Способ радиомечения

Изобретение относится к области радиофармпрепаратов для получения in vivo изображений, в частности автоматическим способам получения и очистки ¹⁸F-меченых радиофармпрепаратов для получения изображений тау-белка. Кроме того, предложены заменяемые кассеты, применяемые в этих способах, и применение устройств для автоматического синтеза и кассет в этих способах. 9 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил., 4 пр.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к области радиофармацевтических препаратов для in vivo получения изображений, в частности, к автоматическим способам получения и очистки ¹⁸F-меченых радиофармпрепаратов для получения изображения тау-белка. Кроме того, предложены заменяемые кассеты для применения в этих способах и применение устройств для автоматического синтеза и кассет в этих способах.

Предпосылки создания изобретения

Тау-белок - это фосфопротеин, имеющий физиологическую функцию ассоциации с тубулином для стабилизации микротрубочек. Степень фосфорилирования тау-белка определяет способность ассоциации с микротрубочками - гиперфосфорилирование тау-белка приводит к более слабому связыванию микротрубочек. Растет число данных, свидетельствующих о том, что нарушение функции тау-белка вовлечено в процесс или является инициирующим фактором развития нейродегенеративных нарушений и деменции. Следовательно, высок интерес в получении in vivo изображений тау-белка на молекулярном уровне.

В ЕР 1574500 А1 (BF Research Institute Inc.) описаны образцы для диагностики тау-протеинов, которые возможно содержат радиомеченые соединения со следующей структурой:

где

R₁, R₂ и R₃ независимо представляют собой Н, Hal, ОН, СООН, SO₃H, NH₂, NO₂, CO-NH-NH₂, С_1-4 алкил или O-C_1-4 алкил, причем две R₁ группы совместно могут образовывать бензольное кольцо,

R₄ и R₅ независимо представляют собой Н или С_1-4 алкил, и

m и n независимо представляют собой целые числа от 0 до 4.

В WO 2012/067863 описано, что хинолины могут быть мечены радиоизотопами, подходящими для получения изображения методами позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) или однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (SPECT), с получением агентов, используемых для получения изображений тау-белка. В WO 2012/067863 упоминается, что можно применять автоматические способы, при необходимости включающие кассеты, но не описаны конкретные прекурсоры, способы или кассеты.

В WO 2012/057312 А1 описаны радиофармпрепараты для получения изображений тау-белка, которые представляют собой радиомеченые соединения формулы (I):

где

А представляет собой

R¹ является Hal, -С(=O)-низшей алкилгруппой (каждая указанная алкилгруппа может быть независимо замещена одним или более заместителями, выбранными из группы, состоящей из NR^aR^b, Hal и ОН), низшей алкилгруппой (каждая указанная алкилгруппа может быть независимо замещена одним или более заместителями, выбранными из группы, состоящей из Hal и ОН), -О-низшей алкилгруппой (каждая указанная алкилгруппа может быть независимо замещена одним или более заместителями, выбранными из группы, состоящей из Hal и ОН) или

где

каждый R⁴ и R⁵ независимо являются Н, низшей алкилгруппой или циклоалкилгруппой, или R⁴, R⁵ и атом азота, к которому они присоединены, совместно образуют 3-8-членное азотсодержащее алифатическое кольцо (один или более атомов углерода, входящих в состав указанного азотсодержащего алифатического кольца, может быть замещен атомом N, S или О, и, если атом углерода замещен атомом N, указанный атом N может быть замещен низшей алкилгруппой), или

R⁴ и атом азота, к которому он присоединен, совместно с кольцом А образуют 8-16-членную азотсодержащую сопряженную бициклическую систему колец (один или более атомов углерода, входящих в состав указанной азотсодержащей сопряженной системы колец, может быть замещен атомом N, S или О, и, если атом углерода замещен атомом азота, указанный атом азота может быть замещен низшей алкилгруппой), a R⁵ представляет собой Н, низшую алкилгруппу или циклоалкилгруппу,

при этом сплошная линия в приведенной выше общей формуле, пересеченная пунктирной линией, обозначает связь с другим структурным фрагментом,

