WO2003099746A1 - Method for the production of 18f-fluorinated alpha acids - Google Patents

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acid
hydrogen
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PCT/DE2003/001692
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Simon Mensah Ametamey
Yurij Belokon
Olga S. Fedorova
Raisa N. Krasikova
Stepan Vyskocil
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Abx Gmbh
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    • C07BGENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B59/00Introduction of isotopes of elements into organic compounds ; Labelled organic compounds per se
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    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07C229/02Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton
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    • C07C229/36Compounds containing amino and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having amino and carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms of the same carbon skeleton the carbon skeleton containing six-membered aromatic rings with at least one amino group and one carboxyl group bound to the same carbon atom of the carbon skeleton
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07BGENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B2200/00Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
    • C07B2200/05Isotopically modified compounds, e.g. labelled

Definitions

  • the invention relates to a process for the preparation of 18 F-fluorinated ⁇ -amino acids and 18 F-fluorinated ⁇ -amino acid derivatives. It relates in particular to a process for the preparation of 2- [ 18 F] -fluoro-L-tyrosine.
  • PET centers with positron emitters marked in this way can be supplied by the so-called satellite concept.
  • the satellite concept provides that the radioactively labeled substances are produced in a synthesis center, which has a cyclotron, when requested by the PET center and then transported to the PET center, for example by plane.
  • the distance between the synthesis center and the PET center should be covered in a time that corresponds to two to four times the half-life of the radionuclide used.
  • this satellite concept requires an uncomplicated process for producing the tracer, with which, for example, L-FTYR can be produced in high yields and in a short time.
  • it is necessary that the production can be carried out using fully automated modules, which are absolutely necessary when using highly radioactive substances in order to avoid contamination and damage to the environment.
  • the previously known manufacturing processes for L-FTYR do not meet these requirements.
  • L-FTYR has so far mainly been produced by non-regioselective electrophilic fluorination of o-acetyltyrosine via [ 18 F] - acetyl hypofluoride (Coenen, HH, Kling, P., Stocklin, G., Cerebral metabolism of L- [2-18F] fluoro tyrosine: a new PET tracer of protein synthesis, J. Nucl.
  • L-LTYR a process for the production of L-LTYR is known, in which a chiral inductor is used in the presence of an auxiliary base (Lemaire, C, Damhaut, P., Plenevaux, A., Comar, D., Enantioselective synthesis of 6 - [fluorine-18] - fluoro-L-dopa from no-carrier-added fluorine-18-fluoride, J. Nucl. Med. 1994, 35, 1996-2002; Lemaire,
  • Rx and R 2 independently represent hydrogen, a hydroxy group, a benzyloxy group or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms or R x and R 2 together form a -0-CH 2 -0 group;
  • X represents a halogen, a tosyl, mesyl or trifluoromethanesulfonyl group; with an achiral or chiral Ni (II) complex of a Schiff base of a compound of formula II
  • RI, R2 and R3 are as defined above.
  • the L or D form of these 18 F-fluorinated ⁇ -amino acids and 18 F-fluorinated ⁇ -amino acid derivatives can be produced using the process according to the invention.
  • Preferred 18 F-fluorinated ⁇ -amino acids and 18 F-fluorinated ⁇ -amino acid derivatives are shown in Table 1. The enantiomeric forms were not shown.
  • 2- [ 18 F] -fluoro-p-tyrosine means both 2- [ 18 F] -fluoro-pL-tyrosine and 2- [ 18 F] -fluoro-pD-tyrosine.
  • X has the meaning given above for the compound of the formula I. It should be expressly mentioned that X in compound I represents a leaving group, so that other suitable groups can also be used as X in addition to those already specified.
  • Ni (II) complex is preferably an achiral Ni (II) complex of a Schiff base of N- (2-benzoylphenyl) pyridine-2-carbamide and a compound of the formula II
  • R 3 represents hydrogen or an unbranched or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • the compound of formula (II) is preferably glycine or alanine.
  • Ni (II) complex from a boat base from
  • N- (2-benzoylphenyl) pyridine-2-carbamide and glycine or alanine thus has the following structure:
  • R 3 is hydrogen when glycine was used and CH 3 when alanine was used.
  • R 4 and R 5 independently of one another represent hydrogen, an unbranched or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a phenyl group, an adamantyl group or a - (CH 2 ) n OH group, where n represents 1 to 3.
  • R4 and R5 in formula III are each hydrogen.
  • the chiral catalyst can be a compound of formula IV
  • Process step (a) is preferably carried out in a polar or non-polar organic solvent, methylene chloride or dichloroethane being particularly preferred as the solvent.
  • step (c) converting the 2-amino-3- (2- [ 18 F] -fluoro-4-methoxy-phenyl) -propionic acid obtained in step (b) to 2- [ 18 F] - fluoro-L-tyrosine.
  • the radionuclide was obtained from the QMC resin by adding 2 ml of one Eluates (K 2 C0 3 , MeCN, Kryptofix and water; the water content was 4% by volume) were passed over the QMC resin. The solvent was then evaporated to dryness at 130 ° C. under a stream of nitrogen.
  • 2- [ 18 F] -Fluoro-4-methoxy-benzaldehyde 1 is prepared by nucleophilic substitution from 4-methoxy-2-nitro-benzaldehyde 2 in the presence of a crown ether as an ion scavenger.
  • step AI The residue obtained in step AI was treated with a solution of 15 mg of compound 1 in 1 ml of DMSO. The reaction mixture was then heated to 180 ° C. for 5 minutes. After cooling, the reaction mixture was diluted with 8.5 ml of water.
  • the diluted reaction mixture was passed over a C18 Supelco column (600 mg C18 packed into a 6 ml column), previously with 10 ml methanol and 15 ml Water had been conditioned.
  • the C18 column was cleaned twice with 5 ml of water.
  • the bromination was carried out in methylene chloride at room temperature using 60 to 80 mg of Ph 3 PBr 2 (available from Aldrich) as the standardizing agent.
  • Ph 3 PBr 2 available from Aldrich
  • the use of this brominating agent is known from R. Iwata et al. , A new convenient method for the preparation of 4- [ 18 F] fluorobenzyl halides, Applied Radiation Isotopes, 2000, 52, pp. 87-92.
  • the conversion rate which was measured by radio TLC and / or HPLC, is between 65 and 93%.
  • the reaction product obtained was purified by passing it through a commercially available Basic Alumina Supleco column (1 g A1B). The purified solution was collected directly in the chiral alkylation vessel.
  • reaction mixture was diluted with 50 ml of water and the reaction product, Ni-BPB, extracted with chloroform. The solvent was evaporated in vacuo and the residue was then purified by column chromatography (column 50 ⁇ 3.5 cm; silica gel 40/100 micron; chloroform: acetone 5: 1: flow rate 5 ml / min).
  • the reaction product Ni-BPB had a melting point of 207 to 210 ° C and a dark red color. The reaction product was stable at room temperature.
  • Ni-PBP achiral nickel
  • the asymmetric alkylation was carried out under phase transfer catalysis conditions. Solid, freshly finely powdered NaOH (20 mg) with Ni-PBP (22 mg) and (S) -NOBIN (2 mg) in anhydrous CH 2 C1 2 (1 ml; the solvent comes from the preparation of compound 4), which was stirred under argon for 3 min at room temperature by vortex. Then compound 4 was added under argon and the reaction mixture was stirred for 3 to 5 minutes by vortex. The reaction was then stopped by adding 0.5 ml of 57% HI Heating quenched. The solvent was evaporated at 40 ° C under vacuum and the crude product refluxed for 5 minutes at 170 ° C in a closed reaction vessel (deprotection) to give the target compound. L-FTYR 7 was then obtained by reverse phase HPLC.

