Получение 18F-флуцикловина Российский патент 2018 года по МПК C07B59/00 C07C227/16 C07C227/18 C07C227/20 C07C227/40 C07C269/06 

Область техники

Изобретение относится к способу получения радиофармацевтического соединения, в частности производного аминокислоты, полезного в качестве индикатора для позитронно-эмиссионной томографии (PET). Способ по изобретению является особенно подходящим, когда автоматизирован, и обладает преимуществами над известными способами. В частности, изобретение относится к способу получения [¹⁸F]-1-амино-3-фторциклобутан-1-карбоновой кислоты ([¹⁸F]-FACBC, также известной как [¹⁸F]-флуцикловин).

Предшествующий уровень техники

Неприродная аминокислота [¹⁸F]-1-амино-3-фторциклобутан-1-карбоновая кислота ([¹⁸F]-FACBC, также известная как [¹⁸F]-флуцикловин), специфично переносится переносчиками аминокислот и считается перспективной в отношении визуализации опухолей посредством позитронно-эмиссионной томографии (PET).

Известный синтез [¹⁸F]-FACBC начинается с получения защищенного соединения-предшественника, представляющего собой этиловый эфир 1-(N-(трет-бутоксикарбонил)амино)-3-[((трифторметил)сульфонил)окси]-циклобутан-1-карбоновой кислоты. Это соединение-предшественник сначала метят с помощью [¹⁸F]-фторида:

после чего удаляют две защитные группы:

.

В EP 2017258 (A1) рассмотрено удаление этильной защитной группы путем захвата [¹⁸F]-меченного соединения-предшественника (II) на картридже для твердофазной экстракции (SPE) и инкубации с 0,8 мл раствора гидроксида натрия (NaOH, 4 моль/л). После инкубации в течение 3 минут раствор NaOH собирали во флакон и для повторения процедуры в картридж для SPE добавляли дополнительные 0,8 мл раствора NaOH (4 моль/л). После этого картридж для SPE промывали 3 мл воды и промывной раствор объединяли с собранным раствором NaOH. Затем при нагревании до 60°C в течение 5 минут добавляли 2,2 мл HCl в концентрации 6 моль/л для удаления Boc (трет-бутоксикарбонильной) защитной группы. Полученный раствор очищали, пропуская через (1) ионообменную колонку для удаления Na⁺ из избытка NaOH и Cl^- из избытка HCl, необходимого для нейтрализации избытка NaOH с целью получения раствора с высокой кислотностью перед стадией кислотного гидролиза, (2) колонку с оксидом алюминия и (3) колонку с обращенной фазой. Существует возможность упрощения на стадии(ях) снятия защиты и/или на стадии очистки при получении [¹⁸F]-FACBC.

Краткое изложение сущности изобретения

Согласно настоящему изобретению предложен способ получения [¹⁸F]-FACBC, имеющий преимущества над известными подобными способами. Способ по настоящему изобретению, в частности, поддается автоматизации, поскольку в нем обеспечивается упрощенная методика очистки по сравнению с известными способами. В способе по настоящему изобретению на стадии удаления Вос защитной группы не требуется очень большого количества Н⁺, что необходимо в способе предшествующего уровня техники. Кроме того, стадия удаления ионов, такая как посредством ионообменной колонки, которая необходима в способе предшествующего уровня техники, не требуется в способе по данному изобретению, поскольку необходимости в удалении избытка ионов больше нет. Кроме того, согласно настоящему изобретению предложена система для осуществления способа по изобретению и кассета, подходящая для осуществления способа по изобретению на автоматическом устройстве для радиохимического синтеза.

Подробное описание изобретения

В одном аспекте настоящего изобретения предложен способ получения 1-амино-3-[¹⁸F]-фторциклобутанкарбоновой кислоты ([¹⁸F]-FACBC), включающий:

а) получение адсорбированного на твердой фазе соединения формулы II:

где

PG¹ представляет собой карбокси-защитную группу и

PG² представляет собой амин-защитную группу;

б) взаимодействие указанного адсорбированного соединения формулы II с агентом для удаления защитной группы PG¹;

в) отправление агента для удаления защитной группы PG¹ в отходы после указанной стадии взаимодействия (б);

г) пропускание элюирующего раствора через указанную твердую фазу с получением элюированного соединения формулы III:

д) взаимодействие указанного элюированного соединения формулы III, полученного на стадии (г), с агентом для удаления защитной группы PG² с получением реакционной смеси, содержащей [¹⁸F]-FACBC.

