Молекула общей структуры Y-Nic-F, способы получения, предшественники для её получения, а также применение в качестве действующего вещества в составе потенциального радиофармацевтического лекарственного препарата Российский патент 2024 года по МПК C07D213/82 C07B59/00 A61K51/04 A61P35/00 

Техническая область

[1] Группа изобретений относится к области ядерной медицины, в частности радиофармацевтики, и применяется для получения пептидной молекулы общей структуры Y-Nic-¹⁸F, содержащей позитрон-эмиттирующий радионуклид, молекулы способной к избирательному накоплению на ПСМА-гиперэкспрессирующих клетках рака простаты, а также его метастазов, молекулы являющейся потенциальным действующим веществом диагностического радиофармацевтического лекарственного препарата, а также молекулы, получающейся методом одностадийного радиофторирования с использованием незащищенного или защищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^-, или методом двухстадийного радиофторирования с совместным использованием защищенного по карбоксильным группам или незащищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника Y-NH₂ и предшественника общей структуры TFP-Nic-(N⁺Me₃)X^-, обеспечивающих больший выход радиофторированного продукта - ПСМА-активной молекулы общей структуры Y-Nic-¹⁸F, чем при радиофторировании уже использующегося в мировой практике предшественника PSMA-1007.

Предшествующий уровень техники

[2] В настоящее время среди мужского населения России рак предстательной железы по заболеваемости занимает второе место по распространенности и уступает лишь злокачественным образованиям легочной системы. Согласно статистическим данным за 2019 год, 15,7% всех злокачественных заболеваний мужского населения приходится на рак предстательной железы (РПЖ), а динамика прироста за последние десять лет составила порядка 80% (число заболеваний на сто тысяч населения) [1].

[3] Помимо уже использующихся в клинической практике инструментальных методов диагностики данного заболевания (определение уровня ПСА в крови, УЗИ, МРТ), в настоящее время в мировой практике, а также с некоторым запозданием и в России, для целей получения информации о локализации очагов злокачественных новообразований (ЗНО) при РПЖ, особенно на ранней стадии, находит свое применение метод диагностики с использованием позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), совмещенной с компьютерной томографией (ПЭТ-КТ) или магнитно-резонансной томографией (ПЭТ-МРТ) с применением различных диагностических радиофармацевтических препаратов (РФП). В мировой практике для ПЭТ-КТ исследований нашли свое применение некоторые РФП, представляющие из себя растворы (в основном инъекционные) различных химических соединений, содержащих в своем составе диагностический радионуклид Р+эмиттер (¹¹С, ¹⁸F, ⁶⁸Ga и др.). Некоторые из вышеобозначенных РФП зарегистрированы и разрешены для применения регулирующими органами (FDA, ЕМА), а некоторые находятся на различных стадиях клинических исследований, либо не регистрируются и изготавливаются в клиниках для собственного применения по специальным разрешениям от регулирующих органов в соответствии с требованиями стран локализации таких медицинских учреждений.

[4] Например, препарат «Axumin, Fluciclovine ¹⁸F Injection)) компании Blue Earth Diagnostics, Inc., UK коммерчески доступный на западе РФП, был одобрен FDA и ЕМА в 2016 году для диагностики рецидивирующего рака простаты. Данное соединение представляет собой синтетический циклический аналог аминокислоты L-лейцина с радионуклид ной меткой ¹⁸F. Поведение данного соединения в теле больного основано на особенностях усиленного метаболизма в клетках ЗНО. Сравнение флуцикловина, 18F с другой содержащей ПЭТ-радионуклид биологически активной малой молекулой ¹¹С-холином (разрешение FDA на изготовление и использование в 2012 году для Mayo Clinic) показало преимущества использования фторсодержащего соединения не только в качестве изображения, но и в сроке годности готового препарата из-за большего периода полураспада радионуклида в составе (Т_1/2 ¹⁸F=110 мин, Т_1/2 ¹¹С=20 мин), а следовательно, в больших возможностях для логистики и целесообразности его регистрации для коммерческой реализации [2].

[5] Также было показано, что в зависимости от стадии заболевания, для диагностики рака предстательной железы возможно использовать фтордезоксиглюкозу, ¹⁸F [3], однако данный препарат имеет свойство накапливаться и в здоровых тканях, а также в мочевом пузыре, что может повлиять на качество и информативность диагностического изображения локализации клеток ЗНО при РПЖ, в том числе метастазов, далеко не лучшим образом.

[6] Механизм действия вышеописанных препаратов основывается на том, что клетки злокачественных образований за счет повышенного метаболизма в большей степени накапливают метаболические РФП (производные простых углеводов и аминокислот) по большому счету независимо от локализации. Данный эффект полезен, например, для локализации первичного очага заболевания неизвестной нозологии. Однако при уже установленном заболевании в данном случае - при раке простаты, куда более информативно использовать туморотропные диагностические радиофармацевтические препараты, содержащие в своем составе молекулы, обладающие преимущественным селективным накоплением именно в/на клетках ЗНО, в данном случае - клетках РПЖ, именно о таких препаратах речь пойдет ниже и именно такая молекула общей структуры Y-Nic-18F и потенциальный диагностический РФП на ее основе будет вынесен на защиту.

[7] ПСМА представляет собой трансмембранный гликопротеин II типа, состоящий из 750 аминокислот, который распространен на поверхности клеток РПЖ и гиперэкспрессируется ими, в частности при андроген-независимом, распространенном и метастатическом варианте заболевания. Последний факт наиболее важен, так как практически во всех случаях РПЖ становится андроген-независимым со временем. Таким образом, ПСМА обладает потенциалом для использования в качестве многообещающей мишени как для диагностики, так и при терапии, т.е. он распространен на всех стадиях заболевания и имеет ограниченную экспрессию (в простате), присутствует на клеточной поверхности, но не попадает в кровоток, и имеет ферментную или сигнальную активность (ЕА 037512 В1 от 06.04.2021, приоритет 30.09.2015). Установлено, что в раковой клетке присутствует до 10⁶ молекул ПСМА, что способствует возможности избирательного накопления радионуклида на поверхности клеток РПЖ за счет использования радионуклид-содержащих транспортных молекул, обладающих повышенной тропностью к ПСМА. Именно к таким молекулам и относится молекула общей структуры Y-Nic-¹⁸F, заявляемая на защиту.

[8] В мировой практике для таргетной доставки различных радионуклидов к клеткам рака предстательной железы, а также метастазам зарекомендовали себя соединения, содержащие мочевинный мотив Glu-urea-Lys, ответственный за связывание с клетками РПЖ, а именно с цинкосодержащими доменами в ПСМА [4]. Данный мотив остается неизменным, а мировое многообразие различных молекул, используемых для доставки радионуклидов к клеткам РПЖ, достигается за счет видоизменения линкера в составе такой молекулы, а также хелатора (в случае использования радионуклида металла) или фрагмента для введения иона галогена (в случае использования радионуклида галогена, в частности, ¹⁸F) ФИГ. 1.

[9] Два радионуклида для ПЭТ диагностики нашли наиболее широкое применение в составе соединений, описанных выше. Это катион трехвалентного радионуклида металла ⁶⁸Ga (Т_1/2=67 мин.), способный образовывать прочные координационные соединения с различными элекронодонорными хелатирующими агентами (DOTA, NOTA, NODAGA, HBED-CC, DTPA и др.), входящими в состав молекул для диагностики РПЖ, а также ион радионуклида галогена ¹⁸F (Т_1/2=110 мин), способный образовывать ковалентные связи преимущественно реакцией нуклеофильного замещения, и таким образом входящий в состав молекул для диагностики РПЖ. Галлий-68 удобен в получении в клинике, изготавливающей РФП в небольших количествах, за счет возможности использования генератора ⁶⁸Ge/⁶⁸Ga. Данный генератор обеспечивает, в зависимости, от срока эксплуатации и характеристик генератора, получение раствора трихлорида галлия-68 общей активностью до 3,5 ГБк, чего вполне достаточно для рутинного клинического использования при изготовлении РФП в стенах медицинского учреждения. Фтор-18 же получают на циклотроне. Циклотронное получение способно обеспечить большую активность по сравнению с генератором - до сотни ГБк за один технологический цикл, но данная технология значительно дороже генераторного получения диагностического радионуклида, а также такое количество фтора-18 может быть избыточным для использования в стенах одной клиники, поэтому, с учетом этого факта, а также превосходящего в 1,6 раз периода полураспада фтора-18 по сравнению с галлием-68, именно диагностические РФП на основе фтора-18 имеют больший потенциал для использования в качестве зарегистрированных РФП с их последующей реализацией сторонним компаниям, в том числе в центры, не имеющие возможности или необходимости самостоятельного получения фтора-18 на циклотроне с последующим радиосинтезом РФП. Именно такой потенциальный фторсодержащий РФП будет предложен в составе решения, выносящегося на защиту, где в качестве действующего вещества выступает молекула общей структуры Y-Nic-¹⁸F.

[10] Далее будут рассмотрены молекулы, а также РФП на их основе, применяемые в мировой практике для диагностики РПЖ, содержащие в своем составе Glu-urea-Lys мотив, а также радионуклид фтор-18. Несмотря на многообразие в мировой литературе данных о комплексных соединениях с радионуклидом галлий-68, такие молекулы и РФП на их основе приводится не будут, т.к. к заявляемому на защиту решению такие молекулы и РФП на их основе имеют косвенное отношение, следовательно, и влияние на уровень техники менее выражено. Однако, стоит отметить, что наиболее перспективными разработками в этой области с использованием радионуклида галлий-68 являются молекулы ⁶⁸Ga-PSMA-617 (ФИГ. 2а) по патенту ЕА 037778 В1 от 20.05.2021, приоритет 18.10.2013), а также ⁶⁸Ga-PSMA-11 (ФИГ. 2б), получившая одобрение для клинического использования от FDA в декабре 2020 года и считающейся своего рода «золотым стандартом» диагностики ПСМА-экспрессирующего РПЖ [5].

[11] В 2021 году FDA был одобрен препарат «PYLARJFY, (piflufolastat F18) injection» производства Progenies Pharmaceuticals, Inc, USA, входящей в Lantheus Holdings. В качестве действующего вещества в данном препарате выступает молекула ¹⁸F-DCFPyL (ФИГ. 3). Данная молекула является достаточно простым по структуре низкомолекулярным соединением, способным селективно накапливаться на клетках РПЖ с гиперэкспрессией ПСМА. Молекула была защищена патентами во многих странах, в том числе и в России RU 2494096 от 27.09.13 (The Johns Hopkins University), конвенционный приоритет 01.08.2008 в составе перечня агентов, связывающихся с ПСМА и их применением. В данном патенте на стр. 22 описывается возможность получения такой молекулы с использованием двух методик синтеза. Первая (ФИГ. 4) - с использованием предварительно полученных различных ¹⁸F-фторпиридиновых активированных по карбоксильной группе предшественников [6] и их дальнейшей конъюгацией с защищенной РМВ защитой по карбоксильным группам аминосодержащей молекулой с образованием молекулы ¹⁸F-DCFPyL(-tris-PMB) с последующим снятием блокирующих групп в ТФУ (данная методика похожа на выносимую на защиту методику с использованием защищенного по карбоксильным группам предшественника Y-NH₂ для получения молекул общей структуры Y-Nic-18F). Вторая (ФИГ. 5) - предварительное получение предшественника, способного к нуклеофильному замещению на анион ¹⁸F^-. В данном случае отсутствует необходимость предварительного получения меченного фтором-18 ¹⁸F-фторпиридинового активированного предшественника, а также отсутствие необходимости снятия блокирующих групп.Данная методика занимает меньше времени, что важно учитывать при работе с короткоживущим радионуклидом фтором-18, а также требует меньшего количества как технологических операций, так и реактивов (данная методика похожа на выносимую на защиту методику с использованием предшественника Y-Nic-N⁺ (Me)₃ для получения молекул общей структуры Y-Nic-18F). При этом, в данном изобретении описывается общая группа биологически-активных молекул, содержащих радионуклид галогена и способных к применению в качестве действующего вещества как в составе диагностического РФП, так и терапевтического РФП, в зависимости от ядерно-физических характеристик радионуклида в составе молекулы.

