放射性诊断显像剂的制作方法

专利名称：：放射性诊断显像剂的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种放射性氟-标记的氨基酸化合物的组合物。更具体地，它涉及一种用于通过正电子发射断层扫描术(下文称为PET)检测肿瘤的放射性氟-标记的氨基酸化合物的组合物。
背景技术：
：放射性诊断显像剂是一种直接施用于人体的药物，并且是一种包含用特定放射性同位素标记的化合物作为有效成分的药物组合物。放射性诊断显像剂能通过给受试者施用制剂并检测该化合物发射的辐射线，然后基于该放射线获得的信息显像来诊断。这样进行的诊断方法称作核医学检查法，其在各种疾病包括心脏疾病和癌症的诊断中是有效的。同时，核医学检查的特征为，与其它检查技术相比，其不仅对于疾病具有高特异性和灵敏度，而且具有提供损伤功能信息的优点。研究和发展作为这样的放射性诊断显像剂的化合物包括1-氨基-3-["F]氟环丁曱酸(下文称为["F]-FACBC)。已知，[18F]-FACBC通过氨基酸转运栽体吸收到细胞中。因此，["F]-FACBC有望发展成为肿瘤诊断剂，因为其会大量吸收到高度增殖并在蛋白质合成中具有活性的肺瘤细胞中。在放射性诊断显像剂中，通常会产生问题，即化合物在递送该制剂期间通过自放射而分解，这样由于所谓的放射分解而导致放射化学纯度降低。特别地，在用于检测正电子核素例如"F的PET制剂中，放射分解变得更成问题，因为此处使用的核素的半衰期要比在用于检测Y-射线放射核素例如99raTc的SPECT制剂中使用的核素短。因此，出货时的放射性必须设置得比SPECT制剂更大，由此使得所得到的放射能更高。3对于一般的药物的场合，ICH的指导中推荐，当其有效成分的最大每日剂量不超过1mg时，如果制剂中杂质超过1.0%，可以对杂质进行结构确定(非专利文献1)。在大多数情况下，放射分解是制剂分解的一个方面，由放射分解产生的杂质尽管超过了1.0%,但是其物理量只有约l(T12mol。由于杂质例如放射分解物质的产生量很小，即使通过检测灵敏度好的质i普测定法，也只不过能进行分子量的确定和它们的碎片的推测，但通过NMR分析进行杂质的结构确定是困难的。同时，鉴定杂质是否影响制剂的有效性例如肿瘤的聚集是非常困难的。因此，放射性诊断显像剂中的杂质应当维持在尽可能低的水平，优选应当尽可能大地抑制可以导致杂质产生的放射分解。已经检验了抑制放射分解的各种方法，焦点在于使用["F]-氟脱氧葡萄糖(下文称作[18F]-FDG)。国际公开WO03/090789号小册子披露了一种减少[18F]-FDG的放射分解的方法和由该方法制备的注射液，包括向["F]-FDG溶液中加入基于弱酸的緩冲液(专利文献1)。同时，国际公开WO04/043497号小册子披露了将乙醇加入到["F]-FDG溶液中以获得注射用组合物，其可以减少[18F]-FDG的放射分解以改善稳定性(专利文献2)。日本特开平10-147542披露了一种技术，使用生理可接受度高的有机化合物例如单糖、二糖、有机酸及其盐或酯作为^t射保护剂(专利文献3)。在该公开中，生理可接受度高的并且作为放射保护剂特别有效的有机化合物定义为与OH根、H根或水合电子的反应速度常数范围为1x108至5x1(Tmors-1。国际公开W004/056725号小册子披露了一种包括["F]-FACBC的"F-标记的示踪剂的固相合成方法(专利文献4)。在该文献中提示，通过向注射用组合物中加入抗坏血酸来减少"F-标记的示踪剂的放射分非专利文献1:ICHHARMONISEDTRIPARTTITEGUIDELINE,IMPURITIESINNEWDRUGPRODUCTSQ3B(R2)(第7页)(URL:http://www.pinda.go.jp/ich/q/q3br2-06_7—3e.pdf)专利文献l:国际公开WO03/090789号小册子专利文献2:国际公开WO04/043497号小册子专利文献3:日本特开平10-147542专利文献4:W004/056725号小册子
