毫升,最佳1毫當量/毫升至1.5毫當量/毫升(例如,約1.2毫當量/毫升); d) 第二強鹼性陰離子交換樹脂之粒度定級為10目至800目,較佳50目至600目,更佳100目至500目(例如,約200目至400目)。 e) 第二強鹼性陰離子交換樹脂可與第一強鹼性陰離子交換樹脂相同。 f) 第二強鹼性陰離子交換樹脂可以管柱形式加以使用。 f) 所用樹脂之體積(例如,當封裝於管柱中時)可為10 ml或更小(例如,0.5 ml至10 ml),較佳5 ml或更小,更佳0.5 ml至2 ml (例如,約0.25 ml)。 g) 第二強鹼性陰離子交換樹脂可為DOWEX 1X8 (例如,DOWEX AG 1X8)或等效樹脂,且可視情況及較佳具有200目至400目之尺寸。 h) 可酸化第二227
Th溶液,隨後將其負載於第二強鹼性陰離子交換樹脂上。 i) 可用無機酸、較佳HNO3
酸化第二227
Th溶液。 j) 可用無機酸以5 M至24 M、較佳10 M至22 M、更佳14 M至18 M之濃度酸化第二227
Th溶液。 k) 可用不含或大體上不含任何醇溶劑(例如,小於1%)之無機酸酸化第二227
Th溶液。 本發明之方法的步驟ix)為視情況選用但較佳的,且其係關於使用第四無機酸於水溶液中自第二強鹼性陰離子交換樹脂中溶離223
Ra及/或227
Ac。本文中所提及之此步驟及實體可具有以下較佳特點,單獨地或呈任何可行的組合形式,且視情況呈與如本文所描述之其他步驟的特點中之任一者的任何可行的組合形式: a) 第四無機酸可為選自H2
SO4
或HNO3
之酸,較佳為HNO3
。 b) 尤其當第四無機酸為HNO3
時,第一無機酸可以1 M至12 M,諸如3 M至10 M或5 M至9 M,較佳7 M至8.5 M (例如,約8 M)之濃度使用。 c) 水溶液不含或大體上不含任何醇。特定而言,水溶液可含有小於1% (例如,0至1%)的任何醇,該醇係選自甲醇、乙醇及異丙醇,尤其為甲醇; d) 可使用1管柱體積至200管柱體積之第一無機酸於水溶液中自該第二強鹼性陰離子交換樹脂中溶離223
Ra及/或227
Ac。較佳地,該量為5管柱體積至100管柱體積(例如,約50管柱體積)。 本發明之方法的步驟x)係關於使用第五無機酸於水溶液中自該第二強鹼性陰離子交換樹脂中溶離227
Th,藉以產生第三227
Th溶液。本文中所提及之此步驟及實體可具有以下較佳特點,單獨地或呈任何可行的組合形式,且視情況呈與如本文所描述之其他步驟的特點中之任一者的任何可行的組合形式: a) 第五無機酸可為選自H2
SO4
及HCl之酸,較佳為HCl。 b) 第五無機酸可以0.1 M至8 M,較佳0.5 M至5 M,更佳2 M至4 M,最佳約3 M之濃度使用。此在第二無機酸為HCl時尤其適用。 c) 可使用1管柱體積至200管柱體積之第二無機酸於水溶液中自該第二強鹼性陰離子交換樹脂中溶離第三227
Th溶液。較佳地,該量為1管柱體積至100管柱體積(例如,約50管柱體積)。 d) 水溶液可不含或大體上不含其他溶劑,諸如醇溶劑(例如,小於1%)。 e) 第三227
Th溶液之污染物水平較佳為每100 MBq227
Th不超過100 (例如,1至50) Bq227
Ac,更佳每100 MBq227
Th不超過45 (例如,不超過30) Bq227
Ac,且最佳每100 MBq227
Th不超過5 Bq227
Ac。最理想地,可在第三溶液中達成每100 MBq227
Th 1 Bq227
Ac或每100 MBq227
Th約0.5 Bq227
Ac之純度; f) 將第二227
Th溶液負載於第二鹼性陰離子交換樹脂上、溶離223
Ra及/或227
Ac以及溶離第三227
Th溶液之步驟viii)至x)可提供以下227
Ac與227
Th之分離比:至少5:1 000 000 (例如,5:1 000 000至5:10 000 000),較佳至少5:50 000 000,更佳至少5: 100 000 000。 g) 可以未經錯合之形式自該強鹼性陰離子交換樹脂中溶離227