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Abstract

The invention relates to a method for the production of 18F-fluorinated ?-amino acids and 18F-fluorinated α-amino acid derivatives, comprising the following steps: (a) reaction of a 18F-fluorinated compound of formula I, wherein R1 and R2 independently represent hydrogen, a hydroxy group, a benzyloxy group or an alkoxy group with 1 - 5 carbon atoms or Rl and R2 jointly represent a -0-CH2-0 group; and X represents a halogen, a tosyl-, mesyl- or trifluoromethane-sulphonyl group; with an achiral or chiral Ni(II)-complex of a Schiff base of a compound of formula II wherein R3 represents hydrogen or a non-branched or branched alkyl group with 1-5 carbon atoms, in the presence of a chiral catalyst and an auxiliary base; and (b) cleavage of the compound obtained in step (a).

Description

Beschreibung description
Verfahren zur Herstellung von 18F-fluorierten alpha- AminosäurenProcess for the preparation of 18 F-fluorinated alpha-amino acids
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 18F-fluorierten α-Aminosäuren und 18F-fluorierten α-Amino- säurederivaten. Sie betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von 2-[18F] -Fluor-L-tyrosin.The invention relates to a process for the preparation of 18 F-fluorinated α-amino acids and 18 F-fluorinated α-amino acid derivatives. It relates in particular to a process for the preparation of 2- [ 18 F] -fluoro-L-tyrosine.
2- [18F] -Fluor-L-tyrosin (2-Amino-3- (4-hydroxy-phenyl) - propionsäure, nachfolgend als L-FTYR abgekürzt) ist eine Indikatorsubstanz (Tracer) , die in der Nuklearmedizin, insbesondere als Kontrastmittel bei der Positronenemissionstomo- graphie eingesetzt wird. Wesentliches Einsatzgebiet von2- [ 18 F] -fluoro-L-tyrosine (2-amino-3- (4-hydroxyphenyl) propionic acid, hereinafter abbreviated as L-FTYR) is an indicator substance (tracer) which is used in nuclear medicine, especially as Contrast medium is used in positron emission tomography. Essential area of application of
18F-markiertem L-FTYR ist dabei die Diagnostik und Bewertung von Hirntumoren. 18 F-labeled L-FTYR is the diagnosis and evaluation of brain tumors.
Aufgrund der vergleichsweise hohen Halbwertszeit von 18F (110 min) können PET-Zentren mit derart markierten Positronenstrahlern durch das sogenannte Satellitenkonzept versorgt werden. Das Satellitenkonzept sieht vor, daß die radioaktivmarkierten Substanzen in einem Synthesezentrum, das über ein Cyclotron verfügt, nach Aufforderung durch das PET-Zentrum hergestellt werden und diese dann beispielsweise mittels Flugzeug in das PET-Zentrum transportiert werden. Die Entfernung zwischen dem Synthesezentrum und dem PET-Zentrum sollte dabei in einer Zeit bewältigt werden, die dem Zwei- bis Vierfachen der Halbwertszeit des eingesetzten Radionuk- lids entspricht. Dieses Satellitenkonzept setzt jedoch ein unkompliziertes Verfahren zur Herstellung der Tracer voraus, mit dem beispielsweise L-FTYR in hohen Ausbeuten und in kurzer Zeit hergestellt werden kann. Überdies ist es erforderlich, das die Herstellung mittels vollautomatisierter Module erfolgen kann, die beim Einsatz hochradioaktiver Substanzen unbedingt notwendig sind, um eine Kontamination und Schädigung der Umgebung zu vermeiden. Die bisher bekannten Herstellungsverfahren für L-FTYR werden diesen Anforderungen nicht gerecht.Due to the comparatively high half-life of 18 F (110 min), PET centers with positron emitters marked in this way can be supplied by the so-called satellite concept. The satellite concept provides that the radioactively labeled substances are produced in a synthesis center, which has a cyclotron, when requested by the PET center and then transported to the PET center, for example by plane. The distance between the synthesis center and the PET center should be covered in a time that corresponds to two to four times the half-life of the radionuclide used. However, this satellite concept requires an uncomplicated process for producing the tracer, with which, for example, L-FTYR can be produced in high yields and in a short time. In addition, it is necessary that the production can be carried out using fully automated modules, which are absolutely necessary when using highly radioactive substances in order to avoid contamination and damage to the environment. The previously known manufacturing processes for L-FTYR do not meet these requirements.
L-FTYR wird bisher überwiegend durch nicht-regioselektive elektrophile Fluorierung von o-Acetyltyrosin über [18F] - Acetylhypofluorid hergestellt (Coenen, H. H., Kling, P., Stocklin, G., Cerebral metabolism of L- [2-18F] fluoro- tyrosine: a new PET tracer of protein synthesis, J. Nucl .L-FTYR has so far mainly been produced by non-regioselective electrophilic fluorination of o-acetyltyrosine via [ 18 F] - acetyl hypofluoride (Coenen, HH, Kling, P., Stocklin, G., Cerebral metabolism of L- [2-18F] fluoro tyrosine: a new PET tracer of protein synthesis, J. Nucl.
Med. 1989, 30, 1367-1372; Coenen, H. H., Franken, K., Kling, P., Stocklin, G., Direct electrophilic fluorination of phe- nylalanine, tyrosine and dopa., Appl . Rad. Isot., 1988, 12, 1243-1250) . Dabei wird ein Gemisch aus dem 2-Isomer und 3-Isomer von L-FTYR erhalten, das durch Hochleistungsflüssigchromatographie (HPLC) getrennt wird. Es wird jedoch nur eine sehr geringe Ausbeute des gewünschten 2-Isomers erhalten.Med. 1989, 30, 1367-1372; Coenen, H.H., Franken, K., Kling, P., Stocklin, G., Direct electrophilic fluorination of phenylalanine, tyrosine and dopa., Appl. Rad. Isot., 1988, 12, 1243-1250). A mixture of the 2-isomer and 3-isomer of L-FTYR is obtained, which is separated by high performance liquid chromatography (HPLC). However, only a very low yield of the desired 2-isomer is obtained.
ϊ Weiterhin ist ein Verfahren zur Herstellung von L-LTYR bekannt, bei dem ein chiraler Induktor in Gegenwart einer Hilfsbase verwendet wird (Lemaire, C, Damhaut, P., Plene- vaux, A., Comar, D., Enantioselective synthesis of 6- [fluorine-18] - fluoro-L-dopa from no-carrier-added fluorine- 18-fluoride, J. Nucl. Med. 1994, 35, 1996-2002; Lemaire,ϊ Furthermore, a process for the production of L-LTYR is known, in which a chiral inductor is used in the presence of an auxiliary base (Lemaire, C, Damhaut, P., Plenevaux, A., Comar, D., Enantioselective synthesis of 6 - [fluorine-18] - fluoro-L-dopa from no-carrier-added fluorine-18-fluoride, J. Nucl. Med. 1994, 35, 1996-2002; Lemaire,
C, Production of L- [18F] Fluoro amino acids for protein syn- thesis: overview and recent developments in nucleophilic synthesis. In: PET studies on Amnio Acids Metabolism and Protein Synthesis, Herausgeber B. M. Mazoyer, W. D. Heiss, D. Comar, Developments in Nuclear Medicine, 1996, Bd. 23, S. 89 - 108) . Als chrialer Induktor wird bei der Herstellung des L-FTYR (S) - (-) -l-Boc-2-tert-butyl-3-methyl-4-imida- zolidinon eingesetzt, das extrem instabil und feuchtigkeitsempfindlich ist, was hohe apparative Anforderungen stellt und äußerste Sorgfalt bei der Herstellung erfordert. Darüber hinaus muß der chirale Alkylierungsschritt bei einer Temperatur von -78 °C oder weniger durchgeführt werden. Eine Herstellung in vollständig automatisierten Modulen, die für hochradioaktive Substanzen erforderlich sind, ist daher nicht möglich.C, Production of L- [ 18 F] Fluoro amino acids for protein syn- thesis: overview and recent developments in nucleophilic synthesis. In: PET studies on Amnio Acids Metabolism and Protein Synthesis, editor BM Mazoyer, WD Heiss, D. Comar, Developments in Nuclear Medicine, 1996, Vol. 23, pp. 89-108). The chrial inducer used in the manufacture of the L-FTYR (S) - (-) -l-Boc-2-tert-butyl-3-methyl-4-imidazolidinone, which is extremely unstable and sensitive to moisture, which means high equipment Demands and requires extreme care in the production. In addition, the chiral alkylation step must be carried out at a temperature of -78 ° C or less. Manufacturing in fully automated modules, which are required for highly radioactive substances, is therefore not possible.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere ein vergleichsweise einfaches Verfahren zur Herstellung von 18F-fluorierten α-Aminosäuren und 18F-fluorierten α-Amino- säurederivaten, insbesondere von 2- [18F] -Fluor-L-tyrosin angegeben werden, die in vollautomatisierten Modulen durchgeführt werden kann.The object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art. In particular, a comparatively simple process for the production of 18 F-fluorinated α-amino acids and 18 F-fluorinated α-amino acid derivatives, in particular 2- [ 18 F] -fluoro-L-tyrosine, is to be specified, which is carried out in fully automated modules can be.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 und des Anspruchs 16 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 15 und 17 bis 20.This object is achieved by the features of claim 1 and claim 16. Expedient embodiments of the inventions result from the features of claims 2 to 15 and 17 to 20.
