WO2010088901A1 - Method and assembly for purifying the reaction mixture in manufacturing radiopharmaceuticals - Google Patents

Method and assembly for purifying the reaction mixture in manufacturing radiopharmaceuticals Download PDF

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WO2010088901A1
WO2010088901A1 PCT/DE2010/050005 DE2010050005W WO2010088901A1 WO 2010088901 A1 WO2010088901 A1 WO 2010088901A1 DE 2010050005 W DE2010050005 W DE 2010050005W WO 2010088901 A1 WO2010088901 A1 WO 2010088901A1
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WO
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column
reaction mixture
prepurification
hplc
separation
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PCT/DE2010/050005
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German (de)
French (fr)
Inventor
Frank FÜCHTNER
Peter Mäding
Jörg Zessin
Stephan Preusche
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Forschungszentrum Dresden - Rossendorf E.V.
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B59/00—Introduction of isotopes of elements into organic compounds ; Labelled organic compounds per se
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/10—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features
    • B01D15/12—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by constructional or operational features relating to the preparation of the feed
    • B01D15/125—Pre-filtration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
    • B01D15/26—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
    • B01D15/32—Bonded phase chromatography
    • B01D15/325—Reversed phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B63/00—Purification; Separation; Stabilisation; Use of additives

Definitions

  • the invention relates to the production of radiopharmaceuticals, in particular in processes and an arrangement for purifying the reaction mixture in the manufacture of radiopharmaceuticals.
  • Radiopharmaceuticals in particular 18 F-labeled radiopharmaceuticals, such. 6- [ 18 F] fluoro-L3,4-dihydroxyphenylalanine ([ 18 F] FDOPA), 3-0-methyl-6- [ 18 F] fluoro-L-dihydroxyphenylalanine ([ 18 F] OMFD) and [ 18 F] FMeMcN ((+) - trans-l, 2,3,5,6,10b-hexahydro-6- [4 - ([ 18 F] fluoromethylthio) -phenyl] -pyrrolo- [2, la ] isoquinoline), are used in nuclear medicine examinations with positron emission tomography (PET) primarily for evaluating presynaptic dopaminergic function for tumor diagnosis and for evaluation of serotonin transporter function in the brain.
  • PET positron emission tomography
  • the reaction produces a significant amount of fluoride ([ 18 F] fluoride and [ 19 F] fluoride).
  • the reaction mixture is purified and the end product is isolated.
  • semi-preparative HPLC is used. The invention is the improvement of this cleaning step.
  • this purification is carried out with the aid of reversed-phase chromatography (RP chromatography) using an HPLC column which is filled with silica gel (silica gel) RP separation material [1, 2].
  • RP chromatography reversed-phase chromatography
  • the problem with this type of HPLC purification is the separation of the [ 18 F] fluoride from the target product.
  • the peak of the target product elutes on the tailing of the [ 18 F] fluoride peak and is therefore contaminated with [ 18 F] fluoride and [ 19 F] fluoride [3], which is due to the free OH groups of the silica gel material and their Anion exchange property caused.
  • the radiopharmaceutical [ 18 F] FMeMcN ((+) - trans-l, 2,3,5,6,10b-hexahydro-6- [4 - ([ 18 F] fluoromethylthio) -phenyl] -pyrrolo- [2 , la] isoquinoline) is used in nuclear medicine examinations with PET primarily for the evaluation of serotonin transporter function in the brain.
  • the preparation of [ 18 F] FMeMcN is based on the [ 18 F] fluoromethylation of a suitable thiolate, which is released as an intermediate from a corresponding thioester precursor by reaction with a base.
  • Radioactive by-products radio-chemical contaminants, such as [ 18 F] fluoride
  • Radioactive by-products should be avoided as they lead to unwanted background radiation and thus to reduced contrast in the tomogram and to unnecessary radiation exposure of the patient. This makes a reliable diagnostic statement of the nuclear medicine examination more difficult.
  • chemical contaminants in the product solution should also be avoided in order to prevent unwanted effects of the radiopharmaceutical.
  • the object of the invention is therefore a simplified and improved method and an arrangement for purifying the reaction mixture in the manufacture of radiopharmaceuticals, in particular 18 F-labeled radiopharmaceuticals, such as.
  • radiopharmaceuticals in particular 18 F-labeled radiopharmaceuticals, such as.
  • 18 F-labeled radiopharmaceuticals such as.
  • [ 18 F] FDOPA and [ 18 F] OMFD and [ 18 F] FMeMcN can be given. Erf ⁇ ndungsplin the problem is solved by the features listed in the claims.
  • this target compound After the actual synthesis of the labeled target compound (product), this target compound must be isolated from the reaction mixture with reaction by-products and high purity solvent. For this separation, liquid chromatography (LC) is often used. According to the state of science and technology, the reaction mixture is injected directly onto the HPLC column using an injection valve and an injection loop. The target compound is then purified by column chromatography.
  • LC liquid chromatography
  • the object is achieved by a method for purifying the reaction mixture in the production of radioactive, in particular 18 F-labeled compounds, in particular of radiopharmaceuticals by preparative or semipreparative liquid chromatography, in particular preparative or semi-preparative HPLC (high performance liquid chromatography - English, high performance liquid chromatography), where a combination of LC columns with partly different selectivity is used.
  • a precolumn column is used as a prepurification column filled with RP material (reversed phase material) to remove the solvent (matrix) or undesirable by-products used in the reaction, while the actual chromatographic separation of the reaction mixture on an HPLC column ("separation column" in the following), preferably an RP-HPLC column is carried out by pre-cleaning column matrix components (in particular by-products and / or solvents) of the reaction mixture separated .
  • the matrix components pass through the prepurification without binding to this and are directly removed (z The dead volume and thus the remaining matrix constituents are almost quantitatively removed from the prepurification column by means of a washing step, so that the matrix constituents are already almost quantitatively removed from the chromatographic column by the prepurification column ystem removed and do not even reach the separation column.
  • the separation column is preferably filled with an RP material based on silica gel (also called silica gel), crosslinked synthetic organic polymers (for example polyvinyl alcohol, Polystyrene, copolymers of styrene and divinylbenzene or polymethacrylates), alumina, titania, zirconia, porous carbon or their chemical modifications.
  • the prepurification column can likewise be filled with one of the specified materials, the materials for separation column and prepurification column being the same or different.
  • precleaning column and separating column is realized by a column switching technique, wherein a pre-cleaning column (see Fig. 2 and 3) is used instead of the dosing loop usually mounted on the injection valve (see Fig. 1).
  • an online purification and concentration of the product from the reaction mixture is realized by means of a column switching technique using a conventional HPLC injection valve as a sample introduction system.
  • a HPLC prepurification column filled with RP material is mounted on a 2-position 6-way HPLC injection valve instead of the normally used dosing loop.
  • This technique allows the method to be used by simply modifying an existing plant without additional hardware components. This pre-cleaning is easy to automate and can advantageously be carried out remotely.
  • the main advantage of using the method according to the invention is the accessibility of a higher purity of the end product by the new method for HPLC purification of the reaction mixture.
  • the first possible use for the separation of interfering by-products can be advantageously used in particular for the purification of products which are produced by electrophilic substitution.
  • the precursor molecule is provided with protecting groups which are separated after electrophilic substitution.
  • the radiochemical impurity [ 18 F] fluoride is advantageously separated here.
  • the second possible application for the separation of an undesired solvent, in particular aprotic organic solvents can be used, for example, in the preparation of the 18 F-labeled radiopharmaceutical [ 18 F] FMeMcN by nucleophilic fluorination of the solvent dimethylformamide used.
  • the RP material of the HPLC prepurification column is used for the separation of unwanted by-products (first application) which occur in particular in the preparation of [ 18 F] FDOPA and [ 18 F] OMFD.
  • the RP material is the Hydrophobic synthetic organic polymers, such as. As copolymers of styrene and divinylbenzene, polystyrene or polymethacrylates.
  • the invention is based on the idea that the combination of the different selectivity of polymer-based HPLC columns of HPLC columns based on silica gel with the high separation efficiency can improve the purity of the products.
  • the RP material of the HPLC prepurification column for the separation of an organic solvent which is obtained in particular in the production of [ 18 F] FMeMcN
  • the RP material of the HPLC prepurification column is preferably made of silica gel. If there are no chemical or chromatographic reasons for using different selectivity columns, then silica-based RP material is always the material of choice, as higher efficiency separations can be achieved with this support material.
  • silica gel the surface is modified with alkyl chains to give it hydrophobic properties - for polymer material, the surface is hydrophobic without modification.
  • RP material based on silica gel or polymers is used as carrier material for the HPLC prepurification column.
  • the characteristics (particle shape, pore size, surface area, stability) for the support material are comparable to normal commercial materials used for preparative / semi-preparative separations.
  • the particle size of the carrier material for the HPLC prepurification column must be selected such that the transport of the liquids (reaction mixture, rinsing liquid) through the column can be achieved with the aid of a gas overpressure (eg 1 to 4 bar).
  • a gas overpressure eg 1 to 4 bar.
  • carrier materials are used with larger particle sizes than for the separation column, where usually a pump for the transport of the liquid (eluent) is used.
  • polymer-based carrier material having a particle size of, for example, about 12 ⁇ m with a column dimension of 50 mm in length and 8 mm in internal diameter.
  • the invention also relates to the use of an arrangement comprising i. a sample introduction system with a prepurification column filled with RP material, and ii. a RP-HPLC column based on silica gel as a separation column for purifying the reaction mixture in the preparation of radiolabeled compounds, in particular radiopharmaceuticals.
  • the sample delivery system preferably includes an HPLC injection valve with the prepurification column mounted on a 2- position 6-way HPLC injection valve rather than a metering loop.
  • Variant A back-elution (also exemplified by Fig. 2):
  • the pre-cleaning column X is connected to the HPLC injection valve I, preferably at the terminals 3 and 6, by means of a capillary.
  • the reaction mixture is forced from a reservoir (e.g., directly from the reaction vessel IX) by pressurizing the auxiliary gas VII through the pre-purification column X.
  • the injection valve I is in the "load” position
  • a filter XI is used to separate solids and gas bubbles from the reaction mixture
  • the target product is sorbed in the prepurification column X, while the displaced liquid via an overflow, preferably at port 2 to Waste VI arrives.
  • the prepurification column X is eluted with wash solution to rinse unwanted components of the reaction mixture (primarily [ 18 F] fluoride and solvent) from the prepurification column X.
  • the volume of the rinsing liquid is such that the matrix constituents (by-products, solvents) are eluted from the column but the target substance on the column is retarded (retained).
  • the pre-cleaning column X is connected in series with the separation column III.
  • the pre-cleaning column X is connected to the injection valve so that the eluent flow, which is conveyed by the HPLC pump IV, the pre-cleaning column X compared to the sample and washing solution in flows through the reverse direction.
  • the remaining of the pre-purification column X components of the reaction mixture are eluted back.
  • a concentration of the target substance takes place and it is virtually simultaneously injected from the pre-purification column X onto the separation column III as a bolus.
  • Variant B Vorelutkm (also exemplified by Fig. 3)
  • connection 1 and 2 are interchanged at the injection valve, ie. H.
  • the precleaning column X is connected to the injection valve such that the eluent stream, which is conveyed by the HPLC pump IV, flows through the precleaning column X in the same direction as compared to the sample and washing solution.
  • the reaction mixture from a reservoir (eg directly from the reaction vessel IX) is pressed by applying pressure of the auxiliary gas VII through the pre-cleaning column X.
  • the injection valve I is in the "load” position
  • a filter XI is used to separate solids and gas bubbles from the reaction mixture
  • the target product is sorbed in the prepurification column X, while the displaced liquid via an overflow, preferably at port 2 to Waste VI is passed in.
  • the prepurification column X is then eluted with wash solution to rinse undesired components of the reaction mixture (primarily [ 18 F] fluoride and solvent) from the prepurification column X.
  • the volume of the rinse liquid is such that the matrix components (by-products, solvents ) are eluted from the column but the target substance on the column is retarded (retained).
  • the eluent flows through the pre-cleaning column X in the same direction as the Sample and wash solution.
  • the components of the reaction mixture remaining in the prepurification column X are further eluted in the same direction, and components are transferred to the separation column in the order they are eluted from the prepurification column.
  • the further separation of the constituents of the reaction mixture takes place, wherein the matrix components are separated.
  • reaction mixture is darkened ( ⁇ "" ⁇ ""””).
  • the target product is represented by hatching from bottom left to top right (WWM).
  • Fig. 1 shows a metering loop mounted on the injection valve (comparative example), which according to the prior art is usually used for applying a sample to a semipreparative HPLC column.
  • Fig. Ia shows the injection valve in the initial position (injection position).
  • Fig. Ib shows the injection valve in loading position for partially infilling the injection loop with the sample (reaction mixture).
  • Fig. I c shows the injection valve in loading position for partial infestation of the injection loop with Spülfiüsstechnik.
  • Fig. I d shows the injection valve in injection position for applying the sample (reaction mixture) & rinsing liquid to the HPLC column.
  • Fig. I e shows the injection valve in injection position after the reaction mixture has been cleaned, the system is ready for next separation.
  • Fig. 2 shows schematically an inventive arrangement for the online pre-cleaning of a sample (reaction mixture) using an HPLC injection valve with pre-cleaning column - variant A - with re-elution.
  • Fig. 2a shows the injection valve in the initial position (injection position).
  • Fig. 2b shows the injection valve in loading position when dosing the sample
  • Fig. 2c shows the injection valve at the end of the dosage of the sample (reaction mixture) on the
  • Fig. 2d shows the injection valve in loading position after filling the Spülfiüsstechnik in the reaction vessel.