"Твердая фаза", используемая на стадии (а) способа по изобретению, содержится внутри колонки для твердофазной экстракции (SPE). Соответственно, указанная твердая фаза представляет собой фазу, имеющую гидрофобную функциональную группу, такую как фенильная, циклогексильная и алкильная, например фазу, имеющую структуру, содержащую подложку, к которой через кремний присоединены C_2-18алкильные группы. В предпочтительном воплощении колонка для SPE заполнена твердой фазой, имеющей октадецилсилильные группы в качестве функциональных групп. Кроме того, предпочтительным является использование набивки колонки, когда набивка имеет структуру, при которой функциональные группы не так легко отсоединяются от твердой фазы в водных реакционных условиях и/или во время длительной реакции деэтерификации. В одном из воплощений колонка для SPE представляет собой tC18-колонку.

Соединение формулы II является относительно гидрофобным, поэтому обладает сильным сродством к твердой фазе и, следовательно, связывается с указанной твердой фазой или становится "адсорбированным" на ней посредством гидрофобных взаимодействий.

Термин "защитная группа" относится к группе, которая ингибирует или подавляет нежелательные химические реакции, при этом предназначена быть достаточно реакционноспособной, чтобы она могла отщепляться от рассматриваемой функциональной группы с получением желаемого продукта в достаточно мягких условиях, которые не изменяют остальную часть молекулы. Защитные группы хорошо известны специалистам в данной области техники и описаны в 'Protective Groups in Organic Synthesis', Theorodora W. Greene and Peter G.M. Wuts (Fourth Edition, John Wiley & Sons, 2007).

Термин "взаимодействие" относится к объединению двух или более химических веществ (обычно называемых в данной области техники как "реактивы" или "реагенты") вместе, что приводит к химическому изменению одного или двух/всех химических веществ. Например, согласно настоящему изобретению стадия взаимодействия агента для удаления защитной группы PG¹ с адсорбированным соединением формулы II приводит к превращению указанного соединения формулы II в соединение формулы III.

"Карбокси-защитная группа" PG¹ предпочтительно представляет собой линейную или разветвленную C_1-10алкильную цепь или арильный заместитель. Термин "алкил", используемый или отдельно, или как часть другой группы, определен как любая прямая, разветвленная или циклическая, насыщенная или ненасыщенная C_nH_2n+1-группа. Термин "арил" относится к любому(й) С_6-14-молекулярному(й) фрагменту или группе, который(ая) происходит из моноциклического или полициклического ароматического углеводорода либо моноциклического или полициклического гетероароматического углеводорода. В одном из воплощений способа по изобретению PG¹ выбрана из метила, этила, трет-бутила и фенила. В другом воплощении изобретения PG¹ представляет собой метил или этил; еще в одном воплощении PG¹ представляет собой этил.

"Амин-защитная группа" PG², соответственно, предотвращает взаимодействие между ¹⁸F и аминогруппой в процессе получения соединения формулы II. Примеры подходящих амин-защитных групп включают различные карбаматные заместители, различные амидные заместители, различные имидные заместители и различные аминные заместители. Предпочтительно амин-защитная группа выбрана из группы, состоящей из линейных или разветвленных С_2-7-алкилоксикарбонильных заместителей, линейных или разветвленных С_3-7-алкенилоксикарбонильных заместителей, C_7-12-бензилоксикарбонильных заместителей, которые могут иметь модифицирующую группу, С_2-7-алкилдитиооксикарбонильных заместителей, линейных или разветвленных C_1-6-алкиламидных заместителей, линейных или разветвленных С_2-6-алкениламидных заместителей, С_6-11-бензамидных заместителей, которые могут иметь модифицирующую группу, С_4-10-циклических имидных заместителей, С_6-11-ароматических иминных заместителей, которые могут иметь заместитель, линейных или разветвленных C_1-6-алкиламинных заместителей, линейных или разветвленных С_2-6-алкениламинных заместителей и С_6-11-бензиламинных заместителей, которые могут иметь модифицирующую группу. В некоторых воплощениях изобретения PG² выбрана из трет-бутоксикарбонила, аллилоксикарбонила, фталимида и N-бензилиденамина. В других воплощениях PG² выбрана из трет-бутоксикарбонила или фталимида. В одном из воплощений изобретения PG² представляет собой трет-бутоксикарбонил.