Nach Maßgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von 18F-fluorierten α-Aminosäuren und 18F-fluorierten α-Amino- säurederivaten vorgesehen, das die folgenden Schritte umfaßt :According to the invention, a process for the preparation of 18 F-fluorinated α-amino acids and 18 F-fluorinated α-amino acid derivatives provided which comprises the following steps:
(a) Umsetzen einer 18F-fluorierten Verbindung der Formel(a) Reacting an 18 F-fluorinated compound of the formula
II
Figure imgf000005_0001
in der
Figure imgf000005_0001
in the
Rx und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Hydro- xygruppe, eine Benzyloxygruppe oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellen oder Rx und R2 gemeinsam eine -0-CH2-0-Gruppe bilden; undRx and R 2 independently represent hydrogen, a hydroxy group, a benzyloxy group or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms or R x and R 2 together form a -0-CH 2 -0 group; and
X ein Halogen, eine Tosyl-, Mesyl- oder Trifluormethansulfonyl-Gruppe darstellt; mit einem achiralen oder chiralen Ni (II) -Komplex einer Schiffchen Base einer Verbindung der Formel IIX represents a halogen, a tosyl, mesyl or trifluoromethanesulfonyl group; with an achiral or chiral Ni (II) complex of a Schiff base of a compound of formula II
Figure imgf000005_0002
in der R3 Wasserstoff oder eine unverzeigte oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt, in Gegenwart eines chiralen Katalysators und einer Hilfsbase; und (b) Spalten der in Schritt (a) erhaltenen Verbindung.
Figure imgf000005_0002
in which R 3 represents hydrogen or an unbranched or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, in the presence of a chiral catalyst and an auxiliary base; and (b) cleaving the compound obtained in step (a).
Das erfindungsgemäße Verfahren ist ein stereoselektives nu- kleophiles asymmetrisches Syntheseverfahren, das auf der Phasen-Transfer-Katalyse beruht, wobei der chirale Katalysator als Phasen-Transfer-Katalysator dient. Wesentlicher Vor- teil dieses Verfahrens ist, daß Schritt (a) und Schritt (b) bei bei Raumtemperatur durchgeführt werden kann. Aufgrund dieser milden Reaktionsbedingungen wird die Automatisierung dieses Verfahrensschritts ermöglicht. Deshalb kann das er- findungsgemäße Verfahren in vollautomatisierten Modulen eingesetzt werden, so daß erstmals die Herstellung von 18F-fluorierten α-Aminosäuren und 18F-fluorierten α-Amino- säurederivaten, insbesondere L-FTYR in Verbindung mit dem Satellitenkonzept ermöglicht wird.The process according to the invention is a stereoselective nucleophilic asymmetric synthesis process which is based on phase transfer catalysis, the chiral catalyst serving as the phase transfer catalyst. An important advantage of this method is that step (a) and step (b) can be carried out at room temperature. The automation of this process step is made possible due to these mild reaction conditions. Therefore, the Processes according to the invention are used in fully automated modules, so that the production of 18 F-fluorinated α-amino acids and 18 F-fluorinated α-amino acid derivatives, in particular L-FTYR, in connection with the satellite concept is made possible for the first time.
Überdies sind die Ausbeuten des genannten Verfahrens in Abhängigkeit von der gewählten Schiffchen Base, dem Lösungsmittel und der Aufarbeitung hoch. Das Verfahren ergibt in der Regel Reaktionsprodukte in einer Enantiomerenreinheit (e.e.) von mehr als 90 %. Für diese hohen Ausbeuten ist es wesentlich, das das in Schritt (a) erhaltene Reaktionsgemisch abgeschreckt („Quenching") wird. Dabei wird der in Schritt (a) erhaltene Komplex gespalten. Das Quenchen wird ebenfalls bei Raumtemperatur durchgeführt, in dem beispielsweise eine Säure wie 57%ige Iodwasserstoffsäure (HI) dem in Schritt (a) erhaltenen Reaktionsgemisch zugesetzt wird.In addition, the yields of the process mentioned are high, depending on the selected Schiff base, the solvent and the workup. The process usually results in reaction products with an enantiomeric purity (e.e.) of more than 90%. For these high yields, it is essential that the reaction mixture obtained in step (a) is quenched. The complex obtained in step (a) is cleaved. The quenching is also carried out at room temperature in which, for example, an acid How 57% hydroiodic acid (HI) is added to the reaction mixture obtained in step (a).
Die 18F-fluorierten α-Aminosäuren und 18F-fluorierten α-Amino- säurederivate, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten werden können, haben die folgende allgemeine Formel IV:The 18 F-fluorinated α-amino acids and 18 F-fluorinated α-amino acid derivatives which can be obtained by the process according to the invention have the following general formula IV:
Figure imgf000006_0001
wobei RI, R2 und R3 wie vorstehend definiert sind. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann jeweils die L- oder die D-Form dieser 18F-fluorierten α-Aminosäuren und 18F-fluorierten α-Aminosäurederivate hergestellt werden. Bevorzugte 18F-fluorierte α-Aminosäuren und 18F-fluorierte α-Aminosäurederivate sind in Tabelle 1 dargestellt. Auf Darstellung der enantiomeren Formen wurden dabei verzichtet. So bedeutet die Angabe 2- [18F] -Fluor-p-tyrosin sowohl 2-[18F]- Fluor-p-L-tyrosin als auch 2- [18F] -Fluor-p-D-tyrosin.
Figure imgf000006_0001
where RI, R2 and R3 are as defined above. The L or D form of these 18 F-fluorinated α-amino acids and 18 F-fluorinated α-amino acid derivatives can be produced using the process according to the invention. Preferred 18 F-fluorinated α-amino acids and 18 F-fluorinated α-amino acid derivatives are shown in Table 1. The enantiomeric forms were not shown. For example, the statement 2- [ 18 F] -fluoro-p-tyrosine means both 2- [ 18 F] -fluoro-pL-tyrosine and 2- [ 18 F] -fluoro-pD-tyrosine.
Figure imgf000007_0001
Figure imgf000007_0001
Figure imgf000008_0001
Figure imgf000008_0001
X hat die oben, für die Verbindung der Formel I angegebene Bedeutung. Ausdrücklich sei erwähnt, daß X in der Verbindung I für eine Abgangsgruppe steht, so daß auch weitere ge- eignete Gruppen zusätzlich zu den bereits angegebenen als X verwendet werden können.X has the meaning given above for the compound of the formula I. It should be expressly mentioned that X in compound I represents a leaving group, so that other suitable groups can also be used as X in addition to those already specified.
