이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이도록 한다.
우선 본 발명의 신규한 다작용기 용매를 이용하여 유기 플루오르화 지방족 화합물의 제조방법 및 상기 제조된 유기 플루오르화 지방족 화합물을 SPE 이용한 정제방법에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명은, 플루오린염을 하기 화학식 1로 표시되는 다작용기 용매를 이용하여 이탈기를 갖는 지방족 화합물과 반응시켜 상기 이탈기를 대체하여 [18F] 플루오라이드가 표지된 지방족 화합물의 획득단계를 포함하는 유기 플루오르화 지방족 화합물의 제조방법을 제공한다:
[화학식 1]
(상기 화학식 1에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, C1~C10 알킬기 또는 X1와 동일한 작용기이며, Ln은 C1~C10 알킬기 또는 CH2(OCH2CH2)n 에서 n=1~10 사이의 정수인 폴리에틸렌 글리콜이며, X1는 극성 그룹으로 알콕시기(OR3), 나이트릴기(CN) 및 할라이드 중에서 선택되는 어느 하나이고, R3는 C1~C10 알킬기이다.)
상기 플루오린염은 [18F] 플루오라이드의 공급원으로 사용되는 것으로서, 플루오린-18을 포함하는 화합물이다. 상기 플루오린염은, 리튬, 소듐, 포타슘, 루비듐 및 세슘으로 구성되는 군으로부터 선택된 알칼리 금속을 포함하여 구성된 알칼리 금속 플루오라이드; 마그네슘, 칼슘, 스트론튬 및 바륨으로 구성되는 군으로부터 선택된 알칼리 토금속을 포함하여 구성된 알칼리 토금속 플루오라이드; 및 암모늄 플루오라이드 중에서 선택될 수 있으나, 보다 바람직하게는 포타슘 플루오라이드 또는 암모늄 플루오라이드이다. 상기 포타슘을 포함한 알칼리금속 플루오라이드 또는 테트라알킬암모늄 플루오라이드는 바람직하게는 셀라이트(Celite), 분자체(Molecular Seive), 알루미나 및 실리카겔 중에서 선택된 어느 하나의 지지체에 의하여 흡착된 것이 바람직하다. 상기 암모늄 플루오라이드는 바람직하게는 테트라부틸암모늄 플루오라이드 및 벤질트리메틸 암모늄 플루오라이드를 포함하는 4차 암모늄 플루오라이드; 트리에틸암모늄 플루오라이드, 트리부틸암모늄 플루오라이드를 포함하는 3차 암모늄 플루오라이드; 디부틸암모늄 플루오라이드, 디헥실암모늄 플루오라이드를 포함하는 2차 암모늄 플루오라이드; 부틸암모늄 플루오라이드, 헥실암모늄 플루오라이드를 포함하는 1차 암모늄 플루오라이드로 구성되는 군에서 선택될 수 있으나, 보다 바람직하게는 테트라부틸암모늄 플루오라이드이다.
본 발명에 따라, 상기 이탈기를 갖는 지방족 화합물은, 알킬 할라이드 그룹 또는 알킬 설포네이트 그룹을 갖는 지방족 화합물으로서 상기 할라이드 그룹 또는 설포네이트 그룹이 이탈기가 된다. 또는, 상기 할라이드 그룹 또는 설포네이트 그룹이 1차 이탈기 또는 2차 이탈기가 될 수 있다. 상기 할라이드 그룹은, Cl, Br 및 I으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나를 포함하고, 상기 설포네이트 그룹은, -SO3R12 (R12는 C1 ~ C12 알킬기, 할로 C1 ~ C12 알킬기, 페닐기, C1 ~ C4의 알킬 페닐기, 할로 페닐기, C1 ~ C4의 알콕시 페닐기, 및 니트로페닐기로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나)이다. 상기 알킬 설포네이트 그룹(R12가 C1 ~ C12 알킬기, 할로 C1 ~ C12 알킬기)의 예시는, 메탄설포네이트, 에탄설포네이트, 이소프로판설포네이트, 클로로메탄설포네이트, 트리플루오로메탄설포네이트, 또는 클로로에탄설포네이트 등을 포함할 수 있다. 상기 아릴 설포네이트 그룹(R12가 페닐기, C1 ~ C4의 알킬 페닐기, 할로 페닐기, C1 ~ C4의 알콕시 페닐기, 또는 니트로페닐기)의 예시는, 메틸페닐설포네이트, 에틸페닐설포네이트, 클로로페닐설포네이트, 브로모페닐설포네이트, 메톡시페닐설포네이트 또는 니트로페닐설포닐 등을 포함할 수 있다.
또는, 다른 일 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 상기 이탈기를 갖는 지방족 화합물은, N-(CH2)n-X2 또는 O-(CH2)n-X2 (X2는 이탈기이고, n=1~1-10 사이의 정수)를 갖는 지방족 화합물을 포함할 수 있다.
상기 X2는, 할라이드 그룹 또는 설포네이트 그룹를 포함하고, 상기 할라이드 그룹은, Cl, Br 및 I으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나를 포함하고, 상기 설포네이트 그룹은, -SO3R12 (R12는 C1 ~ C12 알킬기, 할로 C1 ~ C12 알킬기, 페닐기, C1 ~ C4의 알킬 페닐기, 할로 페닐기, C1 ~ C4의 알콕시 페닐기, 및 니트로페닐기로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나)이다. 상기 알킬 설포네이트 그룹(R12가 C1 ~ C12 알킬기, 할로 C1 ~ C12 알킬기)의 예시는, 메탄설포네이트, 에탄설포네이트, 이소프로판설포네이트, 클로로메탄설포네이트, 트리플루오로메탄설포네이트, 또는 클로로에탄설포네이트 등을 포함할 수 있다. 상기 아릴 설포네이트 그룹(R12가 페닐기, C1 ~ C4의 알킬 페닐기, 할로 페닐기, C1 ~ C4의 알콕시 페닐기, 또는 니트로페닐기)의 예시는, 메틸페닐설포네이트, 에틸페닐설포네이트, 클로로페닐설포네이트, 브로모페닐설포네이트, 메톡시페닐설포네이트 또는 니트로페닐설포닐 등을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 이탈기를 갖는 지방족 화합물의 구체적인 예로서 다음을 포함할 수 있다: OTs를 1차 이탈기로 갖는 유기 화합물인 1-페닐-4-(3-토실프로필)-페닐피페라진(
), OMs를 1차 이탈기로 갖는 유기 화합물인 2-(3-메탄설포닐옥시프로폭시)나프탈렌(
), OMs를 2차 이탈기로 갖는 유기 화합물인 2-(2-메탄설포닐옥시프로폭시)나프탈렌(
), OTs를 1차 이탈기로 갖는 유기 화합물인 (3-톨루엔설포닐옥시프로필)-2β-카보메톡시-3-β-(4-요오도페닐)트로판((3-toluenesulfonyloxipropyl)-2β-carbomethoxy-3-β-(4-iodophenyl)tropane), OMs를 1차 이탈기로 갖는 유기 화합물인 (3-메탄설포닐옥시프로필)-2β-카보메톡시-3-β-(4-요오도페닐)트로판 ((3-methansulfonyloxipropyl)-2β-carbomethoxy-3-β-(4-iodophenyl)tropane), OTs를 2차 이탈기로 갖는 유기 화합물인 3-(2-니트로이미다졸-1-일)-2-O-테트라하이드로피라닐-1- O -톨루엔설포닐 프로판디올(3-(2-nitroimidazol-1-yl)-2- O -tetrahydropyranyl-1- O -toluenesulfonyl propanediol), ONs를 2차 이탈기로 갖는 유기 화합물인 5'-O-DMTr-2'-데옥시-3'-O-노실-b-D-트레오-펜토퓨라노실)-3-N-BOC-티민(5'-O-DMTr-2'-deoxy-3'-O-nosyl-b-D-threo-pentofuranosyl)-3-N-BOC- thymine), OTf를 2차 이탈기로 갖는 유기 화합물인 만노즈 트리플레이트(mannose triflate, 1,3,4,6-tetra-O-acetyl-2-O-trifluoro-methanesulfonyl-beta-D-mannopyranose), Cl 를 1차 이탈기로 갖는 유기 화합물인 ((E)-4-클로로부-2-엔일)-2β-카보메톡시-3-β-(4-요오도페닐)트로판 ((E)-4-chlorobut-2-enyl)-2β-carbomethoxy-3-β-(4-iodophenyl)tropane),등을 포함할 수 있다.
상기 본 발명에 따른 유기 플루오르화 지방족 화합물의 제조방법에 따라 제조된 유기 플루오르화 지방족 화합물은 방사성 의약품 역시 포함할 수 있다. 상기 방사성 의약품은 다음 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다:
[
18F]엘비티999 ([
18F]LBT999,
).
본 발명에 따른 다작용기 용매는, 방사성 동위원소의 표지효율을 향상시키는 작용기로서 알코올기(화학식 1의 알코올기)와, 정제효율을 향상시키는 작용기(화학식 1의 X1)와, 최적반응온도 설정이 가능한 링커(화학식 1의 Ln)를 포함한다.
[18F]플루오라이드를 친핵성 치환반응을 통하여 표지 할 경우 반드시 일정양의 염기를 사용하여야 하며 대표적으로 탄산칼륨 또는 탄산수소칼륨 등이 사용된다. 이러한 염기들은 전구체와 부반응을 일으켜서 전구체의 소모를 야기하여 [18F]플루오라이드의 표지효율을 떨어뜨리게 된다. 그러나 본 발명에 따른 다작용기 용매에 포함되는 알코올기는 이러한 염기에 의한 전구체의 부반응을 억제하여 반응에 참여하는 전구체의 양을 보존함으로써 고수율의 방사성의약품 제조가 가능하도록 하는 효과를 가질 수 있다.
또한 본 발명에 따른 다작용기 용매에 포함되는 X1그룹(화학식 1의 X1그룹)에 의하여 극성도가 증가하기에 본 발명에 따른 다작용기 용매는 물에 대한 용해도가 증가하게 되고 이에 따라 다양한 정제방법 예를 들어 고체상추출(SPE)카트리지를 사용하여 간단히 정제하는 방법 및 HPLC 정제법 등의 적용이 가능하여 고순도의 방사성의약약품 제조가 가능하며, 종래 물에 대한 용해도가 좋지 못한 반응용매의 경우 반드시 반응용매의 제거를 위하여 필요한 건조단계가 생략 가능하므로 반응 시간이 단축되는 효과를 가질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 다작용기 용매에 포함되는 링커(화학식 1의 Ln)의 경우 끓는점을 상승시키므로 최적의 반응온도 설정이 가능함으로 인하여 고수율로 방사성 의약품이 제조될 수 있도록 하는 효과를 가질 수 있다.
또한, 상기 본 발명에 따른 유기 플루오르화 지방족 화합물의 제조방법은, 적어도 하나의 이온교환 SPE 카트리지를 이용하여 상기 획득된 [18F] 플루오라이드가 표지된 지방족 화합물의 정제 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 기재한 바와 같이, 본 발명에 따른 다작용기 용매를 이용하여 유기 플루오르화 지방족 화합물을 제조하면, 합성된 유기 플루오르화 지방족 화합물은 HPLC 또는 SPE 모두를 이용하여 정제할 수 있으나, HPLC의 경우에는 SPE에 비교하여 정제 과정에서 방사능 손실이 발생할 수 있으며 대량 생산의 경우 방사능에 의한 분해산물이 발생할 가능성이 존재한다. 이는 특히 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 제조할 때 그러하다. 상기 방사능 분해산물의 경우 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판과 유사한 머무름 시간을 가지게 됨으로 방사화학적 순도가 낮아지는 문제가 발생한다. 또한 HPLC 정제의 경우 작업자나 연구자의 숙련도에 따라서 그 결과물의 차이가 발생할 수 있어 안정적으로 고품질의 방사성의약품의 제공이 어려울 수도 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 일반적으로 제제화에 널리 사용되는 역상 SPE 카트리지를 이용하여 정제할 수 있다. 그러나 역상 SPE 카트리지를 사용할 경우 방사화학적 순도는 HPLC보다 우수할 지라도 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판과 유사한 극성도를 갖는 불순물([18F]플루오로프로필카보메톡시트로판 합성을 위하여 사용되는 전구체들 중에서 플루오르화 반응 후에 잔류하는, 플루오르화 반응에 참여하지 못하고 화학구조가 변화된 중간체 화합물들)이 정제되기 어려울 수 있다. 즉, 이러한 불순물들이 합성된 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판과 존재 비율이 차이가 있을 수 있으나, 상기 불순물들은 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판과 친지질성이 거의 동일하여 역상 기반의 SPE 카트리지를 사용하여 정제할 경우 전구체 기반의 유기 불순물들이 거의 제거되지 않음을 하기 실시예를 통하여 확인하였다.
그러나, 본 발명에 따른 이온 교환 SPE 정제법을 이용할 경우, [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판과 유사한 극성도를 갖는 유기불순물들로부터 고효율로 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 정제할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 이온 교환 SPE 정제법은, 이온교환 SPE 카트리지를 이용하는 바, 이온교환 SPE 카트리지는, 양이온 교환 SPE 카트리지 및 음이온 교환 SPE 카트리지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 이온교환 SPE 카트리지는, 페닐기 및 탄화수소 C1-20으로 구성된 폴리머 또는 실리카로 이루어진 고체 지지체로 이루어질 수 있다. 이 때, 상기 양이온 교환 SPE 카트리지는, SCX(실리카 기반의 강한 양이온 교환) SPE 카트리지, MCX(폴리머 기반의 강한 양이온 교환) SPE 카트리지, 및 WCX((폴리머 기반의 약한 양이온 교환) SPE 카트리지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있고, 상기 음이온 교환 SPE 카트리지는, SAX(실리카 기반의 강한 음이온 교환) SPE 카트리지, MAX((폴리머 기반의 강한 음이온 교환) SPE 카트리지, 및 WAX((폴리머 기반의 약한 음이온 교환) SPE 카트리지 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 본 발명에 따라, 상기 이온 교환 SPE 카트리지는,
[화학식 2]의 구조로 이루어진 이온 교환 SPE 카트리지를 포함한다. 여기에서, 상기 고체 지지체는 페닐기 및 탄화수소 C
1-20으로 구성된 폴리머 또는 실리카이고; A는 상기 고체 지지체가 폴리머인 경우 없을 수 있으며 실리카인 경우 페닐기 또는 탄화수소 C
1-20이며; B는 유기 양이온 또는 유기 음이온일 수 있으며, 상기 유기 양이온은,
(여기에서 E는 질소 또는 인; R
1, R
2, 및 R
3는 서로 동일 하거나 상이하고 C
1-20의 탄화수소기, 1 이상의 질소를 갖는 Ar(
), 질소 및 산소 또는 질소 및 황을 갖는 C
2-20의 헤테로방향족 양이온(heteroaromatic cation)으로서 한 개의 질소 위치에서 C
1-20의 탄화수소기로 치환된(
,
) 화합물 중 어느 하나)이고, 상기 유기 음이온은, 설포닉 산(-SO
3-) 또는 카르복실 산(-COO
-))을 포함할 수 있다.