[12] Методика синтеза молекулы ¹⁸F-DCFPyL модернизирована с возможностью автоматизации на модулях синтеза разных производителей с использованием набора реагентов и более подробно была раскрыта и защищена в заявке WO 2017/214470 А1 от 09.06.2017 (The Johns Hopkins University) приоритет 10.06.2016 с последующими национальными патентами, например, US 10947197 В2. Ни в России, ни в ЕАЭС данная заявка не была переведена на национальную фазу. Данный патент, в отличие от RU 2494096 от 27.09.13 (The Johns Hopkins University), конкретизирует способ получения именно молекулы ¹⁸F-DCFPyL, который поделен на три части (ФИГ. 6):

1) радиофторирование предшественника DCFPyL (5-(((S)-6-(tert-Butoxy)-5-(3-((S)-1,5-di-tert-butoxy-1,5-dioxopentan-2-yl)ureido)-6-oxohexyl)carbamoyl)-N,N,N-trimethylpyridin-2-aminiumtrifluoromethanesulfonate), защищенного по карбоксильным группам;

2) снятие фосфорной кислотой защиты с карбоксильных групп молекулы, полученной на стадии 1, с образованием раствора, содержащего целевые молекулы ¹⁸F-DCFPyL;

3) очистка раствора, полученного на стадии 2 и формирование РФП.

[13] Данный способ отличается от способов, описанных в более раннем патенте, а именно в RU 2494096 от 27.09.13 (The Johns Hopkins University) использованием защищенного по карбоксильным группам предшественника, а также конкретизацией методики как постсинтетической очистки, так и контроля качества образовавшегося радиоактивного раствора по показателям качества, соответствующих требованиям к готовому потенциальному РФП. Дополнительно в данном патенте защищается состав набора реагентов для радиосинтеза на различных модулях синтеза, что может быть использовано для рутинного получения диагностического РФП на основе молекулы ¹⁸F-DCFPyL, например, в специализированных медицинских учреждениях, либо на производственных площадках. Для реакции бралось 5 мг DCFPyL предшественника и порядка 60 ГБк раствора, содержащего ионы ¹⁸F^-. Средний радиохимический выход продукта радиосинтеза ¹⁸F-DCFPyL составляет порядка 19-32% и зависит от модуля синтеза.

[14] Таким образом, существует три возможных способа получения радиоактивного раствора, содержащего молекулы ¹⁸F-DCFPyL: по ФИГ. 4, по ФИГ. 5, по ФИГ. 6. Наибольшее применение в мировых литературных источниках нашла методика по ФИГ. 4 [7], которая со временем уступила более новой и менее трудоемкой как по времени, так и по ресурсам методике по ФИГ. 6, на основе которой были разработаны коммерчески доступные наборы реагентов для синтеза на модулях, например, на GE TRACERlab FX_FN [8].

[15] Фактически, вышеуказанные три способа получения радиофтор ированной молекулы на примере ¹⁸F-DCFPyL пригодны в качестве модели для получения радиофторированных соединений методом нуклеофильного замещения в ароматическое кольцо. И для дальнейшего обозначения, методика по ФИГ. 4 будет именоваться «двухстадийное радиофторирование», по ФИГ. 5 - «одностадийное радиофторирование», по ФИГ. 6 - «одностадийное радиофторирование с последующим деблокированием карбоксильных групп» или «одностадийное радиофторирование с деблокированием».

[16] В патенте на изобретение ЕА 037512 от 06.04.2021 (ДОЙЧЕС КРЕБСФОРШУНГСЦЕНТРУМ; РУПРЕХТ-КАРЛС-УНИВЕРСИТЕТ ГЕЙДЕЛЬБЕРГ) с приоритетом 19.09.2016 защищаются улучшенные ингибиторы ПСМА, меченные фтором-18 и их применение в ядерной медицине. В данном патенте приводится методика синтеза и последующего радиомечения фтором-18 соединения I, состоящего из мочевинного фрагмента Glu-urea-Lys (остающегося неизменным и являющегося основой большинства ПСМА ориентированных молекул, в т.ч. содержащих радионуклид), липофильного и гидрофильного участка линкера и ¹⁸F-метки. В данном решении увеличена линкерная часть по сравнению с молекулой ¹⁸F-DCFPyL, с целью создания иной фармакологической активности в теле пациента. В описании и формуле изобретения приведены различные вариации липофильного линкера, гидрофильного линкера и фрагменты для связывания фтора-18 - фрагмент «¹⁸F-метка», а также их различные сочетания. Различные ПСМА-активные пептиды, содержащие фрагмент Glu-urea-Lys, фрагмент липофильного и фрагмент гидрофильного участка линкера были получены методом твердофазного пептидного синтеза. Для получения конечных фторсодержащих соединений I использовалась методика двухстадийного радиофторирования с предварительным получением на первой стадии ¹⁸F-фторпиридинового активированного по карбоксильной группе предшественника 2,3,5,6-tetrafluorophenyl-6-([¹⁸F]fluoro)-2-methoxy-nicotinate ([¹⁸F]FPy-OMe-TFP) - будущего фрагмента «¹⁸F-метка» соединения I. На второй стадии проходило сочетание ПСМА-активных пептидов, содержащих Glu-urea-Lys фрагмент с полученным на первой стадии предшественником [¹⁸F]FPy-OMe-TFP. Пептиды использовались без защиты по карбоксильным группам, выходы реакции образования молекул I были различны для различных пептидов и варьировались от 4% до 60%. Многие содержащие фтор-18 соединения I были проверены на биологическую активность in vitro и in vivo. По комплексной оценке полученных результатов, одним из наиболее перспективных для клинического применения соединений I с целью диагностики очагов рака предстательной железы была выбрана молекула ¹⁸F-PSMA-1007 (ФИГ. 7). Данная молекула была испытана как на здоровых добровольцах, так и на людях, страдающих от рака простаты. Однако, выход реакции радиофторирования/получения молекулы ¹⁸F-PSMA-1007 по запантетованной методике составляет менее 10%, что является недостатком. Данный патент является наиболее близким по уровню техники к выносящемуся на защиту техническому решению, и его можно рассматривать в качестве прототипа.

[17] В статье [9] представлены результаты сравнения изображений, полученных с использованием молекул ¹⁸F-PSMA-1007 и ¹⁸F-DCFPyL. Для целей исследования были отобраны двенадцать пациентов с впервые диагностированным раком простаты, без предварительного лечения. Визуализацию локализации ПСМА-гиперэкспрессирующих клеток у каждого пациента различными фторсодержащими молекулами проводили с интервалом в два дня. Группа из шести пациентов была сначала обследована радиофармпрепаратом с молекулой ¹⁸F-DCFPyL в качестве действующего вещества, затем радиофармпрепаратом с молекулой ¹⁸F-PSMA-1007b качестве действующего вещества. Группе из оставшихся шести пациентов сначала проводили диагностику радиофармпрепаратом с молекулой ¹⁸F-PSMA-1007 в качестве действующего вещества, а через два дня радиофармпрепаратом с молекулой ¹⁸F-DCFPyL в качестве действующего вещества. Обе молекулы показали свою пригодность для диагностики методом ПЭТ-КТ, снимки полученные в ходе исследования были четкими и информативными, однако, как было сказано выше, молекула ¹⁸F-DCFPyL экскретируется преимущественно почками, что способствует увеличению вероятности снижения информативности изображений области малого таза, что может быть крайне критично, особенно при детектировании первичной локализации рака предстательной железы, либо при рецидиве после радикального лечения. Таких недостатков лишена молекула ¹⁸F-PSMA-1007, экскретирующаяся преимущественно гепатобилиарной системой, что, конечно, может сказаться на информативности изображений при необходимости визуализации локализации метастазов в печень, но для диагностики именно ложа предстательной железы структура молекулы ¹⁸F-PSMA-1007 выглядит более применимой из-за непочечного клиренса.

[18] В настоящее время в мировой практике молекула 18F-PSMA-1007 преимущественно получается методом одностадийного радиофторирования без использования защитных групп, для этих целей используется предшественник PSMA-1007 в виде ацетатной или трифторацетатной соли (ФИГ. 8а-б), причем, использование ацетатного противоиона предпочтительнее, так как способствует большему выходу реакции нуклеофильного замещения на ион фтора (¹⁸F^-), а также большей радиохимической чистоте конечного продукта - молекулы ¹⁸F-PSMA-1007[10]. Такие предшественники, а также методика радиосинтеза раскрыта в международной заявке WO 2018091043 от 17.11.2017 (АВХ ADVANCED BIOCHEMICAL COMPOUNDS GMBH [DE]) с приоритетом 18.11.2016. Предшественники коммерчески доступны и входят в состав наборов реагентов для радиосинтеза на различных модулях синтеза (Trasis AllInOne, GE Tracerlab FX_FN, GE Tracerlab MX, GE Fastlab, NEPTIS Mosaic-RS, IBA SYNTHERA+ и др.) и позволяют получать конечный продукт - молекулу ¹⁸F-PSMA-1007 с выходом 30-55% [11].

[19] В публикации [10] исследовался материал соединительных трубок модуля синтеза. Так как реакционная среда процесса радиофторирования взаимодействует с материалом трубок, влияние материала коммуникаций на выход конечного продукта ¹⁸F-PSMA-1007, а также на количество примесей был изучен. Показано, что трубки из фторсодержащего эластомера приводят к снижению величины удельной активности целевой молекулы ¹⁸F-PSMA-1007, что может быть объяснено конкурирующим влиянием фтора из материала трубки на взаимодействие аниона ¹⁸F^- c предшественником PSMA-1007. Силиконовые и трубки из материала PharMed®ВРТ не оказывают такого влияния на удельную активность конечного продукта ¹⁸F-PSMA-1007 и обеспечивают увеличение удельной активности более чем на порядок по сравнению с коммуникациями из фторсодержащего эластомера, при этом силиконовые трубки оказались более предпочтительными, в первую очередь, для одноразовых кассет.

[20] В публикации [11] продемонстрирована возможность получения молекулы ¹⁸F-PSMA-1007 методом двух стадийного радиофторирования без деблокирования на модуле синтеза Trasis AllInOne, а также методом одностадийного радиофторирования без деблокирования на модулях синтеза: GE Tracerlab FX_FN, GE Tracerlab MX, NEPTIS Mosaic-RS, IBA SYNTHERA+ (ФИГ. 9). Данные методики с использованием вышеобозначенных модулей синтеза применимы и для получения молекул общей структуры Y-Nic-¹⁸F из соответствующих предшественников с возможным использованием наборов реагентов, применяемых для радиосинтеза ¹⁸F-PSMA-1007, но с большим выходом целевого содержащего радионуклид фтор-18 продукта. Как следствие, такие наборы реагентов адаптируемы и применимы для производства или изготовления радиофармацевтических препаратов, содержащих молекулы общей структуры Y-Nic-¹⁸F в качестве действующего вещества. В публикации [12] описана методика синтеза предшественника PSMA-1007.

[21] Молекула ¹⁸F-PSMA-1007 нашла свое применение и на территории России в качестве действующего вещества в составе диагностического радиофармацевтического препарата. Данный препарат на территории России на конец 2021 года не зарегистрирован, а изготавливается непосредственно в медицинских учреждениях ссылаясь на Приказ Минздрава России №1218н от 12.11.2020 г. Методика изготовления, а также используемые модули синтеза, реагенты и расходные материалы для получения ¹⁸F-PSMA-1007 не отличается от методик, описанных в статье [11], однако, одним из основных «слабых» мест данного продукта - радиофармацевтического лекарственного препарата на основе ПСМА-активной молекулы с радионуклидом фтора-18 в составе, является небольшой радиохимический выход целевого продукта - молекулы ¹⁸F-PSMA-1007, который составляет приблизительно 35-55%, а с поправкой на распад фтора-18 за время синтеза, составляет порядка 25-35%. Именно устранение этого недостатка, а, точнее, увеличение радиохимического выхода целевой, содержащей фтор-18, ПСМА-активной молекулы со сходным с ¹⁸F-PSMA-1007 сродством к ПСМА-гиперэкспрессирующим клеткам и послужило созданию выносимых на защиту в материалах заявки решений.

Краткое изложение изобретения

[22] Первым объектом, выносящимся на защиту является молекула общей структуры Y-Nic-¹⁸F, содержащая в своем составе диагностический позитрон-эмиттирующий радионуклид ¹⁸F, фрагмент Y, содержащий биологически-активный мотив Glu-urea-Lys, а также фрагмент Nic - фрагмент никотиновой кислоты с заместителем I рода (Z: -ОСН₃, -СН₃, -SCH₃, -СН₂СН₃, -СН(СН₃)₂ и др.) во втором или четвертом положении пиридинового кольца, ковалентно связанный с радионуклидом ¹⁸F и ответственный за включение радионуклида ¹⁸F в состав молекулы Y-Nic-¹⁸F и получение ПСМА-активной, содержащей фтор-18, пептидной молекулы Y-Nic-¹⁸F с бóльшим приблизительно на 8-15% радиохимическим выходом, чем выход наиболее близкой по уровню техники молекулы ¹⁸F-PSMA-1007 при прочих равных условиях.