  • Fig. 2e shows the injection valve in loading position when dosing the rinsing liquid on the pre-cleaning column.
  • Fig. 2f shows the injection valve in loading position at the end of the dosing of the rinsing liquid on the pre-cleaning column.
  • Fig. 2g shows the injection valve in injection position for dosing the sample & rinsing liquid on the HPLC column (separation column).
  • Fig. 2h shows the injection valve in the inject position during the cleaning of the sample on the HPLC
  • FIG. 3 shows schematically an arrangement according to the invention for the on-line pre-purification of a sample (reaction mixture) using an HPLC injection valve with pre-purification column - variant B - with pre-elution.
  • Fig. 3a shows the injection valve in the initial position (injection position).
  • Fig. 3b shows the injection valve in loading position when dosing the sample (reaction mixture) on the prepurification column.
  • Fig. 3c shows the injection valve at the end of the dosage of the sample (reaction mixture) on the prepurification column.
  • Fig. 3d shows the injection valve in loading position after filling the rinsing liquid in the reaction vessel.
  • Fig. 3e shows the injection valve in loading position when dosing the rinsing liquid on the pre-cleaning column.
  • Fig. 3f shows the injection valve in the loading position at the end of the dosing of the rinsing liquid on the pre-cleaning column.
  • Fig. 3g shows the injection valve in injection position for dosing the sample & rinse liquid on the HPLC column (separation column).
  • Fig. 3h shows the injection valve in injection position during the cleaning of the sample on the HPLC column (separation column).
  • Fig. 4 shows for comparison a known from the prior art arrangement for enrichment of the target product and matrix separation for analytical purposes.
  • FIG. 5 shows, for comparison, an arrangement known from the prior art for stripping (separation of matrix components) for analytical purposes.
  • Fig. 6 shows schematically a commercial plant for the production of [ 18 F] FDOPA, in which the HPLC purification was modified according to the invention.
  • the injection loop was replaced by a pre-purification column for online solid phase extraction.
  • chromatograms in Fig. 7 to Fig. 10 are explained below in the embodiments.
  • the time in minutes is given on the X-axis.
  • On the Y-axis, either the values of the gamma detector (cps counts per second) or the values of the UV detector (mAU milli-absorbance units - Milli absorbance units) are plotted.
  • Fig. 11 shows in addition to the arrangement of Fig. 1 a prior art in series in front of the separation column mounted pre- and protection column.
  • Exemplary Embodiment 1 Online Pre-purification of the Reaction Mixture in the Preparation of [ 18 FlFDOPA
  • the reaction mixture thus obtained and to be purified contains the following components:
  • the reaction mixture is forced out of a reservoir (eg directly from the reactor) by applying pressure through the prepurification column.
  • the injection valve is in the "Load” position, and a filter is used to separate solids and gas bubbles from the reaction mixture.
  • the target product is sorbed in the column while the displaced liquid passes through an overflow to the "WASTE".
  • the prepurification column is eluted with wash solution from reservoirs 3 & 4 to rinse matrix constituents of the reaction mixture (primarily [ 18 F] fluoride) from the prepurification column.
  • the volume of the 4 ml wash solution is such that the matrix components are eluted from the column but the target substance [ 18 F] FDOPA on the column is retarded.
  • the injection valve is brought into the "Injecf" position.
  • the pre-cleaning column is connected in series with the separation column.
  • the prepurification column is connected to the injection valve so that the eluent flow, which is conveyed through the HPLC pump, flows through the prepurification column in the opposite direction compared to the sample and wash solution.
  • the remaining on the prepurification column components of the reaction mixture are eluted back.
  • a concentration of the constituents takes place and all constituents are virtually simultaneously injected from the prepurification column onto the separation column.
  • a normal separation of the constituents of the reaction mixture takes place on the separation column, wherein the matrix components are already separated.
  • a similar effect can be achieved by reversing ports 1 and 2 on the injection valve.
  • the eluent flows through the precleaning column in the same direction as the sample and wash solution, further eluting the reaction mixture components remaining in the prepurification column Sequence as they are eluted from the dosing loop injected on separation column., Then there is a normal separation of the components of the reaction mixture, the matrix components are already separated.
  • Pre-cleaning column RSpark DE-LG guard column, size - 8.0 x 50 mm, particle size - 12 ⁇ m, Showa Denko Europe GmbH
  • a prepurification column with polymer-based RP support material and a silica gel-based RP support column are used.
  • [ 18 F] FDOPA is a byproduct of [ 18 F] OMFD production and elutes in the chromatogram between 9.5 and 10 minutes. It can be clearly seen from the chromatogram of the gamma detector that the f 18 F] FDOP A peak elutes on the tailing of the [ 18 F] fluoride peak, which elutes shortly after the death volume with a peak maximum at 6 minutes.
  • the [ 18 F] fluoride peak and thus the tailing is greatly reduced.
  • the [ 18 F] fluoride content in the target product fraction of [ 18 F] FDOPA can be reduced by a factor of 5-10 by replacing the injection loop with the prepurification column using a silica gel column as the separation column.
  • the reaction mixture thus obtained and to be purified contains the following components: • 6- [ 18 F] OMFD as desired product, a mixture of isomers of 2, 5 and 6- [18 T F] OMFD,
  • Pre-cleaning column RSpark DE-LG guard column, size - 8.0 x 50 mm, particle size - 12 ⁇ m, Showa Denko Europe GmbH
  • Kieselgelbasis for effective separation of the isomer mixture achieve a high radiochemical and chemical purity.
  • the chemical purity of OMFD is comparable to 99.4% (RP silica gel separation column with dosing loop) and 99.1% (RP silica gel separation column with pre-purification column).
  • FIG. 7 shows the chromatogram of the semi-preparative purification of the reaction mixture of [ 18 F] OMFD preparation using an injection loop silica gel column (prior art).
  • the [ 18 F] fluoride peak forms a strong tailing in Fig. 7, so that the [ 18 F] fluoride content is in the% range even in the target product fraction of the [ 18 F] OMFD.
  • FIG. 8 shows the chromatogram of the same purification when using a polymer-based prepurification column according to the invention.
  • the target substance [ 18 F] OMFD elutes in the chromatogram of the gamma detector between 18 and 19 minutes in a fraction of about 7 ml, while the peak of [ 18 F] fluoride contamination elutes shortly after the death volume with a peak maximum at 6 minutes. From the gamma chromatogram in Figure 8, it can be seen that after separation of the [ 18 F] fluoride using the prepurification column, the [ 18 F] fluoride peak is greatly reduced, thereby increasing the [ 18 F] fluoride content in the target product fraction of the [ 18 F] OMFD can be reduced by a factor of about 15.
  • the reaction mixture thus obtained and to be purified contains inter alia the following components:
  • Pre-cleaning column UltraSep ES RP-18, size - 8 x 60 mm, particle size 30 ⁇ m, separation
  • FIG. 9 shows the chromatogram of the semi-preparative purification of the reaction mixture of the [ 18 F] FMeMcN preparation using an injection loop silica gel column (prior art). It can be seen from the UV chromatogram of FIG. 9 that the peak of the solvent elutes with the death volume of the column between about 5 and 8 minutes. The solvent peak in Fig. 9 forms a tailing so that the concentration of the DMF itself in the target product fraction of [ 18 F] FMeMcN is still in the mg / ml range.
  • FIG. 10 shows the chromatogram of the purification of the same reaction mixture when using a prepurification column according to the invention.
  • the target substance [ 18 F] FMeMcN elutes in the chromatogram of the gamma detector between 17.5 and 18.5 minutes in a fraction of about 3 ml.
  • the peak of the solvent is strong due to the use of the prepurification column reduced.
  • the concentration of DMF in the target product fraction of [ 18 F] FMeMcN can be reduced by a factor greater than 1,400.
  • An influence of the prepurification column on the signal of the gamma detector, which detects the radioactive components in the eluate, is not observed.

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Abstract

The application describes a method for purifying the reaction mixture in manufacturing radiolabeled compounds, in particular 18F-labeled compounds, in particular radiopharmaceuticals, by semi-preparative or preparative liquid chromatography, wherein the reaction mixture first passes a pre-purification column filled with RP material, thereby separating matrix constituents (in particular byproducts and/or solvents) of the reaction mixture, wherein the actual chromatographic purification of the target product is subsequently conducted on a separating column, wherein a RP-HPLC column is preferably used as the separating column.

Description

Verfahren und Anordnung zur Reinigung des Reaktionsgemisches bei der Herstellung von Radiopharmaka Process and assembly for purifying the reaction mixture in the manufacture of radiopharmaceuticals
Die Erfindung betrifft die Herstellung von Radiopharmaka, insbesondere in Verfahren und eine Anordnung zur Reinigung des Reaktionsgemisches bei der Herstellung von Radiopharmaka.The invention relates to the production of radiopharmaceuticals, in particular in processes and an arrangement for purifying the reaction mixture in the manufacture of radiopharmaceuticals.
Radiopharmaka, insbesondere 18F-markierte Radiopharmaka, wie z. B. 6-[18F]fluoro-L3,4-Di- hydroxyphenylalanin ([18F]FDOPA), 3-0-methyl-6-[18F]fluoro-L-Dihydroxyphenylalanin ([18F]OMFD) und [18F]FMeMcN ((+)-trans-l,2,3,5,6,10b-Hexahydro-6-[4-([18F]fluoromethyl- thio)-phenyl]-pyrrolo-[2,l-a]isochinolin), werden bei nuklearmedizinischen Untersuchungen mit der Positronen Emissions Tomographie (PET) vornehmlich zur Bewertung der präsynaptischen dopaminergen Funktion zur Tumordiagnostik und zur Bewertung der Serotonintransporterfunktion im Hirn eingesetzt.Radiopharmaceuticals, in particular 18 F-labeled radiopharmaceuticals, such. 6- [ 18 F] fluoro-L3,4-dihydroxyphenylalanine ([ 18 F] FDOPA), 3-0-methyl-6- [ 18 F] fluoro-L-dihydroxyphenylalanine ([ 18 F] OMFD) and [ 18 F] FMeMcN ((+) - trans-l, 2,3,5,6,10b-hexahydro-6- [4 - ([ 18 F] fluoromethylthio) -phenyl] -pyrrolo- [2, la ] isoquinoline), are used in nuclear medicine examinations with positron emission tomography (PET) primarily for evaluating presynaptic dopaminergic function for tumor diagnosis and for evaluation of serotonin transporter function in the brain.
Diese Produkte werden durch die Reaktion einer geeigneten Vorläufersubstanz (Präkursor) durch elektophile Substitution mit [18F]F2 in einem geeigneten Lösungsmittel (z.B. Freon 11 oder Chloroform) hergestellt. Das [18F]F2-GaS ist mit ca. 100 μMol nicht-radioaktivem F2 geträgert. Der Hauptbestandteil des F2-GaSeS ist somit nicht-radioaktives 19F. Nach dem eigentlichen Fluorierungsschritt des Präkursors findet in einem zweiten Prozessschritt die Abspaltung der Schutzgruppen vom markierten Päkursormolekühl statt. Bedingt durch den Charakter der Reaktion mit [18719F]F2 kann die maximale Aktivitätsausbeute an dem markierten Produkt theoretisch nur 50% betragen. Als Nebenprodukt entsteht bei der Reaktion eine erhebliche Menge an Fluorid ([18F]Fluorid und [19F]Fluorid). In einem dritten Reaktionsschritt wird das Reaktionsgemisch gereinigt und das Endprodukt isoliert. Bei der Reinigung des Reaktionsgemisches wird die semipäparative HPLC verwendet. Gegenstand der Erfindung ist die Verbesserung dieses Reinigungsschrittes.These products are prepared by the reaction of a suitable precursor (precursor) by electophilic substitution with [ 18 F] F 2 in a suitable solvent (eg freon 11 or chloroform). The [ 18 F] F 2 -GaS is supported with approximately 100 μmol of non-radioactive F 2 . The main constituent of the F 2 -GaSeS is thus non-radioactive 19 F. After the actual fluorination step of the precursor, in a second process step the deprotection of the labeled precursor molecule cooling takes place. Due to the nature of the reaction with [ 18719 F] F 2 , the maximum activity yield on the labeled product can theoretically be only 50%. As a byproduct, the reaction produces a significant amount of fluoride ([ 18 F] fluoride and [ 19 F] fluoride). In a third reaction step, the reaction mixture is purified and the end product is isolated. When purifying the reaction mixture, semi-preparative HPLC is used. The invention is the improvement of this cleaning step.