Es ist für den Fachmann ohne weiteres verständlich, daß bestimmte funktioneile Gruppen, die Rx oder R2 darstellen, vor der Umsetzung in Schritt (a) mit geeigneten Schutzgruppen versehen werden müssen, wobei die Schutzgruppen nach der Durchführung des Verfahrens wiederum abgetrennt werden müssen.It is readily understandable for the person skilled in the art that certain functional groups which represent R x or R 2 are present suitable protective groups must be provided during the implementation in step (a), the protective groups again having to be separated off after the method has been carried out.
Vorzugsweise wird als Ni (II) -Komplex ein achiraler Ni(II)- Komplex einer Schiffchen Base von N- (2-Benzoyl- phenyl)pyridin-2-carbamid und einer Verbindung der Formel IIAn Ni (II) complex is preferably an achiral Ni (II) complex of a Schiff base of N- (2-benzoylphenyl) pyridine-2-carbamide and a compound of the formula II
Figure imgf000009_0001
in der R3 Wasserstoff oder eine unverzeigte oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt, verwendet. Die Verbindung der Formel (II) ist vorzugsweise Glycin oder Alanin.
Figure imgf000009_0001
in which R 3 represents hydrogen or an unbranched or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. The compound of formula (II) is preferably glycine or alanine.
Der Ni (II) -Komplex aus einer Schiffchen Base vonThe Ni (II) complex from a boat base from
N- (2-Benzoylphenyl)pyridin-2-carbamid und Glycin oder Alanin hat somit folgende Struktur:N- (2-benzoylphenyl) pyridine-2-carbamide and glycine or alanine thus has the following structure:
Figure imgf000009_0002
wobei R3 Wasserstoff ist, wenn Glycin verwendet wurde, und CH3 ist, wenn Alanin verwendet wurde.
Figure imgf000009_0002
where R 3 is hydrogen when glycine was used and CH 3 when alanine was used.
Alternativ kann ein chiraler Ni (II) -Komplex einer Schiffchen Base von (S) -o- [ (N-benzylprolyl) amino]benzophenon und einer Verbindung der Formel II
Figure imgf000010_0001
in der R3 Wasserstoff oder eine unverzeigte oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt, verwendet werden. Die Verbindung der Formel (II) ist vorzugsweise Glycin oder Alanin.
Alternatively, a chiral Ni (II) complex of a Schiff base of (S) -o- [(N-benzylprolyl) amino] benzophenone and a compound of formula II
Figure imgf000010_0001
in which R 3 represents hydrogen or an unbranched or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. The compound of formula (II) is preferably glycine or alanine.
Der chirale Ni (II) -Komplex aus einer Schiffchen Base von (S) -o- [ (N-benzylprolyl) amino]benzophenon und Glycin oder Alanin hat somit folgende Struktur:The chiral Ni (II) complex from a Schiff base of (S) -o- [(N-benzylprolyl) amino] benzophenone and glycine or alanine thus has the following structure:
Figure imgf000010_0002
wobei R3 Wasserstoff ist, wenn Glycin verwendet wurde, und
Figure imgf000010_0002
where R 3 is hydrogen if glycine has been used, and
CH3 ist, wenn Alanin verwendet wurde.CH 3 is when alanine was used.
Als chiraler Katalysator wird vorzugsweise eine Verbindung der Formel III verwendetA compound of the formula III is preferably used as the chiral catalyst
Figure imgf000010_0003
in der R4 und R5 unabhängig voneinander Wasserstoff, eine unverzweigte oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, eine Phenylgruppe, eine Adamantylgruppe oder eine - (CH2) nOH-Gruppe darstellen, wobei n 1 bis 3 darstellt. Besonders bevorzugt wird als chiraler Katalysator (S)-2'-Amino-2-hydroxy-l,l'-binaphthyl (= (S)-NOBIN). In diesem Falle sind R4 und R5 in Formel III jeweils Wasserstoff.
Figure imgf000010_0003
in which R 4 and R 5 independently of one another represent hydrogen, an unbranched or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a phenyl group, an adamantyl group or a - (CH 2 ) n OH group, where n represents 1 to 3. The preferred chiral catalyst is (S) -2'-amino-2-hydroxy-l, l'-binaphthyl (= (S) -NOBIN). In this case, R4 and R5 in formula III are each hydrogen.
Alternativ kann der chirale Katalysator eine Verbindung der Formel IV seinAlternatively, the chiral catalyst can be a compound of formula IV
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in der R6 und R7 unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Benzylgruppe oder eine unverzweigte oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen ist und R8 Wasserstoff, eine Phenylgruppe oder Naphthylgruppe ist. Ein solcher chiraler Katalysator ist beispielsweise (4R, 5R) -2, 2-Dimethyl- l,3-dioxolan-4,5-bis (diphenylmethanol) (= 4R, 5R-TADDOL) . In diesem Falle sind in Formel IV R6 und R jeweils Wasserstoff und R8 eine Phenylgruppe.
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in which R 6 and R 7 are independently hydrogen, a benzyl group or an unbranched or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms and R 8 is hydrogen, a phenyl group or naphthyl group. Such a chiral catalyst is, for example, (4R, 5R) -2, 2-dimethyl-1,3-dioxolane-4,5-bis (diphenylmethanol) (= 4R, 5R-TADDOL). In this case, in formula IV, R 6 and R are each hydrogen and R 8 is a phenyl group.
Als Hilfsbase kann ein Alkalimetallhydroxid, Alkalimetallhydrid oder Alkalimetall-tert-butyrat verwendet werden. Be- vorzugt werden dabei LiOH, NaOH, KOH, CsOH, NaH und Kalium- tert-butyrat . Besonders bevorzugt ist NaOH.An alkali metal hydroxide, alkali metal hydride or alkali metal tert-butyrate can be used as the auxiliary base. LiOH, NaOH, KOH, CsOH, NaH and potassium tert-butyrate are preferred. NaOH is particularly preferred.
Die Spaltung („Quenching") der in Schritt (a) erhaltenen Verbindung in Schritt (b) kann durch Zusetzen einer Säure erfolgen. Geeignete Säuren sind Alkansäuren mit 2 bis 5 Kohlenwasserstoffatomen oder Halogensäuren. Vorzugsweise ist Säure Essigsäure, Salzsäure, Bromwasserstoff oder Iodwasser- stoff, wobei Essigsäure und lodwasserstoff besonders bevorzugt werden. Dieser Schritt kann ebenfalls bei Raumtemperatur ausgeführt werden.The quenching of the compound obtained in step (a) in step (b) can be carried out by adding an acid. Suitable acids are alkanoic acids with 2 to 5 hydrocarbon atoms or halogen acids. Acid is preferably acetic acid, hydrochloric acid, hydrogen bromide or iodine water. substance, with acetic acid and hydrogen iodide being particularly preferred. This step can also be carried out at room temperature.
Verfahrensschritt (a) wird vorzugsweise in einem polaren oder unpolaren organischen Lösungsmittel durchgeführt, wobei Methylenchlorid oder Dichlorethan als Lösungsmittel besonders bevorzugt wird.Process step (a) is preferably carried out in a polar or non-polar organic solvent, methylene chloride or dichloroethane being particularly preferred as the solvent.