[23] Данная молекула может быть получена методом одностадийного радиофторирования с использованием незащищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^-, защищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника общей структуры (5-t-Bu)-Y-Nic-(N⁺Me₃)X^-, а также методом двухстадийного радиофторирования с совместным использованием защищенного по карбоксильным группам или незащищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника Y-NH₂ и предшественника общей структуры TFP-Nic-(N⁺Me₃)X^-, где X^- - это противоион, соответствующий ацетату, трифторацетату или трифлату, при котором на первой стадии происходит радиофторирование предшественника общей структуры TFP-Nic-(N⁺Me₃)X^- с образованием молекулы TFP-Nic-¹⁸F, с последующим сочетанием которой с защищенным или незащищенным по карбоксильным группам фрагмента Y предшественником Y-NH₂, при этом, в случае использования защищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественником Y-NH₂, на финальном этапе радиосинтеза требуется проведение деблокирования защищенных карбоксильных групп.

[24] Вторым объектом, выносящимся на защиту является молекула предшественника общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- на примере молекул PSMA-1007-2OMe, PSMA-1007-4OMe, PSMA-1007-2SMe, PSMA-1007-4SMe, PSMA-1007-2Me, PSMA-1007-4Me, PSMA-1007-2Et, PSMA-1007-4Et, PSMA-1007-2iPr, PSMA-1007-4iPr, с ацетатным или трифторацтетным противоионом, дополнительно, при наличии защитных групп на карбоксилах фрагмента Y, молекула предшественника общей структуры (t-Bu)5-Y-Nic-(N⁺Me₃)X^-. А также применение этих предшественников для получения молекулы общей структуры Y-Nic-¹⁸F на примере ¹⁸F-PSMA-1007-2OMe; ¹⁸F-PSMA-1007-4OMe, PSMA-1007-2SMe, PSMA-1007-4SMe, PSMA-1007-2Me, PSMA-1007-4Me и др. методом одностадийного радиофторирования.

[25] Третьим объектом, выносящимся на защиту является применение молекулы общей структуры Y-Nic-¹⁸Fb качестве визуализирующего агента при диагностике локализации клеток рака предстательной железы в организме млекопитающего методом позитронно-эмиссионной томографии с возможным совмещением с компьютерной томографией или магнитно-резонансной томографией. Возможность такого применения заключается в связывании молекулы общей структуры Y-Nic-¹⁸F с ПСМА на поверхности злокачественных клеток за счет мотива Glu-urea-Lys в фрагменте Y и цинк-содержащего домена в структуре ПСМА. Данная особенность позволяет использовать молекулу общей структуры Y-Nic-¹⁸F в качестве действующего вещества в потенциальном диагностическом радиофармацевтическом препарате, произведенном или изготовленном с использованием методик и предшественников, описанных выше, в том числе на коммерчески доступных модулях синтеза.

[26] Возможность такого применения основывается на схожести структуры с молекулой ¹⁸F-PSMA-1007 и in vitro поведении на клеточных культурах.

Техническая задача

[27] Технической задачей заявляемого на защиту решения является расширение арсенала молекул, содержащих в своем составе позитрон-эмиттирующий радионуклид фтор-18, имеющих потенциал для использования в качестве действующего вещества в составе диагностического радиофармацевтического лекарственного препарата для визуализации локализации ПСМА-гиперэкспрессирующих опухолевых клеток, а именно -клеток рака предстательной железы, в том числе метастазов в теле пациента методом позитронно-эмиссионной томографии, молекул полученных с увеличенным радиохимическим выходом радиофторирования по сравнению с уже имеющимися и используемыми для вышеобозначенных целей, фтор-18 содержащими ПСМА-активными молекулами.

[28] Дополнительной технической задачей заявляемого на защиту решения является расширение арсенала молекул - перспективных предшественников, пригодных для радиофторирования с целью получения молекул, содержащих в своем составе позитрон-эмиттирующий радионуклид фтор-18 с большим выходом и с потенциалом использования таких предшественников в рутинном производстве или изготовлении радиофармацевтического лекарственного препарата для визуализации локализации ПСМА-гиперэкспрессирующих опухолевых клеток.

Решение задачи

[29] Решение поставленной задачи достигается заявленным изобретением - молекулой общей структуры Y-Nic-¹⁸F, где фрагмент Y - пептидный фрагмент, содержащий Glu-urea-Lys мотив, ответственный за связывание с ПСМА, гиперэкспрессируемым на поверхности клеток рака предстательной железы, фрагмент Nic - фрагмент никотиновой кислоты с заместителем I рода (Z: -ОСН₃, -СН₃, -SCH₃, -СН₂СН₃, -СН(СН₃)₂ и др.) во втором или четвертом положении пиридинового кольца, ковалентно связанный с радионуклидом фтор-18, обеспечивающим визуализацию локализации накопления молекулы Y-Nic-¹⁸F на клетках-мишенях. Таким образом, данная молекула имеет предпосылки для использования в ядерной медицине в качестве действующего вещества в составе потенциального радиофармацевтического препарата. Примерами такой молекулы общей структуры Y-Nic-18F являются: ¹⁸F-PSMA-1007-2Z (ФИГ. 10а) и ¹⁸F-PSMA-1007-4Z (ФИГ. 10б), где Z - это фрагмент заместителя I рода во 2-ом или 4-ом положении пиридинового кольца, выбранный из: -ОСН₃, -СН₃, -SCH₃, -СН₂СН₃, -СН(СН₃)₂ и др.

[30] Также используются различные предшественники, пригодные для радиофторирования с целью получения молекул, содержащих в своем составе позитрон-эмиттирующий радионуклид фтор-18 общей структуры Y-Nic-¹⁸F. Для одностадийного радиофторирования используются предшественники общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- на примере молекул: PSMA-1007-2Z (ФИГ. 11а) и PSMA-1007-4Z (ФИГ. 11б) с ацетатным, либо трифторацетатным противоионом, где Z - это фрагмент заместителя I рода, выбранный из: -ОСН₃, -СН₃, -SCH₃, -СН₂СН₃, -СН(СН₃)₂ и др. Включение в структуру фрагмента Nic заместителя первого рода (Z) особенно во второе положение пиридинового кольца, способствует увеличению выхода реакции радиофторирования по сравнению с выходом реакции радиофторирования уже применяемой в мировой практике молекулы предшественника PSMA-1007 (ФИГ. 8а, б).

[31] Для двух стадийного радиофторирования совместно используются предшественники общей стрктуры Y-NH₂ и TFP-Nic-(N⁺Me₃)X^-, где X^- - это противоион соответствующий ацетату, трифторацетату или трифлату на примере молекул: TFP-2Z-Nic-(N⁺Me₃)X^- (ФИГ. 12а) и TFP-4Z-Nic-(N⁺Me₃)X^- (ФИГ. 12б). Включение в структуру фрагмента Мс заместителя первого рода, особенно во второе положение пиридинового кольца, способствует увеличению выхода реакции радиофторирования по сравнению с выходом реакции радиофторирования уже применяемой в мировой практике молекулы предшественника TFP-Pyr-(N⁺Me₃)X^- (ФИГ. 4, ФИГ. 9 precursor 1). Предшественник Y-NH₂ может быть использован с защитой по карбоксильным группам, на примере трет-бутилов: (t-Bu)5-Y-NH₂ (ФИГ. 13а), либо без защиты: Y-NH₂ (ФИГ. 13б).

[32] Сходство методов получения молекулы общей структуры Y-Nic-¹⁸F с методами получения молекулы ¹⁸F-PSMA-1007 позволяет адаптировать производство или изготовление потенциального диагностического радиофармацевтического лекарственного препарата на основе молекул общей структуры Y-Nic-¹⁸F с использованием предшественников описанных выше на коммерчески доступных модулях синтеза (Trasis AllInOne, GE Tracerlab FX_FN, GE Tracerlab MX, GE Fastlab, NEPTIS Mosaic-RS, IBA SYNTHERA+ и др.) и с использованием коммерчески доступных наборов реагентов уже применяемых для получения ¹⁸F-PSMA-1007.

Положительные эффекты от изобретения

[33] Основным положительным эффектом заявляемого на защиту решения является расширение арсенала молекул, содержащих в своем составе позитрон-эмиттирующий радионуклид фтор-18 и имеющих потенциал для использования в качестве действующего вещества в составе диагностического радиофармацевтического лекарственного препарата для визуализации локализации ПСМА-гиперэкспрессирующих опухолевых клеток. По сравнению с молекулами ¹⁸F-DCFPyL, молекула Y-Nic-¹⁸F имеет отличающийся клиренс, а значит, появляется возможность выбора наиболее подходящего препарата для диагностики, в зависимости от локализации клеток-мишеней. По сравнению с молекулой ¹⁸F-PSMA-1007, молекула Y-Nic-¹⁸F за счет заместителя I рода (Z) в фрагменте Nic образуется с бóльшим радиохимическим выходом реакции радиофторирования из соответствующих предшественников, чем молекулы ¹⁸F-PSMA-1007 при прочих равных условиях, что способствует получению либо большего количества диагностических доз за один технологический цикл производства или изготовления радиофармпрепарата, либо продлению срока годности готового продукта, что может быть критически важно при поставках готового к применению радиофармацевтического препарата на дальние расстояния.

Краткое описание чертежей

[34] [ФИГ. 1] Пример некоторых молекул, содержащих Glu-urea-Lys мотив в своем составе, а также радионуклид, инкорпорированный в молекулу за счет либо ковалентной связи по обменному механизму, либо за счет образования комплекса. Данные молекулы отличаются линкором - большая часть молекулы между неизменным Glu-urea-Lys мотивом и связанным радионуклидом. Структура линкера в большей степени влияет на поведение молекулы в организме [4];

[35] [ФИГ. 2] Структурные формулы наиболее часто публикуемых комплексных соединений радионуклида ⁶⁸Ga с молекулами, обладающими повышенным сродством к клеткам, экспрессирующим ПСМА: a) ⁶⁸Ga-PSMA-617; б) ⁶⁸Ga-PSMA-11;

[36] [ФИГ. 3] Структурная формула молекулы ¹⁸F-DCFPyL - действующего вещества лекарственного препарата «PYLARIFY, (piflufolastatF 18) injection));

[37] [ФИГ. 4] Общая схема получения галогенсодержащего соединения, в частности, молекулы ¹⁸F-DCFPyL, в которой сначала идет мечение фтором-18 различных активированных по карбоксильной группе предшественников с последующей конъюгацией с остальной частью целевой молекулы ¹⁸F-DCFPyL и снятием защитных групп на финальной стадии [RU 2494096 от 27.09.13 (TheJohnsHopkinsUniversity), конвенционный приоритет 01.08.2008, стр. 21-22];

[38] [ФИГ. 5] Общая схема получения галогенсодержащего соединения, в частности, молекулы ¹⁸F-DCFPyL, в которой фтор-18 вводится в уже «собранную» молекулу предшественника без необходимости снятия защитных групп [RU 2494096 от 27.09.13 (TheJohnsHopkinsUniversity), конвенционный приоритет 01.08.2008, стр. 22];

[39] [ФИГ. 6] Общая схема получения ¹⁸F-DCFPyL по WO 2017/214470 А1 от 09.06.2017;

[40] [ФИГ. 7] Структурная формула молекулы ¹⁸F-PSMA-1007;

[41] [ФИГ. 8а] Структурная формула предшественника PSMA-1007 в виде трифторацетатной соли;

[42] [ФИГ. 8б] Структурная формула предшественника PSMA-1007 в виде ацетатной соли;

[43] [ФИГ. 9] Схематичное изображение двух методик получения молекулы ¹⁸F-PSMA-1007: двух стадийное радиофторирование без деблокирования с использованием предшественника 1 (precursor 1) и предшественника 2 (precursor 2), а также одностадийное радиофторирование без деблокирования с использованием предшественника 3 (precursor 3) в качестве исходных молекул [15].