Nach dem Stand der Technik erfolgt diese Reinigung mit Hilfe der Umkehrphasen- Chromatographie (reversed-phase chromatography, RP-Chromatographie) unter Verwendung einer HPLC-Säule, die mit RP- Trennmaterial auf der Basis von Kieselgel (silica gel) gefüllt ist [1, 2]. Problematisch bei dieser Art der HPLC- Reinigung ist die Abtrennung des [18F]Fluorids vom Zielprodukt. Der Peak des Zielproduktes eluiert auf dem „Tailing" des [18F]Fluorid-Peaks und ist somit mit [18F]Fluorid und [19F]Fluorid verunreinigt [3]. Dies wird durch die freien OH- Gruppen des Kieselgelmaterials und deren Anionenaustauscheigenschaft verursacht. Es sind bereits Verfahren zur Verbesserung der Reinigung des Reaktionsgemisches bei der Herstellung von 6-[18F]fluoro-L-DOPA [1] und 3-O-methyl-6-[18F]fluoro-L-DOPA [2] bekannt. Dabei werden an Stelle der bislang benutzten HPLC-Säulen, welche mit RP-Trennmaterial auf der Basis von Kieselgel gefüllt sind, HPLC-Säulen mit RP-Trennmaterial auf der Basis von Polymeren verwendet. Da das Polymermaterial keine Anionenaustauscheigenschaften besitzt, wird kein „Tailing" des [18F]Fluorid-Peaks beobachtet und die Reinheit des Endproduktes kann verbessert werden. Nachteilig an dieser Methode ist, dass zum Einen die Trennleistung der HPLC-Säulen auf Polymerbasis geringer ist als bei HPLC-Säulen auf der Basis von Kieselgel und zum Anderen bei der Herstellung von [ F]FDOPA längere Trennsäulen (2 Trennsäulen mit einer Gesamtlänge von 500 mm) zum Einsatz kommen müssen, um ausreichende Retention und ausreichende Trennwirksamkeit zu erreichen. Der Einsatz von zwei Säulen verursacht höhere Kosten. Im Ergebnis der reduzierten Trennwirksamkeit der HPLC-Säulen auf Polymerbasis kommt es bei der Reinigung von [18F]OMFD zu unzureichender Reinheit. Auch im Falle der Herstellung von [18F]FDOPA kann es zu unzureichender Reinheit kommen, wenn zum Einen der Anteil des [18F]Fluorids im Reaktionsgemisch sehr hoch ist (im Falle niedriger Reaktionsausbeuten beim Fluorierungsschritt), kann der [18F]Fluorid-Anteil in der [18F]FDOP A- Fraktion über 5% anwachsen und liegt damit außerhalb von üblichen Spezifikationen für die radiochemische Reinheit bei der Radiopharmakaherstellung und zum Anderen ist die Trennung vom DOPA und [18F]FDOPA unzureichend.According to the prior art, this purification is carried out with the aid of reversed-phase chromatography (RP chromatography) using an HPLC column which is filled with silica gel (silica gel) RP separation material [1, 2]. The problem with this type of HPLC purification is the separation of the [ 18 F] fluoride from the target product. The peak of the target product elutes on the tailing of the [ 18 F] fluoride peak and is therefore contaminated with [ 18 F] fluoride and [ 19 F] fluoride [3], which is due to the free OH groups of the silica gel material and their Anion exchange property caused. Methods for improving the purification of the reaction mixture in the preparation of 6- [ 18 F] fluoro-L-DOPA [1] and 3-O-methyl-6- [ 18 F] fluoro-L-DOPA [2] are already known , Instead of the hitherto used HPLC columns filled with RP separation material based on silica gel, HPLC columns with RP separation material based on polymers are used. Since the polymer material has no anion exchange properties, no tailing of the [ 18 F] fluoride peak is observed, and the purity of the final product can be improved. [Nachteil Nachteil] A disadvantage of this method is that, on the one hand, the separation efficiency of the polymer-based HPLC columns is less than For example, in the case of silica gel-based HPLC columns, and in the production of [F] FDOPA, longer separation columns (2 columns with a total length of 500 mm) must be used in order to achieve sufficient retention and adequate separation efficiency Columns Cause Increased Costs As a result of the reduced separation efficiency of the polymer-based HPLC columns, the purification of [ 18 F] OMFD is insufficiently pure, and in the case of [ 18 F] FDOPA, inadequate purity may also result on the one hand, the proportion of [ 18 F] fluoride in the reaction mixture is very high (in the case of low reaction yields in the fluorine The [ 18 F] fluoride moiety in the [ 18 F] FDOP A fraction can exceed 5%, which is outside of the usual specifications for radiochemical purity in radiopharmaceutical production and, second, separation from DOPA and [ 18 F] FDOPA inadequate.
Zusammenfassend kann man feststellen, dass beide Verfahren zur HPLC-Reinigung auf der Basis von Kieselgel- Trägermaterial und Polymerträgermaterial Nachteile bei der Reinheit des zu reinigenden Endproduktes aufweisen, da nur eine unzureichende Reinheit des Endproduktes erzielt wird.In summary, it can be stated that both methods for HPLC purification on the basis of silica gel support material and polymer support material have disadvantages in terms of the purity of the final product to be purified, since only insufficient purity of the end product is achieved.
Das Radiopharmakon [18F]FMeMcN ((+)-trans-l,2,3,5,6,10b-Hexahydro-6-[4-([18F]fiuoro- methylthio)-phenyl]-pyrrolo-[2,l-a]isochinolin) wird bei nuklearmedizinischen Untersuchungen mit PET vornehmlich zur Bewertung der Serotonintransporterfunktion im Hirn verwendet. Die Herstellung von [18F]FMeMcN basiert auf der [18F]Fluormethylierung eines geeigneten Thiolates, das als Intermediat aus einem entsprechenden Thioester-Präkursor durch Umsetzung mit einer Base freigesetzt wird. Zunächst wird in Anwesenheit des Phasentransferkatalysators Kryptofϊx® 222 und Kaliumkarbonat das nicht mit Träger versetzte [18F]Fluorid in einer nukleophilen Substitution mit Dibrommethan zum flüchtigen [18F]Fluormethylbromid umgesetzt. Das [18F]Fluormethylbromid wird nach gaschromatographischer Reinigung in die entsprechende Lösung des Thiolatl in Dimethylformamid (DMF) eingeleitet, um das gewünschte [18F]FMeMcN zu bilden. Mittels semipräparativer RP-Chromatographie unter Verwendung einer HPLC-Säule, die mit RP-Trennmaterial auf der Basis von Kieselgel (silica gel) gefüllt ist, wird das Produkt unter Verwendung von Acetonitril und wässriger Ammoniumformiat-Lösung abgetrennt. Nach starker Verdünnung der Produktfraktion mit Wasser erfolgt eine Festphasenextraktion an einer RP-18-Kartusche, um die unerwünschte Bestandteile (Acetonitril, Ammoniumformiat und das Lösungsmittel der Fluorierungsreaktion DMF) abzutrennen. Nach Waschen der Kartusche mit Wasser wird das Produkt mit einer kleinen Menge Ethanol (1 ml) eluiert und danach in eine injektionsfähige Form gebracht [5].The radiopharmaceutical [ 18 F] FMeMcN ((+) - trans-l, 2,3,5,6,10b-hexahydro-6- [4 - ([ 18 F] fluoromethylthio) -phenyl] -pyrrolo- [2 , la] isoquinoline) is used in nuclear medicine examinations with PET primarily for the evaluation of serotonin transporter function in the brain. The preparation of [ 18 F] FMeMcN is based on the [ 18 F] fluoromethylation of a suitable thiolate, which is released as an intermediate from a corresponding thioester precursor by reaction with a base. First, in the presence of a phase transfer catalyst and potassium carbonate Kryptofϊx ® 222 is not mixed with carrier [18 F] fluoride in a nucleophilic substitution with dibromomethane to volatile [18 F] Fluormethylbromid implemented. After purification by gas chromatography, the [ 18 F] fluoromethyl bromide is introduced into the corresponding solution of the thiolate in dimethylformamide (DMF) to form the desired [ 18 F] FMeMcN. The product is separated by means of acetonitrile and aqueous ammonium formate solution by means of semi-preparative RP chromatography using an HPLC column filled with silica-gel-based RP separation material. After strong dilution of the product fraction with water, solid phase extraction is performed on an RP-18 cartridge to separate the undesired components (acetonitrile, ammonium formate and the solvent of the fluorination reaction DMF). After washing the cartridge with water, the product is eluted with a small amount of ethanol (1 ml) and then placed in an injectable form [5].
Es hat sich gezeigt, dass sich während der Festphasenextraktion durch den zeitweise hohen Wassergehalt die Stabilität von [18F]FMeMcN verringert und damit auch die Reinheit des Endproduktes in Bezug aus Zersetzungsprodukte von [18F]FMeMcN. Verwendet man Ethanol (60%)/wässrige NH4OAc-Lösung als Elutionsmittel für die HPLC-Reinigung, ist keine Festphasenextraktion zur Abtrennung des Lösungsmittels des Eluenten erforderlich und man erhält direkt aus dem Eluat der HPLC-Reinigung eine stabile Wirkstofflösung, die durch Verdünnen und Sterilfiltration in eine inj ektions fähige Form überführt werden kann. Allerdings findet man nach diesem Reinigungsverfahren größere Mengen des verwendeten Reaktionslösungsmittels DMF in der Wirkstofflösung. Hier besteht die Gefahr einer Grenzwertüberschreitung durch den Lösungsmittelrest.It has been shown that the stability of [ 18 F] FMeMcN during solid phase extraction is reduced by the high water content and thus also the purity of the final product in terms of decomposition products of [ 18 F] FMeMcN. If ethanol (60%) / aqueous NH 4 OAc solution is used as the eluent for the HPLC purification, no solid-phase extraction is required to remove the solvent of the eluent and a stable solution of the active ingredient is obtained directly from the eluate of the HPLC purification by dilution and sterile filtration can be converted into an injectable form. However, according to this purification process, larger amounts of the reaction solvent DMF used are found in the active substance solution. Here there is the danger of exceeding the limit by the solvent residue.
Die radiopharmazeutischen Anforderungen an die Reinheit des Produkts sind sehr hoch. Radioaktive Nebenprodukte (radio chemische Verunreinigungen, wie z. B. [18F]Fluorid) sind zu vermeiden, da sie zu einer unerwünschten Hintergrundstrahlung und damit zu einem verringerten Kontrast im Tomogramm und zu unnötiger Strahlenbelastung des Patienten führen. Damit wird eine zuverlässige diagnostische Aussage der nuklearmedizinischen Untersuchung erschwert. Des Weiteren sind auch chemische Verunreinigungen in der Produktlösung zu vermeiden um unerwünschte Wirkungen des Radiopharmakons auszuschließen.The radiopharmaceutical requirements for the purity of the product are very high. Radioactive by-products (radio-chemical contaminants, such as [ 18 F] fluoride) should be avoided as they lead to unwanted background radiation and thus to reduced contrast in the tomogram and to unnecessary radiation exposure of the patient. This makes a reliable diagnostic statement of the nuclear medicine examination more difficult. Furthermore, chemical contaminants in the product solution should also be avoided in order to prevent unwanted effects of the radiopharmaceutical.
Aufgabe der Erfindung ist es somit ein vereinfachtes und verbessertes Verfahren und eine Anordnung zur Reinigung des Reaktionsgemisches bei der Herstellung von Radiopharmaka, insbesondere 18F-markierte Radiopharmaka, wie z. B. [18F]FDOPA und [18F]OMFD sowie [18F]FMeMcN, anzugeben. Erfϊndungsgemäß wird die Aufgabe durch die in den Patentansprüchen aufgeführten Merkmale gelöst.The object of the invention is therefore a simplified and improved method and an arrangement for purifying the reaction mixture in the manufacture of radiopharmaceuticals, in particular 18 F-labeled radiopharmaceuticals, such as. For example, [ 18 F] FDOPA and [ 18 F] OMFD and [ 18 F] FMeMcN can be given. Erfϊndungsgemäß the problem is solved by the features listed in the claims.
Nach der eigentlichen Synthese der markierten Zielverbindung (Produkt) muss diese Zielverbindung aus dem Reaktionsgemisch mit Reaktionsnebenprodukten und Lösungsmittel mit hoher Reinheit isoliert werden. Für diese Abtrennung wird häufig die Flüssigkeitschromatographie (LC) eingesetzt. Nach dem Stand von Wissenschaft und Technik wird das Reaktionsgemisch direkt mit Hilfe eines Injektionsventiles und einer Injektionsschleife auf die HPLC-Säule injiziert. Die Zielverbindung wird anschließend säulenchromatographisch gereinigt.After the actual synthesis of the labeled target compound (product), this target compound must be isolated from the reaction mixture with reaction by-products and high purity solvent. For this separation, liquid chromatography (LC) is often used. According to the state of science and technology, the reaction mixture is injected directly onto the HPLC column using an injection valve and an injection loop. The target compound is then purified by column chromatography.
Erfϊndungsgemäß gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Reinigung des Reaktionsgemisches bei der Herstellung von radioaktiven, insbesondere 18F-markierten Verbindungen, insbesondere von Radiopharmaka mittels präparativer oder semipräparative Flüssigkeitschromatographie, insbesondere präparativer oder semipräparativer HPLC (Hochleistungsflüssigkeitschromatographie - engl, high Performance liquid chromatography), wobei eine Kombination von LC-Säulen mit zum Teil unterschiedlicher Selektivität verwendet wird.Erfϊndungsgemäß the object is achieved by a method for purifying the reaction mixture in the production of radioactive, in particular 18 F-labeled compounds, in particular of radiopharmaceuticals by preparative or semipreparative liquid chromatography, in particular preparative or semi-preparative HPLC (high performance liquid chromatography - English, high performance liquid chromatography), where a combination of LC columns with partly different selectivity is used.