상기 기재한 바와 같이, 본 발명에 따르면 다작용기 반응용매를 이용하여 이탈기를 갖는 지방족 화합물의 유기 플루오르화를 통화여 유기 플루오르화 지방족 화합물이 고수율, 고효율, 고순도로 제조 가능하게 된다. 또한, 본 발명에 따른 다작용기 반응용매는 물에 대한 친화성이 높아 별도의 용매 건조 과정이 필요 없이 유기 플루오르화 지방족 화합물의 정제가 가능하게 된다. 또한 본 발명에 따른 유기 플루오르화된 지방족 화합물은 HPLC 또는 SPE 모두 정제가 가능하나, 본 발명에 따른 이온 교환 SPE 정제방법을 이용하여 정제할 경우 플루오르화 반응 후 존재하는 잔여 불순물의 제거 효율까지 향상되는 효과를 누릴 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의하여 보다 상세히 설명하도록 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 하기 실시예만으로 한정되는 것은 아니며, 당업계의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서 본 발명에 대하여 다양한 변형 및 변경을 가할 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하게 됨은 물론이다.
실시예 1. 반응용매 1-메톡시-2-메틸-2-프로판올의 이용
실시예 1-1. OTs를 1차 이탈기로 갖는 지방족 화합물의 유기 플루오르화
4차암모늄염지지체(Chromafix 또는 QMA)에 [18F]플루오라이드를 통과시켜 음이온을 교환하는 방법으로 [18F]플루오라이드를 흡착시키고 수소이온 농도가 조절된 KOMs 혼합용액으로 4차 암모늄지지체에 흡착되어 있는 [18F]플루오라이드를 반응용기로 용리시켰다. 용리 후 용리액은 100 ℃에서 질소 가스를 주입하면서 공비혼합증류를 이용하여 완벽하게 제거해주었다.
상기 반응용기에 1-페닐-4-(3-토실프로필)-페닐피페라진을 녹인 아세토니트릴 0.1 mL 및 본 발명에 따른 다작용기 반응용매인 1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 1.0 mL을 넣고 120 ℃에서 반응시켜서 1-(3-[18F]플루오로프로필)-4-페닐피페라진을 제조하였다.
표지효율은 라디오 얇은막크로마토그래피로 확인을 하였다. 반응 후 건조과정 없이 물로 희석하여 고체상 추출법을 사용하여 정제하였으며 정제 후 고성능액체크로마토그래피로 순도 확인을 수행하였다.
실시예 1-2. OMs를 1차 또는 2차 이탈기로 갖는 지방족 화합물의 유기 플루오르화
상기 실시예 1과 동일한 방법을 이용하되, 상기 반응용기에 2-(3-메탄설포닐옥시프로폭시)나프탈렌(OMs를 1차 이탈기로 갖는 지방족 화합물) 및 2-(2-메탄설포닐옥시프로폭시)나프탈렌(OMs를 2차 이탈기로 갖는 지방족 화합물)을 각각 녹인 아세토니트릴 0.1 mL 및 본 발명에 따른 다작용기 반응용매인 1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 1.0 mL을 넣고 120 ℃에서 반응시켜서 2-(3-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌 또는 2-(2-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌을 합성하였다.
표지효율은 라디오 얇은막크로마토그래피로 확인을 하였다. 반응 후 건조과정 없이 물로 희석하여 고체상 추출법을 사용하여 정제하였으며 정제 후 고성능액체크로마토그래피로 순도 확인을 수행하였다.
비교예 1. 반응용매 아세토니트릴의 이용
비교예 1-1. OTs를 1차 이탈기로 갖는 지방족 화합물의 유기 플루오르화
상기 실시예 1-1에서와 동일한 재료 및 방법을 이용하되, 반응용매로서 아세토니트릴을 이용하여 1-(3-[18F]플루오로프로필)-4-페닐피페라진을 제조하였다.
비교예 1-2. OMs를 1차 또는 2차 이탈기로 갖는 지방족 화합물의 유기 플루오르화
상기 실시예 1-1에서와 동일한 재료 및 방법을 이용하되, 반응용매로서 아세토니트릴을 이용하여 2-(3-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌 및 2-(2-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌을 제조하였다.
비교예 2. 반응용매 t-아밀 알코올의 이용
비교예 2-1. OTs를 1차 이탈기로 갖는 지방족 화합물의 유기 플루오르화
상기 실시예 1-1에서와 동일한 재료 및 방법을 이용하되, 반응용매로서 t-아밀 알코올을 이용하여 1-(3-[18F]플루오로프로필)-4-페닐피페라진을 제조하였다.
비교예 2-2. OMs를 1차 또는 2차 이탈기로 갖는 지방족 화합물의 유기 플루오르화
상기 실시예 1-1에서와 동일한 재료 및 방법을 이용하되, 반응용매로서 t-아밀 알코올을 이용하여 2-(3-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌 및 2-(2-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌을 제조하였다.
상기 실험 결과는 하기 표 1에서 보는 바와 같다.
구분 |
유기플루오로-18 화합물 |
반응용매 |
표지효율 |
합성 수율 |
방사화학적순도 |
실시예 1-1 |
1-(3-[18F]플루오로프로필)-4-페닐피페라진 |
1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 |
89.3% |
71.4% |
100% |
실시예 1-2 |
2-(3-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌 |
94.7% |
61.5% |
100% |
2-(2-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌 |
95.1% |
63.4% |
100% |
비교예 1-1 |
1-(3-[18F]플루오로프로필)-4-페닐피페라진 |
아세토니트릴 |
9.1% |
6.2% |
100% |
비교예 1-2 |
2-(3-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌 |
56.5% |
31.1% |
100% |
2-(2-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌 |
43.7% |
20.4% |
100% |
비교예 2-1 |
1-(3-[18F]플루오로프로필)-4-페닐피페라진 |
t-아밀 알코올 |
52.4% |
12.4% |
100% |
비교예 2-2 |
2-(3-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌 |
96.5% |
13.7% |
100% |
2-(2-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌 |
93.7% |
10.4% |
100% |
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 다작용기 용매인 1-메톡시-2-메틸-2-프로판올을 이용하여 유기 플루오르화 지방족 화합물을 제조한 결과 표지효율이 약 90%이상을 나타내고 합성수율은 61% 이상을 나타내어 고수율, 고순도, 고효율로 유기 플루오르화 지방족 화합물을 제조할 수 있음을 확인할 수 있었다. 이에 반하여 종래 반응용매인 t-아밀 알코올(비교예 2)를 사용한 경우, OMs 이탈기를 갖는 O-알킬 지방족 화합물에 대한 유기 플루오르화 지방족 화합물의 표지효율은 90% 이상을 나타내었으나 합성 수율이 10% 수준으로 나타나 효율적으로 유기 플루오르화 지방족 화합물의 제조를 할 수 없으며, OTs 이탈기를 갖는 N-알킬 지방족 화합물에 대한 유기 플루오르화 지방족 화합물의 표지효율은 52.4%로 낮고, 합성 수율 역시 12.4%로 낮음을 확인하였다. 또한, 종래 반응용매인 아세토니트릴(비교예 1)의 경우, OTs 이탈기를 갖는 N-알킬 지방족 화합물에 대한 유기 플루오르화 지방족 화합물의 표지효율은 9.1%로 극히 낮았으며, 합성 수율 역시 6.2%로 아주 낮았고, OMs 이탈기를 갖는 O-알킬 지방족 화합물에 대한 유기 플루오르화 지방족 화합물의 표지효율은 56.5%, 43.7% 를 나타내어 그리 높지 않으며 합성 수율 역시 각각 31.1%, 20.4%를 나타내어 아주 낮아 효율적으로 유기 플루오르화 지방족 화합물을 제조할 수 없음을 확인하였다.
실시예 2. 반응용매 1-클로로-2-메틸-2-프로판올의 이용
실시예 2-1. OTs를 1차 이탈기로 갖는 지방족 화합물의 유기 플루오르화
4차암모늄염지지체(Chromafix 또는 QMA)에 [18F]플루오라이드를 통과시켜 음이온을 교환하는 방법으로 [18F]플루오라이드를 흡착시키고 수소이온 농도가 조절된 KOMs 혼합용액으로 4차 암모늄지지체에 흡착되어 있는 [18F]플루오라이드를 반응용기로 용리시켰다. 용리 후 용리액은 100 ℃에서 질소 가스를 주입하면서 공비혼합증류를 이용하여 완벽하게 제거해주었다.
상기 반응용기에 1-페닐-4-(3-토실프로필)-페닐피페라진을 녹인 아세토니트릴 0.1 mL 및 본 발명에 따른 다작용기 반응용매인 1-클로로-2메틸-2-프로판올 1.0 mL을 넣고 120 ℃에서 반응시켜서 1-(3-[18F]플루오로프로필)-4-페닐피페라진을 제조하였다.
표지효율은 라디오 얇은막크로마토그래피로 확인을 하였다. 반응 후 건조과정 없이 물로 희석하여 고체상 추출법을 사용하여 정제하였으며 정제 후 고성능액체크로마토그래피로 순도 확인을 수행하였다.
실시예 2-2. OMs를 1차 또는 2차 이탈기로 갖는 지방족 화합물의 유기 플루오르화
4차암모늄염지지체(Chromafix 또는 QMA)에 [18F]플루오라이드를 통과시켜 음이온을 교환하는 방법으로 [18F]플루오라이드를 흡착시키고 수소이온 농도가 조절된 KOMs 혼합용액으로 4차 암모늄지지체에 흡착되어 있는 [18F]플루오라이드를 반응용기로 용리시켰다. 용리 후 용리액은 100 ℃에서 질소 가스를 주입하면서 공비혼합증류를 이용하여 완벽하게 제거해주었다.
상기 반응용기에 2-(3-메탄설포닐옥시프로폭시)나프탈렌(OMs를 1차 이탈기로 갖는 지방족 화합물) 또는 2-(2-메탄설포닐옥시프로폭시)나프탈렌(OMs를 2차 이탈기로 갖는 지방족 화합물)을 녹인 아세토니트릴 0.1 mL 과 본 발명에 따른 다작용기 반응용매로서 1-클로로-2메틸-2-프로판올 1.0 mL을 넣고 120 ℃에서 반응시켜서 2-(3-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌 또는 2-(2-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌을 합성하였다.
표지효율은 라디오 얇은막크로마토그래피로 확인을 하였다. 반응 후 건조과정 없이 물로 희석하여 고체상 추출법을 사용하여 정제하였으며 정제 후 고성능액체크로마토그래피로 순도 확인을 수행하였다.
구분 |
유기플루오로-18 화합물 |
반응용매 |
표지효율 |
합성 수율 |
방사화학적순도 |
실시예 2-1 |
1-(3-[18F]플루오로프로필)-4-페닐피페라진 |
1-클로로-2-메틸-2-프로판올 |
58.2% |
42.3% |
100% |
실시예 2-2 |
2-(3-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌 |
87.1% |
51.9% |
100% |
2-(2-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌 |
85.4% |
53.1% |
100% |
상기 표 2에서 보는 바와 같이, 실시예 2는 본 발명에 따른 다작용기 용매로서 1-클로로-2-메틸-2-프로판올을 사용하여 유기 플루오로화된 지방족 화합물을 제조한 경우로서, 실시예 2-1의 경우 표지효율율과 합성수율이 각각 58.2%와 42.3%로 종래 반응용매인 상기 표 1의 비교예 1-2의 아세토니트릴에 비하여 약 6-7배 높고, 종래 반응용매인 상기표 1의 비교예 2-2의 t-아밀 알코올의 합성수율에 비하여 약 3배 높은 것으로 학인 되었다.
실시예 2-2의 경우 표지효율은 각각 87.1%, 85.4%로 높게 나타나며, 합성 수율은 각각 51.9%, 53.1%로 종래 반응용매인 상기 표 1의 비교예 1-2의 아세토니트릴의 합성수율에 비하여 약 2-3배 높고, 종래 반응용매인 상기 표 1의 비교예 2-2의 t-아밀 알코올의 합성수율에 비하여 약 5배 높은 것으로 확인되었다.
실시예 3. 반응용매 1-나이트릴-2-메틸-2-프로판올의 이용
실시예 3-1. OTs를 1차 이탈기로 갖는 지방족 화합물의 유기 플루오르화
상기 실시예 2-1과 동일 재료 및 동일 방법을 이용하여 OTs를 이탈기로 갖는 지방족 화합물의 유기 플루오르화를 수행하되, 다만 반응용매로서 1-나이트릴-2-메틸-2-프로판올을 이용하여 유기 플루오르화된 지방족 화합물 1-(3-[18F]플루오로프로필)-4-페닐피페라진을 제조하였다.
실시예 3-2. OMs를 1차 또는 2차 이탈기로 갖는 지방족 화합물의 유기 플루오르화
상기 실시예 2-2과 동일 재료 및 동일 방법을 이용하여 OMs를 이탈기로 갖는 지방족 화합물의 유기 플루오르화를 수행하되, 다만 반응용매로서 1-나이트릴-2-메틸-2-프로판올을 이용하여 유기 플루오르화된 지방족 화합물 2-(3-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌 또는 2-(2-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌을 합성하였다.
구분 |
유기플루오로-18 화합물 |
반응용매 |
표지효율 |
합성 수율 |
방사화학적순도 |
실시예 3-1 |
1-(3-[18F]플루오로프로필)-4-페닐피페라진 |
1-나이트릴-2-메틸-2-프로판올 |
42.8% |
30.2% |
100% |
실시예 3-2 |
2-(3-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌 |
81.3% |
49.4% |
100% |
2-(2-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌 |
83.8% |
50.3% |
100% |
상기 표 3에서 보는 바와 같이, 상기 실시예 3은 본 발명에 따른 다작용기 용매로서 1-나이트릴-2-메틸-2-프로판올을 사용하여 유기 플루오로화된 지방족 화합물을 제조한 경우로서, 실시예 2-1의 경우 표지효율율과 합성수율이 각각 42.8%와 30.2%로 종래 반응용매인 상기 표 1의 비교예 1-2의 아세토니트릴에 비하여 약 5배 높고, 종래 반응용매인 상기표 1의 비교예 2-2의 t-아밀 알코올의 합성수율에 비하여 약 2배 높은 것으로 학인 되었다.