[44] [ФИГ. 10] Структурная формула молекулы общей структуры Y-Nic-¹⁸F: a) ¹⁸F-PSMA-1007-2Z; б) ¹⁸F-PSMA-1007-4Z;

[45] [ФИГ. 11а] Структурная формула предшественника PSMA-1007-2Z с ацетатным или трифторацетатным противоионом и пригодного для получения молекулы ¹⁸F-PSMA-1007-2Z методом одностадийного радиофторирования;

[46] [ФИГ. 11б] Структурная формула предшественника PSMA-1007-4Z с ацетатным или трифторацетатным противоионом и пригодного для получения молекулы ¹⁸F-PSMA-1007-4Z методом одностадийного радиофторирования;

[47] [ФИГ. 12а] Структурная формула предшественника TFP-2Z-Nic-(N⁺Me₃)X^- с ацетатным, трифторацетатным или трифлатным противоионом и пригодного для получения молекулы ¹⁸F-PSMA-1007-2Z методом двухстадийного радиофторирования;

[48] [ФИГ. 12б] Структурная формула предшественника TFP-4Z-Nic-(N⁺Me₃)X^- с ацетатным, трифторацетатным или трифлатным противоионом и пригодного для получения молекулы ¹⁸F-PSMA-1007-4Z методом двухстадийного радиофторирования;

[49] [ФИГ. 13а] Структурная формула предшественника (t-Bu)5-Y-NH₂, пригодного для получения молекул ¹⁸F-PSMA-1007-2Z и ¹⁸F-PSMA-1007-4Z методом двухстадийного радиофторирования с деблокированием;

[50] [ФИГ. 13б] Структурная формула предшественника Y-NH₂ пригодного для получения молекул ¹⁸F-PSMA-1007-2Z и ¹⁸F-PSMA-1007-4Z методом двухстадийного радиофторирования без деблокирования;

[51] [ФИГ. 14] Структурные формулы молекул общей структуры Y-Nic-¹⁸F, содержащих заместитель первого рода Z во втором положении пиридинового кольца и соответствующие структуре ¹⁸F-PSMA-1007-2Z: a) ¹⁸F-PSMA-1007-2OMe; б) ¹⁸F-PSMA-1007-2Ме; в) ¹⁸F-PSMA-1007-2SMe; г) ¹⁸F-PSMA-1007-2Et; д) ¹⁸F-PSMA-1007-2iPr;

[52] [ФИГ. 15] Структурные формулы молекул общей структуры Y-Nic-¹⁸F, содержащих заместитель первого рода Z во втором положении пиридинового кольца и соответствующие структуре ¹⁸F-PSMA-1007-4Z: a) ¹⁸F-PSMA-1007-4OMe; б) ¹⁸F-PSMA-1007-4Ме; в) ¹⁸F-PSMA-1007-4SMe; г) ¹⁸F-PSMA-1007-4Et; д) ¹⁸F-PSMA-1007-4iPr;

[53] [ФИГ. 16] Структурные формулы предшественников Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- общей структуры PSMA-1007-2Z: a) PSMA-1007-2OMe(Ace); б) PSMA-1007-2SMe(Ace); в) PSMA-1007-2Me(Ace); г) PSMA-1007-2Et(Ace); д) PSMA-1007-2iPr(Ace); е) PSMA-1007-2OMe(TFA); ж) PSMA-1007-2SMe(TFA); з) PSMA-1007-2Me(TFA); и) PSMA-1007-2Et(TFA); к) PSMA-1007-2iPr(TFA);

[54] [ФИГ. 17] Структурные формулы предшественников Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- общей структуры PSMA-1007-4Z: a) PSMA-1007-4OMe(Ace); б) PSMA-1007-4SMe(Ace); в) PSMA-1007-4Me(Ace); г) PSMA-1007-4Et(Ace); д) PSMA-1007-4iPr(Ace); е) PSMA-1007-40Me(TFA); ж) PSMA-1007-4SMe(TFA); з) PSMA-1007-4Me(TFA); и) PSMA-1007-4Et(TFA); к) PSMA-1007-4iPr(TFA);

[55] [ФИГ. 18] Структурные формулы предшественников Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- общей структуры (t-Bu)5-PSMA-1007-2Z: a) (t-Bu)5-PSMA-1007-2OMe(Ace); б) (t-Bu)5-PSMA-1007-2SMe(Ace); в) (t-Bu)5-PSMA-1007-2Me(Ace); г) (t-Bu)5-PSMA-1007-2Et(Ace); д) (t-Bu)5-PSMA-1007-2iPr(Ace); е) (t-Bu)5-PSMA-1007-2OMe(TFA); ж) (t-Bu)5-PSMA-1007-2SMe(TFA); з) (t-Bu)5-PSMA-1007-2Me(TFA); и) (t-Bu)5-PSMA-1007-2Et(TFA); к) (t-Bu)5-PSMA-1007-2iPr(TFA);

[56] [ФИГ. 19] Структурные формулы предшественников Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- общей структуры (t-Bu)5-PSMA-1007-4Z: a) (t-Bu)5-PSMA-1007-4OMe(Ace); б) (t-Bu)5-PSMA-1007-4SMe(Ace); в) (t-Bu)5-PSMA-1007-4Me(Ace); г) (t-Bu)5-PSMA-1007-24Et(Ace); д) (t-Bu)5-PSMA-1007-4iPr(Ace); е) (t-Bu)5-PSMA-1007-4OMe(TFA); ж) (t-Bu)5-PSMA-1007-4SMe(TFA); з) (t-Bu)5-PSMA-1007-4Me(TFA); и) (t-Bu)5-PSMA-1007-4Et(TFA); к) (t-Bu)5-PSMA-1007-4iPr(TFA);

[57] [ФИГ. 20a] Структурная формула 6-хлор-2-метоксиникотиновой кислоты;

[58] [ФИГ. 20б] Структурная формула 6-хлор-2-(метилсульфонил)никотиновой кислоты;

[59] [ФИГ. 20в] Структурная формула 6-хлор-2-метилникотиновой кислоты;

[60] [ФИГ. 20г] Структурная формула 6-хлор-2-этилникотиновой кислоты;

[61] [ФИГ. 20д] Структурная формула 6-хлор-2-изопропил-никотиновой кислоты;

[62] [ФИГ. 20е] Структурная формула 6-хлор-4-метоксиникотиновой кислоты;

[63] [ФИГ. 20ж] Структурная формула 6-хлор-4-(метилсульфонил)никотиновой кислоты;

[64] [ФИГ. 20з] Структурная формула 6-хлор-4-метилникотиновой кислоты;

[65] [ФИГ. 20и] Структурная формула 6-хлор-4-этилникотиновой кислоты;

[66] [ФИГ. 20к] Структурная формула 6-хлор-4-изопропил-никотиновой кислоты;

Описание вариантов осуществления

[67] С целью увеличения выхода реакции радиофторирования при получении содержащей фтор-18 ПСМА-активной молекулы общей структуры Y-Nic-¹⁸F были проведены работы по модификации пиридинового кольца предшественников Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- для одностадийного и TFP-Nic-(N⁺Me₃)X для двухстадийного радиофторирования, по сравнению с ¹⁸F-PSMA-1007 и соответствующего предшественника PSMA-1007, содержащего во втором и четверном положении пиридинового кольца водороды (ФИГ. 7, 8).

[68] С целью модификации пиридинового кольца предшественников Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- для одностадийного и TFP-Nic-(N⁺Me₃)X для двухстадийного радиофторирования были выбраны электрон-донорные заместители I рода: -ОСН₃, -СН₃, -SCH₃, -СН₂СН₃, -СН(СН₃)₂, аминосодержащие заместители не использовались из-за возможности конкурирующего влияния аминогруппы на синтез как предшественника общей структуры Y-Nic-(N⁺Ме₃)Х^-, так и сочетания с Y-NH₂ при использовании TFP-Nic-¹⁸F.

[69] Выбранные заместители, находясь во втором или четвертом положении пиридинового кольца предшественника способны активировать протекание реакции нуклеофильного замещения на радионуклид ¹⁸F^- в мета-положении, что приводит к увеличению радиохимического выхода целевой молекулы общей структуры Y-Nic-¹⁸F по сравнению с использованием предшественника PSMA-1007, содержащего во втором и четверном положении пиридинового кольца водороды.

[70] Первым объектом, выносящимся на защиту, является молекула общей структуры Y-Nic-¹⁸F, содержащая в своем составе диагностический позитрон-эмиттирующий радионуклид ¹⁸F, фрагмент Y, содержащий биологически-активный мотив Glu-urea-Lys, а также фрагмент Nic - фрагмент никотиновой кислоты с заместителем I рода (Z: -ОСН₃, -СН₃, -SCH₃, -СН₂СН₃, -СН(СН₃)₂ и др.) во втором или четвертом положении пиридинового кольца, ковалентно связанный с радионуклидом фтор-18, обеспечивающим визуализацию локализации накопления молекулы Y-Nic-¹⁸F на клетках-мишенях. В зависимости от положения заместителя I рода в пиридиновом кольце молекулы Y-Nic-¹⁸F, в общем виде данная ПСМА-активная фторсодержащая молекула может соотвествовать либо структуре ¹⁸F-PSMA-1007-2Z, либо ¹⁸F-PSMA-1007-4Z.

¹⁸F-PSMA-1007-2Z

Z: -ОСН₃, -СН₃, -SCH₃, -CH₂CH₃, -CH(CH₃)₂

[71] Структурные формулы молекул общей структуры Y-Nic-¹⁸F, содержащих заместитель первого рода Z во втором положении пиридинового кольца и соответствующие структуре ¹⁸F-PSMA-1007-2Z приведены на ФИГ. 14 а-д.

¹⁸F-PSMA-1007-4Z

Z: -ОСН₃, -СН₃, -SCH₃, -СН₂СН₃, -СН(СН₃)₂

[72] Структурные формулы молекул общей структуры Y-Nic-¹⁸F, содержащих заместитель первого рода Z в четвертом положении пиридинового кольца и соответствующие структуре ¹⁸F-PSMA-1007-4Z приведены на ФИГ. 15 а-д.

[73] Вторым объектом, выносящимся на защиту, является способ получения молекулы общей структуры Y-Nic-¹⁸F, которая может быть получена методом одностадийного радиофторирования с использованием незащищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^-, защищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника общей структуры (5-t-Bu)-Y-Nic-(N⁺Me₃)X^-, а также методом двухстадийного радиофторированияс совместным использованием защищенного по карбоксильным группам или незащищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника Y-NH₂ и предшественника общей структуры TFP-Nic-(N⁺Me₃)X^-, где X^- - это противоион, соответствующий ацетату, трифторацетату или трифлату, при котором на первой стадии происходит радиофторирование предшественника общей структуры TFP-Nic-(N⁺Me₃)X^- с образованием молекулы TFP-Nic-¹⁸F, с последующим сочетанием которой с защищенным или незащищенным по карбоксильным группам фрагмента Y предшественником Y-NH₂, при этом, в случае использования защищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшествнника Y-NH₂ или (5-t-Bu)-Y-Nic-(N⁺Me₃)X^-, на финальном этапе радиосинтеза требуется проведение деблокирования защищенных карбоксильных групп в кислой среде.

[74] Схема одностадийного радиофторирования с использованием незащищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- на примере заявляемого на защиту предшественника PSMA-1007-2Z

(Схема 1):

[75] Схема одностадийного радиофторирования с использованием защищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- на примере заявляемого на защиту предшественника (t-Bu)5-PSMA-1007-2Z

(Схема 2):

[76] Схема двухстадийного радиофторирования с совместным использованием защищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника (t-Bu)5-Y-NH₂ и предшественников общей структуры TFP-Nic-(N⁺Me₃)X^-, где X^- - это противоион соответствующий ацетату, трифторацетату или трифлату на примере предшественника TFP-2Z-Nic-(N⁺Me₃)X^-

(Схема 3):

[77] Схема двухстадийного радиофторирования с совместным использованиемнезащищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника Y-NH₂ и предшественников общей структуры TFP-Nic-(N⁺Me₃)X^-, где X^- - это противоион соответствующий ацетату, трифторацетату или трифлату на примере предшественника TFP-2Z-Nic-(N⁺Me₃)X^-

(Схема 4):

[78] Схемы, приведенные выше для получения молекул ¹⁸F-PSMA-1007-2Z, применимы и для ¹⁸F-PSMA-1007-4Z с учетом использования предшественника PSMA-1007-4Z или (t-Bu)5-PSMA-1007-4Z с ацетатным или трифторацетатным противоионом для одностадийного радофторирования или предшественника TFP-4Z-Nic-(N⁺Me₃) с ацетатным, трифторацетатным, либо трифлатным противоионом для двухстадийного радиофторированиясовместно с предшественником Y-NH₂ или (t-Bu)5-Y-NH₂.

[79] Все предшественники, описанные выше, претерпевающие реакцию нуклеофильного замещения на анион радионуклида ¹⁸F^- и используемые для получения молекул общей структуры Y-Nic-¹⁸F, находятся в виде ацетатной или трифторацетатной соли, преимущественно, в виде лиофилизата с минимально возможным содержанием воды.

[80] Третьим объектом, выносящимся на защиту, является молекула предшественника общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- на примере молекул PSMA-1007-2Z и PSMA-1007-4Z с ацетатным или трифторацтетным противоионом, дополнительно, при наличии защитных групп на карбоксилах фрагмента Y, на примере (t-Bu)5-PSMA-1007-2Z и (t-Bu)5-PSMA-1007-4Z. А также применение этих предшественников для получения молекулы общей структуры Y-Nic-¹⁸F на примере ¹⁸F-PSMA-1007-2Z и ¹⁸F-PSMA-1007-4Z методом одностадийного радиофторирования, схематично описанном выше (схема 1 и схема 2).

PSMA-1007-2Z(Ace)

PSMA-1007-2Z(TFA)

PSMA-1007-4Z(Ace)

PSMA-1007-4Z(TFA)

[81] Структурные формулы молекул PSMA-1007-2Z(Ace) и PSMA-1007-2Z(TFA) приведены на ФИГ. 16а-к.

