专利名称：放射性药物前体的稳定化的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种改善非氟化糖衍生物，特别是葡萄糖衍生物稳定性的方法，所述葡萄糖衍生物用作生产体内成像过程如正电子发射断层摄影术(PEF)使用的放射性氟化糖衍生物的前体。本发明进一步包括非氟化糖衍生物的制剂，以及包含该制剂的用于自动化合成装置的盒(cassette)。
非氟化糖衍生物，如1，3，4，6-四-O-乙酰基-2-O-三氟甲基磺酰基-β-D-吡喃甘露糖(通常称作三氟甘露糖(mannose triflate))，商业上目前是以干粉供应，且需要在低于室温下贮存，以保证适当时段内的稳定性，干粉三氟甘露糖的保存期是5℃下6个月。在自动化放射性氟化反应系统如TracerLab MX(Coincidence Technologies)下，这意味着必须将三氟甘露糖与其它试剂分开贮存，并且在进行放射性氟化反应过程之前由操作者装入盒内。因此，需要一种能改善非氟化糖衍生物如三氟甘露糖稳定性的方法，从而改善保存期，优选容许在室温下贮存，例如，使用与其它试剂一样的包装或者作为预装盒的一部分。
本发明人惊讶地发现，将非氟化糖衍生物如三氟甘露糖贮存在有机溶剂中而不是以干粉贮存，其稳定性得到了改善。这与通常预期相反，因为通常以为降解在溶液中会发生得更快。在有机溶剂中提供非氟化糖衍生物如三氟甘露糖的进一步优势为已经在溶液里，就可避免在进行放射性氟化反应前将非氟化糖衍生物如三氟甘露糖溶解，这在自动化放射化学的操作中有显著益处。
因此，依照本发明的一个方面，提供了一种改善非氟化糖衍生物稳定性的方法，该方法包括将上述非氟化糖衍生物贮存在密封容器内的溶剂里。
本方法所用溶剂可以是疏质子溶剂(如下更完全地说明)或者质子溶剂。适合的质子溶剂包括C1-8的醇，例如甲醇、乙醇、异丙醇、异丁醇、丙酮或者辛醇。所用溶剂可以是无水的，意思是含水量为10000ppm或者更少，适合为1000ppm或者更少，更适合少于600ppm，且优选少于100ppm。
本发明的一个方面，有利的是，将非氟化糖衍生物贮存在和随后氟化反应将使用的一样的溶剂里。这样避免了在氟化反应前去除溶剂的额外步骤。因此，依照本发明的进一步方面，提供了改善非氟化糖衍生物稳定性的方法，该方法包括将上述非氟化糖衍生物贮存在密封容器内的疏质子溶剂里。
为此目的，适合的疏质子溶剂包括乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、四氢呋喃、二烷、1，2-二甲氧基乙烷、环丁砜和N-甲基吡咯烷酮。然而，发现乙腈是特别适合贮存的溶剂。所用疏质子溶剂可以是无水的，意思是含水量为1000ppm或者更少，适合少于600ppm，且优选少于100ppm。在本发明可供选择的实施方案中，所用疏质子溶剂的含水量可在1000ppm到50000ppm之间，适合含水量为1000ppm至15000ppm，更适合1500ppm至7000ppm或者1800ppm至7000ppm，且更适合1500ppm至7000ppm或者1800ppm至2500ppm。使用这种控制含水量的疏质子溶剂的额外优点是，非氟化糖衍生物可在对于进行随后的放射性氟化反应而言含水量最佳的溶液中提供，因此不必再例如通过干燥步骤或者加入更多的水或溶剂以调整水份。
这里所用的，术语“ppm”，在描述给定溶剂的含水量时，意思是微克水/克。
适合的是，非氟化糖衍生物存在于溶剂中，适合为疏质子溶剂中，以适合进行随后放射性氟化反应的浓度存在，例如0.1mg/ml至50mg/ml，更适合为5mg/ml至25mg/ml，甚至更适合为10mg/ml至18mg/ml。在一个具体实施方案中，非氟化糖衍生物以15mg/ml浓度存在于溶剂中，适合为疏质子溶剂中。在进一步实施方案中，非氟化糖衍生物以17.5至21.5mg/ml浓度存在于溶剂中，适合为疏质子溶剂中。