Zur Reinigung des Reaktionsgemisches wird eine Vorsäule als Vorreinigungssäule, gefüllt mit RP -Material (Reversed Phase Material), zur Abtrennung des bei der Reaktion verwendeten Lösungsmittels (Matrix) bzw. unerwünschter Nebenprodukte verwendet, während die eigentliche chromatographische Trennung des Reaktionsgemisches auf einer HPLC-Säule (nachfolgend „Trennsäule"), bevorzugt einer RP-HPLC-Säule, durchgeführt wird. Durch Vorreinigungssäule werden Matrixbestandteile (insbesondere Nebenprodukte und/oder Lösungsmittel) des Reaktionsgemisches abgetrennt. Die Matrixbestandteile passieren die Vorreinigungssäule ohne an diese zu binden und werden direkt abgeführt (z. B. in einen Abfallbehälter). Durch einen Waschschritt werden das Totvolumen und damit die restlichen Matrixbestandteile nahezu quantitativ von der Vorreinigungssäule entfernt. Vorteilhaft werden somit die Matrixbestandteile bereits durch die Vorreinigungssäule nahezu quantitativ aus dem chromatographischen System entfernt und gelangen erst gar nicht auf die Trennsäule.To purify the reaction mixture, a precolumn column is used as a prepurification column filled with RP material (reversed phase material) to remove the solvent (matrix) or undesirable by-products used in the reaction, while the actual chromatographic separation of the reaction mixture on an HPLC column ("separation column" in the following), preferably an RP-HPLC column is carried out by pre-cleaning column matrix components (in particular by-products and / or solvents) of the reaction mixture separated .. The matrix components pass through the prepurification without binding to this and are directly removed (z The dead volume and thus the remaining matrix constituents are almost quantitatively removed from the prepurification column by means of a washing step, so that the matrix constituents are already almost quantitatively removed from the chromatographic column by the prepurification column ystem removed and do not even reach the separation column.
Die Trennsäule ist bevorzugt gefüllt mit einem RP-Material auf Basis von Kieselgel (auch Silikagel genannt), vernetzten synthetischen organischen Polymeren (z. B. Polyvinylalkohol, Polystyrol, Copolymere von Styrol und Divinylbenzol oder Polymethacrylate), Aluminiumoxid, Titandioxid, Zirkondioxid, porösem Kohlenstoff oder deren chemischen Modifizierungen. Die Vorreinigungssäule kann je nach Anwendungsfall ebenfalls mit einem der genanten Materialien befüllt werden, wobei die Materialien für Trennsäule und Vorreinigungssäule gleich oder unterschiedlich sein können.The separation column is preferably filled with an RP material based on silica gel (also called silica gel), crosslinked synthetic organic polymers (for example polyvinyl alcohol, Polystyrene, copolymers of styrene and divinylbenzene or polymethacrylates), alumina, titania, zirconia, porous carbon or their chemical modifications. Depending on the application, the prepurification column can likewise be filled with one of the specified materials, the materials for separation column and prepurification column being the same or different.
Die erfindungsgemäße Kombination aus Vorreinigungssäule und Trennsäule wird durch eine Säulenschalttechnik realisiert, wobei an Stelle der üblicherweise am Injektionsventil montierten Dosierschleife (s. Abb.l) eine Vorreinigungssäule (s. Abb. 2 und 3) zum Einsatz kommt.The combination of precleaning column and separating column according to the invention is realized by a column switching technique, wherein a pre-cleaning column (see Fig. 2 and 3) is used instead of the dosing loop usually mounted on the injection valve (see Fig. 1).
Bevorzugt wird eine online Reinigung und Konzentration des Produktes aus dem Reaktionsgemisches mit Hilfe einer Säulenschalttechnik unter Verwendung eines herkömmlichen HPLC-Injektionsventils als Probenaufgabesystem realisiert. Dabei wird jedoch eine HPLC-Vorreinigungssäule, gefüllt mit RP-Material, anstelle der normalerweise verwendeten Dosierschleife an einem 2-Positions-6-Wege-HPLC-Injektionsventil montiert.Preferably, an online purification and concentration of the product from the reaction mixture is realized by means of a column switching technique using a conventional HPLC injection valve as a sample introduction system. However, an HPLC prepurification column filled with RP material is mounted on a 2-position 6-way HPLC injection valve instead of the normally used dosing loop.
Diese Technik erlaubt die Anwendung des Verfahrens durch die einfache Modifikation einer bestehenden Anlage, ohne weitere zusätzliche Hardwarekomponenten. Diese Vorreinigung ist leicht zu automatisieren und lässt sich vorteilhaft fernbedient durchführen.This technique allows the method to be used by simply modifying an existing plant without additional hardware components. This pre-cleaning is easy to automate and can advantageously be carried out remotely.
Der wesentliche Vorteil bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in der Erreichbarkeit einer höheren Reinheit des Endproduktes durch das neue Verfahren zur HPLC- Reinigung des Reaktionsgemisches.The main advantage of using the method according to the invention is the accessibility of a higher purity of the end product by the new method for HPLC purification of the reaction mixture.
Außerdem treten weitere nachstehend aufgeführte Vorteile auf:In addition, there are other advantages listed below:
1. Bei der Herstellung von [18F]FDOPA ist es nicht mehr erforderlich mit zwei HPLC-Säulen von je 250 mm Länge zu arbeiten, da die Retention und die Trennwirkung einer RP-HPLC- Säulen auf der Basis von Kieselgel mit einer Länge von 250 mm ausreichende Trennergebnisse liefert.1. In the preparation of [ 18 F] FDOPA, it is no longer necessary to work with two HPLC columns of 250 mm length each, since the retention and the separation efficiency of RP-HPLC columns based on silica gel with a length of 250 mm provides sufficient separation results.
2. Mit der Säulenschalttechnik mit Rückelution wird eine Aufkonzentrierung der Substanzen auf der Vorreinigungssäule erreicht und das Injektionsvolumen auf die Trennsäule wird reduziert, wodurch die Trennung auf der Trennsäule verbessert wird. 3. Das Verfahren kann ohne zusätzlichen gerätetechnischen Aufwand realisiert werden, indem man die Vorsäule, die normalerweise als Schutzsäule dem Schutz der Trennsäule dient und direkt vor dieser in Reihe geschalten ist (s. Abb. 11) als Vorreinigungssäule am Injektionsventil montiert (s. Abb. 2 und Abb. 3).2. With the column switching technique with re-elution, a concentration of the substances is achieved on the prepurification column and the injection volume is reduced to the separation column, whereby the separation on the separation column is improved. 3. The process can be carried out without additional equipment expense by mounting the precolumn, which normally serves as a protective column to protect the separation column and is connected directly in series (see Fig. 11) as a pre-cleaning column on the injection valve (see Fig 2 and Fig. 3).
4. Eine zusätzliche Pumpe und Dosiervorrichtung, wie sie für die Anwendung in der analytischen HPLC beschrieben wird (s. Abb. 4 Anreicherungsmethode zur Anreicherung des Zielproduktes & Matrixabtrennung -& Abb. 5 - Stripping Methode zur Abtrennung von Matrixkomponenten) sind nicht erforderlich.4. An additional pump and dosing device as described for use in analytical HPLC (see Fig. 4 Enrichment method for enrichment of the target product & matrix separation - & Fig. 5 - Stripping method for the separation of matrix components) are not required.
Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand zweier Anwendungsmöglichkeiten, a.) zur Abtrennung von störenden Nebenprodukten und b.) zur Abtrennung des (bei der Herstellung verwendeten) Lösungsmittels erläutert.In the following, the method according to the invention will be explained with reference to two possible applications, a.) For the separation of interfering by-products and b.) For the separation of the (used in the preparation) solvent.
Die erste Anwendungsmöglichkeit zur Abtrennung von störenden Nebenprodukten kann vorteilhaft insbesondere zur Reinigung von Produkten, die durch elektrophile Substitution hergestellt werden, eingesetzt werden. Bei diesen Prozessen ist das Präkursormolekül mit Schutzgruppen versehen, die nach der elektrophilen Substitution abgetrennt werden. Dies betrifft insbesondere die Herstellung von 18F-markierten Radiopharmaka 6-[18F]fluoro-L-DOPA ([18F]FDOPA) und 3-O-methyl-6-[18F]fiuoro-L-DOPA ([18F]OMFD) oder anderen Produktion, die durch Fluorierung mit F2-GaS (insbesondere [18F]F2), gewonnen werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden hier vorteilhaft insbesondere die radiochemische Verunreinigung [18F]Fluorid abgetrennt.The first possible use for the separation of interfering by-products can be advantageously used in particular for the purification of products which are produced by electrophilic substitution. In these processes, the precursor molecule is provided with protecting groups which are separated after electrophilic substitution. This applies in particular to the production of 18 F-labeled radiopharmaceuticals 6- [ 18 F] fluoro-L-DOPA ([ 18 F] FDOPA) and 3-O-methyl-6- [ 18 F] fluoro-L-DOPA ([ 18 F] OMFD) or other production obtained by fluorination with F 2 -GaS (especially [ 18 F] F 2 ). By the method according to the invention, in particular the radiochemical impurity [ 18 F] fluoride is advantageously separated here.
Die zweite Anwendungsmöglichkeit zur Abtrennung eines unerwünschten Lösungsmittels, insbesondere aprotischen organischen Lösungsmitteln kann beispielsweise bei der Herstellung des 18F-markierten Radiopharmakons [18F]FMeMcN durch nukleophilen Fluorierung vom verwendeten Lösungsmittel Dimethylformamid eingesetzt werden.The second possible application for the separation of an undesired solvent, in particular aprotic organic solvents, can be used, for example, in the preparation of the 18 F-labeled radiopharmaceutical [ 18 F] FMeMcN by nucleophilic fluorination of the solvent dimethylformamide used.
Das RP-Material der HPLC-Vorreinigungssäule wird für die Abtrennung von unerwünschten Nebenprodukten (erste Anwendungsmöglichkeit), die insbesondere bei der Herstellung von [18F]FDOPA und [18F]OMFD auftreten, verwendet. Vorzugsweise ist das RP-Material der HPLC- Vorreinigungssäule auf Polymerbasis hergestellt, bevorzugt werden hydrophobe synthetische organische Polymere, wie z. B. Copolymere von Styrol und Divinylbenzol, Polystyrol oder Polymethacrylate.The RP material of the HPLC prepurification column is used for the separation of unwanted by-products (first application) which occur in particular in the preparation of [ 18 F] FDOPA and [ 18 F] OMFD. Preferably, the RP material is the Hydrophobic synthetic organic polymers, such as. As copolymers of styrene and divinylbenzene, polystyrene or polymethacrylates.
Der Erfindung liegt insoweit der Gedanke zu Grunde, durch die Kombination der unterschiedlichen Selektivität von HPLC-Säulen auf Polymerbasis von HPLC-Säulen auf Basis von Kieselgel mit der hohen Trennwirkung die Reinheit der Produkte verbessert werden kann.In this respect, the invention is based on the idea that the combination of the different selectivity of polymer-based HPLC columns of HPLC columns based on silica gel with the high separation efficiency can improve the purity of the products.
Alternativ wird das RP-Material der HPLC-Vorreinigungssäule für die Abtrennung eines organischen Lösungsmittels (zweite Anwendungsmöglichkeit), welches insbesondere bei der Herstellung von [18F]FMeMcN anfällt, verwendet. Hier ist das RP-Material der HPLC- Vorreinigungssäule bevorzugt aus Kieselgel. Wenn es keine chemischen bzw. chromatographische Gründe für die Verwendung von Säulen unterschiedlicher Selektivität gibt, ist immer RP-Material auf der Basis von Kieselgel das Material der Wahl, da mit diesem Trägermaterial Trennungen mit höherer Effizienz erreicht werden können. Bei Kieselgel ist die Oberfäche mit Alkylketten modifiziert, damit es hydrophobe Eigenschaften erhält - bei Polymermaterial ist die Oberfläche ohne Modifizierung hydrophob.Alternatively, the RP material of the HPLC prepurification column for the separation of an organic solvent (second application), which is obtained in particular in the production of [ 18 F] FMeMcN, is used. Here, the RP material of the HPLC prepurification column is preferably made of silica gel. If there are no chemical or chromatographic reasons for using different selectivity columns, then silica-based RP material is always the material of choice, as higher efficiency separations can be achieved with this support material. For silica gel, the surface is modified with alkyl chains to give it hydrophobic properties - for polymer material, the surface is hydrophobic without modification.
Als Trägermaterial für die HPLC-Vorreinigungssäule kommt je nach Applikation RP-Material auf der Basis von Kieselgel oder Polymeren zum Einsatz. Dabei sind die Kenngrößen (Partikelform, Porengröße, Oberfläche, Stabilität) für das Tragermateial mit normalen kommerziellen Materialien, die für die präparative/semipräparative Trennungen verwendet werden, vergleichbar.Depending on the application, RP material based on silica gel or polymers is used as carrier material for the HPLC prepurification column. The characteristics (particle shape, pore size, surface area, stability) for the support material are comparable to normal commercial materials used for preparative / semi-preparative separations.