"Агент для удаления защитной группы PG¹" представляет собой реагент, способный удалить карбокси-защитную группу PG¹ из соединения формулы II на стадии взаимодействия (б). Подходящие агенты для удаления карбокси-защитной группы хорошо известны специалисту (см. Greene and Wuts, выше) и могут представлять собой раствор или кислоты, или щелочи. До тех пор, пока концентрация агента для удаления защитной группы PG¹ достаточна для удаления карбокси-защитной группы PG¹ и не оказывает влияния на конечную чистоту или не является несовместимой с любым используемым контейнером, она не ограничивается. Предпочтительным агентом для удаления защитной группы PG¹ является раствор щелочи. В некоторых воплощениях агент для удаления защитной группы PG¹ представляет собой раствор гидроксида натрия или гидроксида калия, а в предпочтительном воплощении представляет собой раствор гидроксида натрия, например 0,5-5,0 М раствор, предпочтительно 0,5-2,0 М. Стадию взаимодействия запускают, перекрывая выход из колонки для SPE, так что агент для удаления защитной группы PG¹ остается в ней в течение определенного периода времени. Температура и продолжительность такой стадии взаимодействия должны быть достаточными для обеспечения удаления карбокси-защитной группы PG¹. В некоторых воплощениях стадию взаимодействия осуществляют при комнатной температуре и в течение 1-5 минут.

Стадия "отправления агента для удаления защитной группы PG¹ в отходы" означает, что после завершения стадии (б) (то есть после удаления PG¹ из соединения формулы II) агенту для удаления защитной группы PG¹ позволяют пройти через колонку для SPE и покинуть реакционную систему, чтобы более не являться частью реакционной смеси. Дополнительная выгода заключается в том, что какие-либо растворимые примеси, находящиеся в растворе, используемом для снятия защиты, также выводятся из реакционной системы. Таким образом, агент для удаления защитной группы PG¹ по существу удаляют из реакционной смеси для проведения последующих стадий (г) и (д). Используемый в данном описании термин "по существу" относится к завершенному(ой) или почти завершенному(ой) уровню или степени осуществления действия, характеристике, свойству, состоянию, структуре, признаку или результату. Например, объект, по существу включенный, будет пониматься как объект, или полностью включенный, или почти полностью включенный. Точная допустимая степень отклонения от абсолютной полноты в некоторых случаях может зависеть от конкретного контекста. Однако, в общем, близость к завершению должна быть такой, чтобы имел место тот же общий результат, как и при достижении абсолютного и полного завершения. Например, в случае удаления защитной группы PG¹ термин "по существу удаляют" может использоваться для обозначения того, что на стадии (д) снятия защиты PG² для удаления PG² необходимо присутствие только достаточного количества агента для удаления защитной группы PG², то есть нет необходимости в добавлении дополнительного иона для противодействия уровню ионов, присутствующих после стадии (б) удаления защитной группы PG¹.

Удобно, если "элюирующим раствором" на стадии (г) является раствор, к которому соединение формулы III обладает большим сродством, чем к твердой фазе. Соответственно, поскольку указанное соединение формулы III является относительно гидрофильным по сравнению с указанной твердой фазой, то указанный элюирующий раствор представляет собой гидрофильный раствор. В некоторых воплощениях изобретения указанный элюирующий раствор представляет собой водный раствор, а в других воплощениях указанным элюирующим раствором является вода.

"Агент для удаления защитной группы PG²" представляет собой реагент, способный удалить амин-защитную группу PG² из соединения формулы III во время стадии взаимодействия (д). Подходящие агенты для удаления амин-защитной группы хорошо известны специалисту (см. Greene and Wuts, выше) и могут представлять собой раствор или кислоты, или щелочи. До тех пор, пока концентрация агента для удаления защитной группы PG² достаточна для удаления карбокси-защитной группы PG², она не ограничивается. Предпочтительным агентом для удаления защитной группы PG² является раствор кислоты. Подходящая кислота предпочтительно включает кислоту, выбранную из неорганических кислот, таких как соляная кислота, серная кислота и азотная кислота, и органических кислот, таких как перфторалкилкарбоновая кислота, например трифторуксусная кислота. В некоторых воплощениях агентом для удаления защитной группы PG² является соляная кислота, а в других воплощениях, когда в качестве агента для удаления защитной группы PG² используют HCl, она присутствует в концентрации 1,0-4,0 М. Стадию взаимодействия (д) предпочтительно осуществляют при нагревании для обеспечения более быстрого протекания реакции удаления PG². Время реакции зависит от температуры реакции или других условий. Например, в том случае, когда стадию взаимодействия (д) осуществляют при 60°C, достаточное время реакции составляет 5 минут.

В предпочтительном аспекте [¹⁸F]-FACBC представляет собой транс-1-амино-3-[¹⁸F]-фторциклобутанкарбоновую кислоту (анти-[¹⁸F]-FACBC):

указанное соединение формулы II представляет собой соединение формулы IIа:

и

указанное соединение формулы III представляет собой соединение формулы IIIа:

где PG¹ и PG² являются такими, как описано выше.

Указанную стадию получения (а) способа по изобретению можно осуществлять с использованием методов, известных в данной области техники, таких как, например, описанные McConathy et аl (2003 Appl Radiat Isotop; 58: 657-666).