Zur Herstellung von 2- [18F] -Fluor-L-tyrosin hat sich folgende Verfahrensweise als zweckmäßig erwiesen, die folgende Schritte umfaßt:The following procedure, which comprises the following steps, has proven to be expedient for the preparation of 2- [ 18 F] -fluoro-L-tyrosine:
(a) Umsetzen von l-Brommethyl-2-[18F] -fluor-4-methoxy- benzol mit einem achiralen Nickel (II) -Komplex einer Schiff- chen Base von (S) -2 ' -Amino-2-hydroxy-l, 1 ' -binaphthyl und Glycin in Gegenwart von (S) -2 ' -Amino-2-hydroxy- 1, 1' -binaphthyl als chiralem Katalysator und festem NaOH als Hilfsbase;(a) Reacting l-bromomethyl-2- [ 18 F] -fluoro-4-methoxy-benzene with an achiral nickel (II) complex of a boat base of (S) -2'-amino-2-hydroxy -l, 1 '-binaphthyl and glycine in the presence of (S) -2' -amino-2-hydroxy-1, 1 '-binaphthyl as chiral catalyst and solid NaOH as auxiliary base;
(b) Quenchen der in Schritt (a) erhaltenen Verbindung un- ter Bildung von 2-Amino-3- (2- [18F] -fluor-4-metoxy-phenyl) - propionsäure und(b) Quenching the compound obtained in step (a) to form 2-amino-3- (2- [ 18 F] -fluoro-4-metoxyphenyl) propionic acid and
(c) Umsetzen der in Schritt (b) erhaltenen 2-Amino- 3- (2- [18F] -fluor-4-methoxy-phenyl) -propionsäure zu 2-[18F]- Fluor-L-tyrosin .(c) converting the 2-amino-3- (2- [ 18 F] -fluoro-4-methoxy-phenyl) -propionic acid obtained in step (b) to 2- [ 18 F] - fluoro-L-tyrosine.
Vorzugsweise wird in Schritt (b) 57%ige Iodwasserstoffsäure zur Spaltung der in Schritt (a) erhaltenen Verbindung verwendet. Schritt (a) und Schritt (b) können bei Raumtemperatur durchgeführt werden. In Schritt (c) wird vorzugsweise 57%ige Iodwasserstoffsäure der in Schritt (b) erhaltenenPreferably, 57% hydroiodic acid is used in step (b) to cleave the compound obtained in step (a). Step (a) and step (b) can be carried out at room temperature. In step (c), preferably 57% hydroiodic acid is obtained in step (b)
Verbindung zugesetzt und das Reaktionsgemisch zum Sieden ge- bracht, um die Methoxygruppe in die OH-Gruppe zu überführen (Entschützen) . Als Lösungsmittel für Schritt (a) wird vorzugsweise Methylenchlorid oder Dichlorethan verwendet.Compound added and the reaction mixture boiled brought to convert the methoxy group into the OH group (deprotection). Methylene chloride or dichloroethane is preferably used as the solvent for step (a).
Wenn bereits zum Spalten des Komplexes in Schritt (b) Iodwasserstoffsäure verwendet wurde, ist eine erneute Zugabe von Iodwasserstoffsäure zur Durchführung von Schritt (c) nicht erforderlich. Vielmehr ist es dann ausreichend, das Lösungsmittel aus dem in Schritt (b) erhaltene Reaktionsge- misch zu entfernen und das resultierende Reaktionsgemisch bei ca. 170 °C unter Rückfluß in einem geschlossenem Reaktionsgefäß zu behandeln. Dieses Ausführungsform der Erfindung ist besonders bevorzugt.If hydroiodic acid has already been used to split the complex in step (b), it is not necessary to add hydroiodic acid again to carry out step (c). Rather, it is then sufficient to remove the solvent from the reaction mixture obtained in step (b) and to treat the resulting reaction mixture at about 170 ° C. under reflux in a closed reaction vessel. This embodiment of the invention is particularly preferred.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei- spiels näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel zeigt die Herstellung von 2-[18F] -Fluor-L-tyrosin gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung.The invention is explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment. The embodiment shows the production of 2- [ 18 F] -fluoro-L-tyrosine according to the method of the present invention.
A. Herstellung von l-Brommethyl-2- [18F] -fluor-4-methoxy- benzol IVA. Preparation of l-bromomethyl-2- [ 18 F] -fluoro-4-methoxy-benzene IV
1-Brommethyl-2- [18F] -fluor-4-methoxy-benzol dient als Präkursor für die Herstellung von 2- [18F] -Fluor-L-tyrosin.1-Bromomethyl-2- [ 18 F] -fluoro-4-methoxy-benzene serves as a precursor for the production of 2- [ 18 F] -fluoro-L-tyrosine.
AI . Herstellung des Radionuklids 18FAI. Production of the 18 F radionuclide
Das Radionuklid 18F wurde in bekannter Weise in einem Wasser- Zyklotron-Target mittels 180 (p,n) 18F-Kernreaktion erzeugt und auf QMC-Harz (QMC = ...) in Carbonatform gesammelt. Das Radionuklid wurde aus dem QMC-Harz gewonnen, indem 2 ml eines Eluats (K2C03, MeCN, Kryptofix und Wasser; der Wasseranteil betrug 4 Vol.-%) über das QMC-Harz geführt wurden. Anschließend wurde das Lösungsmittel bei 130 °C unter einem Stickstoffström bis zur Trockene abgedampft.The radionuclide 18 F was generated in a known manner in a water cyclotron target by means of the 18 0 (p, n) 18 F nuclear reaction and collected on QMC resin (QMC = ...) in carbonate form. The radionuclide was obtained from the QMC resin by adding 2 ml of one Eluates (K 2 C0 3 , MeCN, Kryptofix and water; the water content was 4% by volume) were passed over the QMC resin. The solvent was then evaporated to dryness at 130 ° C. under a stream of nitrogen.
A2 . Herstellung von 2- [ rlβ F] -Fluor-4-methoxy-benzaldehyd 1A2. Preparation of 2- [rlβ F] -fluoro-4-methoxy-benzaldehyde 1
2- [18F] -Fluor-4-methoxy-benzaldehyd 1 wird durch nukleophile Substitution aus 4-Methoxy-2-nitro-benzaldehyd 2 in Gegen- wart eines Kronenethers als lonenfänger hergestellt . Die2- [ 18 F] -Fluoro-4-methoxy-benzaldehyde 1 is prepared by nucleophilic substitution from 4-methoxy-2-nitro-benzaldehyde 2 in the presence of a crown ether as an ion scavenger. The
Herstellung von 4-Methoxy-2-nitro-benzaldehyd 2 ist bekannt (siehe C . Lemaire et al . , Synthesis of fluorine-18 Substi- tuted Aromatic Aldehydes and Benzyl Bromides, New Intermedi- ates for n . c . a . [18F] Fluorination . Applied Radiation and Iso- topes, Bd. 43, Nr . 4, S . 485-494 , 1992 ) .Preparation of 4-methoxy-2-nitro-benzaldehyde 2 is known (see C. Lemaire et al., Synthesis of fluorine-18 Substituted Aromatic Aldehydes and Benzyl Bromides, New Intermediates for n. C. A. [ 18 F] Fluorination, Applied Radiation and Isotopes, Vol. 43, No. 4, pp. 485-494, 1992).
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11
Der in Schritt AI erhaltene Rückstand wurde mit einer Lösung aus 15 mg Verbindung 1 in 1 ml DMSO behandelt . Das Reaktionsgemisch wurde anschließend 5 min auf 180 °C erwärmt . Nach dem Abkühlen wurde das Reaktionsgemisch mit 8 , 5 ml Wasser verdünnt .The residue obtained in step AI was treated with a solution of 15 mg of compound 1 in 1 ml of DMSO. The reaction mixture was then heated to 180 ° C. for 5 minutes. After cooling, the reaction mixture was diluted with 8.5 ml of water.