发明内容发明要解决的问题如上所述，国际公开W003/090789号小册子和国际公开WO04/043497号小册子披露了在溶液中防止[18F]-FDG放射分解的条件。但是，这些文献仅公开了只减少["F]-FDG的放射分解的技术，但是并没有公开减少一系列放射性氟标记的氨基酸化合物例如[18F]-FACBC的放射分解的技术。此外，在国际公开WO03/090789号小册子中公开的该发明的技术特征是加入緩冲液，也就是说，在具有緩冲作用的pH下增强["F]-FDG的放射化学稳定性，它公开的比较例表明，用不具有緩冲作用的NaCl不能增强["F]-FDG的放射化学稳定性。日本特开平10-147542披露了一种技术，使用生理可接受度高的有机化合物作为放射性药物的放射保护剂。但是，选择作为生理可接受度高的有机化合物的化合物或者加入多少化合物以防止一系列放射性氟标记的氨基酸化合物例如[18F]-FACBC的放射分解并没有公开。国际/〉开W004/056725号小册子提出，向注射用组合物中加入抗坏血酸减少了"F-标记的示踪剂的放射分解。但是，它不包含将抗坏血酸作为["F]-FACBC的添加剂的任何具体内容。同时，它也没有披露应当4吏用何种条件。本发明是根据上述情况而完成的，其目的在于提供一种包含放射性氟标记的氨基酸化合物的组合物，其可以减少放射分解。解决问题的方法作为辛勤研究的结果，本发明人已经发现，["F]-FACBC的放射分解随着pH而减少。特别地，已经发现，当pH值不超过5.9时，尽管5不存在防止放射分解的药物添加剂或緩冲液，但其稳定性仍得以维持。因此，已经发现，通过将最终制剂的pH保持在2.0-5.9可以抑制放射性诊断显像剂的放射化学纯度的降低，由此完成了本发明。根据本发明的一个方面，提供一种包含溶液的放射性诊断显像剂，该溶液包含下式(1)表示的放射性化合物作为有效成分其中溶液的pH值是2.0-5.9。在根据本发明的放射性诊断显像剂的优选实施方案中，上述溶液的pH值是2.0-4.9。本发明的放射性诊断显像剂可以是还加入了药物添加剂的制剂。作为药物添加剂，可以使用一般作为添加性化合物被接受的各种化合物，包括pH调节剂和溶解助剂，以及糖、糖醇、糖内酯等。优选地，可以使用糖醇。作为糖醇，可以使用选自赤藓糖醇、木糖醇、山梨糖醇和甘露糖醇的一种或多种化合物。对于添加量并没有限制，只要它能附加地减少放射分解即可，但是优选不小于O.5umol/niL，更优选不小于1.0jimol/mL，进一步优选不小于5.0|imol/mL，特别优选不小于10.0|amol/mL。添加量的上限值需要是药物添加剂可容许的量；例如，每日总剂量的上限值分别为木糖醇200mg，山梨糖醇1.5g，甘露糖醇1.2g。在本发明的放射性诊断显像剂中，对于放射性浓度并没有特别的限制，只要当使用时可以确保足够量的放射性即可。更特别地，使用时放射性浓度优选是25-125MBq/mL，更优选25-100MBq/mL。在本说明书中，作为药物添加剂可容许的化合物是指在日本药典、美国药典、欧洲药典等中认可作为药物添加剂的化合物。此外，糖醇是指糖的还原形式，糖内酯是指由糖的分子内脱水缩合衍生的环状酯化合物。发明效果根据本发明，将包含放射性氟标记的氨基酸化合物的溶液的pH值调节至2.0-5.9,因此提供了放射分解减少的放射性氟标记的氨基酸化合物的组合物。图l显示了pH与放射化学纯度降低之间的关系。图1显示了甘露糖醇浓度与放射化学纯度降低之间的关系。具体实施例方式下面，将会描述本发明的放射性氟标记的氨基酸化合物的组合物的最优选实施方案。