Соответственно, указанная стадия получения (а) включает:

1) взаимодействие соединения-предшественника формулы I:

с подходящим источником [¹⁸F]фторида, где:

LG представляет собой уходящую группу,

PG¹ является такой, как определено выше, и

PG² является такой, как определено выше,

с получением реакционной смеси, содержащей соединение формулы II;

2) нанесение реакционной смеси, полученной на стадии (1), на твердую фазу, так что указанное соединение формулы II становится адсорбированным на указанной твердой фазе, где указанная твердая фаза является такой, как определено выше.

"Соединение-предшественник" включает нерадиоактивное производное меченного радиоактивной меткой соединения, сконструированное таким образом, что химическое взаимодействие с подходящей химической формой детектируемой метки происходит сайт-специфически; его можно проводить за минимальное количество стадий (идеально, за одну стадию) и без необходимости в существенной очистке (идеально, без дополнительной очистки), с получением желаемого меченного радиоактивной меткой соединения. Такие соединения-предшественники являются синтетическими и могут быть легко получены с хорошей химической чистотой.

Подходящей "уходящей группой" в контексте настоящего изобретения является химическая группа, которая может быть заменена в реакции нуклеофильного замещения фторид-ионом. Такие группы хорошо известны в области химического синтеза. В некоторых воплощениях уходящей группой по настоящему изобретению является линейный или разветвленный C_1-10-галогеналкилсульфоновокислотный заместитель, линейный или разветвленный C_1-10-алкилсульфоновокислотный заместитель, фторсульфоновокислотный заместитель или ароматический сульфоновокислотный заместитель. В других воплощениях изобретения уходящая группа выбрана из метансульфоновой кислоты, толуолсульфоновой кислоты, нитробензолсульфоновой кислоты, бензолсульфоновой кислоты, трифторметансульфоновой кислоты, фторсульфоновой кислоты и перфторалкилсульфоновой кислоты. В некоторых воплощениях уходящей группой является любая из групп: метансульфоновой кислоты, трифторметансульфоновой кислоты или толуолсульфоновой кислоты, а в другом воплощении уходящей группой является группа трифторметансульфоновой кислоты.

В предпочтительном воплощении указанное соединение формулы I представляет собой соединение формулы Iа:

и указанное соединение формулы II представляет собой соединение формулы IIа:

где LG, PG¹ и PG² являются такими, как определено ранее в данном описании.

"Источник [¹⁸F]фторида", подходящий для применения в изобретении, обычно получают в виде водного раствора из ядерной реакции ¹⁸O(p,n)¹⁸F. Чтобы повысить реакционную способность фторида и уменьшить или минимизировать образование гидроксилированных побочных продуктов вследствие присутствия воды, обычно из [¹⁸F]-фторида перед взаимодействием удаляют воду, а реакции фторирования проводят с использованием безводных реакционных растворителей (Aigbirhio et al, 1995, J Fluor Chem; 70: 279-87). Другая стадия, которую используют для улучшения реакционной способности [¹⁸F]-фторида в реакциях радиофторирования, заключается в добавлении катионного противоиона перед удалением воды. Соответственно, противоион должен иметь достаточную растворимость в безводном реакционном растворителе, чтобы поддерживать растворимость [¹⁸F]-фторида. Таким образом, обычно используемые противоионы включают большие, но мягкие ионы металлов, таких как рубидий или цезий, калий в комплексе с криптандом, таким как Kryptofix^тм, или солей тетраалкиламмония, при этом предпочтительными являются ионы калия в комплексе с криптандом, таким как Kryptofix^тм, или солей тетраалкиламмония.

Кроме того, в некоторых воплощениях настоящее изобретение включает дополнительную стадию очистки (е) указанной реакционной смеси, полученной на стадии (д), с получением по существу чистой [¹⁸F]-FACBC.

Термин "по существу", используемый в выражении "по существу чистый", имеет значение, приведенное выше. Термин "по существу чистый", используемый в контексте [¹⁸F]-FACBC, охватывает полностью чистую [¹⁸F]-FACBC или [¹⁸F]-FACBC, которая является достаточно чистой, чтобы быть подходящей для применения в качестве индикатора для PET. Термин "подходящий для применения в качестве индикатора для PET" означает, что продукт [¹⁸F]-FACBC подходит для внутривенного введения субъекту-млекопитающему с последующей РЕТ-визуализацией с получением одного или более чем одного клинически полезного изображения локализации и/или распределения [¹⁸F]-FACBC.