适合的密封容器是那些不与溶剂或非氟化糖衍生物相互作用的容器，任选容许保持无菌完整性，另外任选惰性顶空气体(如氮气或者氩气)，同时还任选容许用注射器加入和取出溶液。这种容器包括不透液或不透气的广口瓶、烧瓶、安瓿和管瓶，通过不透液或不透气的封闭物如盖子、塞子或隔膜来提供密封。优选这种容器是隔膜密封的管瓶，其中不透气封闭物使用盖封(通常为铝)进行卷边密封。这种容器的额外优点是，若想例如改变顶空气体或使溶液脱气，封闭物能够经受住真空，且能经受住过压，例如有助于从容器取走溶液。
使用这里所述的方法，非氟化糖衍生物可以长期贮存，可贮存2天或更长时间，例如，至18个月，适合至6个月，更适合至8周，贮存在室温或低于室温下，如在-10℃至35℃，适合10℃至35℃。如上所述，在室温下贮存是非常方便的。
可选择地，提供了非氟化糖衍生物制剂，该制剂包含上述非氟化糖衍生物，以及如上所述密封容器内的溶剂。制剂中的溶剂可以是如上所述的疏质子溶剂或者质子溶剂。
可选择地，进一步提供了非氟化糖衍生物制剂，该制剂包含上述非氟化糖衍生物，以及如上所述密封容器内的疏质子溶剂。
在本说明书中，术语“非氟化糖衍生物”指多糖、寡糖、二糖或者单糖，糖上有一个OH基被离去基团取代，糖上其它OH基各自任选地被适合的保护基团保护。适合的是，这种非氟化糖衍生物是单糖如葡萄糖、果糖、核糖、阿拉伯糖、甘露糖或半乳糖的衍生物，最适合是葡萄糖衍生物。本发明使用的具体的非氟化糖衍生物具有式(I)结构
其中，L是离去基团，且P1至P4各自是适合的保护基团。
本发明所用的非氟化糖衍生物中可存在的适合保护基团是本技术领域周知且有记述的，例如，在“有机合成中的保护基团(ProtectingGroups in Organic Synthesis)”中，Theodora W.Greene and Peter G.M.Wuts，John Wiley&Sons Inc出版。但是所选的具体保护基团，将依赖于预期的制备氟化产物的方法，例如，可通过转变为烷基酯或芳族酯来保护羟基，如通过与烷酰基氯如乙酰基氯反应。作为选择，羟基可以转变为醚，例如烷基醚或苯甲基醚。优选保护基团P1至P4各自是酰基。
适合的离去基团也是本技术领域周知的，包括芳基磺酸酯，如甲苯磺酸酯；卤代烷基磺酸酯；和烷基磺酸酯，如甲磺酸酯。然而，特别优选的离去基团是三氟甲基磺酸酯(三氟甲磺酸酯)基团。
特别优选的非氟化糖衍生物是1，3，4，6-四-O-乙酰基-2-O-三氟甲基磺酰基-β-D-吡喃甘露糖，通常被称作“三氟甘露糖”。三氟甘露糖是商业上可获得的非氟化糖衍生物，该非氟化糖衍生物通过受保护的中间体2-氟-1，3，4，6-四-O-乙酰基-D-葡萄糖(四乙酰基氟脱氧葡萄糖或者pFDG)，用作合成2-[18F]氟-D-葡萄糖([18F]FDG)的前体。
正如对所属技术领域的专业人员是显而易见的，依照本发明的制剂，可任选地包含其它的成分，如缓冲剂、药学上可接受的增溶剂(如环糊精或者表面活性剂如普流尼克(Pluronic)、吐温或者磷脂)、药学上可接受的稳定剂或者抗氧剂(如抗坏血酸、龙胆酸或者对-氨基苯甲酸)。而且可作为本发明方法的一部分，加入这样的成分。然而可能的话，要避免这样的成分存在，以便能尽量以纯的形式产生放射性氟化糖衍生物，供随后在体内成像过程中使用。因此，在此所述的制剂和方法中，密封容器内有非氟化糖衍生物和溶剂，没有其它成分。
放射性示踪剂如[18F]FDG，现在通常是基于试剂KryptofixTM2.2.2，使用亲核的放射性氟化反应化学与18F在自动化放射性合成装置上制备。该装置商业上可获得的几个例子包括，Tracerlab MX(Coincidence Technologies SA)和Tracerlab FX(Nuclear InterfaceGmbH)。一般这种装置含有在里面进行放射性化学反应的盒，该盒通常是一次性的，装在该装置上以进行放射性合成。该盒通常包括流体通道、反应容器、接受试剂管瓶的进出口，以及任何用于放射性合成后净化步骤的固相萃取柱。
如此所述，非氟化糖衍生物的制剂可以放在设计用于自动化合成装置的一次性或抽取式盒里。因此，本发明进一步提供了用于自动化合成装置的盒，该盒包含非氟化糖衍生物制剂，所述制剂含有所述非氟化糖衍生物和上述密封容器内的溶剂。正如这里所表明的，当依照本发明以制剂形式贮存时，非氟化糖衍生物稳定性改善，这意味着，能提供具有氟化反应所需的除放射性氟以外的所有试剂的盒，而且该盒可在室温下贮存，不需要冷藏。