Eine Probe des Reaktionsproduktes wurde durch Radio- Dünnschichtchromatographie (Radio-TLC) unter Verwendung einer Silikagelplatte und Methylenchlorid analysiert . Die Re- tentionszeit (Rf) für 18F-Fluorid war 0, für Verbindung 1 0,45. Basierend auf den Radio-TLC-Werten wurde eine Einbaurate von 18F-Fluor in die Aldehydstruktur von durchschnittlich 86,9 % ± 0,9 % (Zahl der Versuche (n) ■= 4) errechnet.A sample of the reaction product was analyzed by radio thin layer chromatography (radio TLC) using a silica gel plate and methylene chloride. The retention time (R f ) for 18 F-fluoride was 0, for compound 1 0.45. Based on the radio TLC values, an incorporation rate of 18 F-fluorine into the aldehyde structure of an average of 86.9% ± 0.9% (number of tests (n) ■ = 4) was calculated.
Um Verbindung 2 von nicht-umgesetztenm 18F-Fluorid zu trennen, wurde das verdünnte Reaktionsgemisch über einer C18- Supelco-Säule (600 mg C18, gepackt in eine 6-ml-Säule) geführt, die zuvor mit 10 ml Methanol und 15 ml Wasser kondi- tioniert worden war. Die C18-Säule wurde zweimal mit 5 ml Wasser gereinigt.To separate Compound 2 from unreacted 18 F fluoride, the diluted reaction mixture was passed over a C18 Supelco column (600 mg C18 packed into a 6 ml column), previously with 10 ml methanol and 15 ml Water had been conditioned. The C18 column was cleaned twice with 5 ml of water.
A3. Herstellung von (2-[18F] -Fluor-4-methoxy-phenyl) - methanol 3A3. Preparation of (2- [ 18 F] -fluoro-4-methoxy-phenyl) -methanol 3
Verbindung 2 wird durch On-line-Reduktion zu (2-[18F] -Fluor- -methoxy-phenyl) -methanol 3 umgesetzt:Compound 2 is converted to (2- [ 18 F] -fluoro-methoxy-phenyl) -methanol 3 by online reduction:
Figure imgf000015_0001
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Die in der C18-Säule zurückgehaltene Verbindung 1 wurde langsam mit 3,5 ml Ether (alternativ Methylenchlorid) ausgespült und das Eluat in eine kombinierte Säule geführt, die mit NaBH4/Al203 und K2C03 (80 : 20) gepackt war. Eine 1-ml- Standard-Supelco-Säule wurde zum Packen verwendet. Die Umsetzungsrate wurde durch Radio-TLC und/oder HPLC bestimmt und betrug 76 bis 97 % (n = 4) . A4 . Herstellung von l-Brommethyl-2- [18F] -f luoro-4-methoxy- benzol 4Compound 1 retained in the C18 column was slowly rinsed out with 3.5 ml of ether (alternatively methylene chloride) and the eluate was passed into a combined column which was mixed with NaBH 4 / Al 2 0 3 and K 2 C0 3 (80:20) was packed. A standard 1 ml Supelco column was used for packing. The conversion rate was determined by radio TLC and / or HPLC and was 76 to 97% (n = 4). A4. Preparation of l-bromomethyl-2- [ 18 F] -f luoro-4-methoxy-benzene 4
Verbindung 3 wird anschließend zu l-Brommethyl-2- [ r lβ iF] - fluoro-4-methoxy-benzol 4 umgesetzt gemäß :Compound 3 is then converted to l-bromomethyl-2- [r lβ iF] - fluoro-4-methoxy-benzene 4 according to:
Figure imgf000016_0001
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Die Bromierung wurde in Methylenchlorid bei Raumtemperatur unter Verwendung von 60 bis 80 mg Ph3PBr2 (erhältlich von Al- drich) als Bormierungsmittel durchgeführt. Die Verwendung dieses Bromierungsmittels ist aus R. Iwata et al . , A new convenient method for the preparation of 4- [18F] fluorobenzyl halides, Applied Radiation Isotopes, 2000, 52, S. 87-92 be- kannt. Die Umsetzungsrate , die mittles Radio-TLC und/oder HPLC gemessen wurde, betr ge zwischen 65 und 93 %. Das erhaltene Reaktionsprodukt wurde gereinigt, indem es durch eine kommerziell erhältliche Basic-Alumina-Supleco-Säule (1 g A1B) geführt wurde. Die gereinigte Lösung wurde direkt in dem Gefäß zur chiralen Alkylierung gesammelt.The bromination was carried out in methylene chloride at room temperature using 60 to 80 mg of Ph 3 PBr 2 (available from Aldrich) as the standardizing agent. The use of this brominating agent is known from R. Iwata et al. , A new convenient method for the preparation of 4- [ 18 F] fluorobenzyl halides, Applied Radiation Isotopes, 2000, 52, pp. 87-92. The conversion rate, which was measured by radio TLC and / or HPLC, is between 65 and 93%. The reaction product obtained was purified by passing it through a commercially available Basic Alumina Supleco column (1 g A1B). The purified solution was collected directly in the chiral alkylation vessel.
B. Herstellung des KatalysatorsB. Preparation of the catalyst
Verfahren zur Herstellung der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Komplexe sind aus Belokon, Y. N., et al . , J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 2010; Belokon, Y. N., et al., J. Chem. Soc, Perkin. Trans. 1986, 1, 1865; und Belokon, Y. N., et al., J. Chem. Soc. Perkin. Trans. 1988, 1, 305-312; bekannt.Methods for making the complexes used in the present invention are described in Belokon, YN, et al. , J. Am. Chem. Soc. 1983, 105, 2010; Belokon, YN, et al., J. Chem. Soc, Perkin. Trans. 1986, 1, 1865; and Belokon, YN, et al., J. Chem. Soc. Perkin. Trans. 1988, 1, 305-312; known.
Im folgenden wird die Herstellung eines chiralen Ni(II)- Komplexes einer Schiffchen Base von (S) -o- [ (N-benzyl- prolyl) amino]benzophenon und Glycin beschrieben. Der Ligand von (S) -o- [ (N-benzylprolyl) amino]benzophenonThe preparation of a chiral Ni (II) complex of a Schiff base of (S) -o- [(N-benzyl-prolyl) amino] benzophenone and glycine is described below. The ligand of (S) -o- [(N-benzylprolyl) amino] benzophenone
Figure imgf000017_0001
ist von der Fa. Merk erhältlich.
Figure imgf000017_0001
is available from Merk.
In einen 100-ml-Zweihalskolben mit Rückflußkühler wurden 2,996 g (7,9 mmol) (S) -o- [ (N-benzylprolyl) amino] benzophenon und 4,45 g Ni(N03)2 • 6 H20, gelöst in 40 ml absolutem Methanol, gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde auf 50 °C erwärmt. Unter Rühren wurden dann 2,89 g (0,038 mmol) Glycin, gelöst in 30 ml 1,2 N MeONa in Methanol, zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde 2 h bei 50 °C gehalten, wobei sich während dieser Zeit die Farbe des Gemisches von blau zu dunkelrot änderte. Das Reaktionsgemisch wurde mit 50 ml Wasser ver- dünnt und das Reaktionsprodukt, Ni-BPB, mit Chloroform extrahiert. Das Lösungsmittel wurde unter Vakuum abgedampft und der Rückstand anschließend durch Säulenchromatographie (Säule 50 x 3,5 cm; Silikagel 40/100 Mikron; Chloroform : Aceton 5 : 1: Fließgeschwindigkeit 5 ml/min) gereinigt. Das Reaktionsprodukt Ni-BPB hatte einen Schmelzpunkt von 207 bis 210 °C und eine dunkelrote Farbe. Das Reaktionsprodukt war bei Raumtemperatur stabil.2.996 g (7.9 mmol) of (S) -o- [(N-benzylprolyl) amino] benzophenone and 4.45 g of Ni (N0 3 ) 2 • 6 H 2 0 were placed in a 100 ml two-necked flask with a reflux condenser. dissolved in 40 ml of absolute methanol. The reaction mixture was warmed to 50 ° C. 2.89 g (0.038 mmol) of glycine, dissolved in 30 ml of 1.2 N MeONa in methanol, were then added with stirring. The reaction mixture was kept at 50 ° C. for 2 hours, during which time the color of the mixture changed from blue to dark red. The reaction mixture was diluted with 50 ml of water and the reaction product, Ni-BPB, extracted with chloroform. The solvent was evaporated in vacuo and the residue was then purified by column chromatography (column 50 × 3.5 cm; silica gel 40/100 micron; chloroform: acetone 5: 1: flow rate 5 ml / min). The reaction product Ni-BPB had a melting point of 207 to 210 ° C and a dark red color. The reaction product was stable at room temperature.