[82] Структурные формулы молекул PSMA-1007-4Z(Ace) и PSMA-1007-24(TFA) приведены на ФИГ. 17а-к.

[83] Структурные формулы молекул (t-Bu)5-PSMA-1007-2Z(Ace) и (t-Bu)5-PSMA-1007-2Z(TFA) приведены на ФИГ. 18а-к.

[84] Структурные формулы молекул (t-Bu)5-PSMA-1007-4Z(Ace) и (t-Bu)5-PSMA-1007-4Z(TFA) приведены на ФИГ. 19а-к.

[85] Все вышеописанные предшественники Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- на примере молекул PSMA-1007-2Z и PSMA-1007-4Z получаются из фрагмента Y-NH₂ или (t-Bu)5-Y-NH₂, полученных методом твердофазного или жидкофазного пептидного синтеза (более подробно примерах), а также из фрагмента общей структуры TFP-Nic-(N⁺Me₃) (TFP-2Z-Nic-(N⁺Me₃) и TFP-4Z-Nic-(N⁺Me₃)), полученных из коммерчески доступных замещенных производных никотиновой кислоты (ФИГ. 20 а-к) согласно [6].

(Схема 5):

(Схема 6):

[86] Получение вышеописанных защищенных или незащищенных предшественников общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- на примере молекул PSMA-1007-2Z и PSMA-1007-4Z сходно по сути со схемами 3 и 4, изображенными выше, за тем исключением, что отсутствует стадия нуклеофильного замещения на радионуклид ¹⁸F и в качестве противоиона необязательно использовать трифлат, можно остановиться на хлоре, т.к. в качестве растворителя используется DMF, а не ацетонитрил.

[87] Использование вышеописанных предшественников Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- на примере молекул PSMA-1007-2Z и PSMA-1007-4Z с целью получения молекул общей структуры Y-Nic-¹⁸F происходит по методике одностадийного радиофторирования (схема 1 или 2), что обеспечивает получение ПСМА-активной молекулы, содержащей радионуклид фтор-18 в своем составе с увеличенным, в среднем на 8-15%, радиохимическим выходом по сравнению с использованием предшественника PSMA-1007, содержащего во втором и четверном положении пиридинового кольца водороды.

[88] Четвертым объектом, выносящимся на защиту, является применение молекулы общей структуры Y-Nic-¹⁸F в качестве визуализирующего агента при диагностике локализации клеток рака предстательной железы в организме млекопитающего методом позитронно-эмиссионной томографии с возможным совмещением с компьютерной томографией или магнитно-резонансной томографией. Возможность такого применения заключается в связывании молекулы общей структуры Y-Nic-¹⁸F с ПСМА на поверхности злокачественных клеток за счет мотива Glu-urea-Lys в фрагменте Y и цинк-содержащего домена в структуре ПСМА. Данная особенность позволяет использовать молекулу общей структуры Y-Nic-¹⁸F в качестве действующего вещества в потенциальном диагностическом радиофармацевтическом препарате, произведенного или изготовленного с использованием методик и предшественников, описанных выше, в том числе на коммерчески доступных модулях синтеза. Для подтверждения биологической активности молекулы общей структуры Y-Nic-¹⁸F возможно как in vitro, так и in vivo сравнение на клеточных культурах ПСМА-экспрессирующего рака предстательной железы с молекулой ¹⁸F-PSMA-1007 (ФИГ. 7), зарекомендовавшей себя как агент для визуализации клеток рака предстательной железы, в том числе метастазов. А отличие молекулы общей структуры Y-Nic-¹⁸F от ¹⁸F-PSMA-1007 (ФИГ. 7), обусловленное наличием заместителя первого рода Z в структуре пиридинового фрагмента позволяет предполагать незначительное отличие фармакологических характеристик молекулы общей структуры Y-Nic-¹⁸F от ¹⁸F-PSMA-1007 в теле млекопитающего, в частности - человека, т.к. ответственный за связывание с ПСМА мотив Glu-urea-Lys в структуре фрагмента Y остается неизменным.

Примеры

[89] Примеры, описанные ниже для твердофазного пептидного синтеза возможны к адаптации под жидкофазный метод получения пептидов. Использование твердофазного метода не должно трактоваться как ограничивающее способ получения молекул, описанных ниже.

[90] В примерах описаны соединения, полученные с использованием производного метоксиникотиновой кислоты, а именно 6-хлор-2-метоксиникотиновой кислоты, все методики, описанные в этих примерах, применимы и для других производных никотиновой кислоты, содержащей заместители I рода во втором или четвертом положении, а именно для производных коммерчески доступных молекул по (ФИГ. 20а-к) и как следствие, пригодны для получения защищенных или незащищенных предшественников PSMA-1007-2Z и PSMA-1007-4Z (ФИГ. 16-19), а также содержащих фтор-18 молекул на их основе (ФИГ. 14-15) в том числе и методом двухстадийного радиофторирования.

[91] Пример 1: Получение защищенной по карбоксильным группам фрагмента Y молекулы смола-(t-Bu)4-Y-NH₂ на смоле методом твердофазного пептидного синтеза.

[92] На первой стадии (Схема 1) происходит получение изоцианата в глутамильном фрагменте из коммерчески доступной защищенной трет-бутильными группами по карбоксилам глутаминовой кислоты. Для этих целей к раствору дитретбутилового эфира-L-глутаминовой кислоты в форме гидрохлорида(1) в количестве 1 г (3,38 ммоль) в 160 мл сухого дихлорметана и 1,5 мл диизопропилэтиламина (DIPEA) при 0°С медленно перемешивая в течение 30 минут медленно добавляется раствор 1,15 ммоль трифосгена в 50 мл сухого дихлор метана. После смешения реакционная смесь выдерживается в течение 30-45 минут при 0°C с последующим нагреванием до комнатной температуры и выдерживании в течение 30-60минут, не переставая медленно перемешивать, получается изоцианат (2). Выделение образовавшегося продукта возможно при необходимости.

Схема 1:

[93] Далее к образовавшемуся на первой стадии раствору добавляется s-аллилоксикарбонил-защищенная аминокислота лизин на 2-хлор-тритильной смоле (3) в форме гидрохлорида эквивалентная 2 ммоль лизина в 10 мл сухого дихлорметана. Образовавшийся раствор выдерживается ночь при медленном перемешивании при комнатной температуре с формированием Gly-urea-LysMOTHBa (4). По завершении реакции, смола отфильтровывается на фильтре Шотта, защитная аллилоксикарбонильная группа удаляется добавлением 30 мг тетракис(трифенилфосфин)палладия (0) и 400 мкл морфолина в 4 мл сухого дихлорметана и выдерживанием при медленном перемешивании в течение 3-4 часов. Смола фильтруется на фильтре Шотта, промывается несколько раз дихлорметаном, сушится до постоянной массы, образуется способный к дальнейшему сочетанию с аминокислотами амин (5) в количестве около 1,7-1,8 ммоль.

Схема 2:

[94] На следующей стадии к 1,7 ммоль амина (5) присоединяется Fmoc-защищенная аминокислота нафтилаланин Fmoc-2Nal-OH (6) в количестве 1,5 ммоль в присутствии 1,47 ммоль HBTU, 1,5 ммоль диизопропилэтиламина в 3 мл DMF. Реакционная смесь медленно перемешивается в течение 4 часов, фильтруется на фильтре Шотта, промывается несколько раз DMF и затем дихлорметаном, сушится, получается соединение (7), которое подвергается снятию Fmoc-защиты в растворе 20% пиперидина в DMF объемом до 10 мл, процесс снятия защиты повторяется 3 раза с постепенным увеличением времени: 1 раз 10-15 минут, перемешивая при комнатной температуре, 2 раз 25-30 минут, 3 раз 35-45 минут. Смола фильтруется на фильтре Шотта, промывается раствором диметилфталата, образуется амин (8) в количестве около 1,4 ммоль.

Схема 3:

[95] Дальнейшее сочетание с Fmoc-защищенными аминокислотами проводится по аналогичной схеме. Сначала присоединяется Fmoc-защищенная аминокислота в количестве 1-1,5 ммоль в присутствии 0,96-1,47 ммоль HBTU, 1-1,5 ммоль диизопропилэтиламина в 3 мл DMF, затем смола промывается и происходит деблокирование амино-группы в 20% пиперидине в DMF.

Схема 4:

После очисти и сушки выход амина (16) приблизительно 1,1-1,2 ммоль. Методика, описанная выше, не должна трактоваться как ограничивающая способ получения амина (16) иммобилизованного на смоле выбором именно такой смолы и таких регентов пептидного сочетания, а также условий формирования пептида. Опытный химик может модифицировать методику по своему усмотрению, например, сочетая аминокислотные фрагменты не последовательно, а блочным типом. В любом случае, целевой продукт - амин смола-(t-Bu)4-Y-NH₂(16) остается неизменным.

[96] Пример 2: Получение незащищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- на примере молекулы PSMA-1007-20Ме.

[97] Для получения PSMA-1007-2ОМе используется амин смола-(t-Bu)4-Y-NH₂ (16) из примера 1.

[98] Для этих целей берется 0,5 ммоль амина смола-(t-Bu)4-Y-NH₂(1) в 4 мл DMF, тщательно перемешивается при комнатной температуре в течение 20-30 минут, затем к образовавшемуся раствору добавляется приблизительно 0,8 ммоль производного метоксиникотиновой кислоты (2), полученного из коммерчески доступной 6-хлор-2-метоксиникотиновой кислоты (ФИГ. 20а), процесс получения соединения (2) описан в публикации [6] (схема 5 описания вариантов осуществления), а также приблизительно 100 мкл триэтиламина медленно прикапывается к раствору в течение получаса, затем образовавшийся раствор перемешивается при комнатной температуре еще два-три часа. Затем смола отфильтровавыется на фильтре Шотта, промывается несколько раз DMF и дихлорметаном, сушится, получено около 0,35 ммоль соединения смола-(t-Bu)4-Y-Nic-(N⁺Me₃)Cl^- (3).

Схема 1:

[99] На следующей стадии происходит отщепление пептидной молекулы от смолы, а также замена противоиона у четвертичного амина. Для этих целей берется 2,85 мл раствора трифторуксусной кислоты, 0,75 мл деонизированной воды и 0,75 мл триизопропилсилана. В образовавшийся раствор добавляется около 0,4 ммоль соединения смола-(t-Bu)4-Y-Nic-(N⁺Ме₃)Cl^- (3) и перемешивается в течение двух часов. Затем раствор фильтруется, фильтрат зачищается трет-бутилметиловым эфиром несколько раз, образовавшийся после очистки раствор очищается на полупрепаративной ВЭЖХ колонке С18 до чистоты не менее 95%, после очистки фракция с PSMA-1007-2OMe сушится, возможно, лиофильно, получено приблизительно 0,25 ммоль (≈ 300 мг) соединения (4) - незащищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- на примере молекулы PSMA-1007-2OMe(TFA).

Схема 2:

Возможно получение молекулы PSMA-1007-2OMe(Ace) заменой противоиона с трифторацетата на ацетат.Для этих целей может быть использована анионообменная колонка, например, Bio-RadAG 1-х2 в ацетатной форме, либо иной пригодный для этих целей метод.

[100] Методика, описанная выше, пригодна для получения и других незащищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- (ФИГ. 16) и (ФИГ. 17) и конечный продукт зависит от соединения (2) по схеме 1, полученных из коммерчески доступных соединений (ФИГ. 20).

[101] Методика, описанная выше, не должна трактоваться как ограничивающая способ получения незащищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры Y-Nic-(N⁺Ме₃)Х^-. Опытный химик может модифицировать методику по своему усмотрению, например, используя молекулу (2) с другим противоионом, либо изменяя условия деблокирования карбоксильных групп или очистки. В любом случае, целевой продукт остается неизменным.

[102] Пример 3: Получение незащищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника общей структуры Y-NH₂.

[103] Для получения предшественника общей структуры Y-NH₂ используется амин смола-(t-Bu)4-Y-NH₂ (16) из примера 1.

[104] Для этих целей берется 0,3 ммоль амина смола-(t-Bu)4-Y-NH₂(1) и перемешивается в течение 2 часов в растворе, состоящем из 2,85 мл трифторуксусной кислоты, 0,75 мл деонизированной воды и 0,75 мл триизопропилсилана. Затем раствор фильтруется, фильтрат зачищается трет-бутилметиловым эфиром несколько раз, образовавшийся после очистки раствор очищается на полупрепаративной ВЭЖХ колонке С18 до чистоты не менее 95%, после очистки фракция с Y-NH₂ сушится, возможно, лиофильно, получено приблизительно 0,28 ммоль (≈ 250 мг) соединения (2) - незащищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника общей структуры Y-NH₂.