Th,諸如以簡單鹽於溶液中之形式(例如,呈第五無機酸之鹽,諸如氯化物鹽)。 h) 視情況,可避免使用諸如DTPA之錯合劑,且在一個實施例中,用於步驟viii)至x)之所有溶液均大體上不含諸如DTPA之錯合劑。 除上文步驟外,本發明之方法及所有相應態樣可包含額外步驟,例如以出於醫藥目的驗證227
Th之純度,以交換抗衡離子,以濃縮或稀釋溶液或以控制諸如pH及離子強度之因素。因此,此等步驟中之各者在本發明之各種態樣中形成視情況選用但較佳之額外步驟。 較佳地,本發明之方法提供高產率之227
Th產物。此不僅因為需要避免浪費或寶貴產品,且亦因為所有損失的放射性材料均形成隨後必須對其進行安全處理之放射性廢料。因此,在一個實施例中,在步驟vii)中溶離在步驟ii)中負載之至少70%的227
Th。類似地,當進行步驟viii)至x)時,在步驟x)中溶離在步驟ii)中負載之至少70%的227
Th。此等產率較佳為至少75%、更佳至少78%且最佳至少80%。 在最終溶離之(第二或第三)溶液中,且在227
Th產物(視情況藉由本發明之方法形成或可藉由本發明之方法形成)中,227
Th可包含:每100 MBq227
Th小於10 Bq227
Ac。此較佳為每100 MBq227
Th 小於5 Bq227
Ac。 藉由本文所描述之方法進行製備之後,第二或第三227
Th溶液可進行任何或所有以下視情況選用之驗證步驟及配送製備: xi) 視覺檢查產物、外觀。 xii) 將一劑量分配至諸如玻璃瓶之適合容器中。 xiii) 自溶液中蒸發溶劑。 ixx) 密封、標記及/或封裝以供運輸。 xx) 進行品質控制分析/取樣,例如以驗證227
Th含量分析、放射性核種特性(227
Th)、放射性核種純度,尤其以確認227
Ac含量及223
Ra之可接受水平及/或以測試細菌內毒素。 在本發明之相應態樣中,存在額外提供之醫藥組合物,其包含227
Th及視情況至少一種醫藥學上可接受之稀釋劑。該醫藥組合物可包含視情況藉由本發明之方法形成或可藉由本發明之方法形成之具有本文中所指示之純度的227
Th。包括注射用水、pH調節劑及緩衝液、鹽(例如,NaCl)及其他適合材料之適合載劑及稀釋劑為熟習此項技術者所熟知。 醫藥組合物包含如本文所描述之227
Th,通常呈離子形式,諸如Th4 +
離子。該等組合物可包含本發明227
Th之簡單鹽,但更佳包含本發明之227
Th與至少一種配位體之錯合物,諸如八齒3,2-羥基吡啶酮(3,2-HOPO)配位體、DOTA (四氮雜環十二烷-四乙酸,諸如1,4,7,10-四氮雜環十二烷-1,4,7,10-四乙酸)配位體及/或NOTA (三氮雜環壬烷-三乙酸,諸如1,4,7-三氮雜環壬烷-N,N',N''-三乙酸)配位體。適合配位體揭示於WO2011/098611中,其以引用之方式併入本文中,尤其參見本文中所揭示之式I至IX,其代表典型適合之HOPO配位體。該等配位體可單獨使用或共軛至至少一種靶向部分,諸如抗體。抗體、抗體構築體、抗體片段(例如,FAB或F(AB)'2片段或任何包含至少一個抗原結合區之片段)、片段構築體(例如,單鏈抗體)或其混合物為尤佳的。因此,本發明之醫藥組合物可包含:具有如本文所揭示之醫藥純度的227
Th之Th4 +
離子,其錯合至配位體(諸如3,2-羥基吡啶酮(3,2-HOPO)配位體)與至少一種抗體、抗體片段或抗體構築體之共軛物;外加視情況醫藥學上可接受之載劑及/或稀釋劑。 如本文所使用,給予術語「包含」開放含義,因此額外組分可視情況存在(因此揭示「開放」及「封閉」形式)。相比之下,僅給予術語「由……組成」封閉含義,因此(至有效、可量測及/或絕對程度)僅彼等指示之物質(包括視需要任何視情況選用之物質)係存在的。相應地,描述為「基本上由……組成」之混合物或物質將本質上由規定之組分組成,因此任何額外組分不在任何顯著程度上影響基本行為。舉例而言,該等混合物可含有小於5% (例如,0至5%)的其他組分,較佳小於1%且更佳小於0.25%的其他組分。