실시예 3-2의 경우 표지효율은 각각 81.3%, 83.8%로서 높게 나타나며, 합성 수율은 각각 49.4%, 50.3%로서 종래 반응용매인 상기 표 1의 비교예 1-2의 아세토니트릴의 합성수율에 비하여 약 2-3배 높고, 종래 반응용매인 상기 표 1의 비교예 2-2의 t-아밀 알코올의 합성수율에 비하여 약 4-5배 높은 것으로 확인되었다.
실시예 4. 반응용매 3-(메톡시메틸)-3-펜탄올의 이용
실시예 4-1. OTs를 1차 이탈기로 갖는 지방족 화합물의 유기 플루오르화
상기 실시예 2-1과 동일 재료 및 동일 방법을 이용하여 OTs를 이탈기로 갖는 지방족 화합물의 유기 플루오르화를 수행하되, 다만 반응용매로서 3-(메톡시메틸)-3-펜탄올을 이용하여 유기 플루오르화된 지방족 화합물 1-(3-[18F]플루오로프로필)-4-페닐피페라진을 제조하였다.
실시예 4-2. OMs를 1차 또는 2차 이탈기로 갖는 지방족 화합물의 유기 플루오르화
상기 실시예 2-2과 동일 재료 및 동일 방법을 이용하여 OMs를 이탈기로 갖는 지방족 화합물의 유기 플루오르화를 수행하되, 다만 반응용매로서 3-(메톡시메틸)-3-펜탄올을 이용하여 유기 플루오르화된 지방족 화합물 2-(3-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌 또는 2-(2-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌을 합성하였다.
구분 |
유기플루오로-18 화합물 |
반응용매 |
표지효율 |
합성 수율 |
방사화학적순도 |
실시예 4-1 |
1-(3-[18F]플루오로프로필)-4-페닐피페라진 |
3-(메톡시메틸)-3-펜탄올 |
64.7% |
43.8% |
100% |
실시예 4-2 |
2-(3-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌 |
84.3% |
54.9% |
100% |
2-(2-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌 |
83.4% |
51.7% |
100% |
상기 표 4에서 보는 바와 같이, 실시예 4는 본 발명에 따른 다작용기 반응용매로서 3-(메톡시메틸)-3-펜탄올를 이용하여 유기 플루오로화된 지방족 화합물을 제조한 경우로서, 실시예 4-1의 경우 표지효율율과 합성수율이 각각 64.7%와 43.8%로 종래 반응용매인 상기 표 1의 비교예 1-2의 아세토니트릴에 비하여 약 7배 높고, 종래 반응용매인 상기표 1의 비교예 2-2의 t-아밀 알코올의 합성수율에 비하여 약 4배 높은 것으로 학인 되었다.
실시예 4-2의 경우 표지효율은 각각 84.3%, 83.4%로, 합성수율 역시 각각 54.9%, 51.7%로 나타났으며, 이는 비교예 1-2(아세토니트릴 이용) 및 비교예 2-2(t-아밀 알코올 이용)의 경우보다 표지효율 및 합성수율 측면에서 모두 높게 나타남을 확인할 수 있었다.
실시예 5. 반응용매 1-(2-메톡시에톡시)2-메틸-2-프로판올의 이용
실시예 5-1. OTs를 1차 이탈기로 갖는 지방족 화합물의 유기 플루오르화
상기 실시예 2-1과 동일 재료 및 동일 방법을 이용하여 OTs를 이탈기로 갖는 지방족 화합물의 유기 플루오르화를 수행하되, 다만 반응용매로서 1-(2-메톡시에톡시)2-메틸-2-프로판올을 이용하여 유기 플루오르화된 지방족 화합물 1-(3-[18F]플루오로프로필)-4-페닐피페라진을 제조하였다.
실시예 5-2. OMs를 1차 또는 2차 이탈기로 갖는 지방족 화합물의 유기 플루오르화
상기 실시예 2-2과 동일 재료 및 동일 방법을 이용하여 OMs를 이탈기로 갖는 지방족 화합물의 유기 플루오르화를 수행하되, 다만 반응용매로서 1-(2-메톡시에톡시)2-메틸-2-프로판올을 이용하여 유기 플루오르화된 지방족 화합물 2-(3-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌 또는 2-(2-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌을 합성하였다.
구분 |
유기플루오로-18 화합물 |
반응용매 |
표지효율 |
합성 수율 |
방사화학적순도 |
실시예 5-1 |
1-(3-[18F]플루오로프로필)-4-페닐피페라진 |
1-(2-메톡시에톡시)2-메틸-2-프로판올 |
58.7% |
47.0% |
100% |
실시예 5-2 |
2-(3-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌 |
85.3% |
52.1% |
100% |
2-(2-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌 |
81.8% |
50.3% |
100% |
상기 표 5에서 보는 바와 같이, 실시예 5는 본 발명에 따른 다작용기 반응용매로서 1-(2-메톡시에톡시)2-메틸-2-프로판올를 이용하여 유기 플루오로화된 지방족 화합물을 제조한 경우로서, 실시예 5-1의 경우 표지효율율과 합성수율이 각각 58.7%와 47.0%로 종래 반응용매인 상기 표 1의 비교예 1-2의 아세토니트릴에 비하여 약 8배 높고, 종래 반응용매인 상기표 1의 비교예 2-2의 t-아밀 알코올의 합성수율에 비하여 약 4배 높은 것으로 학인 되었다.
실시예 5-2의 경우 표지효율은 각각 85.3%, 81.8%로 높게 나타나고 합성수율 역시 각각 52.1%, 50.3%로 높게 확인된 바, 이는 비교예 1-2(아세토니트릴 이용) 및 비교예 2-2(t-아밀 알코올 이용)의 경우보다 표지효율 및 합성수율 측면에서 모두 높게 나타남을 확인할 수 있었다.
실시예 6. 반응용매 1-에톡시-2-메틸-2-프로판올의 이용
실시예 6-1. OTs를 1차 이탈기로 갖는 지방족 화합물의 유기 플루오르화
상기 실시예 2-1과 동일 재료 및 동일 방법을 이용하여 OTs를 이탈기로 갖는 지방족 화합물의 유기 플루오르화를 수행하되, 다만 반응용매로서 1-에톡시-2-메틸-2-프로판올을 이용하여 유기 플루오르화된 지방족 화합물 1-(3-[18F]플루오로프로필)-4-페닐피페라진을 제조하였다.
실시예 6-2. OMs를 1차 또는 2차 이탈기로 갖는 지방족 화합물의 유기 플루오르화
상기 실시예 2-2과 동일 재료 및 동일 방법을 이용하여 OMs를 이탈기로 갖는 지방족 화합물의 유기 플루오르화를 수행하되, 다만 반응용매로서 1-에톡시-2-메틸-2-프로판올을 이용하여 유기 플루오르화된 지방족 화합물 2-(3-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌 또는 2-(2-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌을 합성하였다.
구분 |
유기플루오로-18 화합물 |
반응용매 |
표지효율 |
합성 수율 |
방사화학적순도 |
실시예 6-1 |
1-(3-[18F]플루오로프로필)-4-페닐피페라진 |
1-에톡시-2-메틸-2-프로판올 |
50.1% |
39.8% |
100% |
실시예 6-2 |
2-(3-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌 |
87.3% |
55.2% |
100% |
2-(2-[18F]플루오로프로폭시)나프탈렌 |
80.1% |
53.2% |
100% |
상기 표 6에서 보는 바와 같이, 실시예 6는 본 발명에 따른 다작용기 반응용매로서 1-에톡시-2-메틸-2-프로판올를 이용하여 유기 플루오로화된 지방족 화합물을 제조한 경우로서, 실시예 6-1의 경우 표지효율율과 합성수율이 각각 50.1%와 39.8%로 종래 반응용매인 상기 표 1의 비교예 1-2의 아세토니트릴에 비하여 약 6배 높고, 종래 반응용매인 상기표 1의 비교예 2-2의 t-아밀 알코올의 합성수율에 비하여 약 3배 높은 것으로 학인 되었다.
실시예 6-2의 경우 표지효율은 각각 87.3%, 80.1%로 높게 나타나고 합성수율 역시 각각 55.2%, 53.2%로 높게 확인된 바, 이는 비교예 1-2(아세토니트릴 이용) 및 비교예 2-2(t-아밀 알코올 이용)의 경우보다 표지효율 및 합성수율 측면에서 모두 높게 나타남을 확인할 수 있었다.
실시예 7. [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판의 제조
실시예 7-1. OTs를 1차 이탈기로 갖는 지방족 화합물을 전구체로 이용
4차암모늄염지지체(Chromafix 또는 QMA)에 [18F]플루오라이드를 통과시켜 음이온을 교환하는 방법으로 [18F]플루오라이드를 흡착시키고 수소이온 농도가 조절된 KOMs 혼합용액으로 4차 암모늄지지체에 흡착되어 있는 [18F]플루오라이드를 반응용기로 용리시켰다. 용리 후 용리액은 100 ℃에서 질소 가스를 주입하면서 공비혼합증류를 이용하여 완벽하게 제거해주었다.
상기 반응용기에 전구체로서 OTs 이탈기를 갖는 지방족 화합물인 (3-톨루엔설포닐옥시프로필)-2β-카보메톡시-3-β-(4-요오도페닐)트로판((3-toluenesulfonyloxipropyl)-2β-carbomethoxy-3-β-(4-iodophenyl)tropane)을 녹인 아세토니트릴 0.1 mL 과 본 발명에 따른 다작용기 반응용매로서 1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 1.0 mL을 넣고 120 ℃에서 반응시켜서 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 합성하였다.
표지효율은 라디오 얇은막크로마토그래피로 확인을 하였다. 반응 후 건조과정 없이 물로 희석하여 고체상 추출법을 사용하여 정제하였으며 정제 후 고성능액체크로마토그래피로 순도 확인을 수행하였다.
실시예 7-2. OMs를 1차 이탈기로 갖는 지방족 화합물을 전구체로 이용
상기 실시예 3와 동일한 방법으로 제조하되, OMs를 이탈기로 갖는 지방족 화합물인 (3-메탄설포닐옥시프로필)-2β-카보메톡시-3-β-(4-요오도페닐)트로판 ((3-methansulfonyloxipropyl)-2β-carbomethoxy-3-β-(4-iodophenyl)tropane)을 전구체로 이용하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 제조하였다.
비교예 4. 반응용매 아세토나이트릴의 이용
비교예 4-1.
상기 실시예 7-1과 동일 재료 및 동일 방법을 이용하되, 반응용매로서 아세토나이트릴 1mL를 이용하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 제조하였다.
비교예 4-2.
상기 실시예 7-2와 동일 재료 및 동일 방법을 이용하되, 반응용매로서 아세토나이트릴 1mL를 이용하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 제조하였다.
비교예 5. 반응용매 t-아밀 알코올의 이용
비교예 5-1.
상기 실시예 7-1과 동일 재료 및 동일 방법을 이용하되, 반응용매로서 t-아밀 알코올 1mL를 이용하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 제조하였다.
비교예 5-2.
상기 실시예 7-2와 동일 재료 및 동일 방법을 이용하되, 반응용매로서 t-아밀 알코올 1mL를 이용하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 제조하였다.
상기 실험 결과는 하기 표 7에서 보는 바와 같다.
구분 |
전구체 |
반응용매 |
총합성시간 |
표지효율 |
합성 수율 |
방사화학적순도 |
실시예 7-1 |
-OTs |
1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 |
25분 |
92.7% |
74.2% |
100% |
실시예 7-2 |
-OMs |
25분 |
77.4% |
65.7% |
100% |
비교예 4-1 |
-OTs |
아세토니트릴 |
25분 |
12.7% |
5.4% |
100% |
비교예 4-2 |
-OMs |
25분 |
6.1% |
6.7% |
100% |
비교예 5-1 |
-OTs |
t-아밀 알코올 |
25분 |
45.2% |
2.9% |
87% |
비교예 5-2 |
-OMs |
25분 |
41.9% |
3.1% |
82% |
상기 실험 결과, 종래 반응용매인 아세토나이트릴을 사용한 경우(비교예 4-1 내지 비교예 4-2)는 합성수율은 5-7%로 정도로 매우 낮았으며, 표지효율 역시 약 6 내지 약 12%를 낮아 매우 낮았으며, 종래 반응용매인 t-아밀 알코올을 사용한 경우(비교예 5-1 내지 비교예 5-2) 표지효율은 약 40% 대를 나타내었으나 합성수율이 2-3%로 극히 낮아, 유기 플루오르화된 지방족 화합물의 제조에 적합하지 않음을 확인할 수 있었다. 이에 반하여, 상기 실시예 7-1 내지 실시예 7-2의 경우 본 발명에 따른 다작용기 용매인 1-메톡시-2-메틸-2-프로판올을 사용한 결과로서 합성 수율이 74.2%, 65.7%를 나타내어 비교예들에 비하여 상당히 높았으며 표지 효율 역시 92.7%, 77.4%를 각각 나타내어 비교예들에 비하여 상당히 높았으며 순도도 100%임을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 발명에 따른 다작용기 용매를 이용할 경우, 고효율, 고순도, 고수율로 유기 플루오르화된 지방족 화합물의 제조가 가능함을 확인할 수 있었다.
실시예 8. [18F]엘비티 999의 제조
본 실시예에서는 Cl을 1차 이탈기로 갖는 지방족 화합물을 전구체로 이용하여 [18F]엘비티 999을 합성하였다.
4차암모늄염지지체(Chromafix 또는 QMA)에 [18F]플루오라이드를 통과시켜 음이온을 교환하는 방법으로 [18F]플루오라이드를 흡착시키고 수소이온 농도가 조절된 KOMs 혼합용액으로 4차 암모늄지지체에 흡착되어 있는 [18F]플루오라이드를 반응용기로 용리시켰다. 용리 후 용리액은 100 ℃에서 질소 가스를 주입하면서 공비혼합증류를 이용하여 완벽하게 제거해주었다.