Die Herstellung des achiralen Nickel (II) -Komplexes einer Schiffchen Base von (S) -2 ' -Amino-2-hydroxy-l, 1' -binaphthyl und Glycin (im folgendem als Ni-PBP bezeichnet) wird in Be- lekon, Y., et al, Angew. Chemie 2001, 113, Nr.10, S. 2004 beschrieben. Dabei wird folgenes Reaktionsprodukt erhalten:The preparation of the achiral nickel (II) complex of a Schiff base of (S) -2'-amino-2-hydroxy-l, 1'-binaphthyl and glycine (hereinafter referred to as Ni-PBP) is described in Belelkon, Y., et al, Angew. Chemie 2001, 113, No. 10, p. 2004. The following reaction product is obtained:
Figure imgf000018_0001
Figure imgf000018_0001
C. Herstellung von 2- [18F] -Fluor-L-tyrosinC. Preparation of 2- [ 18 F] -fluoro-L-tyrosine
Nachfolgend wird die Herstellung von 2- [18F] -Fluor-L-tyrosin durch Umsetzen von l-Brommethyl-2- [18F] -fluor-4-methoxy- benzol 4 mit Ni-PBP in Gegenwart von (S) -2'-Amino- 2-hydroxy-l,l' -binaphthyl ((S)-NOBIN) als chiralem Katalysator und festem NaOH als Hilfsbase beschrieben.The following is the preparation of 2- [ 18 F] -fluoro-L-tyrosine by reacting l-bromomethyl-2- [ 18 F] -fluoro-4-methoxy-benzene 4 with Ni-PBP in the presence of (S) - 2'-Amino-2-hydroxy-l, l '-binaphthyl ((S) -NOBIN) as a chiral catalyst and solid NaOH as an auxiliary base.
Cl. Umsetzung von Ni-PBP mit l-Brommethyl-2- [18F] -fluor- 4-methoxy-benzol 4Cl. Reaction of Ni-PBP with l-bromomethyl-2- [ 18 F] -fluoro-4-methoxy-benzene 4
l-Brommethyl-2-[18F]-fluor-4-methoxy-benzol 4 wird mit Ni-BPB unter Bildung eines diastereomeren Komplexes 5 umgesetzt:
Figure imgf000019_0001
l-Bromomethyl-2- [ 18 F] -fluoro-4-methoxy-benzene 4 is reacted with Ni-BPB to form a diastereomeric complex 5:
Figure imgf000019_0001
Ni-PBP , ( S ) -NOBIN 40 ° C , CH2 C12 Ni-PBP, (S) -NOBIN 40 ° C, CH 2 C1 2
Figure imgf000019_0002
Figure imgf000019_0002
Die asymmetrische Alkylierung wurde unter Phasen-Transfer- Katalyse-Bedingungen durchgeführt. Dazu wurde festes, frisch feinpulverisiertes NaOH (20 mg) mit Ni-PBP (22 mg) und (S) -NOBIN (2 mg) in wasserfreiem CH2C12 (1 ml; das Lösungsmittel stammt aus der Herstellung von Verbindung 4), das unter Argon 3 min bei Raumtemperatur mittels Vortex gerührt wurde. Dann wurde Verbindung 4 unter Argon zugesetzt und das Reaktionsgemisch 3 bis 5 min mittels Vortex gerührt. Die Reaktion wurde dann durch Zugabe von 0,5 ml 57%igem HI ohne Erwärmen gelöscht („Quenchen") . Das Lösungsmittel wurde bei 40 °C unter Vakuum abgedampft und das Rohprodukt 5 min unter Rückfluß bei 170 °C in einem geschlossenen Reaktionsgefäß behandelt (Entschützung) , wodurch die Zielverbindung erhalten wurde. L-FTYR 7 wurde dann durch Umkehrphasen-HPLC gewonnen.The asymmetric alkylation was carried out under phase transfer catalysis conditions. Solid, freshly finely powdered NaOH (20 mg) with Ni-PBP (22 mg) and (S) -NOBIN (2 mg) in anhydrous CH 2 C1 2 (1 ml; the solvent comes from the preparation of compound 4), which was stirred under argon for 3 min at room temperature by vortex. Then compound 4 was added under argon and the reaction mixture was stirred for 3 to 5 minutes by vortex. The reaction was then stopped by adding 0.5 ml of 57% HI Heating quenched. The solvent was evaporated at 40 ° C under vacuum and the crude product refluxed for 5 minutes at 170 ° C in a closed reaction vessel (deprotection) to give the target compound. L-FTYR 7 was then obtained by reverse phase HPLC.
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HI 57%igHI 57%
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Die Alkylierung des achiralen Nickel (II) -Komplexes unter Phasen-Transfer-Katalysebedingungen in Methylenchlorid ergab L-FTYR 7 mit einer Enantiomerenreinheit von 90 % bei einer radiochemischen Ausbeute von 25 bis 30 % (EOB) .
Figure imgf000020_0002
Alkylation of the achiral nickel (II) complex under phase transfer catalytic conditions in methylene chloride gave L-FTYR 7 with an enantiomeric purity of 90% and a radiochemical yield of 25 to 30% (EOB).
Das Quenchen der Reaktion vor der Entfernung des Lösungsmittels durch Verdampfen ist wesentlich, um eine wärmeinduzierte Racemisierung des (S) -Komplexes zu verhindern, wie sich aus Tabelle 2 ergibt:Quenching the reaction before removing the solvent by evaporation is essential to prevent heat induced racemization of the (S) complex, as can be seen from Table 2:
Tabelle 2Table 2
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* RT = Raumtemperatur * RT = room temperature

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung von 18F-fluorierten α-Aminosäuren und 18F-fluorierten α-Aminosäurederivaten, um- fassend die Schritte:1. A process for the preparation of 18 F-fluorinated α-amino acids and 18 F-fluorinated α-amino acid derivatives, comprising the steps:
(a) Umsetzen einer 18F-fluorierten Verbindung der Formel(a) Reacting an 18 F-fluorinated compound of the formula
Figure imgf000022_0001
in der Ri und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Hydro- xygruppe, eine Benzyloxygruppe oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellen oder Rx und R2 gemeinsam eine -0-CH2-0-Gruppe bilden; und
Figure imgf000022_0001
in which Ri and R 2 independently represent hydrogen, a hydroxyl group, a benzyloxy group or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms or R x and R 2 together form a -0-CH 2 -0 group; and
X ein Halogen, eine Tosyl-, Mesyl- oder Trifluormethan- sulfonyl-Gruppe darstellt; mit einem achiralen oder chiralen Ni (II) -Komplex einer Schiffchen Base einer Verbindung der Formel IIX represents a halogen, a tosyl, mesyl or trifluoromethanesulfonyl group; with an achiral or chiral Ni (II) complex of a Schiff base of a compound of formula II
R- _ II, R - _ II,
H,N OH in der R3 Wasserstoff oder eine unverzeigte oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt, in Gegenwart eines chiralen Katalysators und einer Hilfsbase; und (b) Spalten der in Schritt (a) erhaltenen Verbindung.H, N OH in which R 3 represents hydrogen or an unbranched or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, in the presence of a chiral catalyst and an auxiliary base; and (b) cleaving the compound obtained in step (a).