以4个步骤制备本发明的放射性诊断显像剂；一个步骤是将放射性氟递送到前体(步骤1);一个步骤是将已经递送了放射性氟的化合物进行脱保护(步骤2);—个步骤是在脱保护后进行包含抗-["F]-FACBC的溶液的精制(步骤3);—个步骤是将精制后的抗-["F]-FACBC溶液加工成制剂(步骤4)。可以通过已知方法获得放射性氟，例如一种方法是，使用富含H2180的水作为靶点并暴露于质子轰击。在该情况下，放射性氟存在于用作靶点的富含H2I80的水中。让包含放射性氟的富含H2180的水通过例如阴离子交换树脂柱以将放射性氟吸附收集到柱上，这样就与富含H2180的水分离。然后，让碳酸钾溶液通过该柱以洗脱放射性氟，洗脱液用相转移催化剂补充并蒸发至干燥，这样就激活了放射性氟。在步骤1中，将干燥后的放射性氟溶于乙腈，将作为前体的顺式-1-(N-叔丁氧基羰基)氨基-3-[(三氟甲基)磺酰氧基]-环丁甲酸乙酯加入到该乙腈溶液中以使它们在加热下反应。结果，放射性氟被加入了该前体，这样就合成出了反式-1-(N-叔丁氧基羰基)氨基_3-[18F]氟环丁甲酸乙酯。在步骤2中，将步骤1中获得的反式-l-(N-叔丁氧基羰基)氨基-3-["F]氟环丁甲酸乙酯进行脱保护而得到作为目标产物的包含抗-["F]-FACBC的溶液。在该步骤中，脱保护的条件优选是酸性。例如，可以向包含反式-1-(N-叔丁氧基羰基)氨基-3-[18F]氟环丁曱酸乙酯的溶液中加入盐酸以进行脱保护。酸的加入量并不需要限制，只要该量提供足以进行脱保护的酸性条件即可。在步骤3中，对步骤2中获得的包含抗-["F]-FACBC的溶液进行精制。所使用的精制方法包括各种方法例如液-液萃取法和柱分离法。例如，可以使用下述方法，其中将反应溶液注入到HPLC中，以获得包含抗-[18F]-FACBC的级分。在本步骤中可以获得抗-[18F]-FACBC溶液。本发明的放射性诊断显像剂，可以通过对在步骤3中获得的抗-[18F]-FACBC溶液进行制备制剂所需的各种操作未获得，包括蒸发有机溶剂的操作、加入药物添加剂的操作，调节pH的操作、调节放射性浓度的操作和通过高压灭菌、过滤等方法进行灭菌的操作。在本步骤中，优选pH值控制在2.0至5.9的范围内。为此目的，优选在步骤3中先把pH值控制在2，0至5.9的范围内。同时，可能的是，在获得抗-["F]-FACBC溶液后立即将pH值控制在2.0至5.9的范围内。通过步骤4，可以获得放射性诊断显像剂，其包含抗-「F]-FACBC作为活性成分，并且该溶液的pH调节至2.0至5.9的范围。此外，本发明的放射性诊断显像剂应当在使用时具有能够实现PET显像的放射性，因此在制成后调节放射性浓度以满足该放射性。例如，如果在制造后立刻在约2mL中具有1.4GBq的方文射性，那么在使用时就具有50-225MBq的放射性，因此足以实现成人的PET显像。实施例下面，通过实施例更详细地描述本发明。但是，这些例子绝不限制本发明的范围。实施例1-16，比较例1-5:pH与放射化学浓度降低之间的关系让包含["F]氟离子的H2"0通过阴离子交换树脂柱，以将["F]氟离子吸附收集到柱上。然后，用水洗涤该柱，根据常规方法(例如，在参考文献(Radioisotopes,50，(2001),p.205-227;Radioisotopes,50，(2001)，p.228-256;"ProductionandqualitycontrolofradioactiveagentsforPET-Handbookofsynthesisandclinical8use-(第2版)"，由PETChemistryWorkshop编著)中所述的方法)，获得包含["F]氟离子、碳酸钾溶液和相转移催化剂的混合物。