В одном из воплощений стадия (е) включает:

1) осуществление первой стадии очистки, включающее пропускание указанной реакционной смеси через гидрофильно-липофильно сбалансированную (HLB) твердую фазу и,

2) возможно, осуществление второй стадии очистки, включающее пропускание указанной реакционной смеси через твердую фазу из оксида алюминия.

В некоторых воплощениях настоящего изобретения может быть отмечено, что указанная стадия очистки (е) состоит по существу из определенных выше стадий. В частности, на используемой в настоящем изобретении стадии очистки (е) не требуется пропускания реакционной смеси через ионообменную колонку. Это является важным отличием от способов предшествующего уровня техники, в которых указанная операция является стадией, необходимой для удаления ионов и для нейтрализации реакционной смеси (например, как описано в McConathy et al выше и в EP-A 20172580029). По сути, способ по настоящему изобретению является упрощенным по сравнению со способами предшествующего уровня техники и, как таковой, более подходящим для автоматизации. В предпочтительном воплощении способ по изобретению является автоматизированным, и в этом воплощении его, соответственно, осуществляют на устройстве для автоматизированного синтеза.

В другом аспекте изобретения предложена система для осуществления способа по изобретению, содержащая:

а) твердую фазу, такую как определена при описании способа по изобретению,

б) источник агента для удаления защитной группы PG¹, такого как определен при описании способа по изобретению,

в) источник элюирующего раствора, такого как определен при описании способа по изобретению,

г) источник агента для удаления защитной группы PG², такого как определен при описании способа по изобретению,

д) реакционный контейнер и

е) устройство для сбора отходов;

где указанная система дополнительно содержит средства, позволяющие последовательно осуществлять операции:

1) от (д) к (а),

2) от (б) к (а),

3) от (а) к (е),

4) от (в) к (д) через (а) и

5) от (г) к (д).

"Реакционная камера" представляет собой любой сосуд, подходящий для осуществления реакции ¹⁸F-мечения.

Термин "устройство для сбора отходов" относится, например, к предназначенному для этого сосуду, в который отправляют любые компоненты реакционной смеси, в которых больше нет необходимости, вместе с соединенными с ним трубопроводами и вентилями, способствующими выведению этих компонентов из реакционной смеси.

В частности, система по изобретению не содержит ионообменную колонку.

В другом воплощении система по изобретению дополнительно содержит:

ж) источник указанного соединения-предшественника формулы I, такого как определен в данном описании; и

з) источник [¹⁸F]фторида.

В еще одном воплощении система по настоящему изобретению также может содержать (1) средства для очистки указанной реакционной смеси, полученной на стадии (д), с получением по существу чистой [¹⁸F]-FACBC. Указанные средства (1) в некоторых воплощениях могут содержать HLB твердую фазу и твердую фазу из оксида алюминия.

Система по изобретению в одном из воплощений состоит по существу из описанных выше признаков.

В настоящее время радиоактивные [¹⁸F]-индикаторы часто в целях удобства получают на автоматическом устройстве для радиохимического синтеза. Таким образом, способ по изобретению может быть осуществлен с использованием автоматического устройства для радиохимического синтеза. Под термином "автоматическое устройство для радиохимического синтеза" понимают автоматический модуль, основанный на принципе типовых процессов, как описано Satyamurthy et al (1999, Clin Positr Imag; 2 (5): 233-253). Термин "типовые процессы" означает, что сложные процессы сводятся к серии простых операций или реакций, которые могут найти применение для ряда материалов. Подходящие автоматические синтезаторы имеются в продаже от ряда поставщиков, включая: GE Healthcare Ltd (Chalfont St. Giles, UK); CTI Inc. (Knoxville, USA); Ion Beam Applications S.A. (Chemin du Cyclotron 3, B-1348 Louvain-La-Neuve, Belgium); Raytest (Straubenhardt, Germany) и Bioscan (Washington DC, USA).

Имеющееся в продаже автоматическое устройство для радиохимического синтеза также оснащено подходящими контейнерами для жидких радиоактивных отходов, образующихся в результате получения радиофармацевтического продукта. Как правило, в автоматических устройствах для радиохимического синтеза не предусмотрена радиационная защита, поскольку они спроектированы для использования в производственном модуле для работы с радиоактивными веществами, сконфигурированном подходящим образом. Такой производственный модуль для работы с радиоактивными веществами предусматривает подходящую радиационную защиту для предохранения оператора от потенциальной радиационной дозы, а также вентиляцию для удаления химических и/или радиоактивных испарений.