本发明通过以下实施例来说明，其中会用到下列缩写MT或三氟甘露糖1，3，4，6-四-O-乙酰基-2-O-三氟甲基磺酰基-β-D-吡喃甘露糖。
HPLC高效液相色谱法IR红外光谱法UV紫外RCP放射性化学纯度pFDG2-氟-1，3，4，6-四-O-乙酰基-D-葡萄糖实施例1三氟甘露糖在无水乙腈中的稳定性关于附图
图1购自ABX的三氟甘露糖(固态材料)开始时的HPLC-UV色谱图。
图2购自ABX的三氟甘露糖(溶于乙腈)开始时的HPLC-UV色谱图。
图3购自ABX的三氟甘露糖(固态材料)在50℃下贮存2周后的HPLC-UV色谱图。
图4购自ABX的三氟甘露糖(溶于乙腈)在50℃下贮存2周后的HPLC-UV色谱图。
材料乙腈(MeCN)VWR/Merck，4L，含水量约600ppm。
三氟甘露糖ABX超纯质量1g单位。
管瓶Fiolax 5ml玻璃管瓶(13mm)，Munnerstdter。
塞子West 4432/50灰色13mm，特氟纶涂层。
帽子Helvoet Pharma。
实验部分将要用的玻璃管瓶在使用前，在Lytzen热灭菌器中于210℃下干燥5个小时。塞子不以任何方式处理。
在排气罩下，称2.0g三氟甘露糖放入Erlenmeyer烧瓶中，溶解于133ml无水乙腈里，得到乙腈溶液。溶解很迅速，固体一旦与乙腈接触就不见了。
分装该溶液用10ml玻璃量筒分装成大约4.2～4.4ml的管瓶样品。
同样制备在空气和氮气下的三氟甘露糖对照样品(没有溶剂)。
将填充并压盖的单元贮存在温控箱内，在25℃和50℃下保持规定时间，到“取出点”时将管瓶从贮存中取出并进行下列试验。
所使用的试验方法进行的非放射性方法(冷的)外观/感官试验，所有取出点HPLC-UV法测纯度，所有取出点19F-NMR，所有取出点水份分析，在零时间点HPLC方法十八烷基硅烷键合硅胶(5μm)柱(Hichrom Nucleosil100-5C18)，温度为25℃；进样量为20μl；流动相为水乙腈梯度，1ml/min。分光光度计在220nm处检测。
进行的放射性方法(热的)在玻璃碳反应器中用18F进行放射性标记(所有取出点)。将每份无水三氟甘露糖样品(20mg)溶解于无水乙腈(1.6ml)中。对贮存在乙腈中的三氟甘露糖，取出等分试样(3.3ml)，并用乙腈稀释到4.0ml，取该溶液1.6ml用于放射性标记试验。对50℃下贮存2周后取出的样品，1.6ml三氟甘露糖溶液样品不用进一步稀释，直接使用。在所有例子中，在加入三氟甘露糖乙腈试液之前，将含Kryptofix 2.2.2(19.4mg)、碳酸钾(41.0mg)、乙腈(0.32ml)和水(0.04ml)的18F溶液在80℃下干燥4分钟后，然后再进行放射性标记。标记反应在玻璃碳反应器中，在80℃下进行4分钟。
结果图1和图2分别显示了固体三氟甘露糖对照试验和三氟甘露糖乙腈溶液的HPLC-UV迹线。三氟甘露糖在32.5分钟洗脱。
在50℃下贮存2周后，所有以干粉贮存的三氟甘露糖样品是黑色的且有强烈乙酸味。没有尝试放射性标记，IR显示该材料不再是三氟甘露糖。图3显示其HPLC-UV迹线，没有检测到三氟甘露糖。
然而，在50℃下贮存2周和4周后，乙腈溶液仍然无色且看上去无变化。HPLC-UV结果显示为一个峰，表明MT没有降解(图4)。
表1显示零时间点时和在50℃下贮存不同时段后在玻璃碳反应器中的放射性标记的结果。
表1
结论
甚至在50℃下8周后，仍同时具有好的标记结果和好的化学稳定性(HPLC)，由此可得出结论将三氟甘露糖溶解于乙腈中获得了明确的稳定化效果。
实施例2三氟甘露糖在乙腈/水中的稳定性采用与实施例1相似的方法，评价三氟甘露糖在乙腈中的稳定性，所述乙腈中的含水量约为725、1450和2500ppm。
表2显示了在零时间点和在50℃下贮存不同时段后，玻璃碳反应器中放射性标记的结果。
表2
对比实施例干粉三氟甘露糖的稳定性干粉三氟甘露糖贮存于管瓶中，在不同温度下保持不同的时间段。