Схема 1:

[105] Методика, описанная выше, не должна трактоваться как ограничивающая способ получения незащищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника общей структуры Y-NH₂. Опытный химик может модифицировать методику по своему усмотрению, например, используя другие реагенты снятия t-Bu-защиты и смолы, либо изменяя условия очистки. В любом случае, целевой продукт остается неизменным.

[106] Пример 4: Получение незащищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- на примере молекулы PSMA-1007-2OMe.

[107] Для получения PSMA-1007-2ОМе используется амин Y-NH₂ (2) из примера 3.

[108] Для этих целей берется 0,1 ммоль амина Y-NH₂ (1) в 2 мл DMF, тщательно перемешивается при комнатной температуре в течение 10 минут, затем к образовавшемуся раствору добавляется приблизительно 0,18 ммоль производного метоксиникотиновой кислоты (2), полученного из коммерчески доступной 6-хлор-2-метоксиникотиновой кислоты, процесс получения соединения (2) описан в публикации [6], а также приблизительно 50 мкл DIPEA медленно прикапывается к раствору в течение десяти минут, затем образовавшийся раствор перемешивается при комнатной температуре еще два-три часа, либо при нагревании до 60°С в течение 30 минут. Прореагировавший раствор очищается на полупрепаративной ВЭЖХ колонке С18 до чистоты не менее 95%, после очистки фракция с целевым пептидом (3) пропускается через анионообменную колонку, например, Bio-RadAG 1-х2 в ацетатной форме, элюат сушится, возможно, лиофильно, получено приблизительно 0,06 ммоль (≈70 мг) соединения (4) - незащищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- на примере молекулы PSMA-1007-2ОМе(Асе).

[109] Методика, описанная выше, пригодна для получения и других незащищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- (ФИГ. 16) и (ФИГ. 17) и конечный продукт зависит от соединения (2) по схеме 1, полученных из коммерчески доступных соединений (ФИГ. 20).

Схема 1:

[110] Методика, описанная выше, не должна трактоваться как ограничивающая способ получения незащищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^-. Опытный химик может модифицировать методику по своему усмотрению, например, используя молекулу (2) с другим противоионом, либо изменяя условия образования молекулы (3), либо способ замены противоиона. В любом случае, целевой продукт остается неизменным.

[111] Пример 5: Получение защищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры (t-Bu)5-Y-NH₂.

[112] Для получения предшественника (t-Bu)5-Y-NH₂ используется Fmoc-защищенный амин (15) из примера 1.

[113] Для этих целей берется приблизительно 0,5 ммоль Fmoc-защищенного амина (1) и перемешивается в течение 2-3 часов в 30% растворе 1,1,1,3,3,3-гексафторизопропаноле (HFIP) в дихлорметане общим объемом 4 мл, либо 1% трифторуксусной кислотой (TFA) в дихлорметане (менее предпочтительно). По завершении снятия пептида со смолы, смолу отфильтровывают на фильтре Шотта. В растворе остается кислота (2).

[114] Для блокирования незащищенной кислотной группы в фрагменте лизина молекулы (2) возможно использовать различные описанные в литературе методы, например [13]. По завершение реакции блокирования получается молекула (t-Bu)5-Y-NH₂-Fmoc(3), Fmoc-защита снимается в 20% пиперидине и DMF, полученный раствор с молекулой (t-Bu)5-Y-NH₂(4) очищается на ВЭЖХ колонке С18 до чистоты не менее 95%. Получено около 0,3 ммоль (t-Bu)5-Y-NH₂.

[115] Методика, описанная выше, не должна трактоваться как ограничивающая способ получения защищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры (t-Bu)5-Y-NH₂. Опытный химик может модифицировать методику по своему усмотрению, например, изменением реагентов отщепления пептида со смолы, способа защиты карбоксильной группы. В любом случае, целевой продукт остается неизменным.

Схема 1:

[116] Пример 6: Получение защищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры (t-Bu)5-Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- на примере молекулы (t-Bu)5-PSMA-1007-2ОМе.

[117] Для получения предшественников общей структуры (t-Bu)5-Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- используется молекула (t-Bu)5-Y-NH₂(4) из примера 5.

[118] Для этих целей берется приблизительно 0,2 ммоль амина (t-Bu)5-Y-NH₂(1) в 2 мл DMF, тщательно перемешивается при комнатной температуре в течение 10 минут, затем к образовавшемуся раствору добавляется приблизительно 0,36 ммоль производного метоксиникотиновой кислоты (2), полученного из коммерчески доступной 6-хлор-2-метоксиникотиновой кислоты, процесс получения соединения (2) описан в публикации [6], а также приблизительно 75 мкл DIPEA медленно прикапывается к раствору в течение десяти минут, затем образовавшийся раствор перемешивается при комнатной температуре еще два-три часа. Прореагировавший раствор очищается на полупрепаративной ВЭЖХ колонке С18 до чистоты не менее 95%, после очистки фракция с целевым пептидом (3) пропускается через анионообменную колонку, например, Bio-RadAG 1-х2 в ацетатной форме, элюат сушится, возможно, лиофильно, получено приблизительно 0,12 ммоль (≈ 170 мг) соединения (4) - защищенного по карбоксильным группам фрагмента Y предшественника общей структуры (t-Bu)5-Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- на примере молекулы (t-Bu)5-PSMA-1007-2OMe (Асе).

[119] Методика, описанная выше, пригодна для получения и других незащищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры (t-Bu)5-Y-Nic-(N⁺Ne₃)Х^- (ФИГ. 18) и (ФИГ. 19) и конечный продукт зависит от соединения (2) по схеме 1, полученных из коммерчески доступных соединений (ФИГ. 20).

[120] Методика, описанная выше, не должна трактоваться как ограничивающая способ получения защищенных по карбоксильным группам фрагмента Y предшественников общей структуры (t-Bu)5-Y-Nic-(N⁺Me₃)X^-. Опытный химик может модифицировать методику по своему усмотрению. В любом случае, целевой продукт остается неизменным.

Схема 1:

[121] Пример 7: Получение молекул общей структуры Y-Nic-¹⁸F на примере молекулы ¹⁸F-PSMA-1007-2ОМе методом одностадийного радиофторирования предшественника общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- на примере молекулы PSMA-1007-2OMe(TFA).

[122] Для получения молекул общей структуры Y-Nic-¹⁸F на примере молекулы ¹⁸F-PSMA-1007-2OMe используется молекула PSMA-1007-2OMe(TFA) из примера 2.

[123] Облученная вода, содержащая ¹⁸F^- с активностью в интервале от 1 ГБк до 150 ГБк на выходе из циклотрона пропускается через предварительно подготовленный SPE QMA картридж в карбонатной форме. С картириджа анионы фтора-18 удаляются промыванием 600-800 мкл 0,075 М водного раствора тетрабутиламмония гидрокарбоната (ТВАНСО₃) в реакционный сосуд, в который затем добавляется 1-2 мл сухого ацетонитрила для азеотропной сушки. Сушка проводится в течение 10-15 минут при температуре 100-120°С и/или при разряжении. После удаления растворителя и охлаждения реакционного сосуда, в реакционный сосуд добавляется предшественник общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- на примере молекулы PSMA-1007-2OMe(TFA) (1) в количестве от 1 до 5 мг в 1-3 мл сухого DMSO. Реакционная смесь нагревается до 80-90°С в течение 10-20 минут. После завершения реакции нуклеофильного замещения и охлаждения реакционной среды, содержимое реакционного сосуда растворяется в объеме до 10 мл 5% этанола и пропускается через предварительно подготовленные соединенные последовательно SPEPS-H+ и SPE-C18 картриджи. После чего содержимое картриджей промывается 13-26 мл 5% этанола и затем 1,5-2 мл 30% этанола - элюат уходит в отходы, целевой продукт - молекулы общей структуры Y-Nic-¹⁸F на примере молекул ¹⁸F-PSMA-1007-2OMe (2) удаляется с картриджа 2-4 мл 30% этанола в заранее подготовленный сосуд. Выход реакции радиофтрорирования лежит в интервале 30-70% (зависит от начальной активности ¹⁸F^-, от количества молекул PSMA-1007-2OMe(TFA), а также от наличия воды в реактивах).

[124] Контроль качества проводится методом ВЭЖХ, объем пробы 20-30 мкл, для подтверждения структуры используется нерадиоактивный стандарт ¹⁹F-PSMA-1007-2OMe, колонка С18 5 мкм 4,6×100 мм, градиент А 5%. / В 95% - А 50% / В 50%, А - ацетонитрил, В - 0,1% TFA в воде, 3 мл/мин (возможно использование колонки с сорбентом 2,7 мкм, температура 30°С, градиент А - 23% на старте, с 2 по 14 минуту до 30%, с 14 по 17 минуту до 60%, до 21 минуты 60% А, А - ацетонитрил, В - дигидрофосфат натрия 3,12 г/л воды? 1,3 мл/мин). Выход реакции радиофторирования определяется по отношению активности ¹⁸F-PSMA-1007-2OMe к активности ¹⁸F^- в начальной загрузке и умноженное на 100%, удельная активность - отношение активности ¹⁸F-PSMA-1007-2ОМе к общему количеству предшественника общей структуры PSMA-1007-2ОМе, радиохимическая чистота продукта определяется методом радио-ВЭЖХ или ТСХ по соотношению активности ¹⁸F-PSMA-1007-2OMe к общей активности ¹⁸F в конечном растворе и умноженной на 100%. Общее время радиосинтеза около 30-45 минут.

Схема 1:

[125] Методика, описанная выше не должна трактоваться как ограничивающая и применима и для других предшественников общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X_- по (ФИГ. 16) и (ФИГ. 17), при этом, возможно отличие в выходе реакции радиофторирования и соответственно изменится конечный продукт общей структуры Y-Nic-¹⁸F, соответствующий (ФИГ. 14) и (ФИГ. 15), зависящий от выбранного предшественника по (ФИГ. 16) и (ФИГ. 17). Но при этом, выход реакции радиофторирования в любом случае превосходит выход при использовании незамещенных предшественников PSMA-1007 (ФИГ. 8).

[126] Пример 8: Сравнение выходов реакции одностадийного радиофторирования предшественника общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- на примере молекулы PSMA-1007-2OMe(TFA) (пример 2) и предшественника PSMA-1007(TFA) (ФИГ. 8а).

[127] Для получения содержащих фтор-18 молекул используется методика, описанная в примере 7.

[128] Все реактивы и условия, за исключением предшественников не меняются. Активность анионов ¹⁸F^- 40 ГБк, 650 мкл 0,075 М TBAHCO₃ (BOCSciences cat. В2699-070141 или аналог), 1,5 мл ацетонитрила (10 ppmH₂O, Supelco cat. 1.12636 или аналог), 10 минут азеотропной сушки при 120°С, 1,5 мкмоль предшественника, 2 мл DMSO (0,02% Н₂О, Sigma-Aldrich cat. 34943 или аналог), 10 минут нагрева при 85°С.

[129] В результате, в случае использования в качестве предшественника молекулы PSMA-1007 (ФИГ. 8), выход образования молекулы ¹⁸F-PSMA-1007 лежит в интервале 28-36%, в случае использования в качестве предшественника молекулу PSMA-1007-2OMe(TFA), выход реакции образования молекулы ¹⁸F-PSMA-1007-2OMe лежит в интервале 42-51%.

[130] Сравнение между PSMA-1007-2OMe(Ace) и PSMA-1007(Ace) (ФИГ. 8б) привело к похожему соотношению.

[131] Сравнение между PSMA-1007-2SMe(TFA) и PSMA-1007(TFA) (ФИГ. 8а) привело к соотношению 45-56% и 28-36% соответственно.

[132] Использование во втором положении приридинового кольца предшественника Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- алкилов приводило к среднему выходу 31-38%.

[133] Использование заместителей Z в 4 положении пиридинового кольца предшественника Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- (ФИГ. 17) показало небольшое увеличение выхода радиофторирования по сравнению с использованием предшественника PSMA-1007 (ФИГ. 8), не превышающему 8%.

[134] Таким образом, использование предшественников по (ФИГ. 16) более предпочтительно.

[135] Пример 9: Получение молекул общей структуры Y-Nic-¹⁸F на примере молекулы ¹⁸F-PSMA-1007-2ОМе методом одностадийного радиофторирования с деблокированием предшественника общей структуры (t-Bu)5-Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- на примере молекулы (t-Bu)5-PSMA-1007-2ОМе(Асе).

[136] Для получения молекул общей структуры Y-Nic-¹⁸F на примере молекулы ¹⁸F-PSMA-1007-2ОМе используется молекула предшественника (t-Bu)5-PSMA-1007-2OMe(Асе) из примера 6.