Предпочтительными автоматическими устройствами для радиохимического синтеза по настоящему изобретению являются устройства, которые содержат одноразовую кассету или кассету для однократного использования, содержащую все реагенты, реакционные сосуды и устройство, необходимые для получения заданной партии радиофармацевтического продукта. Использование таких кассет придает автоматическому устройству для радиохимического синтеза гибкость в отношении способности производить множество различных радиофармацевтических продуктов с минимальным риском перекрестного загрязнения путем простой замены кассеты. Подход с использованием кассеты также имеет следующие преимущества: упрощенная настройка и, как следствие, уменьшенный риск ошибки оператора; улучшенное соответствие правилам GMP (правилам надлежащей производственной практики); возможность использования многокомпонентных индикаторов; быстрое переключение производственных циклов; автоматическая диагностическая проверка кассеты и реагентов перед циклом; автоматическая перекрестная проверка штрихкодов химических реагентов в зависимости от синтеза, который следует осуществить; возможность отслеживания реагентов; однократное использование и, как следствие, отсутствие риска перекрестного загрязнения; защищенность от несанкционированного вмешательства и неправильной эксплуатации.

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложена кассета для осуществления способа по изобретению на устройстве для автоматизированного синтеза, содержащая элементы, которые определены для системы по изобретению.

Для каждого аспекта изобретения признаки с одинаковыми названиями имеют все те же воплощения, которые описаны в отношении других аспектов изобретения.

Краткое описание примеров

В примере 1 описан синтез [¹⁸F]FACBC согласно способу по изобретению.

Список сокращений, использованных в примерах

[¹⁸F]FACBC 1-амино-3-[¹⁸F]фторциклобутан-1-карбоновая кислота, К222 криптофикс 222, MeCN ацетонитрил, МеОН метанол, QMA четвертичный метиламмоний, RCY радиохимический выход, SPE твердофазная экстракция, TLC тонкослойная хроматография, УФ ультрафиолет.

Примеры

Все реагенты и растворители приобретали у Merck и использовали без дополнительной очистки. Предшественник [¹⁸F]FACBC, представляющий собой этиловый эфир син-1-(N-(трет-бутоксикарбонил)амино)-3-[[(трифторметил)сульфонил]окси]-циклобутан-1-карбоновой кислоты, получали от GE Healthcare. Картридж Oasis HLB plus и картриджи Sep-Pak: QMA light plus (форма K₂CO₃), tC18 light и Alumina N light приобретали у Waters (Milford, MA, USA). Для всех измерений радиоактивности использовали NaI-ионизационную камеру Capintec (модель CRC15R). Тонкослойную радиохроматографию (радио-TLC) проводили на приборе для мгновенной визуализации от Packard, используя предварительно покрытые пластины из силикагеля (Merck 60F₂₅₄).

Пример 1. Синтез [¹⁸F]FACBC

[¹⁸F]-Фторид без добавленного носителя получали посредством ¹⁸O(p,n)¹⁸F ядерной реакции на циклотроне PETtrace 6 от GE (Norwegian Cyclotron Centre, Oslo). Облучения проводили с использованием двухлучевой системы, тока 30 мкА на две одинаковые мишени из Ag с фольгой HAVAR, используя протоны с энергией 16,5 МэВ. Каждая мишень содержала 1,6 мл [¹⁸O]воды с содержанием изотопа не менее 96% (Marshall Isotopes). После облучения и доставки в горячую камеру каждую мишень промывали 1,6 мл [¹⁶O]воды (воды, чистой для анализа (воды марки GR) от Merck), получая приблизительно 2-5 ГБк (гигабеккерель) в 3,2 мл [¹⁶О]воды.

Все радиохимические превращения выполняли на имеющемся в продаже приборе FASTlab^тм от GE с применением кассет для однократного использования. Каждая кассета изготовлена применительно к сформированному в виде одного узла распределительному трубопроводу с 25 трехходовыми вентилями, которые все сделаны из полипропилена. Кратко, кассета включает в себя реактор объемом 5 мл (циклический олефиновый сополимер), один 1 мл шприц и два 5 мл шприца, иглы для присоединения пяти предварительно наполненных флаконов, один резервуар с водой (100 мл), а также различные SPE-картриджи и фильтры. Пути прохождения жидкостей регулируют, используя продувку азотом, вакуум и три шприца. Полностью автоматизированная система предназначена для реакций одностадийного фторирования с использованием полученного на циклотроне [¹⁸F]фторида. Прибор FastLab было спроектировано для работы в соответствии с пакетом программ для пошаговой, зависящей от времени последовательности событий, таких как приведение в движение поршней шприцов, продувка азотом, регулирование вакуума и температуры. В синтезе [¹⁸F]FACBC прослеживались три основные стадии: (а) [¹⁸F]фторирование, (б) гидролиз защитных групп и (в) очистка посредством SPE.