放射性标记的方法将碳酸钾溶液(41mg醋酸钾溶于40μl水中)加到玻璃碳反应器中，然后单独加入kryptofix 222(19.4mg溶于320μl)溶液。随后加入18-氟化物水溶液(0.05ml)，该溶液用干燥的氮气流(0.3升/分钟)加热到80℃干燥4分钟。然后加入1，3，4，6-四-O-乙酰基-2-O-三氟甲基磺酰基-β-D-吡喃甘露糖溶液(20mg溶于1.6ml无水乙腈中)，该反应在80℃下再加热4分钟。然后将反应冷却到50℃，取出样品进行ITLC(快速薄层色谱法)分析，在薄层层析铝片硅胶60 F254上用95％乙腈、5％水洗脱。通过1，3，4，6-四-O-乙酰基-2-氟-β-D-吡喃甘露糖相对糖和游离氟化物(该反应单独的两种成分)总量的比值来计算放射化学纯度。表3显示放射性标记的结果。
表3
该数据表明，三氟甘露糖在室温下明显不稳定，在加热到50℃时稳定性更差。三氟甘露糖在升高的温度下很快变黑，且越来越难溶于乙腈中。
权利要求
1.一种改善非氟化糖衍生物稳定性的方法，所述方法包括将所述非氟化糖衍生物贮存在密封容器内的溶剂中。
2.权利要求1的方法，其中所述非氟化糖衍生物是单糖，其中一个羟基被离去基团取代，且糖上其它羟基各自任选由适合的保护基团保护。
3.权利要求1或者2的方法，其中所述非氟化糖衍生物具有式(I)结构 其中L是离去基团，且P1至P4各是适合的保护基团。
4.权利要求1至3中任一项的方法，其中所述非氟化糖衍生物是1，3，4，6-四-O-乙酰基-2-O-三氟甲基磺酰基-β-D-吡喃甘露糖。
5.权利要求1至4中任一项的方法，其中所述溶剂是疏质子溶剂。
6.权利要求5的方法，其中所述疏质子溶剂是乙腈。
7.权利要求1至6中任一项的方法，其中所述溶剂的含水量是1000ppm或者更少，适合少于600ppm，优选少于100ppm。
8.权利要求1至6中任一项的方法，其中所述溶剂的含水量为1000ppm至50000ppm，适合的是，含水量为1000ppm至15000ppm，更适合的是，为1500ppm至7000ppm，进一步更适合的是，为1500ppm至2500ppm。
9.权利要求1至8中任一项的方法，其中所述密封容器是隔膜密封的管瓶。
10.一种权利要求1至4中任一项所述非氟化糖衍生物的制剂，所述制剂包含所述非氟化糖衍生物，和密封容器内的溶剂。
11.权利要求10的制剂，其中所述溶剂是疏质子溶剂，适合的有乙腈。
12.权利要求10或者11的制剂，其中所述溶剂的含水量为1000ppm或者更少，适合的是少于600ppm，优选少于100ppm。
13.一种权利要求1至4中任一项所述非氟化糖衍生物的制剂，所述制剂包含所述非氟化糖衍生物，和密封容器内的溶剂，其中所述溶剂的含水量为1000ppm至50000ppm，适合的是，含水量为1000ppm至15000ppm，更适合的是，为1500ppm至7000ppm，进一步更适合的是，为1500ppm至2500ppm。
14.权利要求13的制剂，其中所述溶剂是疏质子溶剂。
15.权利要求13或者14的制剂，其中所述溶剂是乙腈。
16.权利要求10至15中任一项的制剂，其中所述密封容器是隔膜密封的管瓶。
17.一种用于自动化合成装置的盒，所述盒含有权利要求10至16中任一项的非氟化糖衍生物的制剂。
全文摘要
本发明涉及一种改善非氟化糖衍生物，特别是葡萄糖衍生物稳定性的方法，所述葡萄糖衍生物如1，3，4，6－四－O－乙酰基－2－O－三氟甲基磺酰基－β－D－吡喃甘露糖，用作生产体内成像过程如正电子发射断层摄影术(PEF)使用的放射性氟化糖衍生物的前体。该方法包括将非氟化糖衍生物贮存在有机溶剂中。也要求保护非氟化糖衍生物所得的制剂和包含该制剂的用于自动化合成装置的盒。
文档编号C07H5/00GK101084019SQ200580043712
公开日2007年12月5日 申请日期2005年11月18日 优先权日2004年12月22日
发明者L·T·维克斯特伦, D·I·韦尔德, N·J·奥斯博恩, J·格里格斯, A·威尔逊 申请人:通用电气医疗集团股份有限公司, 通用电气健康护理有限公司