Im Unterschied zur Trennsäule muss man die Partikelgröße des Trägermaterials für die HPLC- Vorreinigungssäule so wählen, dass der Transport der Flüssigkeiten (Reaktionsgemisch, Spülflüssigkeit) durch die Säule mit Hilfe eines Gasüberdruckes (z.B. 1 - 4 bar) realisiert werden kann. Dies bedeutet, dass Trägermaterialien mit größeren Partikelgrößen als für die Trennsäule zum Einsatz kommen, wo üblicherweise eine Pumpe für den Transport der Flüssigkeit (Eluent) verwendet wird. Dazu kann man Trägermaterial auf Polymerbasis mit Partikelgröße von z.B. ca. 12 μm bei einer Säulendimension von 50 mm Länge und 8 mm Innendurchmesser verwenden. Bei der Verwendung von Trägermaterial auf der Basis von Kieselgel kann Trägermaterials mit einem Partikeldurchmesser von ca. 30 μm bei einer Säulendimension von 60 mm Länge und 8 mm Innendurchmesser verwendet werden. Solche HPLC-Vorreinigungssäulen sind im Handel als Vor- oder Schutzsäulen verfügbar. Die Erfindung betrifft auch die Verwendung einer Anordnung enthaltend i. ein Probenaufgabesystem mit einer Vorreinigungssäule, gefüllt mit RP-Material, und ii. eine RP-HPLC-Säule auf Basis von Kieselgel als Trennsäule zur Reinigung des Reaktionsgemisches bei der Herstellung von radioaktiv markierten Verbindungen, insbesondere Radiopharmaka. Das Probenaufgabesystem enthält bevorzugt ein HPLC-Injektionsventil wobei die Vorreinigungssäule anstelle einer Dosierschleife an einem 2- Positions-6-Wege-HPLC-Injektionsventil montiert ist.In contrast to the separation column, the particle size of the carrier material for the HPLC prepurification column must be selected such that the transport of the liquids (reaction mixture, rinsing liquid) through the column can be achieved with the aid of a gas overpressure (eg 1 to 4 bar). This means that carrier materials are used with larger particle sizes than for the separation column, where usually a pump for the transport of the liquid (eluent) is used. For this purpose, it is possible to use polymer-based carrier material having a particle size of, for example, about 12 μm with a column dimension of 50 mm in length and 8 mm in internal diameter. When using support material based on silica gel support material with a particle diameter of about 30 microns with a column dimension of 60 mm in length and 8 mm inner diameter can be used. Such HPLC prepurification columns are commercially available as guard columns or guard columns. The invention also relates to the use of an arrangement comprising i. a sample introduction system with a prepurification column filled with RP material, and ii. a RP-HPLC column based on silica gel as a separation column for purifying the reaction mixture in the preparation of radiolabeled compounds, in particular radiopharmaceuticals. The sample delivery system preferably includes an HPLC injection valve with the prepurification column mounted on a 2- position 6-way HPLC injection valve rather than a metering loop.
Die erfindungsgemäße Anordnung der einzelnen Komponenten ist in den Abbildungen 2 und 3 schematisch dargestellt.The arrangement of the individual components according to the invention is shown schematically in Figures 2 and 3.
Bei der online Reinigung des Reaktionsgemisches geht man bevorzugt wie folgt vor:In the case of the on-line purification of the reaction mixture, preference is given to the following:
Variante A: Rückelution (auch beispielhaft erläutert durch Abb. 2):Variant A: back-elution (also exemplified by Fig. 2):
Die Vorreinigungssäule X wird am HPLC Injektionsventil I, bevorzugt an den Anschlüssen 3 und 6, mit Hilfe eine Kapillarleitung angeschlossen. Das Reaktionsgemisch wird aus einem Reservoir (z.B. direkt aus dem Reaktionsgefäß IX) durch Beaufschlagen mit Druck des Hilfsgases VII durch die Vorreinigungssäule X gedrückt. Dabei befindet sich das Injektionsventil I in der Stellung „Load". Ein Filter XI dient der Abtrennung von Feststoffen und Gasblasen aus dem Reaktionsgemisch. Das Zielprodukt wird in der Vorreinigungssäule X sorbiert, während die verdrängte Flüssigkeit über einen Überlauf, bevorzugt am Anschluss 2, zum Abfall VI gelangt.The pre-cleaning column X is connected to the HPLC injection valve I, preferably at the terminals 3 and 6, by means of a capillary. The reaction mixture is forced from a reservoir (e.g., directly from the reaction vessel IX) by pressurizing the auxiliary gas VII through the pre-purification column X. In this case, the injection valve I is in the "load" position A filter XI is used to separate solids and gas bubbles from the reaction mixture The target product is sorbed in the prepurification column X, while the displaced liquid via an overflow, preferably at port 2 to Waste VI arrives.
Danach wird die Vorreinigungssäule X mit Waschlösung eluiert, um unerwünschte Bestandteile des Reaktionsgemisches (vorrangig [18F]Fluorid und Lösungsmittel) von der Vorreinigungssäule X zu spülen. Das Volumen der Spülflüssigkeit ist so bemessen, dass die Matrixbestandteile (Nebenprodukte, Lösungsmittel) von der Säule eluiert werden aber die Zielsubstanz auf der Säule retardiert (zurückgehalten) wird.Thereafter, the prepurification column X is eluted with wash solution to rinse unwanted components of the reaction mixture (primarily [ 18 F] fluoride and solvent) from the prepurification column X. The volume of the rinsing liquid is such that the matrix constituents (by-products, solvents) are eluted from the column but the target substance on the column is retarded (retained).
Danach wird das Injektionsventil I in die „Injecf'-Position gebracht. Dabei wird die Vorreinigungssäule X in Reihe mit der Trennsäule III geschalten. Die Vorreinigungssäule X ist so an dem Injektionsventil angeschlossen, dass der Eluentenstrom, der durch die HPLC-Pumpe IV gefördert wird, die Vorreinigungssäule X im Vergleich zur Proben- und Waschlösung in umgekehrter Richtung durchströmt. Damit werden die auf der Vorreinigungssäule X verbliebenen Bestandteile des Reaktionsgemisches zurück eluiert. Durch diese Rückelution findet eine Konzentrierung der Zielsubstanz statt und sie wird quasi gleichzeitig von der Vorreinigungssäule X auf die Trennsäule III als Bolus injiziert.Thereafter, the injection valve I is brought into the "Injecf" position. The pre-cleaning column X is connected in series with the separation column III. The pre-cleaning column X is connected to the injection valve so that the eluent flow, which is conveyed by the HPLC pump IV, the pre-cleaning column X compared to the sample and washing solution in flows through the reverse direction. Thus, the remaining of the pre-purification column X components of the reaction mixture are eluted back. As a result of this re-elution, a concentration of the target substance takes place and it is virtually simultaneously injected from the pre-purification column X onto the separation column III as a bolus.
Anschließend findet eine normale Auftrennung der auf der Vorreinigungssäule X retardierten Bestandteile des Reaktionsgemisches auf der Trennsäule III statt, wobei die Matrixbestandteile schon abgetrennt sind.Subsequently, a normal separation of the retarded on the prepurification X components of the reaction mixture on the separation column III, the matrix components are already separated.
Variante B: Vorelutkm (auch beispielhaft erläutert durch Abb. 3)Variant B: Vorelutkm (also exemplified by Fig. 3)
Einen vergleichbaren Effekt kann man erreichen, wenn man im Unterschied zur Variante 1 die Anschlüsse, an die das Reaktionsgefäß IX und der Abfallbehälter VI, angeschlossen sind (bevorzugt die Anschlüsse 1 und 2), am Injektionsventil vertauscht, d. h. die Vorreinigungssäule X ist in dieser Variante so an dem Injektionsventil angeschlossen, dass der Eluentenstrom, der durch die HPLC-Pumpe IV gefördert wird, die Vorreinigungssäule X im Vergleich zur Proben- und Waschlösung in derselben Richtung durchströmt.A comparable effect can be achieved if, in contrast to variant 1, the connections to which the reaction vessel IX and the waste container VI are connected (preferably the connections 1 and 2) are interchanged at the injection valve, ie. H. in this variant, the precleaning column X is connected to the injection valve such that the eluent stream, which is conveyed by the HPLC pump IV, flows through the precleaning column X in the same direction as compared to the sample and washing solution.
Auch in dieser Variante wird das Reaktionsgemisch aus einem Reservoir (z.B. direkt aus dem Reaktionsgefäß IX) durch Beaufschlagen mit Druck des Hilfsgases VII durch die Vorreinigungssäule X gedrückt. Dabei befindet sich das Injektionsventil I in der Stellung „Load". Ein Filter XI dient der Abtrennung von Feststoffen und Gasblasen aus dem Reaktionsgemisch. Das Zielprodukt wird in der Vorreinigungssäule X sorbiert, während die verdrängte Flüssigkeit über einen Überlauf, bevorzugt am Anschluss 2, zum Abfall VI gelangt. Danach wird die Vorreinigungssäule X mit Waschlösung eluiert, um unerwünschte Bestandteile des Reaktionsgemisches (vorrangig [18F]Fluorid und Lösungsmittel) von der Vorreinigungssäule X zu spülen. Das Volumen der Spülflüssigkeit ist so bemessen, dass die Matrixbestandteile (Nebenprodukte, Lösungsmittel) von der Säule eluiert werden aber die Zielsubstanz auf der Säule retardiert (zurückgehalten) wird.Also in this variant, the reaction mixture from a reservoir (eg directly from the reaction vessel IX) is pressed by applying pressure of the auxiliary gas VII through the pre-cleaning column X. In this case, the injection valve I is in the "load" position A filter XI is used to separate solids and gas bubbles from the reaction mixture The target product is sorbed in the prepurification column X, while the displaced liquid via an overflow, preferably at port 2 to Waste VI is passed in. The prepurification column X is then eluted with wash solution to rinse undesired components of the reaction mixture (primarily [ 18 F] fluoride and solvent) from the prepurification column X. The volume of the rinse liquid is such that the matrix components (by-products, solvents ) are eluted from the column but the target substance on the column is retarded (retained).
Danach wird das Injektionsventil I in die „Inject "-Position gebracht. Dabei wird die Vorreinigungssäule X in Reihe mit der Trennsäule III geschalten.Thereafter, the injection valve I is brought into the "Inject" position, whereby the pre-cleaning column X is connected in series with the separation column III.
In dieser Variante durchströmt der Eluent jedoch nachdem man das Injektionsventil in die Position „Inject" gestellt hat die Vorreinigungssäule X in der derselben Richtung wie die Proben- und Waschlösung. Damit werden die in der Vorreinigungssäule X verbliebenen Bestandteile des Reaktionsgemisches in die gleiche Richtung weiter eluiert und Bestandteile werden in der Reihenfolge wie sie von der Vorreinigungssäule eluiert werden auf Trennsäule überführt. Anschließend findet die weitere Auftrennung der Bestandteile des Reaktionsgemisches statt, wobei die Matrixbestandteile abgetrennt sind.In this variant, however, after placing the injection valve in the "Inject" position, the eluent flows through the pre-cleaning column X in the same direction as the Sample and wash solution. Thus, the components of the reaction mixture remaining in the prepurification column X are further eluted in the same direction, and components are transferred to the separation column in the order they are eluted from the prepurification column. Subsequently, the further separation of the constituents of the reaction mixture takes place, wherein the matrix components are separated.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Abbildungen und Ausführungsbeispiele und Vergleichsbeispiele näher erläutert ohne auf diese beschränkt zu sein.The invention will be explained in more detail with reference to the following figures and embodiments and comparative examples without being limited to these.
Dabei werden folgende Bezugszeichen verwendet:The following reference symbols are used:
I HPLC InjektionsventilI HPLC injection valve
II InjektionsschleifeII injection loop
III HPLC SäuleIII HPLC column
IV von HPLC PumpeIV of HPLC pump
V von ReaktionsgefäßV from reaction vessel
VI zum AbfallVI to the garbage
VII Eingang HilfsgasVII input auxiliary gas
VIII Eingang SpülflüssigkeitVIII inlet flushing fluid
IX ReaktionsgefäßIX reaction vessel
X VorreinigungssäuleX pre-cleaning column
XI FilterXI filters
XII SchutzsäuleXII protective pillar
Das Reaktionsgemisch wird gepunkelt dargestellt ( ■""■■■"""" ) Der Eluent wird durch eine Füllung (mm ), das Hilfsgas durch ungefüllte Bereiche ( = ), die Spülfüssigkeit durch eineThe reaction mixture is darkened ( ■ "" ■■■ """"). The eluent is replaced by a filling (mm), the auxiliary gas by unfilled areas (=), the flushing liquid by a
Schraffur links oben nach rechts unten (8^8" ) und die Flussrichtung durch Pfeile ( ^ ) dargestellt. Das Zielprodukt wird durch eine Schraffur von links unten nach rechts oben { WWM ) dargestellt.Hatching top left to bottom right ( 8 ^ 8 ") and the flow direction indicated by arrows (^) The target product is represented by hatching from bottom left to top right (WWM).
Abb. 1 zeigt eine am Injektionsventil montierte Dosierschleife (Vergleichsbeispiel), welche nach dem Stand der Technik üblicherweise zum Auftragen einer Probe auf eine semipräparative HPLC Säule verwendet wird.Fig. 1 shows a metering loop mounted on the injection valve (comparative example), which according to the prior art is usually used for applying a sample to a semipreparative HPLC column.
Abb. Ia zeigt das Injektionsventil in Ausgangsposition (Injektposition). Abb. Ib zeigt das Injektionsventil in Beladeposition zum partiellen Befallen der Injektionsschleife mit der Probe (Reaktionsgemisch).Fig. Ia shows the injection valve in the initial position (injection position). Fig. Ib shows the injection valve in loading position for partially infilling the injection loop with the sample (reaction mixture).
Abb. I c zeigt das Injektionsventil in Beladeposition zum partiellen Befallen der Injektionsschleife mit Spülfiüssigkeit.Fig. I c shows the injection valve in loading position for partial infestation of the injection loop with Spülfiüssigkeit.
Abb. I d zeigt das Injektionsventil in Injektionsposition zum Auftrag der Probe (Reaktionsgemisch) & Spülflüssigkeit auf die HPLC Säule.Fig. I d shows the injection valve in injection position for applying the sample (reaction mixture) & rinsing liquid to the HPLC column.
Abb. I e zeigt das Injektionsventil in Injektionsposition nach der Reinigung des Reaktionsgemisches ist das System bereit für nächste Trennung.Fig. I e shows the injection valve in injection position after the reaction mixture has been cleaned, the system is ready for next separation.
Abb. 2 zeigt schematisch eine erfmdungsgemäße Anordnung zur Online Vorreinigung einer Probe (Reaktionsgemisch) unter Verwendung eines HPLC Injektionsventils mit Vorreinigungssäule - Variante A - mit Rückelution.Fig. 2 shows schematically an inventive arrangement for the online pre-cleaning of a sample (reaction mixture) using an HPLC injection valve with pre-cleaning column - variant A - with re-elution.