類似地,當術語給定為「大體上」、「約(around/about/approximately)」給定值時,此允許給定精確值且分別允許較小可變性,尤其當此不影響所描述特性之實質時。該可變性可例如為±5% (例如,±0.001%至5%),較佳±1%,更佳±0.25%。除非另外指示,否則本文中所有%均按重量給出。 現參考以下非限制性實例及附圖進一步說明本發明,其中: 圖1 顯示典型製造過程及控制,其包含本發明方法之一實施例,該實施例包括若干視情況選用之步驟。圖1中包括以下步驟: (1) 儲存產生劑以供227
Th之向內生長。 (2) 在負載之前將產生劑蒸發至乾燥。 (3) 將乾燥產生劑溶解於甲醇硝酸中,且將其負載於第一陰離子交換管柱上。 (4) 使用硝酸溶離223
Ra及227
Ac (產生劑之227
Ac再生),且用HCl溶離第一227
Th溶液。 (5) 將第一227
Th溶液負載於陽離子交換管柱上,用硝酸溶離227
Ac及223
Ra (廢棄),且用乙酸鹽緩衝液溶離第二227
Th溶液。 (6) 用濃縮硝酸酸化第二227
Th溶液,且將其負載於第二陰離子交換管柱上。 (7) 用硝酸溶離227
Ac及223
Ra (廢棄),且用HCl溶離第三227
Th溶液。 (8) 將227
Th劑量分配至玻璃瓶中。 (9) 蒸發第三227
Th溶液以保留氯化227
Th。 (10) 對氯化227
Th原料藥進行品質控制。實例 實例 1 - 典型製程之概述
釷-227係由錒-227之自然衰變而產生。用於形成放射性核種組分氯化釷-227之分離及純化係在用於製造氯化釷-227之指定生產線上進行。 氯化釷-227之製造過程中的起始材料為錒-227於硝酸溶液中(A-產生劑)。 儲存A-產生劑以供介於氯化釷-227批料製造之間的釷-227向內生長,且重複使用以用於製造氯化釷-227。 A-產生劑中錒-227之量及所用A-產生劑之向內生長時間將決定所得氯化釷-227批料中之放射能水平。在陰離子及陽離子交換樹脂上應用固相萃取(SPE)以自其前核種錒-227中分離釷-227,且以進一步移除鐳-223及鐳-223子核種。 釷-227之製造係由以下步驟組成: 1) 儲存以供釷-227之向內生長 2) 蒸發至乾燥 3) 溶解 4) 釷-227分離 5) 釷-227純化#1 6) 酸化來自純化#1之釷-227溶離液 7) 釷-227純化2 8) 分配釷-227溶離液 9) 藉由加熱蒸發 10) 測試及釋放 第一陰離子交換SPE筒柱(步驟4)上的分離步驟係基於:形成釷-227與溶離溶液之帶負電錯合物且截留第一陰離子交換SPE筒柱上的此等帶負電錯合物,而錒-227及鐳-223在所施加之條件下穿過樹脂且再生回成A-產生劑。將來自陰離子交換SPE筒柱之釷-227溶離液負載於陽離子交換SPE筒柱(第二筒柱-步驟5)上。此後在額外陰離子交換SPE筒柱(第三筒柱-步驟7)上進一步純化。 第二及第三SPE筒柱主要用於自經過第一純化筒柱之第一釷-227溶離液中移除殘餘量之錒。針對此等分離及純化步驟,具有指定體積之原料溶液及預混合原料溶液用於使操作步驟及製程內控制之數目減至最小。在製程期間,如在固相萃取中施加、截留及溶離此等溶液,且在三個分離/純化步驟之任一者中對溶離份不加以選擇。將最終純化之釷-227溶離液分配至瓶中,且藉由加熱蒸發以形成氯化釷-227膜。實例 2 - 分批純化
來自110 MBq瓶之一批227
Th的資料提供於下表中。
EU =內毒素單位;LT =小於
圖1 顯示典型製造過程及控制,其包含本發明方法之一實施例,該實施例包括若干視情況選用之步驟。
Claims (29)