상기 반응용기에 전구체로서 Cl를 1차 이탈기로 갖는 지방족 화합물인 ((E)-4-클로로부-2-엔일)-2β-카보메톡시-3-β-(4-요오도페닐)트로판 ((E)-4-chlorobut-2-enyl)-2β-carbomethoxy-3-β-(4-iodophenyl)tropane)을 녹인 아세토니트릴 0.1 mL 과 본 발명에 따른 다작용기 반응용매로서 1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 1.0 mL을 넣고 120 ℃에서 반응시켜서 [18F]엘비티 999를 합성하였다.
표지효율은 라디오 얇은막크로마토그래피로 확인을 하였다. 반응 후 건조과정 없이 물로 희석하여 고체상 추출법을 사용하여 정제하였으며 정제 후 고성능액체크로마토그래피로 순도 확인을 수행하였다. 이 결과는 하기 표 8에서 보는 바와 같다.
실시예 9. [18F]플루오로미소니다졸의 제조
본 실시예에서는 OTs를 2차 이탈기로 갖는 지방족 화합물을 전구체로 이용하여 [18F]플루오로미소니다졸을 합성하였다.
4차암모늄염지지체(Chromafix 또는 QMA)에 [18F]플루오라이드를 통과시켜 음이온을 교환하는 방법으로 [18F]플루오라이드를 흡착시키고 수소이온 농도가 조절된 KOMs 혼합용액으로 4차 암모늄지지체에 흡착되어 있는 [18F]플루오라이드를 반응용기로 용리시켰다. 용리 후 용리액은 100 ℃에서 질소 가스를 주입하면서 공비혼합증류를 이용하여 완벽하게 제거해주었다.
상기 반응용기에 전구체로서 OTs를 2차 이탈기로 갖는 지방족 화합물인 3-(2-니트로이미다졸-1-일)-2-O-테트라하이드로피라닐-1- O -톨루엔설포닐 프로판디올(3-(2-nitroimidazol-1-yl)-2- O -tetrahydropyranyl-1- O -toluenesulfonyl propanediol)을 녹인 아세토니트릴 0.1 mL 과 본 발명에 따른 다작용기 반응용매로서 1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 1.0 mL을 넣고 120 ℃에서 반응시켜서 [18F]플루오라이드를 표지하였으며 표지효율은 라디오 얇은막크로마토그래피로 확인을 하였다. 반응 후 1 M 염산을 넣고 100 ℃에서 5분 동안 가수분해 및 2 M의 수산화나트륨을 넣고 중화를 시킨 후, 물로 희석하여 고체상 추출법을 사용하여 정제하였으며 정제 후 고성능액체크로마토그래피로 순도 확인을 수행하였다. 이 결과는 하기 표 8에서 보는 바와 같다.
실시예 10. [18F]플루오로티미딘의 합성
본 실시예에서는 ONs를 2차 이탈기로 갖는 지방족 화합물을 전구체로 이용하여 [18F]플루오로티미딘을 합성하였다.
4차암모늄염지지체(Chromafix 또는 QMA)에 [18F]플루오라이드를 통과시켜 음이온을 교환하는 방법으로 [18F]플루오라이드를 흡착시키고 수소이온 농도가 조절된 KOMs 혼합용액으로 4차 암모늄지지체에 흡착되어 있는 [18F]플루오라이드를 반응용기로 용리시켰다. 용리 후 용리액은 100 ℃에서 질소 가스를 주입하면서 공비혼합증류를 이용하여 완벽하게 제거해주었다.
상기 반응용기에 전구체로서 ONs를 2차 이탈기로 갖는 지방족 화합물인 5'-O-DMTr-2'-데옥시-3'-O-노실-b-D-트레오-펜토퓨라노실)-3-N-BOC-티민(5'-O-DMTr-2'-deoxy-3'-O-nosyl-b-D-threo-pentofuranosyl)-3-N-BOC- thymine)을 녹인 아세토니트릴 0.1 mL 과 본 발명에 따른 다작용기 반응용매로서 1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 1.0 mL을 넣고 120 ℃에서 반응시켜서 [18F]플루오라이드를 표지하였으며 표지효율은 라디오 얇은막크로마토그래피로 확인을 하였다. 반응 후 1 M 염산을 넣고 100 ℃에서 5분 동안 가수분해 및2 M의 수산화나트륨을 넣고 중화를 시킨 후, 물로 희석하여 고체상 추출법을 사용하여 정제하였으며 정제 후 고성능액체크로마토그래피로 순도 확인을 수행하였다. 이 결과는 하기 표 8에서 보는 바와 같다.
실시예 11. [18F] 플루오로데옥시글루코스의 합성
본 실시예에서는 OTf를 2차 이탈기로 갖는 지방족 화합물을 전구체로 이용하여 [18F] 플루오로데옥시글루코스를 합성하였다.
4차암모늄염지지체(Chromafix 또는 QMA)에 [18F]플루오라이드를 통과시켜 음이온을 교환하는 방법으로 [18F]플루오라이드를 흡착시키고 수소이온 농도가 조절된 KOMs 혼합용액으로 4차 암모늄지지체에 흡착되어 있는 [18F]플루오라이드를 반응용기로 용리시켰다. 용리 후 용리액은 100 ℃에서 질소 가스를 주입하면서 공비혼합증류를 이용하여 완벽하게 제거해주었다.
상기 반응용기에 전구체로서 OTf를 2차 이탈기로 갖는 지방족 화합물인 만노즈 트리플레이트(mannose triflate, 1,3,4,6-tetra-O-acetyl-2-O-trifluoro-methanesulfonyl-beta-D-mannopyranose)를 녹인 아세토니트릴 0.1 mL 과 본 발명에 따른 다작용기 반응용매로서 1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 1.0 mL을 넣고 120 ℃에서 반응시켜서 [18F]플루오라이드를 표지하였으며 표지효율은 라디오 얇은막크로마토그래피로 확인을 하였다. 반응 후 1 M 염산을 넣고 100 ℃에서 5분 동안 가수분해 및 2 M의 수산화나트륨을 넣고 중화를 시킨 후, 물로 희석하여 고체상 추출법을 사용하여 정제하였으며 정제 후 고성능액체크로마토그래피로 순도 확인을 수행하였다.
상기 실시예 8 내지 11은 다양한 방사성 의약품을 본 발명에 따른 다작용기 용매인 1-메톡시-2-메틸-2-프로판올을 사용하여 제조한 것이며, 이들의 표지효율, 정제방법, 정제시간, 합성수율 및 순도는 하기 표 8에서 보는 바와 같다.
구분 |
유기플루오로-18 화합물 |
표지효율 |
정제방법 |
정제 시간 |
합성 수율 |
방사화학적순도 |
실시예 8 |
[18F]엘비티999 |
87.4 |
SPE |
5분 |
57.4% |
100% |
실시예 9 |
[18F]플루오로미소니다졸 |
97.4% |
65.1% |
100% |
실시예 10 |
[18F]플루오로티미딘 |
95.7% |
63.4% |
100% |
실시예 11 |
[18F]플루오로데옥시글루코스 |
93.7% |
66.4% |
100% |
상기 실시예 8의 [18F]엘비티999, 실시예 9의 [18F]플루오로미소니다졸, 실시예 10의 [18F]플루오로티미딘, 및 실시예 11의 [18F]플루오로데옥시글루코스의 경우, 현재 국내외에서 임상에서 사용되고 있는 다양한 방사성 의약품으로서, 본 발명에 따른 다작용기 용매인 1-메톡시-2-메틸-2-프로판올을 이용하여 제조한 결과, 상기 표 3에서 보는 바와 같이, 제조된 방사성 의약품의 순도는 모두 100%이고, 표지효율은 각각 97.4%, 95.7%, 90.5%, 93.7%로 아주 높으며, 합성 수율 역시 각각 65.1%, 63.4%, 61.7%, 66.4%로 높은 것으로 확인되어, 본 발명에 따른 다작용기 용매를 이용하여 고수율, 고순도, 고효율로 방사성 의약품의 제조가 가능함을 확인할 수 있었다.
실시예 12. [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판의 정제
실시예 12-1. 고체상 추출(SPE)을 이용한 정제
실시예 7-1에서 합성된 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 정제(실시예 12-1-1) 및 실시예 7-2에서 합성된 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 정제(실시예 12-1-2)하기 위하여, 상기 실시예 7-1 및 7-2에서 전구체 및 반응용매를 첨가하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판으로 합성 반응이 완료되면 건조과정 없이 물로 희석하여 역상 고체상 추출(SPE)법을 이용하여 정제하였으며, 정제 후 고성능 액체크로마토그래피로 순도 확인을 수행하였다.
실시예 12-2. 고성능 액체크로마토그래피(HPLC)를 이용한 정제
실시예 7-1에서 합성된 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 정제(실시예 12-2-1) 및 실시예 7-2에서 합성된 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 정제(실시예 12-2-2)하기 위하여, 상기 실시예 7-1 및 7-2에서 전구체 및 반응용매를 첨가하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판으로 합성 반응이 완료되면 건조과정 없이 고성능 액체크로마토그래피로 정제하였으며 정제를 수행한 후에 고성능 액체크로마토그래피로 순도 확인을 수행하였다.
실시예 12의 결과는 하기 표 9에서 보는 바와 같다.
비교예 6. [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판의 정제
비교예 6-1. 고체상 추출(SPE)을 이용한 정제
비교예 4-1에서 합성된 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 정제(비교예 6-1-1) 및 비교예 4-2에서 합성된 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 정제(비교예 6-1-2)하기 위하여, 상기 비교예 4-1 및 4-2에서 전구체 및 반응용매를 첨가하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판으로 합성 반응이 완료되면 건조과정 없이 물로 희석하여 역상 고체상 추출(SPE)법을 이용하여 정제하였으며, 정제 후 고성능 액체크로마토그래피로 순도 확인을 수행하였다.
비교예 6-2. 고성능 액체크로마토그래피(HPLC)를 이용한 정제
비교예 4-1에서 합성된 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 정제(비교예 6-2-1) 및 비교예 4-2에서 합성된 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 정제(비교예 6-2-2)하기 위하여, 상기 비교예 4-1 및 4-2에서 전구체 및 반응용매를 첨가하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판으로 합성 반응이 완료되면 건조과정 없이 고성능 액체크로마토그래피로 정제하였으며 정제를 수행한 후에 고성능 액체크로마토그래피로 순도 확인을 수행하였다.
비교예 6의 결과는 하기 표 9에서 보는 바와 같다.
비교예 7. [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판의 정제
비교예 7-1. 고체상 추출(SPE)을 이용한 정제
비교예 5-1에서 합성된 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 정제(비교예 7-1-1) 및 비교예 5-2에서 합성된 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 정제(비교예 7-1-2)하기 위하여, 상기 비교예 5-1 및 5-2에서 전구체 및 반응용매를 첨가하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판으로 합성 반응이 완료되면 건조과정 없이 물로 희석하여 역상 고체상 추출(SPE)법을 이용하여 정제하였으며, 정제 후 고성능 액체크로마토그래피로 순도 확인을 수행하였다.
비교예 7-2. 고성능 액체크로마토그래피(HPLC)를 이용한 정제
비교예 5-1에서 합성된 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 정제(비교예 7-2-1) 및 비교예 5-2에서 합성된 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 정제(비교예 7-2-2)하기 위하여, 상기 비교예 5-1 및 5-2에서 전구체 및 반응용매를 첨가하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판으로 합성 반응이 완료되면 건조과정 없이 고성능 액체크로마토그래피로 정제하였으며 정제를 수행한 후에 고성능 액체크로마토그래피로 순도 확인을 수행하였다.
비교예 7의 결과는 하기 표 9에서 보는 바와 같다.
비교예 8. [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판의 정제
비교예 8-1. 고체상 추출(SPE)을 이용한 정제
상기 비교예 7-1-1 및 비교예 7-1-2와 모두 동일한 재료 및 방법을 각각 이용하되, 다만 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판의 합성 이후 건조과정을 거친 후 정제하여 합성수율 및 방사화학적 순도를 확인하였다.
비교예 8-2. 고성능 액체크로마토그래피(HPLC)를 이용한 정제
상기 비교예 7-2-1 및 비교예 7-2-2와 모두 동일한 재료 및 방법을 각각 이용하되, 다만 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판의 합성 이후 건조과정을 거친 후 정제하여 합성수율 및 방사화학적 순도를 확인하였다.
비교예 8의 결과는 하기 표 9에서 보는 바와 같다.
구분 |
전구체 |
총 합성시간 |
표지효율 |
정제방법 |
정제 시간 |
합성 수율 |
방사화학적 순도 |
실시예 12-1-1 |
-OTs |
25분 |
92.7% |
SPE |
15분 |
74.2% |
100% |
실시예 12-1-2 |
-OMs |
77.4% |
65.7% |
100% |
실시예 12-2-1 |
-OTs |
25분 |
83.2% |
HPLC |
30분 |
44.7% |
100% |
실시예 12-2-2 |
-OMs |
71.5% |
40.1% |
100% |
비교예 6-1-1 |
-OTs |
25분 |
12.7% |
SPE |
15분 |
6.7% |
100% |
비교예 6-1-2 |
-OMs |
6.1% |
5.4% |
100% |
비교예 6-2-1 |
-OTs |
25분 |
8.9% |
HPLC |
30분 |
2.1% |
100% |
비교예 6-2-2 |
-OMs |
11.8% |
2.4% |
100% |
비교예 7-1-1 |
-OTs |
25분 |
45.2% |
SPE |
15분 |
2.9% |
87% |
비교예 7-1-2 |
-OMs |
41.9% |
3.1% |
82% |
비교예 7-2-1 |
-OTs |
25분 |
42.7% |
HPLC |
30분 |
8.7% |
100% |
비교예 7-2-2 |
-OMs |
47.4% |
7.5% |
100% |
비교예 8-1-1 |
-OTs |
40분 |
58.7% |
SPE |
15분 |
36.4% |
100% |
비교예 8-1-2 |
-OMs |
53.9% |
34.1% |
100% |
비교예 8-2-1 |
-OTs |
40분 |
60.4% |
HPLC |
30분 |
21.7% |
100% |
비교예 8-2-2 |
-OMs |
47.1% |
18.5% |
100% |
상기 표 9에서 보는 바와 같이, 본 발명의 다작용기 용매를 이용하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 이용하여 제조한 경우 추후 정제 과정을 SPE(실시예 12-1) 및 HPLC(실시예 12-2)을 이용하더라도 그 표지효율, 합성수율 및 방사화학적 순도는 종래 반응 용매인 아세토니트릴(비교예 6) 및 t-아밀 알코올(비교예 7)을 이용하여 제조한 경우도 훨씬 효과가 좋음을 확인할 수 있었다.