Во флаконе А содержались К₂₂₂ (58,8 мг; 156 мкмоль), K₂CO₃ (8,1 мг; 60,8 мкмоль) в 79,5%-ном (об./об.) MeCN_(водн.) (1105 мкл). Во флаконе B содержался 4 М HCl (2,0 мл). Во флаконе C содержался MeCN (4,1 мл). Во флаконе D содержался предшественник (48,4 мг; 123,5 мкмоль) в своей сухой форме (хранимый при -20°C до момента сборки кассеты). Во флаконе E содержался 2 М NaOH (4,1 мл). 30 мл стеклянный флакон для сбора продукта заполняли 200 мМ цитратом тринатрия (10 мл). Водный [¹⁸F]фторид (1-1,5 мл; 100-200 МБк) пропускали через QMA и направляли во флакон для сбора ¹⁸O-Н₂O. Затем QMA промывали сильной струей MeCN и отправляли в отходы. Захваченный [¹⁸F]фторид элюировали в реактор, используя элюент из флакона A (730 мкл), а затем концентрировали досуха посредством азеотропной перегонки с ацетонитрилом (80 мкл, флакон С). Приблизительно 1,7 мл MeCN смешивали с предшественником во флаконе D, из которого в реактор добавляли 1,0 мл растворенного предшественника (соответствует 28,5 мг; 72,7 ммоль предшественника) и нагревали в течение 3 мин при 85°C. Реакционную смесь разбавляли водой и пропускали через tC18-картридж. Реактор промывали водой и промывку пропускали через tC18-картридж. Меченое промежуточное соединение, зафиксированное на tC18-картридже, промывали водой, а затем инкубировали с 2 М NaOH (2,0 мл) в течение 5 мин, после чего 2 М NaOH отправляли в отходы. Затем меченое промежуточное соединение (без сложноэфирной группы) элюировали из tC18-картриджа в реактор, используя воду. Группу ВОС гидролизовали, добавляя 4 М HCl (1,4 мл) и нагревая реактор в течение 5 мин при 60°C. Содержимое реактора с неочищенной [¹⁸F]FACBC пропускали через HLB и Alumina картриджи и направляли в 30 мл флакон для продукта. HLB и Alumina картриджи промывали водой (суммарно 9,1 мл) и промывку собирали во флакон для продукта. Окончательно, во флакон для продукта добавляли 2 М NaOH (0,9 мл) и воду (2,1 мл), получая очищенную композицию [¹⁸F]FACBC общим объемом 26 мл. Радиохимическую чистоту измеряли посредством радио-TLC, используя смесь MeCN:MeOH:H₂O:CH₃COOH (20:5:5:1) в качестве подвижной фазы. Радиохимический выход (RCY) выражали как количество радиоактивности в [¹⁸F]FACBC-фракции, деленное на общую активность использованного [¹⁸F]фторида (с коррекцией распада). Общее время синтеза составило 43 мин.

RCY [¹⁸F]FACBC составил 62,5%±1,93 (стандартное отклонение), n равно 4.

Изобретение относится к способу получения 1-амино-3-[¹⁸F]-фторциклобутанкарбоновой кислоты ([¹⁸F]-FACBC), которая находит применение при визуализации опухолей посредством позитронно-эмиссионной томографии. Способ включает стадии а)-д). На стадии а) получают адсорбированное на твердой фазе соединение формулы II, где PG¹ представляет собой карбокси-защитную группу и PG² представляет собой амин-защитную группу. На стадии б) указанное адсорбированное соединение формулы II взаимодействует с агентом для удаления защитной группы PG¹. На стадии в) агент для удаления защитной группы PG¹ отправляют в отходы после указанной стадии взаимодействия (б). На стадии г) элюирующий раствор пропускают через указанную твердую фазу с получением элюированного соединения формулы III. На стадии д) указанное элюированное соединение формулы III, полученное на стадии (г), взаимодействует с агентом для удаления защитной группы PG² с получением реакционной смеси, содержащей [¹⁸F]-FACBC. Предлагаемый способ позволяет упростить очистку, вывести из реакционной системы растворимые примеси, находящиеся в растворе, используемом для удаления защиты, и повысить чистоту получаемого продукта. Изобретение относится также к системам и кассетам для осуществления указанного способа. 6 н. и 16 з.п. ф-лы, 1 пр.

1. Способ получения 1-амино-3-[¹⁸F]-фторциклобутанкарбоновой кислоты ([¹⁸F]-FACBC), включающий:

а) получение адсорбированного на твердой фазе соединения формулы II

,

где

PG¹ представляет собой карбокси-защитную группу и

PG² представляет собой амин-защитную группу;

б) взаимодействие указанного адсорбированного соединения формулы II с агентом для удаления защитной группы PG¹;

в) отправление агента для удаления защитной группы PG¹ в отходы после указанной стадии взаимодействия (б);

г) пропускание элюирующего раствора через указанную твердую фазу с получением элюированного соединения формулы III

;

д) взаимодействие указанного элюированного соединения формулы III, полученного на стадии (г), с агентом для удаления защитной группы PG² с получением реакционной смеси, содержащей [¹⁸F]-FACBC.