[137] Облученная вода, содержащая ¹⁸F^- с активностью в интервале от 1 ГБк до 150 ГБк на выходе из циклотрона пропускается через предварительно подготовленный SPE QMA картридж в карбонатной форме. С картириджа анионы фтора-18 удаляются промыванием 600-800 мкл 0,075 М водного раствора тетрабутиламмония гидрокарбоната (ТВАНСО₃) в реакционный сосуд, в который затем добавляется 1-2 мл сухого ацетонитрила для азеотропной сушки. Сушка проводится в течение 10-15 минут при температуре 100-120°С и/или при разряжении. После удаления растворителя и охлаждения реакционного сосуда, в реакционный сосуд добавляется предшественник общей структуры (t-Bu)5-Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- на примере молекулы (t-Bu)5-PSMA-1007-2OMe(Ace) (1) в количестве от 1 до 5 мг в 1-3 мл сухого DMSO. Реакционная смесь нагревается до 80-90°С в течение 10-20 минут. После завершения реакции нуклеофильного замещения, к раствору, охлажденному до 50°С, добавляется 300-600 мкл кислоты, например, HCl, Н₃РО₄, CF₃COOH или другой с pKa 1,8-2,5 и выдерживается до 10 минут при 50°С с целью снятия защитных карбоксильных групп с молекулы (t-Bu)5-¹⁸F-PSMA-1007-2OMe (2). По завершение деблокирования проводится нейтрализация кислоты щелочью, после чего на полупрепаративной ВЭЖХ колонке, либо на картридже SPE С18 проводится очистка целевого продукта ¹⁸F-PSMA-1007-2OMe (3). Контроль качества по аналогии с примером 7.

[138] Методика, описанная выше, не должна трактоваться как ограничивающая и применима и для других предшественников общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- по (ФИГ. 18) и (ФИГ. 19), при этом, возможно отличие в выходе реакции радиофторирования и соответственно изменится конечный продукт общей структуры Y-Nic-¹⁸F, соответствующий (ФИГ. 14) и (ФИГ. 15), зависящий от выбранного предшественника по (ФИГ. 18) и (ФИГ. 19). Но при этом, выход реакции радиофторирования в любом случае превосходит выход при использовании незамещенных предшественников PSMA-1007 (ФИГ. 8).

Схема 1:

[139] Пример 10: Получение молекул общей структуры Y-Nic-¹⁸F на примере молекулы ¹⁸F-PSMA-1007-2ОМе методом двустадийного радиофторирования без деблокирования с использованием предшественника общей структуры Y-NH₂ совместно с предшественником TFP-Nic-(N⁺Me₃)X^- на примере молекулы TFP-2OMe-Nic-(N⁺Me₃)X^-.

[140] Для получения молекул общей структуры Y-Nic-¹⁸F на примере молекулы ¹⁸F-PSMA-1007-2ОМе используется молекула предшественника Y-NH₂ из примера 3.

[141] Облученная вода, содержащая ¹⁸F^- с активностью в интервале от 1 ГБк до 150 ГБк на выходе из циклотрона пропускается через предварительно подготовленный SPE QMA картридж в карбонатной форме. С картриджа анионы фтора-18 удаляются промыванием 600-800 мкл 0,075 М водного раствора тетрабутиламмония гидрокарбоната (ТВАНСО₃) в реакционный сосуд, в который затем добавляется 1-2 мл сухого ацетонитрила для азеотропной сушки. Сушка проводится в течение 10-15 минут при температуре 100-120°С и/или при разряжении. После удаления растворителя и охлаждения реакционного сосуда, в реакционный сосуд добавляется предшественник общей структуры TFP-Nic-(N⁺Ме₃)Х^- на примере молекулы TFP-2OMe-Nic-(N⁺Me₃)X^- (1) в количестве 10 мг в 2 мл t-BuOH/ацетонитрил (8:2) безводных, раствор нагревается при 60°С в течение 10 минут. По завершение нагрева, к реакционному раствору добавляется 5 мл деионизированной воды, после чего весь объем поступает на очистку на картридже SPE OasisMCX, предварительно промытый деонизированной водой и высушенный в токе азота. Картридж промывается 5 мл воды и 500 мкл сухого ацетонитрила для удаления примесей, затем 1,8-2 мл сухого ацетонитрила с последующей прокачкой азота, элюат с TFP-2OMe-Nic-¹⁸F (2) собирается в реакционной сосуд, содержащий 3-5 мг предшественника Y-NH₂(3) в 100 мкл сухого DMSO, 100 мкл сухого ацетонитрила и 10 мкл DIPEA, рН реакционной среды в диапазоне 8-9. Смесь нагревается 30-40 минут при 60°С, после чего к раствору добавляется до 6 мл деионизированной воды с 10 мкл TFA, смесь поступает на очистку на полупрепаративной ВЭЖХ колонке С18 с радиационным детектором, подвижная фаза энатол : вода : уксусная кислота в соотношении 300:700:1, скорость потока 3-4 мл/мин. Фракцию с ¹⁸F-PSMA-1007-2ОМе (4) собирают отдельно. Контроль качества по аналогии с примером 7.

[142] Методика, описанная выше не должна трактоваться как ограничивающая и применима и для других предшественников общей структуры TFP-Nic-(N⁺Me₃)X^-, с ацетатным, трифторацетатным или трифлатным противоионом, полученных из молекул по (ФИГ. 20а-к) по методике [6], при этом, возможно отличие в выходе реакции радиофторирования конечного продукта - молекулы общей структуры Y-Nic-¹⁸F.

Схема 1:

[143] Пример 11: Получение молекул общей структуры Y-Nic-¹⁸F на примере молекулы ¹⁸F-PSMA-1007-2ОМе методом двустадийного радиофторирования с деблокированием с использованием предшественника общей структуры (t-Bu)5-Y-NH₂ совместно с предшественником TFP-Nic-(N⁺Me₃)X^- на примере молекулы TFP-2OMe-Nic-(N⁺Me₃)X^-.

[144] Для получения молекул общей структуры Y-Nic-¹⁸F на примере молекулы ¹⁸F-PSMA-1007-2ОМе используется молекула предшественника Y-NH₂ из примера 5.

[145] Облученная вода, содержащая ¹⁸F^- с активностью в интервале от 1 ГБк до 150 ГБк на выходе из циклотрона пропускается через предварительно подготовленный SPE QMA картридж в карбонатной форме. С картириджа анионы фтора-18 удаляются промыванием 600-800 мкл 0,075 М водного раствора тетрабутиламмония гидрокарбоната (ТВАНСО₃) в реакционный сосуд, в который затем добавляется 1-2 мл сухого ацетонитрила для азеотропной сушки. Сушка проводится в течение 10-15 минут при температуре 100-120°С и/или при разряжении. После удаления растворителя и охлаждения реакционного сосуда, в реакционный сосуд добавляется предшественник общей структуры TFP-Nic-(N⁺Me₃)X^- на примере молекулы TFP-2OMe-Nic-(N⁺Me₃)X^- (1) в количестве 10 мг в 2 мл t-BuOH/ацетонитрил (8:2) безводных, раствор нагревается при 60°С в течение 10 минут. По завершение нагрева, к реакционному раствору добавляется 5 мл деионизированной воды, после чего весь объем поступает на очистку на картридже SPE OasisMCX, предварительно промытый деонизированной водой и высушенный в токе азота. Картридж промывается 5 мл воды и 500 мкл сухого ацетонитрила для удаления примесей, затем 1,8-2 мл сухого ацетонитрила с последующей прокачкой азота, элюат с TFP-2OMe-Nic-¹⁸F (2) собирается в реакционной сосуд, содержащий 3-5 мг предшественника (t-Bu)5-Y-NH₂(3) в 100 мкл сухого DMSO, 100 мкл сухого ацетонитрила и 10 мкл DIPEA, рН реакционной среды в диапазоне 8-9. Смесь нагревается 30-40 минут при 60°С, после чего к раствору добавляется 300-600 мкл кислоты, например HCl, Н₃РО₄, CF₃COOH или другой с pKa 1,8-2,5 и выдерживают до 10 минут при 50°C с целью снятия защитных карбоксильных групп с молекулы (t-Bu)5-¹⁸F-PSMA-1007-2ОМе (4). По завершении деблокирования, проводится нейтрализация кислоты щелочью и добавляется 5 мл деионизированной воды, смесь поступает на очистку на полупрепаративной ВЭЖХ колонке С18 с радиационным детектором, подвижная фаза энатол : вода : уксусная кислота в соотношении 300:700:1, скорость потока 3-4 мл/мин. Фракцию с ¹⁸F-PSMA-1007-2OMe (4) собирают отдельно.

Контроль качества по аналогии с примером 7.

[146] Методика, описанная выше не должна трактоваться как ограничивающая и применима и для других предшественников общей структуры TFP-Nic-(N⁺Me₃)X^-, с ацетатным, трифторацетатным или трифлатным противоионом, полученных из молекул по (ФИГ. 20а-к) по методике [6], при этом, возможно отличие в выходе реакции радиофторирования конечного продукта - молекулы общей структуры Y-Nic-¹⁸F.

Схема 1:

[147] Пример 12: испытания in vitro, сравнение связывания с клетками и интернализации молекул общей структуры Y-Nic-¹⁸F и молекул ¹⁸F-PSMA-1007.

[148] Эксперимент описан в патенте ЕА 037512 от 06.04.2021, приоритет 19.09.2016 в примере 19 на стр. 70.

[149] В результате сравнения характеристик ¹⁸F-PSMA-1007-2OMe, ¹⁸F-PSMA-1007-4OMe, ¹⁸F-PSMA-1007-2SMe, ¹⁸F-PSMA-1007-2Me с молекулой ¹⁸F-PSMA-1007, было показано, что как ¹⁸F-PSMA-1007-2OMe, так и ¹⁸F-PSMA-1007-2SMe обладают схожими с молекулой ¹⁸F-PSMA-1007 показателями аффинности связывания и специфической интернализации с клеточными культурами рака предстательной железы. Молекулы ¹⁸F-PSMA-1007-4OMe и ¹⁸F-PSMA-1007-2Me показали немного худшие результаты.

[150] Полученные данные свидетельствуют о схожести поведения молекул общей структуры Y-Nic-¹⁸F и молекул ¹⁸F-PSMA-1007, следовательно и о потенциальной схожести фармакологических характеристик радиофармацевтических препаратов на их основе. Однако, для выбора наиболее перспективной молекулы Y-Nic-¹⁸F для создания потенциального диагностического радфиофармацевтического препарата необходимы дополнительные исследования.

[151] Пример 13: Использование набора для радиосинтеза радиофармацевтического препарата, а также состав радиофармацевтического препарата на основе молекул общей структуры Y-Nic-¹⁸F.

[152] Методика одностадийного радиофторирования сиспользованием предшественника общей структуры Y-Nic-(N⁺Ме₃)Х^- осуществима на модулях синтеза: Trasis All In One, GE Tracerlab FXFN, GE Tracerlab MX, GE Fastlab, NEPTIS Mosaic-RS, IBA SYNTHERA+ и др.

[153] Пример состава набора для радиосинтеза радиофармацевтического препарата с молекулой общей структуры Y-Nic-¹⁸F в качестве действующего вещества на модулях синтеза:

[154] Дополнительно возможно добавление безводного ацетонитрила в состав набора в количестве около 2 мл.

[155] Небольшие изменения в количестве реагентов допустимы для различных модулей синтеза, например, для IBASYNTHERA+ может использоваться 1 мг предшественника Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- в 1,5 мл безводного DMSO, а для Trasis All InOne и GE Tracerlab MX 1,6 мг предшественника Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- в 2,0 мл безводного DMSO.

[156] Общая схема радиосинтеза с использованием вышеописанных наборов не отличается от методики, описанной в примере 7, за исключением того, что к спиртовому раствору соединения (2) после SPE очистки добавляется фосфатно-буферный солевой раствор, либо изотонический раствор хлорида натрия 0,9% объемом 15 мл, а также аскорбиновая кислота/аскорбат натрия в качестве антиоксиданта и радиопротектора в количестве 100-400 мг. По завершение, образовавшийся раствор стерилизуется, например, пропусканием через фильтр 0,22 мкм и собирается в заранее подготовленный стерильный флакон.

[157] Возможно добавление антиоксиданта на финальной стадии - после стерилизации, тогда к спиртовому раствору соединения (2) после SPE очистки добавляется фосфатно-буферный солевой раствор, либо изотонический раствор хлорида натрия 0,9% объемом 15 мл, раствор пропускается через стерилизующий фильтр 0,22 мкм и собирается в стерильный флакон, содержащий 100-400 мг аскорбата.

[158] Далее, после контроля качества, возможна стадия фасовки образовавшегося радиоактивного раствора с учетом необходимых объемных активностей готового радиофармацевтического препарата с молекулой общей структуры Y-Nic-¹⁸F в качестве действующего вещества.