다만, 본 발명의 다작용기 용매를 이용하더라도 HPLC(실시예 12-2)보다는 SPE(실시예 12-1)를 이용하여 정제하는 경우에 합성 수율 측면에서 약간 더 좋은 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다.
한편, 실시예 12, 비교예 6 및 비교예 7의 경우 각각의 정제 과정을 수행할 때 건조 과정을 거치지 않고 각각의 정제방법에 따라 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 정제하였고, 비교예 8은 건조 과정을 거치 후 각각의 정제방법에 따라 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 정제한 것이다. 그 결과는, 건조 과정을 더 수행하기에 전체 합성 시간은 건조과정을 거치지 않은 경우보다 합성 수율이 약간 증가하였으나, 건조 과정으로 인하여 전체 합성 시간이 약 15분 늘어났으며 건조 과정 중에 소실되는 방사능으로 인하여 합성 수율은 실시예 12에 비하여 약 50%이하로 감소됨을 확인할 수 있었다.
실시예 13. [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판의 역상 정제 방법
상기 실시예 12-1에 사용된 역상 SPE 방법을 이용하여 정제할 경우 방사화학적 순도가 높고 표지효율 및 합성수율이 높은 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판의 제조가 가능하지만, 합성 후 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판와 유사한 극성도를 갖는 불순물이 존재하게 되는데 역상 정제 방법을 통하여 이러한 불순물의 정제가 가능한지를 확인하였다.
실시예 13-1. 역상 기반의 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 이용한 정제
상기 실시예 7-2와 동일 재료 및 동일 방법을 이용하되, [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판 합성 후 70% 메탄올 8 mL을 이용하여 희석하였다. 희석된 반응혼합물을 C18 컬럼을 이용한 HPLC 방법을 이용하여 정제를 수행하였며 정제 전의 반응혼합물의 표지효율 및 방사능과 정제 후 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판의 방사능을 측정하여 방사능 회수율을 확인 하였다. 또한 정제 후 고성능액체크로마토그래피를 이용하여 방사화학적 순도 및 전구체 기반의 유기불순물의 제거율 확인을 수행하였다.
실시예 13-2. 실리카 기반의 역상 기반의 고체상 추출 카트리지(SPE)를 이용한 정제
상기 실시예 7-2와 동일 재료 및 동일 방법을 이용하되, [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판 합성 후 20 mL 이상의 물을 이용하여 희석한다. 희석된 반응혼합물은 C18 SPE 카트리지를 통과하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 C18 SPE 카트리지에 머무르게 한다. 잔류 유기용매 및 극성불순물을 제거하기 위하여 5 mL 이상의 물을 이용하여 C18 SPE 카트리지를 씻어준다. 최종적으로 C18 SPE 카트리지에 머무르고 있는 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 2 mL 이상의 에탄올을 이용하여 용출 하여 정제를 해 주었으며 정제 전의 반응혼합물의 표지효율 및 방사능과 정제 후 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판의 방사능을 측정하여 방사능 회수율을 확인 하였다. 또한 정제 후 고성능액체크로마토그래피를 이용하여 방사화학적 순도 및 전구체 기반의 유기불순물의 제거율 확인을 수행하였다.
실시예 13-3. 폴리머 기반의 역상 기반의 고체상 추출 카트리지(SPE)를 이용한 정제
상기 실시예 7-2와 동일 재료 및 동일 방법을 이용하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 합성한 후 상기 13-2와 동일 재료 및 동일 방법을 이용하되, HLB SPE 카트리지를 이용하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 정제하였다.
실시예 13의 결과는 하기 표 10에서 보는 바와 같다.
구분 |
SPE 카트리지 |
방사능 회수율 |
방사화학적 순도 |
전구체 기반의 유기불순물 제거율 |
실시예 13-1 |
실리카-기반의 역상 HPLC |
32.7% |
100% |
99.7% |
실시예 13-2 |
실리카-기반의 역상 SPE (C18) |
97.8% |
100 |
2.6% |
실시예 13-3 |
폴리머-기반의 역상 SPE (HLB) |
95.7% |
100 |
4.1% |
상기 표 10에서 보는 바와 같이, 실시예 13-1의 실리카 기반의 역상 HPLC를 이용하여 정제하는 경우에는 전구체 기반의 유기불순물 제거율을 상당히 높았으나, 정제 후 방사능 회수율이 너무 낮아서 방사성 의약품으로의 활용성이 아주 낮음을 확인하였다. 한편, 실시예 13-2 및 실시예 13-3의 경우에는 방사능 회수율은 아주 좋았으나 전구체 기반의 유기불순물 제거율이 너무 낮은 문제점을 발견하였다.
실시예 14. 실리카 기반 양이온 교환 SPE를 이용한 정제
실시예 14-1. 실리카 기반의 양이온 교환 CM SPE 카트리지 이용한 정제
상기 실시예 7-2와 동일 재료 및 동일 방법을 이용하되, [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판합성 후 20 mL 이상의 물을 이용하여 희석한다. 희석된 반응혼합물은 CM SPE 카트리지를 통과하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 CM SPE 카트리지에 머무르게 한다. 잔류 유기용매 및 극성불순물을 제거하기 위하여 5 mL 이상의 물을 이용하여 CM SPE 카트리지를 씻어준다. 최종적으로 CM SPE 카트리지에 머무르고 있는 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 2 mL 이상의 에탄올을 이용하여 용출 하여 정제를 해 주었으며 정제 전의 반응혼합물의 표지효율 및 방사능과 정제 후 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판의 방사능을 측정하여 방사능 회수율을 확인 하였다. 또한 정제 후 고성능액체크로마토그래피를 이용하여 방사화학적 순도 및 전구체 기반의 유기불순물의 제거율 확인을 수행하였다.
실시예 14-2. 실리카 기반의 양이온 교환 SCX SPE 카트리지 이용한 정제
상기 실시예 14-1과 동일한 재료 및 동일한 방법을 이용하되, 정제 카트리지로서 SCX SPE 카트리지를 이용하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 정제하였다.
실시예 14-3. 실리카 기반의 양이온 교환 WCX SPE 카트리지 이용한 정제
상기 실시예 14-1과 동일한 재료 및 동일한 방법을 이용하되, 정제 카트리지로서 WCX SPE 카트리지를 이용하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 정제하였다.
실시예 14의 결과는 하기 표 11에서 보는 바와 같다.
실시예 15. 폴리머 기반 양이온 교환 SPE를 이용한 정제
실시예 15-1. 폴리머 기반 양이온 교환 MCX SPE 카트리지를 이용한 정제
상기 실시예 7-2와 동일 재료 및 동일 방법을 이용하되, [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판합성 후 20 mL 이상의 물을 이용하여 희석한다. 희석된 반응혼합물은 MCX SPE 카트리지를 통과하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 MCX SPE 카트리지에 머무르게 한다. 잔류 유기용매 및 극성불순물을 제거하기 위하여 5 mL 이상의 물을 이용하여 MCX SPE 카트리지를 씻어준다. 최종적으로 MCX SPE 카트리지에 머무르고 있는 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 2 mL 이상의 에탄올을 이용하여 용출 하여 정제를 해 주었으며 정제 전의 반응혼합물의 표지효율 및 방사능과 정제 후 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판의 방사능을 측정하여 방사능 회수율을 확인 하였다. 또한 정제 후 고성능액체크로마토그래피를 이용하여 방사화학적 순도 및 전구체 기반의 유기불순물의 제거율 확인을 수행하였다.
실시예 15-2. 폴리머 기반 양이온 교환 WCX SPE 카트리지를 이용한 정제
상기 실시예 15-1과 동일 재료 및 동일 방법을 이용하되, 정제 카트리지로서 WCX SPE 카트리지를 이용하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 정제하였다.
실시예 15의 결과는 하기 표 11에서 보는 바와 같다.
구분 |
SPE 카트리지 |
방사능 회수율 |
방사화학적 순도 |
전구체 기반의 유기불순물 제거율 |
실시예 14-1 |
실리카-기반의 양이온 교환(CM) |
97.0% |
100 |
98.2 |
실시예 14-2 |
실리카-기반의 양이온 교환(SCX, -SO3
-) |
94.7% |
100 |
97.1% |
실시예14-3 |
실리카-기반의 양이온 교환(WCX, -COO-) |
96.4% |
100 |
98.7% |
실시예15-1 |
폴리머-기반의 양이온 교환(MCX, -SO3
-)) |
70.2% |
100 |
96.4% |
실시예 15-2 |
폴리머-기반의 양이온 교환(WCX, -COO-) |
75.9% |
100 |
98.1% |
상기 표 11에서 보는 바와 같이, 실리카 기반 및 폴리머 기반의 양이온 교환수지를 사용하였을 때 전구체 기반의 유기 불순물 제거율이 모두 96% 이상으로 나타나서 상기 실시예 13의 표 10과 대비하였을 때 역상 SPE 카트리지를 이용할 때보다 양이온 교환 SPE 카트리지를 이용하는 것이 전구체 기반의 유기불순물들 제거에 효과적임을 확인할 수 있었다. 또한, 양이온 교환 SPE 카트리지를 사용하여 정제할 경우 방사능의 회수율 역시 실리카 기반의 SPE는 95% 이상의 회수율을, 폴리머-기반의 SPE는 70% 이상의 회수율을 보여 모두 방사성 의약품으로서 활용이 가능함을 확인할 수 있었다.
실시예 16. 실리카 기반 음이온 교환 SPE를 이용한 정제
상기 실시예 7-2와 동일 재료 및 동일 방법을 이용하되, [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판합성 후 20 mL 이상의 물을 이용하여 희석한다. 희석된 반응혼합물은 SAX SPE 카트리지를 통과하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 SAX SPE 카트리지에 머무르게 한다. 잔류 유기용매 및 극성불순물을 제거하기 위하여 5 mL 이상의 물을 이용하여 SAX SPE 카트리지를 씻어준다. 최종적으로 SAX SPE 카트리지에 머무르고 있는 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 2 mL 이상의 에탄올을 이용하여 용출 하여 정제를 해 주었으며 정제 전의 반응혼합물의 표지효율 및 방사능과 정제 후 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판의 방사능을 측정하여 방사능 회수율을 확인 하였다. 또한 정제 후 고성능액체크로마토그래피를 이용하여 방사화학적 순도 및 전구체 기반의 유기불순물의 제거율 확인을 수행하였다.
실시예 16의 결과는 하기 표 12에서 보는 바와 같다.
실시예 17. 폴리머 기반 음이온 SPE를 이용한 정제
실시예 17-1. 폴리머 기반 음이온 MAX SPE 카트리지를 이용한 정제
상기 실시예 7-2와 동일 재료 및 동일 방법을 이용하되, [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판합성 후 20 mL 이상의 물을 이용하여 희석한다. 희석된 반응혼합물은 MAX SPE 카트리지를 통과하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 MAX SPE 카트리지에 머무르게 한다. 잔류 유기용매 및 극성불순물을 제거하기 위하여 5 mL 이상의 물을 이용하여 MAX SPE 카트리지를 씻어준다. 최종적으로 MAX SPE 카트리지에 머무르고 있는 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 2 mL 이상의 에탄올을 이용하여 용출 하여 정제를 해 주었으며 정제 전의 반응혼합물의 표지효율 및 방사능과 정제 후 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판의 방사능을 측정하여 방사능 회수율을 확인 하였다. 또한 정제 후 고성능액체크로마토그래피를 이용하여 방사화학적 순도 및 전구체 기반의 유기불순물의 제거율 확인을 수행하였다.
실시예 17-2. 폴리머 기반 음이온 WAX SPE 카트리지를 이용한 정제
상기 실시예 17-1과 동일 재료 및 동일 방법을 이용하되, 정제 카트리지로서 WAX SPE 카트리지를 이용하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 정제하였다.
실시예 17의 결과는 하기 표 12에서 보는 바와 같다.
구분 |
SPE 카트리지 |
방사능 회수율 |
방사화학적 순도 |
전구체 기반의 유기불순물 제거율 |
실시예 16 |
실리카-기반의 음이온 교환(SAX, 4차 암모늄) |
98.2% |
100 |
92.4% |
실시예 17-1 |
폴리머-기반의 음이온 교환(MAX, 4차 암모늄) |
81.2% |
100 |
89.6% |
실시예 17-2 |
폴리머-기반의 음이온 교환(WAX, 2차 암모늄) |
70.9% |
100 |
87.0% |
상기 표 12에서 보는 바와 같이, 음이온 교환수지를 사용하였을 때, 상기 실시예 14 및 15의 양이온 교환 수지(표 11 참조)보다는 조금 낮은 87%이상의 제거율로 전구체 기반의 유기불순물이 제거됨을 확인 하였으며 방사능의 회수율은 상기 실시예 14 및 15의 양이온 교환수지와 비슷하게 최고 98% 최저 70%의 회수율을 보였다.
실시예 18. 양이온 및 음이온 교환 모두 활용한 SPE 정제
실시예 18-1. 실리카 기반 양이온 및 음이온 교환 모두 활용한 SPE 정제
상기 실시예 7-2와 동일 재료 및 동일 방법을 이용하되, [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판합성 후 20 mL 이상의 물을 이용하여 희석한다. 희석된 반응혼합물은 SCX+SAX SPE 카트리지(2개를 연결하여 사용)를 통과하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 연결된 SPE 카트리지에 머무르게 한다. 잔류 유기용매 및 극성불순물을 제거하기 위하여 5 mL 이상의 물을 이용하여 연결된 SPE 카트리지를 씻어준다. 최종적으로 연결된 SPE 카트리지에 머무르고 있는 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 2 mL 이상의 에탄올을 이용하여 용출 하여 정제를 해 주었으며 정제 전의 반응혼합물의 표지효율 및 방사능과 정제 후 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판의 방사능을 측정하여 방사능 회수율을 확인 하였다. 또한 정제 후 고성능액체크로마토그래피를 이용하여 방사화학적 순도 및 전구체 기반의 유기불순물의 제거율 확인을 수행하였다.
실시예 18-2. 폴리머 기반 양이온 및 음이온 교환 모두 활용한 SPE 정제
상기 실시예 7-2와 동일 재료 및 동일 방법을 이용하되, [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판합성 후 20 mL 이상의 물을 이용하여 희석한다. 희석된 반응혼합물은 MCX+MAX SPE 카트리지(2개를 연결하여 사용)를 통과하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 연결된 SPE 카트리지에 머무르게 한다. 잔류 유기용매 및 극성불순물을 제거하기 위하여 5 mL 이상의 물을 이용하여 연결된 SPE 카트리지를 씻어준다. 최종적으로 연결된 SPE 카트리지에 머무르고 있는 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 2 mL 이상의 에탄올을 이용하여 용출 하여 정제를 해 주었으며 정제 전의 반응혼합물의 표지효율 및 방사능과 정제 후 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판의 방사능을 측정하여 방사능 회수율을 확인 하였다. 또한 정제 후 고성능액체크로마토그래피를 이용하여 방사화학적 순도 및 전구체 기반의 유기불순물의 제거율 확인을 수행하였다.