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Ni (II) -Komplex ein achiraler Ni (II) -Komplex einer Schiffchen Base von2. The method according to claim 1, wherein the Ni (II) complex is an achiral Ni (II) complex of a Schiff base
N- (2-Benzoylphenyl)pyridin-2-carbamid und einer Verbindung der Formel II
Figure imgf000023_0001
in der R3 Wasserstoff oder eine unverzeigte oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt, ist.
N- (2-benzoylphenyl) pyridine-2-carbamide and a compound of formula II
Figure imgf000023_0001
in which R 3 represents hydrogen or an unbranched or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Ni (II) -Komplex ein chiraler Ni (II) -Komplex einer Schiffchen Base von (S) -o- [ (N-benzylprolyl) amino]benzophenon und einer Verbindung der Formel II3. The method according to claim 1, wherein the Ni (II) complex is a chiral Ni (II) complex of a Schiff base of (S) -o- [(N-benzylprolyl) amino] benzophenone and a compound of formula II
in der R3 Wasserstoff oder eine unverzeigte oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen darstellt, ist. in which R 3 represents hydrogen or an unbranched or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der chirale Katalysator eine Verbindung der Formel III ist4. The method according to any one of the preceding claims, wherein the chiral catalyst is a compound of formula III
Figure imgf000023_0003
in der R4 und R5 unabhängig voneinander Wasserstoff, eine unverzweigte oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, eine Phenylgruppe, eine Adamantylgruppe oder eine - (CH2) nOH-Gruppe darstellen, wobei n 1 bis 3 darstellt.
Figure imgf000023_0003
in which R 4 and R 5 independently of one another represent hydrogen, an unbranched or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a phenyl group, an adamantyl group or a - (CH 2 ) n OH group, where n represents 1 to 3.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der chirale Katalysator (S) -2'-Amino~2-hydroxy- 1, 1' -binaphthyl ist. 5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the chiral catalyst (S) is -2'-amino ~ 2-hydroxy-1, 1 '-binaphthyl.
6. Verfahren nach einem. Ansprüche 1 bis 3, wobei der chirale Katalysator eine Verbindung der Formel IV ist6. Procedure according to a. Claims 1 to 3, wherein the chiral catalyst is a compound of formula IV
Figure imgf000024_0001
in der Rg und R7 unabhängig voneinander Wasserstoff, eine Benzylgruppe oder eine unverzweigte oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen ist und e Wasserstoff, eine Phenylgruppe oder Naphthylgruppe ist.
Figure imgf000024_0001
in which Rg and R 7 are independently hydrogen, a benzyl group or an unbranched or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms and e is hydrogen, a phenyl group or naphthyl group.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 sowie Anspruch 6, wobei der chirale Katalysator (4R, 5R)-2,2-Dimethyl-7. The method according to any one of claims 1 to 3 and claim 6, wherein the chiral catalyst (4R, 5R) -2,2-dimethyl-
1, 3-dioxolan- , 5-bis (diphenylmethanol) ist .1, 3-dioxolan-, 5-bis (diphenylmethanol).
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Hilfsbase ein Alkalimetallhydroxid, Alkalimetallhydrid oder Alkaliraetall-tert-butyrat ist.8. The method according to any one of the preceding claims, wherein the auxiliary base is an alkali metal hydroxide, alkali metal hydride or alkali metal tert-butyrate.
9. Verfahren nach Anspruch 8 , wobei die Hilfsbase aus LiOH, NaOH, KOH, CsOH, NaH und Kaliuin-tert-butyrat ausgewählt ist.9. The method according to claim 8, wherein the auxiliary base is selected from LiOH, NaOH, KOH, CsOH, NaH and potassium tert-butyrate.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder Anspruch 9 , wobei die Hilfsbase festes NaOH ist.10. The method of claim 8 or claim 9, wherein the auxiliary base is solid NaOH.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Schritt (a) bei Raumtemperatur durchgeführt wird.11. The method according to any one of the preceding claims, wherein step (a) is carried out at room temperature.
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei Schritt (b) durch Zusetzen einer Säure durchgeführt wird. 12. The method according to any one of the preceding claims, wherein step (b) is carried out by adding an acid.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Säure eine Alkansäure mit 2 bis 5 Kohlenwasserstoffatomen oder eine Halogensäure ist.13. The method of claim 12, wherein the acid is an alkanoic acid having 2 to 5 hydrocarbon atoms or a halogen acid.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Säure Essigsäure, Salzsäure, Bromwasserstoff oder lodwasserstof ist.14. The method of claim 13, wherein the acid is acetic acid, hydrochloric acid, hydrogen bromide or hydrogen iodide.
15. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei als Lösungsmittel in Schritt (a) ein polares oder .unpolares organisches Lösungsmittel verwendet wird.15. The method according to any one of the preceding claims, wherein a polar or non-polar organic solvent is used as solvent in step (a).
16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei als Lösungsmittel Ms- thylenchlorid oder Dichlorethan verwendet wird.16. The method according to claim 15, wherein the solvent used is methylene chloride or dichloroethane.
17. Verfahren zur Herstellung von 2- [18F] -Fluor-L-tyrosin, umfassend die Schritte:17. A process for the preparation of 2- [ 18 F] -fluoro-L-tyrosine, comprising the steps:
(a) Umsetzen von l-Brommethyl-2-[18F]-fluor-4-methoxy- benzol mit einem achiralen Nickel (II) -Komplex einer Schiff- chen Base von (S)-2'-Amino-2-hydroxy-l, 1 ' -binaphthyl und Glycin in Gegenwart von (S)-2'-Amino-2-hydroxy- 1,1' -binaphthyl als chiralem Katalysator und festem NaOH als Hilfsbase;(a) Reacting l-bromomethyl-2- [ 18 F] -fluoro-4-methoxy-benzene with an achiral nickel (II) complex of a boat base of (S) -2'-amino-2-hydroxy -l, 1 '-binaphthyl and glycine in the presence of (S) -2'-amino-2-hydroxy-1,1'-binaphthyl as chiral catalyst and solid NaOH as auxiliary base;
(b) Spalten der in Schritt (a) erhaltenen Verbindung un- ter Bildung von 2-Amino-3- (2-[18F]-fluor—4-metoxy-phenyl) - propionsäure und(b) Cleaving the compound obtained in step (a) to give 2-amino-3- (2- [ 18 F] -fluoro-4-metoxyphenyl) propionic acid and
(c) Umsetzen der in Schritt (b) erhaltenen 2-Amino- 3- (2- [18F]-fluor-4-methoxy-phenyl) -propionsäure zu 2-[18FJ- Fluor-L-tyrosin . (c) converting the 2-amino-3- (2- [ 18 F] -fluoro-4-methoxy-phenyl) -propionic acid obtained in step (b) to 2- [ 18 FJ-fluoro-L-tyrosine.
18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei Schritt (a) und Schritt (b) bei Raumtemperatur durchgeführt werden.18. The method of claim 17, wherein step (a) and step (b) are carried out at room temperature.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder Anspruch 18, wobei in Schritt (b) wässerige Essigsäure zur Spaltung der in19. The method according to claim 17 or claim 18, wherein in step (b) aqueous acetic acid to cleave the in
Schritt (a) erhaltenen Verbindung verwendet wird.Compound obtained in step (a) is used.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei in Schritt (c) lodwasserstoff der in Schritt (b) erhaltenen Verbindung zugesetzt wird.20. The method according to any one of claims 17 to 19, wherein in step (c) hydrogen iodide is added to the compound obtained in step (b).
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, wobei in Schritt (a) als Lösungsmittel Methylenchlorid oder Dichlor- ethan verwendet wird. 21. The method according to any one of claims 17 to 20, wherein in step (a) methylene chloride or dichloroethane is used as solvent.
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