Abb. 2a zeigt das Injektionsventil in Ausgangsposition (Injektposition).Fig. 2a shows the injection valve in the initial position (injection position).
Abb . 2b zeigt das Injektionsventil in Beladeposition beim Dosieren der ProbeFig. 2b shows the injection valve in loading position when dosing the sample
(Reaktionsgemisch) auf die Vorreinigungssäule.(Reaction mixture) on the prepurification column.
Abb. 2c zeigt das Injektionsventil am Ende der Dosierung der Probe (Reaktionsgemisch) auf dieFig. 2c shows the injection valve at the end of the dosage of the sample (reaction mixture) on the
Vorreinigungssäule.Vorreinigungssäule.
Abb. 2d zeigt das Injektionsventil in Beladeposition nach dem Einfüllen der Spülfiüssigkeit in das Reaktionsgefäß.Fig. 2d shows the injection valve in loading position after filling the Spülfiüssigkeit in the reaction vessel.
Abb. 2e zeigt das Injektionsventil in Beladeposition beim Dosieren der Spülflüssigkeit auf die Vorreinigungssäule.Fig. 2e shows the injection valve in loading position when dosing the rinsing liquid on the pre-cleaning column.
Abb. 2f zeigt das Injektionsventil in Beladeposition am Ende der Dosierung der Spülflüssigkeit auf die Vorreinigungssäule.Fig. 2f shows the injection valve in loading position at the end of the dosing of the rinsing liquid on the pre-cleaning column.
Abb. 2g zeigt das Injektionsventil in Injektposition zum Dosieren der Probe & Spülflüssigkeit auf die HPLC Säule (Trennsäule).Fig. 2g shows the injection valve in injection position for dosing the sample & rinsing liquid on the HPLC column (separation column).
Abb. 2h zeigt das Injektionsventil in Injektposition bei der Reinigung der Probe auf der HPLCFig. 2h shows the injection valve in the inject position during the cleaning of the sample on the HPLC
Säule (Trennsäule).Column (separation column).
Abb. 3 zeigt schematisch eine erfmdungsgemäße Anordnung zur Online Vorreinigung einer Probe (Reaktionsgemisch) unter Verwendung eines HPLC Injektionsventils mit Vorreinigungssäule - Variante B - mit Vorelution. Abb. 3a zeigt das Injektionsventil in Ausgangsposition (Injektposition).FIG. 3 shows schematically an arrangement according to the invention for the on-line pre-purification of a sample (reaction mixture) using an HPLC injection valve with pre-purification column - variant B - with pre-elution. Fig. 3a shows the injection valve in the initial position (injection position).
Abb. 3b zeigt das Injektionsventil in Beladeposition beim Dosieren der Probe (Reaktionsgemisch) auf die Vorreinigungssäule.Fig. 3b shows the injection valve in loading position when dosing the sample (reaction mixture) on the prepurification column.
Abb. 3c zeigt das Injektionsventil am Ende der Dosierung der Probe (Reaktionsgemisch) auf die Vorreinigungssäule.Fig. 3c shows the injection valve at the end of the dosage of the sample (reaction mixture) on the prepurification column.
Abb. 3d zeigt das Injektionsventil in Beladeposition nach dem Einfüllen der Spülflüssigkeit in das Reaktionsgefäß.Fig. 3d shows the injection valve in loading position after filling the rinsing liquid in the reaction vessel.
Abb. 3e zeigt das Injektionsventil in Beladeposition beim Dosieren der Spülflüssigkeit auf die Vorreinigungssäule.Fig. 3e shows the injection valve in loading position when dosing the rinsing liquid on the pre-cleaning column.
Abb. 3f zeigt das Injektionsventil in Beladeposition am Ende der Dosierung der Spülflüssigkeit auf die Vorreinigungssäule.Fig. 3f shows the injection valve in the loading position at the end of the dosing of the rinsing liquid on the pre-cleaning column.
Abb. 3g zeigt das Injektionsventil in Injektposition zum Dosieren der Probe & Spülflüssigkeit auf die HPLC Säule (Trennsäule).Fig. 3g shows the injection valve in injection position for dosing the sample & rinse liquid on the HPLC column (separation column).
Abb. 3h zeigt das Injektionsventü in Injektposition bei der Reinigung der Probe auf der HPLC Säule (Trennsäule).Fig. 3h shows the injection valve in injection position during the cleaning of the sample on the HPLC column (separation column).
Abb. 4 zeigt zum Vergleich eine aus dem Stand der Technik bekannte Anordnung zur Anreicherung des Zielproduktes und Matrixabtrennung für analytische Zwecke.Fig. 4 shows for comparison a known from the prior art arrangement for enrichment of the target product and matrix separation for analytical purposes.
Abb. 5 zeigt zum Vergleich eine Aus dem Stand der Technik bekannte Anordnung zum Stripping (Abtrennung von Matrixkomponenten) für analytische Zwecke.FIG. 5 shows, for comparison, an arrangement known from the prior art for stripping (separation of matrix components) for analytical purposes.
Abb. 6 zeigt schematisch eine kommerzielle Anlage zur Herstellung von [18F]FDOPA, in welcher die HPLC-Aufreinigung erfindungsgemäß modifiziert wurde. Dabei wurde die Injektionsschleife durch eine Vorreinigungssäule zur online Festphasenextraktion ersetzt.Fig. 6 shows schematically a commercial plant for the production of [ 18 F] FDOPA, in which the HPLC purification was modified according to the invention. The injection loop was replaced by a pre-purification column for online solid phase extraction.
Die Chromatogramme in den Abb. 7 bis Abb. 10 werden nachfolgend in den Ausführungsbeispielen erläutert. Auf der X-Achse wird jeweils die Zeit in Minuten angegeben. Auf der Y-Achse werden entweder die Werte des Gamma-Detektors (cps counts per second - Zählschritte pro Sekunde) oder die Werte des UV-Detektors (mAU = milli-absorbance-units - Milli-Absorbtionseinheiten) aufgetragen.The chromatograms in Fig. 7 to Fig. 10 are explained below in the embodiments. The time in minutes is given on the X-axis. On the Y-axis, either the values of the gamma detector (cps counts per second) or the values of the UV detector (mAU = milli-absorbance units - Milli absorbance units) are plotted.
Abb. 11 zeigt zusätzlich zu der Anordnung aus Abb. 1 eine nach dem Stand der Technik in Reihe vor die Trennsäule montierte Vor- bzw. Schutzsäule. Ausführungsbeispiel 1 : online Vorreinigung des Reaktionsgemisches bei der Herstellung von [18FlFDOPAFig. 11 shows in addition to the arrangement of Fig. 1 a prior art in series in front of the separation column mounted pre- and protection column. Exemplary Embodiment 1: Online Pre-purification of the Reaction Mixture in the Preparation of [ 18 FlFDOPA
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Vorreinigung eines Reaktionsgemisches bei derThe invention is described below with reference to the pre-purification of a reaction mixture in the
Herstellung von [18F]FDOPA in der HPLC-Anlage gemäß Abb. 6 erläutert.Preparation of [ 18 F] FDOPA in the HPLC system according to Fig. 6 explained.
Die Herstellung von [18F]FDOPA wird wie im Stand der Technik [3] beschrieben durchgeführt.The preparation of [ 18 F] FDOPA is carried out as described in the prior art [3].
Das so erhaltene und zu reinigende Reaktionsgemisch enthält folgende Komponenten:The reaction mixture thus obtained and to be purified contains the following components:
• [18F]FDOPA als gewünschtes Produkt,• [ 18 F] FDOPA as desired product,
• DOPA, [18F] / [19F] Teilhydrolysate des fluorierten Präkursors,DOPA, [ 18 F] / [ 19 F] partial hydrolyzates of the fluorinated precursor,
• Verunreinigung von [18F]Fluorid und [19F]Fluorid,Contamination of [ 18 F] fluoride and [ 19 F] fluoride,
• Lösungsmittel und Säure.• solvent and acid.
Zur online Reinigung des Reaktionsgemisches geht man erfindungsgemäß wie folgt vor:For the on-line purification of the reaction mixture, the following steps are carried out according to the invention:
I. Das Reaktionsgemisch wird aus einem Reservoir (z.B. direkt aus dem Reaktor) durch Beaufschlagen mit Druck durch die Vorreinigungssäule gedrückt. Dabei befindet sich das Injektionsventil in der Stellung „Load". Ein Filter dient der Abtrennung von Feststoffen und von Gasblasen aus dem Reaktionsgemisch. Das Zielprodukt wird in der Säule sorbiert, während die verdrängte Flüssigkeit über einen Überlauf zum „WASTE" gelangt. Danach wird die Vorreinigungssäule mit Waschlösung aus den Vorratsgefäßen 3 & 4 eluiert, um Matrixbestandteile des Reaktionsgemisches (vorrangig [18F]Fluorid) von der Vorreinigungssäule zu spülen. Das Volumen der Waschlösung mit 4 ml ist so bemessen, dass die Matrixbestandteile von der Säule eluiert werden aber die Zielsubstanz [18F]FDOPA auf der Säule retardiert (zurückgehalten) wird.I. The reaction mixture is forced out of a reservoir (eg directly from the reactor) by applying pressure through the prepurification column. The injection valve is in the "Load" position, and a filter is used to separate solids and gas bubbles from the reaction mixture.The target product is sorbed in the column while the displaced liquid passes through an overflow to the "WASTE". Thereafter, the prepurification column is eluted with wash solution from reservoirs 3 & 4 to rinse matrix constituents of the reaction mixture (primarily [ 18 F] fluoride) from the prepurification column. The volume of the 4 ml wash solution is such that the matrix components are eluted from the column but the target substance [ 18 F] FDOPA on the column is retarded.
IL Danach wird das Injektionsventil in die „Injecf'-Position gebracht. Dabei wird die Vorreinigungssäule in Reihe mit der Trennsäule geschalten. Die Vorreinigungssäule ist so an dem Injektionsventil angeschlossen, dass der Eluentenstrom, der durch die HPLC- Pumpe gefördert wird, die Vorreinigungssäule im Vergleich zur Proben- und Waschlösung in umgekehrter Richtung durchströmt. Damit werden die auf der Vorreinigungssäule verbliebenen Bestandteile des Reaktionsgemisches zurück eluiert. Dadurch diese Rückelution findet eine Konzentrierung der Bestandteile statt und alle Bestandteile werden quasi gleichzeitig von der Vorreinigungssäule auf die Trennsäule injiziert. Anschließend findet eine normale Auftrennung der Bestandteile des Reaktionsgemisches auf der Trennsäule statt, wobei die Matrixbestandteile schon abgetrennt sind. III. Einen vergleichbaren Effekt kann man erreichen, wenn man die Anschlüsse 1 und 2 am Injektionsventil vertauscht. In diesem Fall durchströmt der Eluent nachdem man das Inj ektions ventil in die Position „Inject" gestellt hat die Vorreinigungssäule in der gleichen Richtung wie die Proben- und Waschlösung. Damit werden die in der Vorreinigungssäule verbliebenen Bestandteile des Reaktionsgemisches weiter eluiert und Bestandteile werden in der Reihenfolge wie sie von der Dosierschleife eluiert werden auf Trennsäule injiziert. Anschließend findet eine normale Auftrennung der Bestandteile des Reaktionsgemisches statt, wobei die Matrixbestandteile schon abgetrennt sind.IL Thereafter, the injection valve is brought into the "Injecf" position. The pre-cleaning column is connected in series with the separation column. The prepurification column is connected to the injection valve so that the eluent flow, which is conveyed through the HPLC pump, flows through the prepurification column in the opposite direction compared to the sample and wash solution. Thus, the remaining on the prepurification column components of the reaction mixture are eluted back. As a result of this re-elution, a concentration of the constituents takes place and all constituents are virtually simultaneously injected from the prepurification column onto the separation column. Subsequently, a normal separation of the constituents of the reaction mixture takes place on the separation column, wherein the matrix components are already separated. III. A similar effect can be achieved by reversing ports 1 and 2 on the injection valve. In this case, after placing the injection valve in the "Inject" position, the eluent flows through the precleaning column in the same direction as the sample and wash solution, further eluting the reaction mixture components remaining in the prepurification column Sequence as they are eluted from the dosing loop injected on separation column., Then there is a normal separation of the components of the reaction mixture, the matrix components are already separated.
Bei dem beschriebenen Verfahren kommen zwei Säulen mit unterschiedlicher Selektivität zumIn the method described two columns with different selectivity to
Einsatz:Commitment:
Vorreinigungssäule: RSpark DE-LG guard column, Größe - 8.0 x 50 mm, Partikelgröße - 12 μm, Showa Denko Europe GmbHPre-cleaning column: RSpark DE-LG guard column, size - 8.0 x 50 mm, particle size - 12 μm, Showa Denko Europe GmbH
Trennsäule: NUCLEOSIL® 100-7 Ci8, Größe - 16 x 250 mm, Partikelgröße 7 μm, PorengrößeColumn: NUCLEOSIL ® 100-7 Ci 8, size - 16 x 250 mm, particle size 7 microns, pore size
100 Ä, MACHERY-NAGEL.100 Ä, MACHERY NAIL.