2. Способ по п.1, где указанная [¹⁸F]-FACBC представляет собой транс-1-амино-3-[¹⁸F]-фторциклобутанкарбоновую кислоту (анти-[¹⁸F]-FACBC)

;

указанное соединение формулы II представляет собой соединение формулы IIa

; и

указанное соединение формулы III представляет собой соединение формулы IIIa

,

где PG¹ и PG² являются такими, как определено в п.1.

3. Способ по п.1, где PG¹ представляет собой этил.

4. Способ по п.1, где PG² представляет собой трет-бутоксикарбонил.

5. Способ по п.1, где указанная твердая фаза представляет собой tC18-колонку для твердофазной экстракции (SPE).

6. Способ по п.1, где указанный агент для удаления защитной группы PG¹ представляет собой NaOH.

7. Способ по п.1, где указанный агент для удаления защитной группы PG² представляет собой HCl.

8. Способ по п.1, где указанный элюирующий раствор представляет собой воду.

9. Способ по п.1, где указанная стадия получения (а) включает:

1) взаимодействие соединения-предшественника формулы I

с подходящим источником [¹⁸F]фторида,

где

LG представляет собой уходящую группу,

PG¹ является такой, как определено в п.1 или 3 и

PG² является такой, как определено в п.1 или 4,

с получением реакционной смеси, содержащей указанное соединение формулы II;

2) нанесение реакционной смеси, полученной на стадии (1), на твердую фазу, так что указанное соединение формулы II становится адсорбированным на указанной твердой фазе, где указанная твердая фаза является такой, как определено в п.1 или 5.

10. Способ по п.9, где указанное соединение формулы I представляет собой соединение формулы Ia

и указанное соединение формулы II представляет собой соединение формулы IIa

,

где LG является такой, как определено в п.9, PG¹ является такой, как определено в п.1 или 3, и PG² является такой, как определено в п.1 или 4.

11. Способ по п.9, где LG представляет собой остаток трифторметансульфоновой кислоты.

12. Способ по п.1, включающий дополнительную стадию очистки (е) указанной реакционной смеси, полученной на стадии (д), с получением по существу чистой [¹⁸F]-FACBC.

13. Способ по п.12, где стадия (е) включает осуществление первой стадии очистки, включающее пропускание указанной реакционной смеси через гидрофильно-липофильно сбалансированную (HLB) твердую фазу.

14. Способ по п.13, где стадия (е) дополнительно включает осуществление второй стадии очистки, включающее пропускание указанной реакционной смеси через твердую фазу из оксида алюминия.

15. Способ по любому из пп.1-14, который является автоматизированным.

16. Система для осуществления способа по любому из пп.1-8, содержащая:

а) твердую фазу, содержащую адсорбированное на ней соединение формулы II

,

где

PG¹ представляет собой карбокси-защитную группу и

PG² представляет собой амин-защитную группу;

б) источник агента для удаления защитной группы PG¹, определенного в п.1 или 6,

в) источник элюирующего раствора, определенного в п.1 или 8,

г) источник агента для удаления защитной группы PG², определенного в п.1 или 7,

д) реакционный контейнер и

е) устройство для сбора отходов;

где указанная система дополнительно содержит средства, позволяющие последовательно осуществлять операции:

(1) от (д) к (а),

(2) от (б) к (а),

(3) от (а) к (е),

(4) от (в) к (д) через (а) и

(5) от (г) к (д).

17. Система по п.16, где указанная твердая фаза представляет собой tC18-колонку для твердофазной экстракции (SPE).

18. Система для осуществления способа по любому из пп.9-11, содержащая систему по п.16 и дополнительно содержащая:

ж) источник указанного соединения-предшественника формулы I и

з) источник [¹⁸F]фторида.

19. Система для осуществления способа по любому из пп.12-14, содержащая систему по п.16 и дополнительно содержащая (1) средства для очистки указанной реакционной смеси, полученной на стадии (д), с получением по существу чистой [¹⁸F]-FACBC.

20. Система по п.19, где указанные средства для очистки содержат HLB твердую фазу и возможно твердую фазу из оксида алюминия.

21. Кассета для осуществления способа по любому из пп.1-8 на устройстве для автоматизированного синтеза, содержащая систему по п.16.

22. Кассета для осуществления способа по любому из пп.12-14 на устройстве для автоматизированного синтеза, содержащая систему по п.20.