[159] Показатели качества готового радиофармацевтического препарата (инъекционного раствора на одного пациента) с молекулой общей структуры Y-Nic-¹⁸F в качестве действующего вещества, полученного по методике одностадийного радиофторирования без деблокирования с использованием предшественников общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^-.

[160] В качестве нерадиоактивного стандарта имеется в виду молекула общей структуры Y-Nic-¹⁹F, которая может быть получена способами, описанными выше.

[161] В случае использования предшественников общей структуры: (t-Bu)5-Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- и Y-NH₂ или (t-Bu)5-Y-NH₂ совместно с TFP-Nic-(N⁺Me₃)X^-, а также реактивов, необходимых для данных методик радиосинтеза, например, DIPEA, DMF и др. (см. примеры 10, 11), их содержание тоже необходимо контролировать. При этом, состав набора для радиосинтеза на модулях синтеза тоже поменяется - добавятся дополнительные реагенты, например, раствор кислоты для деблокирования (в случае использования (t-Bu)5-Y-Nic-(N⁺Me₃)X^- или (t-Bu)5-Y-NH₂) (см. примеры 9, 11), а также некоторые реагенты и расходные материалы, присутствующие при двухстадийном радиофторировании и указанные в примерах 10 и 11.

[162] Дополнительно, в качестве образца для разработки спецификации готового препарата, содержащего молекулу общей структуры Y-Nic-¹⁸F в качестве действующего вещества, изготовленного или произведенного из предшественников, описанных выше, но преимущественно из предшественников общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^-, можно использовать монографию Европейской фармакопеи [14].

Список ссылок

[163] [1] А.Д. Каприн, В.В. Старинский, А.О. Шахзадова, «ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫЕ НОВООБРАЗОВАНИЯ В РОССИИ В 2019 ГОДУ (ЗАБОЛЕВАЕМОСТЬ И СМЕРТНОСТЬ), МНИОИ им. П.А. Герцена - филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава, 2020;

[164] [2] Riccardo Schiavina, Eugenio Brunocilla, Giuseppe Martorana, «The New Promise of FACBC Position Emission Tomography/Computed Tomography in the Localization of Disease Relapse After Radical Treatment for Prostate Cancer: Are We Turning to the Right Radiotracer?)), / EUROPEAN UROLOGY II Vol. 65, 255-256, 2014, doi:10.1016/j.eururo.2013.08.053;

[165] [3] Jadvar H, «Is There Use for FDG-PET in Prostate Cancer?» / Seminars in Nuclear Medicine II Vol. 46(6), 502-506, 2016;

[166] [4] Hyunsoo Ha, Hongmok Kwon, Taehyeong Lim, Jaebong Jang, Song-Kyu Park, Youngjoo Byun, «Inhibitors of prostate-specific membrane antigen in the diagnosis and therapy of metastatic prostate cancer - a review of patent literature», / EXPERT OPINION ON THERAPEUTIC PA TENTS // 2021, doi: 10.1080/13543776.2021.1878145;

[167] [5] https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/fda-approves-first-psma-targeted-pet-imaging-drug-men-prostate-cancer;

[168] [6] Dag E. Olberg, Joseph M. Arukwe, David Grace, Ole K. Hjelstuen, Magne Solbakken, Grete M. Kindberg and Alan Cuthbertson, «One Step Radiosynthesis of 6-[18F]Fluoronicotinic Acid 2,3,5,6-Tetrafluorophenyl Ester ([18F]F-Py-TFP): A New Prosthetic Group for Efficient Labeling of Biomolecules with Fluorine-18», / J. Med. Chem. II Vol. 53, 1732-1740, 2010, doi: 10.1021/jm9015813;

[169] [7] Ying Chen, Mrudula Pullambhatla, Catherine A. Foss, Youngjoo Byun, Sridhar Nimmagadda, Senthamil Srinivasan, George Sgouros, Ronnie C. Measeand MartinG. Pomper, «2-(3-{1-Carboxy-5-[(6-[18F]fluoro-pyridine-3-carbonyl)-amino]-pentyl}-ureido)-pentanedioicacid, [18F]DCFPyL, a PSMA-based PET Imaging Agent for Prostate Cancer», / ClinCancerRes. //Vol. 17(24), 7645-7653, 2011, doi:10.1158/1078-0432.CCR-11-1357;

[170] [8] Vincent Bouvet, Melinda Wuest, Hans-Soenke Jans, Nancy Janzen, Afaf R. Genady, John F. Valliant, Francois Benardand Frank Wuest, «Automated synthesis of [18F] DCFPyL via direct radiofluorination and validation in preclinical prostate cancer models», / EJNMMIResearch // Vol. 6:40, 2016, doi: 10.1186/s13550-016-0195-6;

[171] [9] Frederik L. Giesel, Leon Will, Ismaheel Lawal, Thabo Lengana, Clemens Kratochwil, Mariza Vorster, Oliver Neels, Florette Reyneke, Uwe Haberkon, Klaus Корка, Mike Sathekge, «Intraindividual Comparison of 18F-PSMA-1007 and 18FDCFPyL PET/CT in the Prospective Evaluation of Patients with Newly Diagnosed Prostate Carcinoma: A Pilot Study», / THE JOURNAL OF NUCLEAR MEDICINE // Vol. 59(7), 1076-1080, 2018, doi: 10.2967/jnumed. 117.204669;

[172] [10] Sadahiro Naka, Tadashi Watabe, Kenta Kurimoto, Motohide Uemura, Fumihiko Soeda, Oliver C. Neels, Klaus Корка, Mitsuaki Tatsumi, Hiroki Kato, Norio Nonomura, Eku Shimosegawa, Jens Cardinale, Frederik L. Giesel, Jun Hatazawa, «Automated [18F]PSMA-1007 production by a single use cassette-type synthesizer for clinical examination)), / EJNMMI Radiopharmacy and Chemistry// 5:18, 2020, https://doi.org/10.1186/s41181-020-00101-0;

[173] [11] Jens Cardinale, Rene Martin, Yvonne Remde, Martin Schafer, Antje Hienzsch, Sandra Hiibner, Anna-Maria Zerges, Heike Marx, Ronny Hesse, Klaus Weber, Rene Smits, Alexander Hoepping, Marco Miiller, Oliver C. Neels, Klaus Корка, «Procedures for the GMP-Compliant Production and Quality Control of [18F]PSMA-1007: A Next Generation Radiofluorinated Tracer for the Detection of Prostate Сапсег», / Pharmaceuticals // Vol. 77(10), 2017; doi:10.3390/ph10040077;

[174] [12] Cardinale J., Schafer M., Benesova M., Bauder-Wust U., Leotta K., Eder M., Kopka K., «Preclinical Evaluation of 18 F-PSMA-1007, a New Prostate-Specific Membrane Antigen Ligand for Prostate Cancer Imaging», / Journal of Nuclear Medicine//, Vol. 58(3), 425-431, 2016, doi:10.2967/jnumed.116.181768;

[175] [13] Dhaon M.K., Olsen R.K., Ramasamy K., «Esterification of N-protected.alpha.-amino acids with alcohol/carbodiimide/4-(dimethylamino)pyridine. Racemization of aspartic and glutamic acid derivatives»,/ The Journal of Organic Chemistry //, 47(10), 1962-1965, 1982, doi:10.1021/jo00349a028:

[176] [14] Монография «PSMA-1007 (18F) Injection: 07/2021:3116». European Pharmacopeia, 10th Edition. 2020.

Патентная литература

[177] Патентная литература 1: Патент ЕА 037512 В1 от 06.04.2021, приоритет 30.09.2015;

[178] Патентная литература 2: Патент ЕА 037778 В1 от 20.05.2021, приоритет 18.10.2013;

[179] Патентная литература 3: Патент RU 2494096 от 27.09.13, приоритет 01.08.2008;

[180] Патентная литература 4: Международная заявка WO 2017/214470 А1 от 09.06.2017, приоритет 10.06.2016;

[181] Патентная литература 5: Патент ЕА 037512 от 06.04.2021, приоритет 19.09.2016;

[182] Патентная литература 6: Международная заявка WO 2018091043 от 17.11.2017, приоритет 18.11.2016.

Изобретение относится к ядерной медицине, а именно к молекуле общей структуры Y-Nic-¹⁸F указанных ниже формул, которая содержит в своем составе диагностический позитрон-эмиттирующий радионуклид ¹⁸F, фрагмент Y, содержащий биологически активный мотив Glu-urea-Lys, а также фрагмент Nic - фрагмент никотиновой кислоты с заместителем I рода (Z) во втором (¹⁸F-PSMA-1007-2Z) или четвертом (¹⁸F-PSMA-1007-4Z) положении пиридинового кольца, ковалентно связанный с фрагментом Y и с радионуклидом ¹⁸F и ответственный за включение радионуклида¹⁸F в состав молекулы Y-Nic-¹⁸F. В молекуле Y-Nic-¹⁸F заместитель I рода (Z) выбран из -OCH₃, -CH₃, -SСH₃, -CH₂CH₃, -CH(CH₃)₂. Указанная молекула Y-Nic-¹⁸F может найти применение в качестве действующего вещества в составе диагностического радиофармацевтического лекарственного препарата для визуализации локализации ПСМА-гиперэкспрессирующих опухолевых клеток. Изобретение относится также к молекуле предшественника общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^–, ее применению в качестве исходного реагента для получения молекулы общей структуры Y-Nic-¹⁸F и применению молекулы Y-Nic-¹⁸F в качестве действующего вещества в составе потенциального диагностического радиофармацевтического препарата для визуализации локализации ПСМА-гиперэкспрессирующих клеток рака предстательной железы. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 20 ил., 13 пр.

1. Молекула общей структуры Y-Nic-¹⁸F, содержащая в своем составе диагностический позитрон-эмиттирующий радионуклид ¹⁸F, фрагмент Y, содержащий биологически активный мотив Glu-urea-Lys, а также фрагмент Nic - фрагмент никотиновой кислоты с заместителем I рода (Z) во втором (¹⁸F-PSMA-1007-2Z) или четвертом (¹⁸F-PSMA-1007-4Z) положении пиридинового кольца, ковалентно связанный с фрагментом Y и с радионуклидом ¹⁸F и ответственный за включение радионуклида¹⁸F в состав молекулы Y-Nic-¹⁸F

где заместитель I рода (Z) выбран из -OCH₃, -CH₃, -SСH₃, -CH₂CH₃, -CH(CH₃)₂.

2. Молекула общей структуры Y-Nic-¹⁸F по п. 1, полученная методом одностадийного или методом двухстадийного радиофторирования.

3. Молекула предшественника общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^–, в которой фрагмент Y содержит биологически активный мотив Glu-urea-Lys и карбоксильные группы которого в количестве пяти штук могут быть защищены, например трет-бутильной защитой, или не быть защищены, фрагмент Nic - фрагмент никотиновой кислоты с заместителем I рода (Z) во втором (PSMA-1007-2Z) или четвертом (PSMA-1007-4Z) положении пиридинового кольца, а также содержащий в орто-положении по отношению к атому азота и в пара-положении к карбоксильной группе четвертичную аммонийную группу -(N⁺Me₃)X^–, где противоиону X^– соответствует ацетат-анион или трифторацетат-анион, выбранная из

PSMA-1007-4Z(Ace)

PSMA-1007-4Z(TFA)

(t-Bu)5-PSMA-1007-2Z(Ace)

(t-Bu)5-PSMA-1007-2Z(TFA)

(t-Bu)5-PSMA-1007-4Z(Ace)

(t-Bu)5-PSMA-1007-4Z(TFA).

4. Применение предшественника общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^– по п. 3 в качестве исходного реагента - предшественника для получения молекулы общей структуры Y-Nic-¹⁸F по п. 1 методом одностадийного радиофторирования за счет нуклеофильного замещения на ион ¹⁸F^– в пиридиновое кольцо.

5. Применение предшественника общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^– по п. 4 в составе набора реагентов для радиофторирования на модулях синтеза различных производителей, например Trasis AllInOne, GE Tracerlab FX FN, GE Tracerlab MX, GE Fastlab, NEPTIS Mosaic-RS, IBA SYNTHERA+ и др., либо совместно с набором реагентов для радиофторирования.

6. Применение предшественника общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^– по п. 4, в котором на один технологический цикл радиофторирования с активностью по радионуклиду ¹⁸F до 150 ГБк используется до 5 мг предшественника общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^–.

7. Применение молекулы общей структуры Y-Nic-¹⁸F по п. 1 в качестве действующего вещества в составе потенциального диагностического радиофармацевтического препарата для визуализации локализации ПСМА-гиперэкспрессирующих клеток рака предстательной железы, в том числе и метастазов, методом позитронно-эмиссионной томографии с возможным совмещением с компьютерной томографией или магнитно-резонансной томографией.

8. Применение предшественника общей структуры Y-Nic-(N⁺Me₃)X^– по п. 4 с целью производства либо изготовления диагностического радиофармацевтического препарата по п. 7.