Es wird eine Vorreinigungssäule mit RP-Trägermaterial auf Polymerbasis und eine Trennsäule mit RP-Trägermaterial auf der Basis von Kieselgel verwendet. Somit ist es möglich, auf der Vorreinigungssäule den wesentlichen Bestandteil der Matrix mit [18F]Fluorid als störende Komponente fast vollständig abzutrennen, während auf der eigentlichen Trennsäule die verbleibenden Komponenten des Reaktionsgemisches mit hoher Effizienz getrennt werden können. Durch die hohe Trenneffizienz der RP-Kieselgelsäule ist die Trennung von anderen Bestandteilen der Reaktionslösung (DOPA, Teilhydrolysate) besser, als im Vergleich zur Trennsäule auf Polymerbasis [3]. Damit erhält man ein Zielprodukt mit höherer radiochemischer und chemischer Reinheit für die pharmazeutische Anwendung.A prepurification column with polymer-based RP support material and a silica gel-based RP support column are used. Thus, it is possible to almost completely separate off the essential constituent of the matrix with [ 18 F] fluoride as interfering component on the prepurification column, while the remaining components of the reaction mixture can be separated with high efficiency on the actual separation column. Due to the high separation efficiency of the RP silica gel column, the separation of other constituents of the reaction solution (DOPA, partial hydrolysates) is better than in comparison to the polymer-based separation column [3]. This gives a target product with higher radiochemical and chemical purity for pharmaceutical application.
Der Anteil der radiochemischen Hauptverunreinigung [18F]Fluorid im Endprodukt [18F]FDOPA wird im Vergleich zur Reinigung unter Verwendung einer Kieselgelsäule mit Injektionsschleife mit 5 - 10% und bei der Reinigung mit Hilfe einer Polymersäule mit Injektionsschleife mit einem Anteil von 2,6% (n=90) auf 1,0% (n=25) [18F]Fluorid bei der erfindungsgemäßem Verwendung einer Kieselgelsäule als Trennsäule und einer Vorreinigungssäule auf Polymerbasis reduziert. Dieser Effekt lässt sich an Hand des Chromatogramms des Gamma Detektors in Abb. 7 veranschaulichen. Es zeigt die semipräparativen Reinigung des Reaktionsgemisches der [18F]OMFD Herstellung unter Verwendung einer Kieselgelsäule mit Injektionsschleife (Stand der Technik). [18F]FDOPA ist ein Nebenprodukt der [18F]OMFD Herstellung und eluiert im Chromatogramm zwischen 9,5 und 10 Minuten. Aus dem Chromatogramm des Gamma Detektors ist deutlich zu erkennen, dass der f18F]FDOP A-Peak auf dem Tailing des [18F]Fluorid- Peaks eluiert, welcher kurz nach dem Todvolumen mit einem Peakmaximum bei 6 Minuten eluiert.The level of major radiochemical [ 18 F] fluoride in the final product [ 18 F] FDOPA is found to be 5-10% compared to purification using a 5-10% injection silica gel column and 2.6 μl fraction when purified using an Injection Loop Polymer column % (n = 90) was reduced to 1.0% (n = 25) [ 18 F] fluoride in the inventive use of a silica gel column as a separation column and a polymer-based prepurification column. This effect can be illustrated by the chromatogram of the gamma detector in Fig. 7. It shows the semi-preparative purification of the reaction mixture of the [ 18 F] OMFD preparation using an injection loop silica gel column (prior art). [ 18 F] FDOPA is a byproduct of [ 18 F] OMFD production and elutes in the chromatogram between 9.5 and 10 minutes. It can be clearly seen from the chromatogram of the gamma detector that the f 18 F] FDOP A peak elutes on the tailing of the [ 18 F] fluoride peak, which elutes shortly after the death volume with a peak maximum at 6 minutes.
Aus dem Gamm-Chromatogramm in Abb. 8 ist zu erkennen, dass nach der Abtrennung des [18F]Fluorid unter Verwendung der Vorreinigungssäule der [18F]Fluorid-Peak und damit das Tailing stark reduziert ist. Damit kann der [18F]Fluorid-Gehalt in der Zielproduktfraktion des [18F]FDOPA um den Faktor 5 - 10 durch den Austausch der Injektionsschleife gegen die Vorreinigungssäule bei Verwendung einer Kieselgelsäule als Trennsäule reduziert werden kann. Generell steigt die radio chemische Reinheit von 95,5% auf 98,6% beim Wechsel von Polymersäule (n=90) auf eine Kieselgelsäule (n=25) als Trennsäule.It can be seen from the gamma chromatogram in FIG. 8 that after separation of the [ 18 F] fluoride using the prepurification column, the [ 18 F] fluoride peak and thus the tailing is greatly reduced. Thus, the [ 18 F] fluoride content in the target product fraction of [ 18 F] FDOPA can be reduced by a factor of 5-10 by replacing the injection loop with the prepurification column using a silica gel column as the separation column. In general, the radio chemical purity increases from 95.5% to 98.6% when changing from polymer column (n = 90) to a silica gel column (n = 25) as separation column.
Die chemische Reinheit von FDOPA steigt von 98,0% auf 99,0% beim Wechsel von einer Polymersäule (n=90) auf eine Kieselgelsäule (n=25) als Trennsäule.The chemical purity of FDOPA increases from 98.0% to 99.0% when changing from a polymer column (n = 90) to a silica gel column (n = 25) as a separation column.
Ausführungsbeispiel 2: online Vorreinigung des Reaktionsgemisches bei der Herstellung von [18FIOMFDExemplary Embodiment 2: Online Pre-purification of the Reaction Mixture in the Production of [ 18 FIOMFD
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Vorreinigung eines Reaktionsgemisches in der HPLC-Anlage bei der Herstellung von [18F]OMFD gemäß Abb. 6 erläutert.The invention is explained below on the basis of the pre-purification of a reaction mixture in the HPLC system in the production of [ 18 F] OMFD according to FIG.
Die Herstellung von [18F]OMFD wird wie im Stand der Technik [4] beschrieben durchgeführt.The preparation of [ 18 F] OMFD is carried out as described in the prior art [4].
Das so erhaltene und zu reinigende Reaktionsgemisch enthält folgende Komponenten: • 6-[18F]OMFD als gewünschtes Produkt, ein Isomerengemisch von 2, 5 und 6-[ 18T F]OMFD,The reaction mixture thus obtained and to be purified contains the following components: • 6- [ 18 F] OMFD as desired product, a mixture of isomers of 2, 5 and 6- [18 T F] OMFD,
• OMD, [ rl188τF-π] / / r [l9 F] Teilhydrolysate des fluorierten Präkursors,• OMD, [rl 1 8 8 τF-π] / / r [l9 F] partial hydrolyzates of the fluorinated precursor,
• Verunreinigung von [18F]Fluorid und [19F]Fluorid,Contamination of [ 18 F] fluoride and [ 19 F] fluoride,
• Lösungsmittel und Säure. Auch bei der Reinigung des Reaktionsgemisches bei der Herstellung von [18F]OMFD kommt eine Vorreinigungssäule und eine HPLC-Trennsäule unterschiedlicher Selektivität zu Einsatz.• solvent and acid. Also in the purification of the reaction mixture in the preparation of [ 18 F] OMFD, a pre-purification column and an HPLC separation column of different selectivity are used.
Vorreinigungssäule: RSpark DE-LG guard column, Größe - 8.0 x 50 mm, Partikelgröße - 12 μm, Showa Denko Europe GmbHPre-cleaning column: RSpark DE-LG guard column, size - 8.0 x 50 mm, particle size - 12 μm, Showa Denko Europe GmbH
Trennsäule: NUCLEOSIL® 100-7 Ci8, Größe - 16 x 250 mm, Partikelgröße 7 μm, PorengrößeColumn: NUCLEOSIL ® 100-7 Ci 8, size - 16 x 250 mm, particle size 7 microns, pore size
100 Ä, MACHERY-NAGEL100 Ä, MACHERY NAIL
Die Auswahl der verschiedenen Typen von HPLC-Säulen wird jedoch durch andereHowever, the selection of different types of HPLC columns is by others
Voraussetzungen determiniert.Conditions determined.
Eine Reinigung des Reaktionsgemisches unter Verwendung einer RP -Trennsäule aufPurify the reaction mixture using an RP separation column
Polymerbasis ist nicht möglich, da deren Trennwirkung nicht ausreichend ist, um aus demPolymer base is not possible because their release effect is not sufficient to get out of the
Isomerengemisch von 2, 5 und 6-[18F]OMFD das 6-[18F]OMFD mit ausreichender Reinheit abzutrennen. Alle drei Substanzen würden bei der Verwendung einer HPLC-Trennsäule aufIsomeric mixture of 2, 5 and 6- [ 18 F] OMFD to separate the 6- [ 18 F] OMFD with sufficient purity. All three substances would when using a HPLC column on
Polymerbasis als ein Peak eluieren. Unter diesen Bedingungen kann nur die Kombination einerElute polymer base as a peak. Under these conditions, only the combination of a
Vorreinigungssäule auf Polymerbasis zur Abtrennung der radiochemischenPolymer-based prepurification column for separating the radiochemical
Hauptverunreinigung [18F]Fluorid in Kombination mit einer RP-HPLC-Trennsäule aufMajor impurity [ 18 F] fluoride in combination with a RP-HPLC separation column
Kieselgelbasis zur effektiven Auftrennung des Isomerengemisches eine hohe radiochemische und chemische Reinheit erreichen.Kieselgelbasis for effective separation of the isomer mixture achieve a high radiochemical and chemical purity.
Die Anteil der radiochemischen Hauptverunreinigung [18F]Fluorid im Endprodukt [18F]OMFD kann im Vergleich zur Reinigung unter Verwendung einer Kieselgelsäule mit Dosierschleife mit von 4,6% [18F]Fluorid (n=41) auf 0,3% (n=13) [18F]Fluorid bei Verwendung einer Kieselgelsäule als Trennsäule und einer Vorreinigungssäule auf Polymerbasis reduziert werden.The proportion of major radiochemical [ 18 F] fluoride in the final product [ 18 F] OMFD can be reduced from 4.6% [ 18 F] fluoride (n = 41) to 0.3% (compared to purification using a dosing loop silica column). n = 13) [ 18 F] fluoride can be reduced by using a silica gel column as a separation column and a polymer-based prepurification column.
Die radiochemische Reinheit von [18F]OMFD erhöht sich damit von 93,6% auf 97,3% beim Wechsel von der RP-Kieselgeltrennsäule mit Dosierschleife (n=41 ) auf eine RP- Kieselgeltrennsäule mit Vorreinigungssäule (n=13). Die chemische Reinheit von OMFD ist mit 99,4% (RP-Kieselgeltrennsäule mit Dosierschleife) und 99,1% (RP-Kieselgeltrennsäule mit Vorreinigungssäule) vergleichbar.The radiochemical purity of [ 18 F] OMFD thus increases from 93.6% to 97.3% when changing from the RP silica gel separation column with dosing loop (n = 41) to an RP silica gel separation column with pre-purification column (n = 13). The chemical purity of OMFD is comparable to 99.4% (RP silica gel separation column with dosing loop) and 99.1% (RP silica gel separation column with pre-purification column).
Abb. 7 zeigt das Chromatogramm der semipräparativen Reinigung des Reaktionsgemisches der [18F]OMFD Herstellung unter Verwendung einer Kieselgelsäule mit Injektionsschleife (Stand der Technik). Der [18F]Fluorid-Peak bildet in Abb. 7 ein starkes Tailing aus, so dass der [18F]Fluorid-Gehalt selbst in der Zielproduktfraktion des [18F]OMFD im %-Bereich liegt. Abb. 8 zeigt das Chromatogramm der gleichen Reinigung bei erfϊndungsgemäßer Verwendung einer Vorreinigungssäule auf Polymerbasis. Die Zielsubstanz [18F]OMFD eluiert im Chromatogramm des Gamma Detektors zwischen 18 und 19 Minuten in einer Fraktion von ca. 7 ml, während der Peak der [18F]Fluorid- Verunreinigung kurz nach dem Todvolumen mit einem Peakmaximum bei 6 Minuten eluiert. Aus dem Gamm-Chromatogramm in Abb. 8 ist zu erkennen, dass nach der Abtrennung des [18F]Fluorid unter Verwendung der Vorreinigungssäule der [18F]Fluorid-Peak stark reduziert ist wodurch der [18F]Fluorid-Gehalt in der Zielproduktfraktion des [18F]OMFD ca. um den Faktor 15 reduziert werden kann.FIG. 7 shows the chromatogram of the semi-preparative purification of the reaction mixture of [ 18 F] OMFD preparation using an injection loop silica gel column (prior art). The [ 18 F] fluoride peak forms a strong tailing in Fig. 7, so that the [ 18 F] fluoride content is in the% range even in the target product fraction of the [ 18 F] OMFD. FIG. 8 shows the chromatogram of the same purification when using a polymer-based prepurification column according to the invention. The target substance [ 18 F] OMFD elutes in the chromatogram of the gamma detector between 18 and 19 minutes in a fraction of about 7 ml, while the peak of [ 18 F] fluoride contamination elutes shortly after the death volume with a peak maximum at 6 minutes. From the gamma chromatogram in Figure 8, it can be seen that after separation of the [ 18 F] fluoride using the prepurification column, the [ 18 F] fluoride peak is greatly reduced, thereby increasing the [ 18 F] fluoride content in the target product fraction of the [ 18 F] OMFD can be reduced by a factor of about 15.
Ausfuhrungsbeispiel 3 : Abrennung von polaren Verunreinigungen bei der Herstellung von [18FlFMeMcNExemplary Embodiment 3: Separation of Polar Impurities in the Preparation of [ 18 FlFMeMcN
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Vorreinigung eines Reaktionsgemisches in der HPLC-Anlage bei der Herstellung von [18F]FMeMcN gemäß Abb. 6 erläutert.The invention is explained below with reference to the pre-purification of a reaction mixture in the HPLC system in the preparation of [ 18 F] FMeMcN according to Fig. 6.