실시예 18의 결과는 하기 표 13에서 보는 바와 같다.
구분 |
SPE 카트리지 |
방사능 회수율 |
방사화학적 순도 |
전구체 기반의 유기불순물 제거율 |
실시예 18-1 |
실리카-기반의 이온 교환(SCX + SAX) |
97.2% |
100 |
97.7% |
실시예 18-2 |
폴리머-기반의 이온 교환(MCX + MAX) |
83.1% |
100 |
98.3% |
상기 표 13에서 보는 바와 같이, [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판의 [18F]플루오라이드 표지 조건(염기 및 반응용매)에 따라서 생성되는 전구체 기반의 유기불순물의 종류와 양은 각기 달라질 수 있으며 동일한 조건이라고 하더라도 방사성의약품의 특성상 유기불순물의 종류와 양이 달라질 수 있다. 따라서 양이온과 음이온 교환 카트리지를 혼합하여 사용함으로서 생성되는 유기 불순물을 보다 안정적으로 제거 할 수 있음을 확인 할 수 있었다.
실시예 19. 실리카 기반의 이온 교환 SPE 카트리지 이용한 정제
실시예 19-1. 반응용매 1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 이용한 합성 후 정제
4차암모늄염지지체(Chromafix 또는 QMA)에 [18F]플루오라이드를 통과시켜 음이온을 교환하는 방법으로 [18F]플루오라이드를 흡착시키고 수소이온 농도가 조절된 KOMs 혼합용액으로 4차 암모늄지지체에 흡착되어 있는 [18F]플루오라이드를 반응용기로 용리시켰다. 용리 후 용리액은 100 ℃에서 질소 가스를 주입하면서 공비혼합증류를 이용하여 완벽하게 제거해주었다.
상기 반응용기에 (3-메탄설포닐옥시프로필)-2β-카보메톡시-3-β-(4-요오도페닐)트로판 ((3-methansulfonyloxipropyl)-2β-carbomethoxy-3-β-(4-iodophenyl)tropane)을 녹인 아세토니트릴 0.1 mL 과 본 발명에 따른 다작용기 반응용매로서 1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 1.0 mL을 넣고 120 ℃에서 반응시켜서 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 합성하였다.
[18F]플루오로프로필카보메톡시트로판 합성 후, 20 mL 이상의 물을 이용하여 희석한다. 희석된 반응혼합물은 SCX+SAX SPE 카트리지(2개를 연결하여 사용)를 통과하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 연결된 SPE 카트리지에 머무르게 한다. 잔류 유기용매 및 극성불순물을 제거하기 위하여 5 mL 이상의 물을 이용하여 연결된 SPE 카트리지를 씻어준다. 최종적으로 연결된 SPE 카트리지에 머무르고 있는 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 2 mL 이상의 에탄올을 이용하여 용출 하였으며 생리식염수로 희석하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 제조하였다. 고성능액체크로마토그래피를 이용하여 방사화학적 순도 및 전구체 기반의 유기불순물의 제거율 확인을 수행하였다.
실시예 19-2. 반응용매 아세토나이트릴 이용한 합성 후 정제
상기 실시예 19-1과 동일 재료 및 동일 방법을 이용하되, 반응용매로서 아세토나이트릴 1mL를 이용하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 제조하였다.
실시예 19-3. 반응용매 t-아밀 알코올 이용한 합성 후 정제
상기 실시예 19-1과 동일 재료 및 동일 방법을 이용하되, 반응용매로서 t-아밀 알코올 1mL를 이용하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 제조하였다.
실시예 19의 결과는 하기 표 14에서 보는 바와 같다.
실시예 20. 폴리머 기반의 이온 교환 SPE 카트리지 이용한 정제
실시예 20-1. 반응용매 1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 이용한 합성 후 정제
4차암모늄염지지체(Chromafix 또는 QMA)에 [18F]플루오라이드를 통과시켜 음이온을 교환하는 방법으로 [18F]플루오라이드를 흡착시키고 수소이온 농도가 조절된 KOMs 혼합용액으로 4차 암모늄지지체에 흡착되어 있는 [18F]플루오라이드를 반응용기로 용리시켰다. 용리 후 용리액은 100 ℃에서 질소 가스를 주입하면서 공비혼합증류를 이용하여 완벽하게 제거해주었다.
상기 반응용기에 (3-메탄설포닐옥시프로필)-2β-카보메톡시-3-β-(4-요오도페닐)트로판 ((3-methansulfonyloxipropyl)-2β-carbomethoxy-3-β-(4-iodophenyl)tropane)을 녹인 아세토니트릴 0.1 mL 과 본 발명에 따른 다작용기 반응용매로서 1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 1.0 mL을 넣고 120 ℃에서 반응시켜서 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 합성하였다.
[18F]플루오로프로필카보메톡시트로판 합성 후, 20 mL 이상의 물을 이용하여 희석한다. 희석된 반응혼합물은 MCX+MAX SPE 카트리지(2개를 연결하여 사용)를 통과하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 연결된 SPE 카트리지에 머무르게 한다. 잔류 유기용매 및 극성불순물을 제거하기 위하여 5 mL 이상의 물을 이용하여 연결된 SPE 카트리지를 씻어준다. 최종적으로 연결된 SPE 카트리지에 머무르고 있는 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 2 mL 이상의 에탄올을 이용하여 용출 하였으며 생리식염수로 희석하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 제조하였다. 고성능액체크로마토그래피를 이용하여 방사화학적 순도 및 전구체 기반의 유기불순물의 제거율 확인을 수행하였다.
실시예 20-2. 반응용매 아세토나이트릴 이용한 합성 후 정제
상기 실시예 20-1과 동일 재료 및 동일 방법을 이용하되, 반응용매로서 아세토나이트릴 1mL를 이용하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 제조하였다.
실시예 20-3. 반응용매 t-아밀 알코올 이용한 합성 후 정제
상기 실시예 20-1과 동일 재료 및 동일 방법을 이용하되, 반응용매로서 t-아밀 알코올 1mL를 이용하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 제조하였다.
실시예 20의 결과는 하기 표 14에서 보는 바와 같다.
비교예 9. 역상 기반 HPLC를 이용한 정제
비교예 9-1. 반응용매 1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 이용한 합성 후 정제
4차암모늄염지지체(Chromafix 또는 QMA)에 [18F]플루오라이드를 통과시켜 음이온을 교환하는 방법으로 [18F]플루오라이드를 흡착시키고 수소이온 농도가 조절된 KOMs 혼합용액으로 4차 암모늄지지체에 흡착되어 있는 [18F]플루오라이드를 반응용기로 용리시켰다. 용리 후 용리액은 100 ℃에서 질소 가스를 주입하면서 공비혼합증류를 이용하여 완벽하게 제거해주었다.
상기 반응용기에 (3-메탄설포닐옥시프로필)-2β-카보메톡시-3-β-(4-요오도페닐)트로판 ((3-methansulfonyloxipropyl)-2β-carbomethoxy-3-β-(4-iodophenyl)tropane)을 녹인 아세토니트릴 0.1 mL 과 본 발명에 따른 다작용기 반응용매로서 1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 1.0 mL을 넣고 120 ℃에서 반응시켜서 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 합성하였다.
[18F]플루오로프로필카보메톡시트로판합성 후 70% 메탄올 8 mL을 이용하여 희석한다. 희석된 반응혼합물을 C18 컬럼을 이용한 HPLC 방법을 이용하여 정제를 해 주었으며 정제 전의 반응혼합물의 표지효율 및 방사능과 정제 후 20 mL 이상의 물을 이용하여 희석한다. 희석된 정제혼합물은 C18 SPE 카트리지를 통과하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 C18 SPE 카트리지에 머무르게 한다. 잔류 유기용매 제거하기 위하여 5 mL 이상의 물을 이용하여 C18 SPE 카트리지를 씻어준다. 최종적으로 C18 SPE 카트리지에 머무르고 있는 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 2 mL 이상의 에탄올을 이용하여 용출 하여였으며 생리식염수로 희석하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 제조하였다. 고성능액체크로마토그래피를 이용하여 방사화학적 순도 및 전구체 기반의 유기불순물의 제거율 확인을 수행하였다.
비교예 9-2. 반응용매 아세토나이트릴 이용한 합성 후 정제
상기 비교예 9-1과 동일 재료 및 동일 방법을 이용하되, 반응용매로서 아세토나이트릴 1mL를 이용하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 제조하였다.
비교예 9-3. 반응용매 t-아밀 알코올 이용한 합성 후 정제
상기 비교예 9-1과 동일 재료 및 동일 방법을 이용하되, 반응용매로서 t-아밀 알코올 1mL를 이용하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 제조하였다.
비교예 9의 결과는 하기 표 14에서 보는 바와 같다.
비교예 10. 역상 기반 SPE 카트리지 이용한 정제
비교예 10-1. 반응용매 1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 이용한 합성 후 정제
4차암모늄염지지체(Chromafix 또는 QMA)에 [18F]플루오라이드를 통과시켜 음이온을 교환하는 방법으로 [18F]플루오라이드를 흡착시키고 수소이온 농도가 조절된 KOMs 혼합용액으로 4차 암모늄지지체에 흡착되어 있는 [18F]플루오라이드를 반응용기로 용리시켰다. 용리 후 용리액은 100 ℃에서 질소 가스를 주입하면서 공비혼합증류를 이용하여 완벽하게 제거해주었다.
상기 반응용기에 (3-메탄설포닐옥시프로필)-2β-카보메톡시-3-β-(4-요오도페닐)트로판 ((3-methansulfonyloxipropyl)-2β-carbomethoxy-3-β-(4-iodophenyl)tropane)을 녹인 아세토니트릴 0.1 mL 과 본 발명에 따른 다작용기 반응용매로서 1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 1.0 mL을 넣고 120 ℃에서 반응시켜서 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 합성하였다.
[18F]플루오로프로필카보메톡시트로판합성 후 20 mL 이상의 물을 이용하여 희석한다. 희석된 반응혼합물은 C18 SPE 카트리지를 통과하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 C18 SPE 카트리지에 머무르게 한다. 잔류 유기용매 및 극성불순물을 제거하기 위하여 5 mL 이상의 물을 이용하여 C18 SPE 카트리지를 씻어준다. 최종적으로 C18 SPE 카트리지에 머무르고 있는 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 2 mL 이상의 에탄올을 이용하여 용출 하였으며 생리식염수로 희석하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 제조하였다. 고성능액체크로마토그래피를 이용하여 방사화학적 순도 및 전구체 기반의 유기불순물의 제거율 확인을 수행하였다.
비교예 10-2. 반응용매 아세토나이트릴 이용한 합성 후 정제
상기 비교예 10-1과 동일 재료 및 동일 방법을 이용하되, 반응용매로서 아세토나이트릴 1mL를 이용하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 제조하였다.
비교예 10-3. 반응용매 t-아밀 알코올 이용한 합성 후 정제
상기 비교예 10-1과 동일 재료 및 동일 방법을 이용하되, 반응용매로서 t-아밀 알코올 1mL를 이용하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 제조하였다.
비교예 10의 결과는 하기 표 14에서 보는 바와 같다.
구분 |
정제방법 |
반응용매 |
합성 수율 |
방사화학적순도 |
전구체 기반의 유기불순물 제거율 |
실시예 19-1 |
SCX+SAX |
1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 |
62.5% |
100%% |
96.7% |
실시예 19-2 |
아세토나이트릴 |
5.1% |
100% |
97.4% |
실시예 19-3 |
t-아밀 알코올 |
7.8% |
100% |
94.6% |
실시예 20-1 |
MCX+MAX |
1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 |
70.7% |
100% |
97.8% |
실시예 20-2 |
아세토나이트릴 |
6.4% |
100% |
96.2% |
실시예 20-3 |
t-아밀 알코올 |
8.6% |
100% |
96.1% |
비교예 9-1 |
HPLC |
1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 |
40.3% |
98.0% |
98.6% |
비교예 9-2 |
아세토나이트릴 |
2.3% |
100% |
99.1% |
비교예 9-3 |
t-아밀 알코올 |
8.4% |
100% |
99.4% |
비교예 10-1 |
C18 SPE |
1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 |
63.8% |
93.4% |
3.4% |
비교예 10-2 |
아세토나이트릴 |
5.6% |
91.7% |
4.1% |
비교예 10-3 |
t-아밀 알코올 |
3.7% |
94.1% |
3.7% |
상기 표 14에서 보는 바와 같이, 보면 HPLC를 이용하여 합성된 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 정제한 경우 가장 높은 유기불순물 제거율을 보였다. 그러나 HPLC 정제의 경우 분리 시작시점 및 분리 종료시점이 작업자에 의해 결정이 되며 HPLC 컬럼의 사용횟수 또는 이동상의 조제 정확도에 따라서 그 결과는 달라질 여지가 있다. 즉 HPLC는 작업자 숙련도에 따라 그 결과가 상이해질 가능성이 크다. 그러나 SPE 정제의 경우 장비에 의해서 일괄적으로 적용이 됨으로써 작업자의 개입 여부가 없기에 작업자의 숙련도에 영향을 받지 않아 항상 일정한 결과를 도출할 수 있는 장점을 가지기에 방사성의약품 제조에 더 적합한 정제 방법이라고 할 수 있다. 한편 일반적으로 사용되는 역상 기반의 C18 SPE의 경우 높은 합성 수율과 방사화학적 순도는 보일 수 있으나 전구체 기반의 유기불순물 제거율이 이온 교환 SPE 정제에 비하여 현저하게 낮아 높은 비방사능(mCi/umol)을 요구하는 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판에는 적용이 어려움을 확인할 수 있었다. 이에 비하여 양이온 및 음이온 교환 SPE 카트리지를 이용할 경우 이온성을 띄는 대부분의 유기불순물을 제거해 줄 수 있음으로 대부분의 전구체 기반의 유기불순물이 제거되는 것을 확인 할 수 있었다.