将所荻得的混合物在反应容器中加热，蒸发水至干燥，并加入乙腈进行共沸蒸馏，向其中加入顺式-l-(N-叔丁氧基羰基)氨基-3-[(三氟甲基)磺酰氧基]-环丁甲酸乙酯的乙腈溶液。搅拌下加热所获得的溶液，但不蒸发乙腈，这样就发生了亲核取代反应，得到了["F]氟-标记的化合物。在将反应容器冷却至约40。C后，向反应溶液中加入注射用水进行稀释，让该混合物通过反相硅胶柱以收集["F]氟-标记的化合物。洗涤该柱，并用氦气流吹洗，然后向柱中充入4mol/L的氢氧化钠溶液，然后封闭柱出口。3分钟后，打开柱出口，从柱中洗脱碱溶液并收集到玻璃瓶中。重复该操作2次，用水洗涤，然后合并洗液与如上收集的碱溶液。接着，向上述收集的溶液中加入盐酸，并加热至约60'C以发生脱保护反应。然后让该混合物依次通过离子阻滞树脂柱、氧化铝柱和反相树脂柱以进行精制，获得抗-["F]-FACBC的母液。通过先前放入接受了抗-["F]-FACBC的母液的容器中的盐酸将抗-["F]-FACBC母液的pH调节至约3.5。测定所获得的抗-["F]-FACBC母液的放射性，然后用生理盐水溶液稀释母液，使在实验开始时(表2中的0小时)的放射性浓度是约510MBq/mL。等分2.23mL的溶液至体积5raL的玻璃瓶中，向其中加入如表1所示的预定量的预定溶液，荻得样品溶液。刚制成后样品溶液的实时放射性浓度是653-686MBq/mL。表l:加入各样品溶液中的溶液及其调节后的pH<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>将样品溶液放置于调节至25'C的电恒温室中，在实验开始时(O小时)和实验开始后8.5小时，在下列条件下进行TLC分析并根据下述式(l)计算放射化学纯度。各样品溶液的放射化学纯度的测定重复3次。TLC分析条件；流动相乙腈/水/100%乙酸-4/1/1TLC板硅胶60Fw(商品名，膜厚度0.25鹏，由默克公司制造)移动长度10cmTLC扫描器:RitaStar(由Raytest制造)分析次数3次放射化学纯度(100%)=-FACBC峰的放射性TLC板上的总放射性x100(1)结果如表2和图1所示。表2:在不同pH下，抗-["F]-FACBC溶液的放射化学纯度的变化和放射化学纯度的降低<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>'降低(=(8.5小时后的放射化学浓度)-(O小时后的放射化学浓度)至于pH与放射化学纯度降低之间的关系，当pH从2.00升高至5.94时，观察到放射化学纯度相对緩和的降低。计算近似直线的斜率，结果，pH在2.00-4.88的范围时斜率为-O.145,pH在5.03-5.94的范围时斜率为-O.010。另一方面，当pH值不小于6.28时，放射化学纯度随着pH的升高而发生快速降低。计算近似直线的斜率，结果，其为-1.000。该值是pH在2.00-4.88的范围时的约6.7倍，是pH在5.03-5.94的范围时的约IOO倍。由此表明，当pH值不小于6.28时，与pH范围为2.00-5.94时相比，放射化学纯度急剧降低。实施例17-28:pH值为3.44和4.78时的甘露糖醇浓度与放射化学纯度之间的关系用包含rF氟离子的H2180，以与实施例1相同的方式制备抗-[1SF]-FACBC的母液。然后，向制备的抗-["F]-FACBC的母液中，加入盐酸和生理盐水溶液以使在实验开始时(表4中的0小时)的i文射性浓度为约500MBq/mL,pH值为约4.8。等分2.23mL的所得溶液至体积5mL的玻璃瓶中，加入如表3所示的量的如表3所示浓度的甘露糖醇溶液或盐酸，获得样品溶液。刚制成后样品溶液的实时放射性浓度是553-565MB(i/mL。