Die Herstellung von [18F]FMeMcN wird wie im Stand der Technik [5] beschrieben durchgeführt.The preparation of [ 18 F] FMeMcN is carried out as described in the prior art [5].
Das so erhaltene und zu reinigende Reaktionsgemisch enthält unter anderem folgende Komponenten:The reaction mixture thus obtained and to be purified contains inter alia the following components:
• [18F]FMeMcN als gewünschtes Produkt,• [ 18 F] FMeMcN as desired product,
• Thiolat des Päkursors• Thiolate of the peculiar
• Verunreinigung mit [18F]Fluorid und [19F]Fluorid,Contamination with [ 18 F] fluoride and [ 19 F] fluoride,
• Lösungsmittel der Fluorierungsreaktion DMFSolvent of the fluorination reaction DMF
Bei der Reinigung des Reaktionsgemisches bei der Herstellung von [18F]FMeMcN kommt eineIn the purification of the reaction mixture in the preparation of [ 18 F] FMeMcN comes a
Vorreinigungssäule mit dem Ziel zum Einsatz, das störende Lösungsmittel DimethyformamidPre-cleaning column with the aim to use, the disturbing solvent Dimethyformamid
(DMF) abzutrennen. Dieses Ziel wird erfindungsgemäß erreicht, in dem man sowohl für die(DMF) to separate. This object is achieved according to the invention, in which both for the
Vorreinigungssäule als auch für die HPLC-Trennsäule RP -Trägermaterial auf der Basis vonPrecleaning column as well as for the HPLC separation column RP carrier material based on
Kieselgel verwendet.Silica gel used.
Vorreinigungssäule: UltraSep ES RP-18, Größe - 8 x 60 mm, Partikelgröße 30 μm, SeparationPre-cleaning column: UltraSep ES RP-18, size - 8 x 60 mm, particle size 30 μm, separation
Service BerlinService Berlin
Trennsäule: NUCLEOSIL® 100-7 Ci8, Größe - 16 x 250 mm, Partikelgröße 7 μm, PorengrößeColumn: NUCLEOSIL ® 100-7 Ci 8, size - 16 x 250 mm, particle size 7 microns, pore size
100 Ä, MACHERY-NAGEL Der Gehalt des Lösungsmittels DMF als chemische Verunreinigung im Endprodukt [18F]FMeMcN wird durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Anordnung mit einer Vorreinigungssäule im Vergleich zur Reinigung unter Verwendung einer Kieselgelsäule mit einer Injektionsschleife von 1,4 mg/ml (n=5) auf <0, 001 mg/ml (n=4) DMF reduziert.100 Ä, MACHERY NAIL The content of the solvent DMF as a chemical impurity in the end product [ 18 F] FMeMcN is reduced to <by use of the inventive arrangement with a prepurification column compared to purification using a silica gel column with an injection loop of 1.4 mg / ml (n = 5) 0.001 mg / ml (n = 4) DMF reduced.
Abb. 9 zeigt das Chromatogramm der semipräparativen Reinigung des Reaktionsgemisches der [18F]FMeMcN Herstellung unter Verwendung einer Kieselgelsäule mit Injektionsschleife (Stand der Technik). Aus dem UV-Chromatogramm der Abb. 9 ist zu erkennen dass der Peak des Lösungsmittels mit dem Todvolumen der Säule zwischen ca. 5 und 8 Minuten eluiert. Der Lösungsmittelpeak in Abb. 9 bildet ein Tailing aus, so dass die Konzentration des DMF selbst in der Zielproduktfraktion des [18F]FMeMcN noch im mg/ml Bereich liegt.FIG. 9 shows the chromatogram of the semi-preparative purification of the reaction mixture of the [ 18 F] FMeMcN preparation using an injection loop silica gel column (prior art). It can be seen from the UV chromatogram of FIG. 9 that the peak of the solvent elutes with the death volume of the column between about 5 and 8 minutes. The solvent peak in Fig. 9 forms a tailing so that the concentration of the DMF itself in the target product fraction of [ 18 F] FMeMcN is still in the mg / ml range.
Abb. 10 zeigt das Chromatogramm der Reinigung des gleichen Reaktionsgemisches bei erfindungsgemäßer Verwendung einer Vorreinigungssäule. Die Zielsubstanz [18F]FMeMcN eluiert im Chromatogramm des Gamm Detektors zwischen 17,5 und 18,5 Minuten in einer Fraktion von ca. 3 ml. Im UV-Chromatogramm der Abb. 10 ist der Peak des Lösungsmittels durch die Verwendung der Vorreinigungssäule stark reduziert. Damit kann die Konzentration des DMF in der Zielproduktfraktion des [18F]FMeMcN um einen Faktor größer 1.400 reduziert werden. Ein Einfluss der Vorreinigungssäule auf das Signal des Gamma Detektors, der die radioaktiven Komponenten im Eluat detektiert, ist nicht zu beobachten. FIG. 10 shows the chromatogram of the purification of the same reaction mixture when using a prepurification column according to the invention. The target substance [ 18 F] FMeMcN elutes in the chromatogram of the gamma detector between 17.5 and 18.5 minutes in a fraction of about 3 ml. In the UV chromatogram of Fig. 10, the peak of the solvent is strong due to the use of the prepurification column reduced. Thus, the concentration of DMF in the target product fraction of [ 18 F] FMeMcN can be reduced by a factor greater than 1,400. An influence of the prepurification column on the signal of the gamma detector, which detects the radioactive components in the eluate, is not observed.
Folgende Nicht-Patentliteratur wird in der Erfmdungsbeschreibung zitiert:The following non-patent literature is cited in the description of the invention:
[1] Regioselective radiodestannylation with [18F]F2 and [18F]CHsCOOF: a high yield synthesis of 6-[18F]Fluoro-L-dopa,[1] Regioselective radiodestannylation with [ 18 F] F 2 and [ 18 F] CH 2 COOF: a high yield synthesis of 6- [ 18 F] fluoro-L-dopa,
M. Namavari, A. Bishop, N. Satyamurthy, G. Bida, J.R. Barrio, Appl. Radiat. Isot. 43 (1992) 989-996.M. Namavari, A. Bishop, N. Satyamurthy, G. Bida, J.R. Barrio, Appl. Radiat. Iseult. 43 (1992) 989-996.
[2] Fully automated synthesis module for the high yield one-pot preparation of 6-[18F]fluoro-L- DOPA[2] Fully automated synthesis module for the high yield one-pot preparation of 6- [ 18 F] fluoro-L-DOPA
E. FJ. de Vries, G. Luurtsema, M. Brüssermann, P.H. Eisinga, W. Vaalburg, Appl. Radiat. Isot. 51 (1999) 389-394.E. FJ. de Vries, G. Luurtsema, M. Brussermann, P.H. Eisinga, W. Vaalburg, Appl. Radiat. Iseult. 51 (1999) 389-394.
[3] Aspects of 6-[18F]fluoro-L-DOPA preparation: precursor synthesis, preparative HPLC purifϊcation and determination of radiochemical purity[3] Aspects of 6- [18F] fluoro-L-DOPA preparation: precursor synthesis, preparative HPLC purification and determination of radiochemical purity
F. Füchtner, P. Angelberger, H. Kvaternik, F. Hammerschmidt, B. Peric Simovc, J. Steinbach Nuclear Medicine and Biology 29 (2002) 477^81F. Füchtner, P. Angelberger, H. Kvaternik, F. Hammerschmidt, B. Peric Simovc, J. Steinbach Nuclear Medicine and Biology 29 (2002) 477-81
[4] Efficient synthesis of the 18F-labelled 3-O-methyl-6-[18F]fluoro-L-DOPA F. Füchtner, J. Steinbach Applied Radiation and Isotopes 58 (2003) 575-578[4] Efficient synthesis of the 18 F-labeled 3-O-methyl-6- [ 18 F] fluoro-L-DOPA F. Füchtner, J. Steinbach Applied Radiation and Isotopes 58 (2003) 575-578
[5] Synthesis of S-([18F]fiuoromethyl)-(+)-McN5652 as a potential PET radioligand for the Serotonin transporter[5] Synthesis of S - ([ 18 F] fluoromethyl) - (+) - McN5652 as a potential PET radioligand for the serotonin transporter
Zessin J, Eskola O, Brust P, Bergman J, Steinbach J, Lehikoinen P, Solin O, Johannsen B. Nucl Med Biol 28 (2001) 857-863. Zessin J, Eskola O, Brust P, Bergman J, Steinbach J, Lehikoinen P, Solin O, Johannsen B. Nucl Med Biol 28 (2001) 857-863.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Reinigung des Reaktionsgemisches bei der Herstellung von radioaktiv markierten Verbindungen, insbesondere von 18F-markierten Verbindungen, insbesondere Radiopharmaka, mittels semipräparativer oder präparativer Flüssigkeitschromatographie, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsgemisch zunächst eine Vorreinigungssäule, gefüllt mit RP-Material, passiert, wodurch Matrixbestandteile (insbesondere Nebenprodukte und/oder Lösungsmittel) des Reaktionsgemisches abgetrennt werden, wobei anschließend die eigentliche chromatographische Reinigung des Zielproduktes auf einer Trennsäule erfolgt, wobei als Trennsäule bevorzugt eine RP-HPLC-Säule verwendet wird.1. A process for purifying the reaction mixture in the preparation of radioactively labeled compounds, in particular of 18 F-labeled compounds, in particular radiopharmaceuticals, by means of semipreparative or preparative liquid chromatography, characterized in that the reaction mixture first passes a prepurification column filled with RP material, whereby matrix constituents (in particular by-products and / or solvents) of the reaction mixture are separated, the actual chromatographic purification of the target product then taking place on a separating column, preferably using an RP-HPLC column as separation column.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennsäule mit chromatographischen Trägermaterial auf der Basis von Kieselgel, Polymeren, Aluminiumoxid, Titandioxid, Zirkondioxid, porösem Kohlenstoff oder deren chemischen Modifizierungen gefüllt ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the separation column is filled with chromatographic support material based on silica gel, polymers, alumina, titania, zirconia, porous carbon or their chemical modifications.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorreinigungssäule mit RP-Material auf Polymerbasis gefüllt ist.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the prepurification column is filled with RP material based on polymer.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorreinigungssäule mit RP-Material auf Basis von Kieselgel gefüllt ist.4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the prepurification column is filled with RP material based on silica gel.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorreinigungssäule mit RP-Trägermaterial gefüllt ist, dessen Partikelgröße es ermöglicht das Reaktionsgemisch und die Spüllösung ohne zusätzliche Dosierpumpe durch die Vorreinigungssäule zu transportieren.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the pre-cleaning column is filled with RP carrier material whose particle size makes it possible to transport the reaction mixture and the rinsing solution without additional metering pump through the pre-cleaning column.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorreinigungssäule nach dem vollständigen Auftrag des Reaktionsgemisches und der damit verbundenen Konzentration des Zielproduktes zusätzlich mit einer Waschlösung gespült wird, wodurch restlichen Matrixbestandteile von der Vorreinigungssäule weitestgehend entfernt werden, und anschließend das so vorgereinigte Zielprodukt zur chromatographischen Reinigung auf die Trennsäule gegeben wird. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the precleaning column is rinsed after the complete application of the reaction mixture and the associated concentration of the target product additionally with a washing solution, whereby remaining matrix components are largely removed from the prepurification column, and then the so pre-purified target product for chromatographic purification is added to the separation column.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine online Reinigung und Konzentration des Produktes aus dem Reaktionsgemisches mit Hilfe einer Säulenschalttechnik unter Verwendung eines herkömmlichen HPLC-Injektionsventils als Probenaufgabesystem realisiert wird, wobei die Vorreinigungssäule anstelle einer Dosierschleife an einem 2-Positions-6-Wege-HPLC-Injektionsventil montiert ist.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that an online purification and concentration of the product from the reaction mixture by means of a column switching technique using a conventional HPLC injection valve is implemented as a sample introduction system, wherein the prepurification column instead of a dosing loop on a 2 Position 6-way HPLC injection valve is mounted.
8. Verwendung einer Anordnung enthaltend i. ein Probenaufgabesystem mit einer Vorreinigungssäule, gefüllt mit RP-Material mit geeigneter Partikelgröße, und ii. eine RP-HPLC-Säule auf Basis von Kieselgel als Trennsäule zur Reinigung des Reaktionsgemisches bei der Herstellung von radioaktivmarkierten Verbindungen, insbesondere von 18F-markierten Verbindungen, insbesondere Radio- pharmaka.8. Use of an arrangement containing i. a sample introduction system with a prepurification column filled with RP material of suitable particle size, and ii. a RP-HPLC column based on silica gel as a separation column for purifying the reaction mixture in the preparation of radiolabeled compounds, in particular of 18 F-labeled compounds, in particular radio-pharmaceuticals.
9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorreinigungssäule mit RP-Material auf Polymerbasis gefüllt ist.9. Use according to claim 8, characterized in that the pre-cleaning column is filled with RP material based on polymer.
10. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorreinigungssäule mit RP-Material auf Kieselgel gefüllt ist.10. Use according to claim 9, characterized in that the pre-cleaning column is filled with RP material on silica gel.
11. Verwendung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Probenaufgabesystem ein HP LC -Injektionsventil enthält, wobei die Vorreinigungssäule anstelle einer Dosierschleife an einem 2-Positions-6-Wege-HPLC-Injektionsventil montiert ist. Use according to any one of claims 8 to 10, characterized in that the sample introduction system comprises an HP LC injection valve, the pre-purification column being mounted on a 2-position 6-way HPLC injection valve instead of a metering loop.
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