한편, 본 발명의 역류방지 반응용기를 포함하는 카세트를 이용한 방사성 의약품의 제조방법에 대하여 하기에서 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 역류방지 반응용기를 포함하는 카세트를 이용한 방사성 의약품의 제조 공정의 개략도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 역류방지 반응용기(10)는 방사성 의약품의 합성에 이용되는 시약이 공급되는 제1라인(11)과 상기 역류방지 반응용기(10) 내의 진공상태를 제공하는 제2라인(13)을 포함하고, 상기 제1라인(11)은 방사성 의약품의 합성에 이용되는 시약, 예를 들어, [18F]플루오라이드 제공 용액, 방사성 의약품의 전구체, [18F]플루오라이드를 상기 전구체에 표지시키는데 이용되는 반응용매 등 각각의 시약을 공급하는 공급부 및 질소 또는 공기 공급부와 매니폴드 형태로 연결되어 하나의 카세트를 형성한다. 따라서 카세트는 단일 매니폴드 또는 복수 개의 매니폴드로 구성될 수 있으며, 방사성 의약품의 카세트의 구성은 방사성 의약품의 반응용기가 본 발명에 따른 역류방지 반응용기(10)인 것을 제외한 나머지 구성은 종래 알려진 구성요소들을 포함할 수 있다.
상기 제1라인(11)의 엔드 포인트(E)는 상기 역류방지 반응용기(10)의 밑면으로부터 일정 간격 높이에 위치하고 있는데, 바람직하게는 상기 제1라인(11)의 엔드 포인트(E)는 상기 역류방지 반응용기(10) 내에 공급되는 물질의 표면으로부터 일정 간격 높이(h)에 위치하게 되고, 더욱 바람직하게는 상기 제1라인(11)의 엔드 포인트(E)와 상기 역류방지 반응용기(10)내에 공급되는 모든 방사성 의약품의 합성에 이용되는 시약의 표면 사이의 거리가 최대 5cm이다. 즉, 상기 제1라인(11)의 엔드 포인트(E)는 상기 역류방지 반응용기(10)내에 공급되는 모든 방사성 의약품의 합성에 이용되는 시약의 표면으로부터 최소 0cm 내지 최대 5cm 높은 위치에 위치할 수 있다.
도 1을 참조하면, 제1라인(11)의 엔드 포인트(E)가 역류방지 반응용기(10)의 밑면으로부터 일정 간격 높이에 위치하고 있고, 이러한 제1라인(11)을 통하여 F-18 용액(20)이 공급되는데(도1의 (A)), 제1라인(11)의 엔드 포인트(E)가 역류방지 반응용기(10)의 밑면으로부터 일정 간격 높은 위치에 위치하고 있어 F-18 용액(20)이 튀지 않고 안정적으로 공급되어(도1의 (B)) 상기 용액이 역류방지 반응용기(10)의 바닥에 안정적으로 공급되게 된다(도 1의 (C)). 상기 공급되는 F-18용액을 건조시키기 위하여 상기 제1라인(11)을 통하여 질소 또는 공기를 제공하더라도(도1의 (D)) 상기 제1라인(11)의 엔드 포인트(E)가 역류방지 반응용기(10)의 밑면으로부터 일정 간격 높은 위치에 위치하고 있어 상기 F-18 용액(20)이 상기 제공되는 질소 또는 공기에 의하여 버블이 형성되지 않고 역류방지 반응용기(10)의 기벽에 튀는 현상이 방지될 수 있다(도1의 (E)). 상기 F-18용액(20)이 건조된 후, 방사성 의약품의 전구체(30)가 제1라인(11)을 통하여 공급되는데 마찬가지로 기벽으로 튀지 않고 안정적으로 상기 F-18용액(20) 상으로 방사성 의약품의 전구체(30)가 공급된다(도 1의 (F) 및 (G)). 그 후 상기 제1라인(11)을 통하여 반응용매(40)를 공급하여 상기 f-18이 상기 방사성 의약품의 전구체에 표지시키는 반응을 수행하게 되는데, 이 경우에 제1라인(11)의 엔드 포인트(E)가 역류방지 반응용기(10) 내에 공급된 모든 시약의 표면으로부터 일정 간격 높은 위치(h)에 위치하고 있어 상기 표지반응을 위하여 100 내지 140℃사이로 온도를 높이더라도 상기 반응용매(40)가 상기 제1라인(11)으로 역류되지 아니하여 공급되는 양만큼 안정적으로 상기 역류방지 반응용기(10) 내에서 상기 표지반응에 거의 대부분 참여할 수 있어 안정적으로 방사성 의약품을 제조할 수 있으며, 방사성 의약품의 합성 수율이 향상되는 효과를 가질 수 있으며, 또한 반응용매(40)가 제1라인(11)을 통하여 역류하지 않기에 제1라인(11)의 엔드 포인트(E) 가 마련되지 아니한 타단의 경우 카세트와 연결되어 있는데 반응용매(40)가 상기 카세트로 역류되지 아니하여 카세트 파손 등의 문제도 일어나지 않게 된다.
본 발명과 비교하기 위하여 종래 반응용기를 포함하는 카세트를 이용하여 방사성 의약품을 제조하는 경우를 도 2를 참조하여 살펴보도록 한다. 도 2는 종래 반응용기를 포함하는 카세트를 이용한 방사성 의약품의 제조 공정의 개략도이다. 도 2를 참조하면, 시약의 공급 및 회수를 위하여 마련되어 회수율을 높이기 위하여 시약 공급 라인(11a)의 엔드 포인트(Ea)가 반응용기(10a)의 바닥면에 닿아 있도록 마련되어 있다(도 2의(A)). 따라서 상기 시약 공급 라인(11a)을 통하여 F-18 용액(20a)을 공급할 때 F-18용액이 반응용기(10a)의 기벽으로 튀게 되어(도 2의(B)) 소정의 양의 F-18 용액(20a)이 반응용기(10a)의 기벽에 묻게 된다(도 2의 (C)). 또한 상기 공급된 F-18용액(20a)을 건조시키기 위하여 상기 시약공급라인(11a)을 통하여 질소 또는 공기를 공급하면 질소 또는 공기가 상기 F-18 용액(20a) 내로 공급되기에 기포(22)가 발생하게 되고(도 2의 (D)) 이로 인하여 더 많은 양의 F-18 용액이 반응용기(10a)의 기벽에 튀게 된다(도 2의 (E)). 그 이후 방사성 의약품의 전구체가 상기 시약공급라인(11a)을 통하여 공급하게 되고(도 2의 (F)), F-18 용액(20a)과 마찬가지로 상기 방사성 의약품의 전구체(30a) 역시 반응용기(10a)의 기벽으로 튀게 되어(도 2의 (G)) 소정량의 방사성 의약품의 전구체 역시 기벽에 방울 방울 잔존하게 되며(도 2의 (H)), 그 이유는 시약공급라인(11a)이 반응용기(10a)의 바닥면에 맞닿아 위치하게 되어 그런 것이다. 그 이후 상기 방사성 의약품의 전구체에 F-18을 표지시키기 위하여 반응용매(40a)를 시약공급라인(11a)을 통하여 주입하게 되는데 이러한 표지반응은 일반적으로 100 내지 140℃사이에서 이루어지게 되고 주입된 반응용매(40a)의 끓는 점이 넘게 되어 이로 인하여 반응용매(40a)의 기화가 일어나서 양압이 걸리게 되고 이러한 양압으로 인하여 반응용매(40a)가 상기 시약공급라인(11a)으로 역류하게 되어 상기 표지반응에 참여하지 못하게 된다(도 2의 (I)). 이에 따라 상기 시약공급라인(11a)의 엔드 포인트(Ea)가 마련되지 않은 타단은 카세트와 연결되어 있어 상기 사용되는 반응용매(40a)의 물질의 종류에 따라 카세트의 저항성이 없을 경우 본 과정에서 카세트 파손의 문제가 발생할 수 있어 반응물질의 회수가 불가능하여 방사성 의약품의 제조에 실패할 수 있는 문제점이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 역류방지 반응용기(10)를 포함하는 카세트를 이용하여 방사성 의약품을 제조할 경우, 표지반응 시 반응용매가 제1라인(11)으로 역류되지 아니하여 역류로 인한 카세트 파손의 문제점이 해소되므로 반응용매 저항성을 갖는 카세트의 재질 개발이 필요하게 되므로 제조단가를 낮출 수 있으며, 공급된 반응용매(40)가 표지반응에 거의 대부분 참여할 수 있어 방사성 의약품의 합성 수율이 향상되는 효과를 가질 수 있으며, GMP(우수의약품 제조관리 제도)에 적합한 방사성 의약품의 제조가 가능하게 된다.
다시 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 역류방지 반응용기(10)를 포함하는 카세트를 이용하는 방사성 의약품의 제조방법에서 이용되는 반응용매는, 비양성자성 용매, 양성자성 용매 및 다작용기 용매 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 비양성자성 용매는, 아세토니트릴, 다이메틸폼아마이드, 및 다이메닐설폭사이드로 중에서 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 양성자성 용매는, 메탄올, 에탄올, n-프로판올, n-부탄올, n-아밀알코올, n-헥실알코올, n-헵탄올, n-옥탄올을 포함하는 1차 알코올, 이소프로판올, 이소부탄올, 이소아밀알코올, 3-펜탄올을 포함하는 2차 알코올, t-부탄올, t-아밀알코올, 2,3-디메틸-2-부탄올, 2-(트리플루오로메틸)-2-프로판올, 3-메틸-3-펜탄올, 3-에틸-3-펜탄올, 2-메틸-2-펜탄올, 2,3-디메틸-3-펜탄올, 2,4-디메틸-2-펜탄올, 2-메틸-2-헥산올, 2-시클로프로필-2-프로판올, 2-시클로프로필-2-부탄올, 2-시클로프로필-3-메틸-2-부탄올, 1-메틸시클로펜탄올, 1-에틸시클로펜탄올, 1-프로필시클로펜탄올, 1-메틸시클로헥산올, 1-에틸시클로헥산올, 1-메틸시클로헵탄올을 포함하는 3차 알코올로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 다작용기 용매는, 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이다:
[화학식 1]
(상기 화학식 1에서
R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, C1~C10 알킬기 또는 X1와 동일한 작용기이며,
Ln은 C1~C10 알킬기 또는 CH2(OCH2CH2)n 에서 n=1~10 사이의 정수인 폴리에틸렌 글리콜이며,
X1는 극성 그룹으로 알콕시기(OR3), 나이트릴기(CN) 및 할라이드 중에서 선택되는 어느 하나이고,
R3는 바람직하게 C1~C10 알킬기이다.)
여기에서, 상기 상기 Ln은, 바람직하게 C1~C3 알킬기 또는 CH2(OCH2CH2)n 에서 n=1~3 사이의 정수인 폴리에틸렌 글리콜이다.
여기에서, 상기 알콕시기는 바람직하게, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시 및 t-부톡시 중에서 선택되는 어느 하나이다.
여기에서, 상기 할라이드는, 바람직하게 클로라이드(Cl), 브로마이드(Br) 및 아이오다이드(I) 중에서 선택되는 어느 하나이다.
여기에서, 상기 R1 및 R2는, 바람직하게 메틸기 또는 에틸기이다.
여기에서, 상기 화학식 1의 다작용기 용매는, 바람직하게는, 1-메톡시-2-메틸-2-프로판올, 1-에톡시-2-메틸-2-프로판올, 1-프로폭시-2-메틸-2-프로판올, 1-이소프로폭시-2-메틸-2-프로판올, 1-t-부톡시-2-메틸-2-프로판올, 1-나이트릴-2-메틸-2-프로판올, 1-클로로-2메틸-2-프로판올, 1-브로모-2-메틸-2-프로판올, 1-아이오도-2-메틸-2-프로판올, 1-(2-메톡시에톡시)2-메틸-2-프로판올 및 3-(메톡시메틸)-3-펜탄올으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나이다.
이에 따라, 본 발명에 따른 역류방지 반응용기(10)를 포함하는 카세트를 이용하는 방사성 의약품의 제조방법은, 역류방지 반응용기(10)에 [18F]플루오라이드를 용리시키는 단계(도 1의 (A) 내지 (C))와; 상기 역류방지 반응용기 내 상기 용리액을 건조시키는 단계(도 1의 (D) 내지 (E))와; 상기 역류방지 반응용기 내로 방사성의약품의 전구체 및 반응용매를 공급하여 상기 반응용매 하에서 상기 건조된 [18F]플루오라이드와 상기 방사성 의약품의 전구체를 반응시키는 단계(도 1의 (F) 내지 (H))를 포함한다. 상기 용리단계는, 예를 들어, 4차암모늄염지지체(Chromafix 또는 QMA)에 [18F]플루오라이드를 통과시켜 음이온을 교환하는 방법으로 [18F]플루오라이드를 흡착시키고 수소이온 농도가 조절된 KOMs 혼합용액으로 4차 암모늄지지체에 흡착되어 있는 [18F]플루오라이드를 역류방지 반응용기(10)로 용리시키는 단계이다. 상기 건조단계는 상기 제1라인(11)을 통하여 질소 또는 공기를 소정 온도, 예를 들어 100 내지 140℃의 온도에서 용리액을 건조시키는 단계이다. 상기 반응단계는, 상기 방사성 의약품의 전구체 및 반응용매를 상기 제1라인(11)으로 주입하여 약 100 내지 140℃에서 반응시켜 F-18이 상기 방사성의약품의 전구체에 표지되어 방사성 의약품이 합성되는 단계이다. 상기 합성단계 이후, 물에 용해하여 고체상추출(SPE)법 또는 HPLC 정제법 등을 이용하여 정제하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 고체상추출(SPE)법 또는 HPLC법의 경우 상기 본 발명의 실시예 12 내지 19에 따른 방법을 이용할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 상기 용리단계, 건조단계, 합성단계, 및 정제단계는, 방사성 의약품의 제조에서 일반적으로 이용되는 방법을 활용할 수 있음은 물론이다.