表3:各样品溶液中甘露糖醇溶液的加入量<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>将样品溶液放置于调节至25。C的电恒温室中，在实验开始时(O小时)和实验开始后8.5小时，以与实施例l相同的方式计算放射化学纯度的值。各样品溶液的放射化学纯度的测定重复3次。结果如表4和图2所示。在所有pH值为3.44和4.78的实施例中，随着甘露糖醇浓度的升高，放射化学纯度的降低受到急剧抑制，该抑制效果在甘露糖醇浓度不小于5，0/imol/fflL时是饱和的。同时，在任意的甘露糖醇浓度下，在pH值为3.44时放射化学纯度的降低受到了比pH值为4.78时更大的抑制。由上述结果证明，溶液的pH值对放射化学稳定性有影响。同时，它表明，加入甘露糖醇可以附加地减少放射分解。表4:在甘露糖醇存在下的抗-["F]-FACBC溶液的放射化学纯度的变化和放射化学纯度的降低<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>*降低(％)=(8.5小时后的放射化学浓度)-(0小时后的放射化学浓度)实施例29-31,比较例6-8:放射化学纯度与放射性浓度之间的关系用包含["F]氟离子的H2180，以与实施例1相同的方式制备抗-[18F]-FACBC的母液。测定所获得的抗-["F]-FACBC的母液的放射性，稀释并调节，以使实验开始时(表7中的0小时)的放射性浓度为507MBq/mL，甘露糖醇浓度为10fimol/mL(以下，在本实施例和比较例中，称作样品制备用标准溶液)。等分2.23mL的所得的样品制备用标准溶液至体积5mL的玻璃瓶中，向其中加入盐酸以将pH值调节至3.94。在该玻璃瓶中，溶液分成如表5所示的量，分别加入生理盐水溶液以制备体积1ml的才羊品溶液。表5:各样品的稀释条件<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>*稀释后的放射性浓度是根据在实验开始前约10分钟测定的放射性计算的。另夕卜，等分2.23mL的上述制备的样品制备用标准溶液至体积5mL的玻璃瓶中，加入氢氧化钠溶液以调节pH值至7.91。在该玻璃瓶中，溶液分成如表6所示的量，分别加入生理盐水溶液以制备体积1ml的用于比较例6-8的样品溶液。表6:各样品的稀释条件<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>*稀释后的放射性浓度是根椐在开始实验前约10分钟测定的放射性计算的。将样品溶液放置于调节至25。C的电恒温室中，在实验开始时(O小时)和实验开始后6.5小时，以与实施例l相同的方式计算放射化学纯度的值。各样品溶液的放射化学纯度的测定重复3次。结果如表7和8所示。在实施例29-31中，无论放射性浓度是多少，都很难观测到放射化学纯度的降低(表7)。另一方面，在比较例6-8中，观测到放射化学纯度随着时间而降低。这表明，放射化学纯度有随着放射性浓度升高而降低的趋势(表8)。由上述结果证明，在pH值为3.94时，在放射性浓度至少为600MBq/mL时，放射化学纯度的降低显著被抑制。另外，在pH值为7.91时，放射化学纯度的降低随着放射性浓度的增加而增强，因此它表明，抗-[18F]-FACBC的放射化学纯度随着时间的降低不是由对pH缺乏化学稳定性引起的抗-["F]-FACBC的分解导致的，而是由放射导致的放射分解引起的抗-["F]-FACBC的分解导致的。表7:在pH3.94时所得样品的放射化学纯度与放射性浓度之间的关系稀释后的放射性浓度*MBq/迈L放糸t化学纯度04)0小时6.5小时降低实施例2957399,6499.590.05实施例3029299.6099.560.04实施例316199.5599.59-0.04*稀释后的放射性浓度是根据在开始实验前约io分钟测定和计算的。