- 一種用於產生具有醫藥學上可容許之純度的227Th之方法,其包含i)製備包含227Ac、227Th及223Ra之產生劑混合物;ii)使該產生劑混合物負載於強鹼性陰離子交換樹脂上;iii)使用第一無機酸於水溶液中自該強鹼性陰離子交換樹脂中溶離該223Ra與227Ac之混合物;iv)使用第二無機酸於水溶液中自該強鹼性陰離子交換樹脂中溶離227Th,藉以產生含有污染物223Ra及227Ac之第一227Th溶液;v)使該第一227Th溶液負載於強酸性陽離子交換樹脂上;vi)使用第三無機酸於水溶液中自該強酸性陽離子交換樹脂中溶離至少一部分該污染物223Ra及227Ac;vii)使用第一緩衝水溶液自該強酸性陽離子交換樹脂中溶離該227Th,以提供第二227Th溶液;viii)將步驟vii)中溶離之該第二227Th溶液負載於第二強鹼性陰離子交換樹脂上;ix)使用第四無機酸於水溶液中自該第二強鹼性陰離子交換樹脂中溶離223Ra及/或227Ac;x)使用第五無機酸於水溶液中自該第二強鹼性陰離子交換樹脂中溶離227Th,以提供第三227Th溶液;及y)儲存在步驟iii)中溶離之該227Ac持續一段足以藉由放射性衰變使227Th向內生長的時間段,藉以再生包含227Ac、227Th及223Ra之產生劑混合物。
- 如請求項1之方法,其中將步驟ii)中負載於該樹脂上之至少99.9%該227Ac在步驟iii)中溶離。
- 如請求項1之方法,其中將步驟ii)中負載於該樹脂上之至少70%該227Th在步驟vii)中及/或在步驟x)中溶離。
- 如請求項1之方法,其中該方法純化足夠用於大於25個劑量之227Th。
- 如請求項1之方法,其中至少50MBq之227Th放射能係在步驟i)中採用。
- 如請求項1之方法,其中該強鹼性陰離子交換樹脂及該第二強鹼性陰離子交換樹脂包含相同鹼部分。
- 如請求項1之方法,其中該強鹼性陰離子交換樹脂為基於聚苯乙烯/二乙烯苯共聚物之樹脂。
- 如請求項1之方法,其中該強鹼性陰離子交換樹脂及視情況該第二強鹼性陰離子交換樹脂獨立地為R-N+Me3型(I型)樹脂或R-N+Me2CH2CH2OH(II型)樹脂。
- 如請求項1之方法,其中該第一無機酸為選自H2SO4、HNO3及其混合 物之酸。
- 如請求項1之方法,其中該第一無機酸係以1M至12M之濃度使用。
- 如請求項1之方法,其中該第二無機酸為選自H2SO4及HCl之酸。
- 如請求項1之方法,其中該第二無機酸係以0.1M至8M之濃度使用。
- 如請求項1之方法,其中該強酸性陽離子交換樹脂為基於聚苯乙烯/二乙烯苯共聚物之樹脂。
- 如請求項1之方法,其中該強酸性陽離子交換樹脂係屬於SO3H型。
- 如請求項1之方法,其中該第三無機酸為選自H2SO4、HNO3及HCl之酸。
- 如請求項1之方法,其中該第三無機酸係以0.1M至8M之濃度使用。
- 如請求項1之方法,其中該第一緩衝水溶液具有介於2.5與6之間之pH。
- 如請求項1之方法,其中該第一緩衝水溶液為乙酸鹽緩衝液。
- 如請求項1之方法,其中該第一緩衝水溶液不包含任何顯著量之任何 選自甲醇、乙醇及異丙醇之醇。
- 如請求項1之方法,其中該第二227Th溶液之污染物水平係每1MBq 227Th不超過200Bq 227Ac。
- 如請求項1之方法,其中將該產生劑混合物溶解於包含負載無機酸之醇水溶液中,隨後在步驟ii)中將該產生劑混合物負載於強鹼性陰離子交換樹脂上。
- 如請求項1之方法,其中步驟viii)包含酸化該第二227Th溶液,隨後將其負載於該第二強鹼性陰離子交換樹脂上。
- 如請求項1之方法,其中該第四無機酸為選自H2SO4、HNO3及HCl之酸。
- 如請求項1之方法,其中該第四無機酸係以1M至12M之濃度使用。
- 如請求項1之方法,其中該第五無機酸為選自H2SO4及HCl之酸。
- 如請求項1之方法,其中該第五無機酸係以0.1M至8M之濃度使用。
- 一種227Th,其包含每100MBq 227Th小於5Bq 227Ac。
- 如請求項27之227Th,其藉由如請求項1至26中任一項之方法形成、或可藉由如請求項1至26中任一項之方法形成。
- 一種醫藥組合物,其包含如請求項27至28中任一項之227Th及視情況至少一種醫藥學上可接受之稀釋劑。
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