이러한, 본 발명에 따른 역류방지 반응용기(10)를 포함하는 카세트를 이용하는 방사성 의약품의 제조방법은, 상기 기재된 반응용매 하에서 어떠한 종류의 F-18이 표지된 유기화합물의 합성에 이용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 방법에 이용되는 F-18 플루오라이드의 공급원인 플루오린염은, 바람직하게, 플루오린-18을 포함하는 화합물을 포함할 수 있으며, 리튬, 소듐, 포타슘, 루비듐 및 세슘으로 구성되는 군으로부터 선택된 알칼리 금속을 포함하여 구성된 알칼리 금속 플루오라이드; 마그네슘, 칼슘, 스트론튬 및 바륨으로 구성되는 군으로부터 선택된 알칼리 토금속을 포함하여 구성된 알칼리 토금속 플루오라이드; 및 암모늄 플루오라이드 중에서 선택될 수 있으나, 보다 바람직하게는 포타슘 플루오라이드 또는 암모늄 플루오라이드이다. 상기 포타슘을 포함한 알칼리금속 플루오라이드 또는 테트라알킬암모늄 플루오라이드는 바람직하게는 셀라이트(Celite), 분자체(Molecular Seive), 알루미나 및 실리카겔 중에서 선택된 어느 하나의 지지체에 의하여 흡착된 것이 바람직하다. 상기 암모늄 플루오라이드는 바람직하게는 테트라부틸암모늄 플루오라이드 및 벤질트리메틸 암모늄 플루오라이드를 포함하는 4차 암모늄 플루오라이드; 트리에틸암모늄 플루오라이드, 트리부틸암모늄 플루오라이드를 포함하는 3차 암모늄 플루오라이드; 디부틸암모늄 플루오라이드, 디헥실암모늄 플루오라이드를 포함하는 2차 암모늄 플루오라이드; 부틸암모늄 플루오라이드, 헥실암모늄 플루오라이드를 포함하는 1차 암모늄 플루오라이드로 구성되는 군에서 선택될 수 있으나, 보다 바람직하게는 테트라부틸암모늄 플루오라이드이다. 상기 플루오린염은 하기 기재된 방사성 의약품의 전구체 1mg에 대하여 1pg 내지 100ng의 [18F]플루오라이드로 사용될 수 있다
또한, 본 발명에 이용되는 방사성 의약품의 전구체는, 바람직하게, 알킬 할라이드 또는 알킬 설포네이트이며, 상기 알킬 할라이드 또는 알킬 설포네이트에서 할라이드는 F를 제외한 Cl, Br, I으로 구성된 군에서 선택된 것이며 설포네이트는 -SO3R12 이며 R12는 알킬기 또는 아릴기이며, 보다 구체적으로 알킬기는 C1 ~ C12 알킬 설포네이트 또는 할로 C1 ~ C12 알킬기가 바람직하고, 그의 일례로는 메탄설포네이트, 에탄설포네이트, 이소프로판설포네이트, 클로로메탄설포네이트, 트리플루오로메탄설포네이트 및 클로로에탄설포네이트로 구성된 군에서 선택되는 것이다. 또한, 아릴기는 페닐기, C1 ~ C4의 알킬 페닐기, 할로 페닐기, C1 ~ C4의 알콕시 페닐기, 또는 니트로페닐기에서 선택되는 것이 바람직하며, 그의 바람직한 일례로는 메틸페닐설포네이트; 에틸페닐설포네이트; 클로로페닐설포네이트, 브로모페닐설포네이트, 메톡시페닐설포네이트 또는 니트로페닐설포닐이다. 또한, 본 발명에 이용되는 방사성 의약품의 전구체는, 상기 본 발명의 실시예 1 내지 11을 이용하여 설명한 유기 플루오르화 지방족 화합물의 제조방법에서 이용되는 이탈기를 갖는 지방족 화합물을 포함할 수 있음은 물론이다.
예를 들어, 본 발명의 반응용기(10)를 포함하는 카세트를 이용하는 방사성 의약품의 제조방법에 따라 제조될 수 있는 방사성 의약품은 다음으로 구성된 군에서 선택되는 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다:
- [
18F]플루오로프로필카보메톡시트로판(
)
- [
18F]에프에이치비지([
18F]FHBG) (
)
- [
18F]에이치엑스4([
18F]HX4) (
)
- [
18F]엘비티999([
18F]LBT999) (
)
- [
18F]플루테메타몰([
18F]Flutemetamol) (
)
- [
18F]에프씨119에스([
18F]FC119S) (
)
이하, 본 발명을 하기 실시예에 의하여 보다 상세히 설명하도록 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 하기 실시예만으로 한정되는 것은 아니며, 당업계의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서 본 발명에 대하여 다양한 변형 및 변경을 가할 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하게 됨은 물론이다.
실시예 21과 실시예 22. [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판의 합성
도 1의 역류방지 반응용기(10)를 TRACERlab MXFDG Cassette(GE Healthcare)에 적용하였으며 자동화 합성장치로는 TRACERlab MX를 사용하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 제조 하였다.
4 mg의 (3-메탄설포닐옥시프로필)-2β-카보메톡시-3-β-(4-요오도페닐)트로판 ((3-methansulfonyloxipropyl)-2β-carbomethoxy-3-β-(4-iodophenyl)tropane) 또는 (3-톨루엔설포닐옥시프로필)-2β-카보메톡시-3-β-(4-요오도페닐)트로판((3-toluenesulfonyloxipropyl)-2β-carbomethoxy-3-β-(4-iodophenyl)tropane)을 녹인 아세토니트릴 0.1 mL 과 다작용기 반응용매로서 1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 1.0 mL을 넣고 120 ℃에서 10-20분 동안 반응시켜서 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 합성하였다.
실시예 23과 실시예 24. [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판의 합성
도 1의 역류방지 반응용기(10)를 TRACERlab MXFDG Cassette(GE Healthcare)에 적용하였으며 자동화 합성장치로는 TRACERlab MX를 사용하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 제조 하였다.
4 mg의 (3-메탄설포닐옥시프로필)-2β-카보메톡시-3-β-(4-요오도페닐)트로판 ((3-methansulfonyloxipropyl)-2β-carbomethoxy-3-β-(4-iodophenyl)tropane) 또는 (3-톨루엔설포닐옥시프로필)-2β-카보메톡시-3-β-(4-요오도페닐)트로판((3-toluenesulfonyloxipropyl)-2β-carbomethoxy-3-β-(4-iodophenyl)tropane)을 녹인 아세토니트릴 0.1 mL 과 양성자성 용매로서 t-아밀알코올 1.0 mL을 넣고 120 ℃에서 10-20분 동안 반응시켜서 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 합성하였다.
실시예 25와 실시예 26. [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판의 합성
도 1의 역류방지 반응용기(10)를 TRACERlab MXFDG Cassette(GE Healthcare)에 적용하였으며 자동화 합성장치로는 TRACERlab MX를 사용하여 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 제조 하였다.
4 mg의 (3-메탄설포닐옥시프로필)-2β-카보메톡시-3-β-(4-요오도페닐)트로판 ((3-methansulfonyloxipropyl)-2β-carbomethoxy-3-β-(4-iodophenyl)tropane) 또는 (3-톨루엔설포닐옥시프로필)-2β-카보메톡시-3-β-(4-요오도페닐)트로판((3-toluenesulfonyloxipropyl)-2β-carbomethoxy-3-β-(4-iodophenyl)tropane)을 녹인 아세토니트릴 1.1 mL 을 넣고 120 ℃에서 10-20분 동안 반응시켜서 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 합성하였다.
비교예 11-16. [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판의 합성
도 2의 반응용기(10a)를 포함하는 기존의 TRACERlab MXFDG Cassette(GE Healthcare)와 TRACERlab MX자동화 합성장치를 사용하여 실시예 21-26과 동일한 시약 및 조건으로 [18F]플루오로프로필카보메톡시트로판을 합성하였다.
상기 실시예 21 내지 26과 비교예 11 내지 16의 방사성 의약품의 합성 수율 및 카세트 파손 여부에 대한 결과는 하기 표 15에서 보는 바와 같다.
구분 |
반응용기 |
전구체 |
반응용매 |
합성수율 |
실시예 21 |
역류방지 반응용기 |
FP-CIT-OMs |
1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 |
31.21% |
실시예 22 |
FP-CIT-OTs |
1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 |
32.94% |
실시예 23 |
FP-CIT-OMs |
t-아밀알코올 |
20.12% |
실시예 24 |
FP-CIT-OTs |
t-아밀알코올 |
23.07% |
실시예 25 |
FP-CIT-OMs |
아세토니트릴 |
10.61% |
실시예 26 |
FP-CIT-OTs |
아세토니트릴 |
11.04% |
비교예 11 |
기존 반응용기 |
FP-CIT-OMs |
1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 |
0 %( 카세트 파손) |
비교예 12 |
FP-CIT-OTs |
1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 |
0 %( 카세트 파손) |
비교예 13 |
FP-CIT-OMs |
t-아밀알코올 |
0 %( 카세트 파손) |
비교예 14 |
FP-CIT-OTs |
t-아밀알코올 |
0 %( 카세트 파손) |
비교예 15 |
FP-CIT-OMs |
아세토니트릴 |
1.41% |
비교예 16 |
FP-CIT-OTs |
아세토니트릴 |
2.19% |
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 역류방지 반응용기를 이용하여 방사성 의약품을 제조하는 경우(실시예 21 내지 26), 카세트의 파손 없이 높은 수율로 안정적으로 방사성의약품이 합성되며, 특히 아세토니트릴을 사용하여서도 (실시예 25, 26) 10% 정도의 수율로 제조가 가능함을 확인하였다. t-아밀 알코올의 경우 (실시예 23, 24) 20-23%의 수율로 FP-CIT가 제조 됨을 확인 할 수 있었으며 1-메톡시-2-메틸-2-프로판올의 경우 (실시예 21, 22) 제조 시간의 단축으로 인하여 10% 정도 수율이 상승된 31-33%의 높은 수율을 확인 할 수 있었다.
반면 기존 반응용기를 그대로 적용하여 방사성 의약품을 제조하는 경우(비교예 11 내지 16), 1-메톡시-2-메틸-2-프로판올 및 t-아밀 알코올에 저항성이 없는 일반적인 재질의 카세트의 경우 반응 도중 반응용매의 역류로 인하여 카세트가 파손되는 문제로 인하여 방사성의약품의 합성에 실패하였으며 카세트에 적용이 가능한 반응용매인 아세토니트릴을 사용하여도 반응시약이 전부 반응에 참여하지 못하는 문제로 인하여 1-2% 정도의 낮은 제조 수율을 보여 임상적용이 불가능함을 확인할 수 있었다.
실시예 27. [18F]플루오로티미딘의 합성
도 1의 역류방지 반응용기(10)를 TRACERlab MXFDG Cassette(GE Healthcare)에 적용하였으며 자동화 합성장치로는 TRACERlab MX를 사용하여 [18F]플루오로티미딘을 제조 하였다.
5 mg의 5'-O-DMTr-2'-데옥시-3'-O-노실-b-D-트레오-펜토퓨라노실)-3-N-BOC-티민(5'-O-DMTr-2'-deoxy-3'-O-nosyl-b-D-threo-pentofuranosyl)-3-N-BOC- thymine)을 녹인 아세토니트릴 1.1 mL 을 넣고 120 ℃에서 10-20분 동안 반응시켜서 [18F]플루오로티미딘을 합성하였다.
비교예 17. [18F]플루오로티미딘의 합성
도 2의 반응용기(10a)를 포함하는 TRACERlab MXFDG Cassette(GE Healthcare)와 TRACERlab MX자동화 합성장치를 사용하여 실시예 27에 사용된 동일한 시약 및 조건으로 [18F]플루오로티미딘을 합성하였다.
실시예 28. [18F]플루오로미소니다졸의 합성
도 1의 역류방지 반응용기(10)를 TRACERlab MXFDG Cassette(GE Healthcare)에 적용하였으며 자동화 합성장치로는 TRACERlab MX를 사용하여 [18F]플루오로미소니다졸을 제조 하였다.
1-2 mg 3-(2-니트로이미다졸-1-일)-2-O-테트라하이드로피라닐-1-O-톨루엔설포닐 프로판디올(3-(2-nitroimidazol-1-yl)-2-O-tetrahydropyranyl-1-O-toluenesulfonyl propanediol)을 녹인 아세토니트릴 1.1 mL 을 넣고 100 ℃에서 10-20분 동안 반응시켜서 [18F]플루오로미소니다졸을 합성하였다.
비교예 18. [18F]플루오로미소니다졸의 합성
도 2의 반응용기(10a)를 포함하는 기존의 TRACERlab MXFDG Cassette(GE Healthcare)와 TRACERlab MX자동화 합성장치를 사용하여 실시예 28 에 사용된 동일한 시약 및 조건으로 [18F]플루오로미소니다졸을 합성하였다.
실시예 29. [18F]플루오로에스트라디올의 합성
도 1의 역류방지 반응용기(10)를 TRACERlab MXFDG Cassette(GE Healthcare)에 적용하였으며 자동화 합성장치로는 TRACERlab MX를 사용하여 [18F]플루오로에스트라디올을 제조 하였다.
0.5-1 mg 3-(메톡시메톡시)-1,3,5(10)-고나트리엔-16베타, 17베타 디올-16,17-사이클릭 설페이트 (3-(Methoxymethoxy)-1,3,5(10)-gonatriene-16beta, 17beta diol-16,17-cyclic sulfate)을 녹인 아세토니트릴 1.1 mL 을 넣고 100 ℃에서 10-20분 동안 반응시켜서 [18F]플루오로에스트라디올을 합성하였다.
비교예 19. [18F]플루오로에스트라디올의 합성
도 2의 반응용기(10a)를 포함하는 기존의 TRACERlab MXFDG Cassette(GE Healthcare)와 TRACERlab MX자동화 합성장치를 사용하여 실시예 29와 동일한 시약 및 조건으로 [18F]플루오로에스트라디올을 합성하였다.
상기 실시예 27 내지 29 및 비교예 17 내지 19의 방사성 의약품의 합성 수율에 대한 결과는 하기 표 16에서 보는 바와 같다.
구분 |
반응용기 |
방사성의약품 |
합성수율 |
실시예 27 |
역류방지 반응용기 |
FLT |
25.08% |
실시예 28 |
FMISO |
25.13% |
실시예 29 |
FES |
30.62% |
비교예 17 |
기존 반응용기 |
FLT |
3.72% |
비교예 18 |
FMISO |
5.14% |
비교예 19 |
FES |
1.41% |
상기 표 16에서 보는 바와 같이, 비교예 17 내지 19와 같이 0.5-5 mg의 소량의 전구체를 사용할 경우 모든 시약이 반응에 참여하지 않아 1 내지 3% 내외의 아주 낮은 합성수율을 나타내게 된다. 그러나, 실시예 27 내지 29의 경우 모든 시약이 반응에 참여하게 되어 비교예 17 내지 19와 비교하여 적게는 5배에서 최대 30배 정도의 방사성의약품의 제조 수율 상승을 확인할 수 있었다.
비록 본 발명의 몇몇 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.