表8:在pH7.91时所得样品的放射化学纯度与放射性浓度之间的关系稀释后的放射性浓度*MBq/迈L放4寸化学纯度(w0小时6.5小时降低比较例658699.2497.571.67比较例729699.3398.011.32比较例86299.4498,830.6115*稀释后的放射性浓度是根据在开始实验前约10分钟测定的放射性计算的。实施例32-33:甘露糖醇的加入和放射化学纯度降低之间的关系以与实施例1相同的方式制备抗-["F]-FACBC的母液。用盐酸和生理盐水溶液稀释所制备的抗-[8F]-FACBC的母液以使在实验开始时(表9中的0小时)的》丈射性浓度为568.1MBq/mL(pH3.98)。将该溶液等分成2.23mL的量，作为样品溶液(实施例32)。另外，将上述调节至507MBq/mL的溶液等分成2.23mL的量，向其中加入甘露糖醇溶液以制备调节至甘露糖醇浓度为10jamol/mL的溶液，用于实验(实施例33)。将样品溶液放置于调节至25匸的电恒温室中，在实验开始时(O小时)，2.5小时后，4.5小时后，6.5小时后和8.5小时后以与实施例1相同的方式进行TLC分析，根据下述公式(2)计算放射化学杂质的值。各样品溶液的放射化学杂质的测定重复3次。乂—a九"、放射化学杂质的放射性inn放射化学杂质(%)=TLc板上的总放射性x100结果如表9所示。在未混入甘露糖醇的样品溶液中(实施例3"，由于pH的调节，在所有时间点放射化学杂质都被抑制到1%或更低。但是，在实验开始后6.5小时的时间点显示了随着时间而增加的趋势。另一方面，在混入甘露糖醇的样品溶液中(实施例33)，没有观察到^t射化学杂质随着时间而增加。由上述结果表明，混入甘露糖醇能进一步抑制由放射分解而导致的放射化学杂质的增加。由此确认了，通过加入甘露糖醇更加强化了稳定放射化学纯度的效果。16表9:放射化学杂质随时间的变化<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>产业实用性本发明可以减少用作PET制剂的放射性氟-标记的氨基酸化合物的放射分解，因此可以用于放射性药物领域。权利要求1.一种放射性诊断显像剂，其包含下式(1)表示的放射性氟标记的氨基酸化合物的溶液其中该溶液的pH值是2.0-5.9。2.根据权利要求1的放射性诊断显像剂，其中所述溶液的pH值是2.0-4.9。3.根据权利要求1或2的放射性诊断显像剂，其中还包含药物添力口剂。4.根据权利要求3的放射性诊断显像剂，其中所述药物添加剂是选自糖醇、糖和糖内酯的至少一种。5.根据权利要求4的放射性诊断显像剂，其中所述药物添加剂是糖醇。6.根据权利要求5的放射性诊断显像剂，其中所述糖醇是选自赤藓糖醇、木糖醇、山梨糖醇和甘露糖醇的至少一种。7.根据权利要求5或6的放射性诊断显像剂，其中所包含的糖醇的量不小于0.5jLimol/mL，并且不超过所述药物添加剂可接受的最大量。全文摘要本发明提供了一种包含放射性氟-标记的氨基酸化合物的组合物，其可以防止放射分解。本发明还披露了一种包含溶液的组合物，该溶液包含放射性氟-标记的氨基酸化合物作为有效成分，其中溶液的pH值保持在2.0-5.9，更优选2.0-4.9以抑制放射分解。并且，可以通过向其中加入能抑制放射分解的药物添加剂例如糖、糖醇和糖内酯来进一步抑制放射分解，同时pH保持在2.0-5.9。文档编号A61K49/00GK101563107SQ20078004736公开日2009年10月21日申请日期2007年11月20日优先权日2006年12月21日发明者中村壮一,中村大作,外山正人,德永真治,新村俊幸,林明希男,金子惠美申请人:日本医事物理股份有限公司