R² или R³ каждый независимо представляет собой Hal, ОН, СООН, SO₃H, NO₂, SH, NR^aR^b, низшую алкилгруппу (каждая указанная алкилгруппа может быть независимо замещена одним или более заместителями, выбранными из группы, состоящей из Hal и ОН) или -О-низшую алкилгруппу (каждая указанная алкилгруппа может быть независимо замещена одним или более заместителями, выбранными из группы, состоящей из Hal и ОН),

кольцо А является незамещенным или замещенным заместителем R⁶ (где R⁶ представляет собой один или несколько заместителей, независимо выбранных из группы, состоящей из Hal, ОН, СООН, SO₃H, NO₂, SH, NR^aR^b, низшей алкилгруппы (каждая указанная алкилгруппа может быть независимо замещена одним или более заместителями, выбранными из группы, состоящей из Hal и ОН) и -О-низшей алкилгруппы (каждая указанная алкилгруппа может быть независимо замещена одним или более заместителями, выбранными из группы, состоящей из Hal, ОН и -О-низшая алкилгруппа-О-низшей алкилгруппы (каждая указанная алкилгруппа может быть независимо замещена Hal))),

R^a и R^b независимо представляют собой Н или низшую алкилгруппу (каждая указанная алкилгруппа может быть независимо замещена одним или более заместителями, выбранными из группы, состоящей из Hal и ОН),

m представляет собой целое число от 0 до 4 и

n представляет собой целое число от 0 до 4.

В WO 2012/057312 А1 указано, что ¹⁸F-радиофармпрепараты очищают с использованием комбинации Sep-Pak картриджей с последующим применением полупрепаративной ВЭЖХ (высокоэффективной жидкостной хроматографии).

Okamura et al [J. Nucl. Med., 54(8), 1420-1427 (2013)] описывают, что ¹⁸F-арилхинолины, в частности, ¹⁸F-THK-5105 и ¹⁸F-THK-5117, являются новыми агентами для получения изображения тау патологии при болезни Альцгеймера. Okamura et al используют следующие прекурсоры и способ радиофторирования:

Okamura et аl используют реакцию радиомечения в неавтоматическом режиме и полупрепаративную ВЭЖХ для очистки радиофармпрепарата.

Blom et al [J. Radioanal. Nucl. Chem., 299, 265-270 (2014)] отмечает, что радиофармпрепарат [¹⁸F]-FMISO:

который также содержит фторгидроксипропильную группу, можно получить путем автоматического радиосинтеза. Blom et al исследовали эффективность различных колонок для твердофазной экстракции (ТФЭ) в отношении химических и радиохимических примесей и сделали вывод, что гидрофильно-липофильно балансированные (ГЛБ) картриджи на основе полимера оказались превосходными как для картриджа со смешанным режимом (МСХ), так и для Sep-Pak С18 картриджа.

Следовательно, все еще существует необходимость в альтернативных и/или усовершенствованных способах получения и очистки агентов для получения изображений тау-белка, описанных в WO 2012/057312 А1 и Okamura et al.

Описание изобретения

Способ синтеза прекурсора по настоящему изобретению обеспечивает автоматический синтез [¹⁸F]-меченых радиофармпрепаратов на основе хинолина для тау-белка. Автоматический способ включает способ автоматической очистки, в котором используют только твердофазную экстракцию (ТФЭ) и, в отличие от уровня техники, исключают необходимость применения ВЭЖХ. Таким образом, способ очистки является быстрым (обеспечивая минимальные потери радиофармпрепарата из-за разложения радиоактивного вещества) и воспроизводимым. Способ очистки адаптировали для эффективной работы в широком диапазоне рабочих температур (примерно 15-37°С), которые могут быть достигнуты на практике в высокотемпературной ячейке, где находится устройство для радиосинтеза.

Способ включает применение сменных кассет одноразового применения, которые адаптированы для проведения радиосинтеза в еще более удобных для оператора условиях, так как требуется лишь незначительное вмешательство оператора. Кассетный подход имеет также следующие преимущества:

упрощенная установка и, следовательно, сниженный риск ошибки оператора, более хорошее соответствие стандартам GMP (Добросовестной производственной практики), потенциальная возможность получения широкого ряда препаратов, быстрая смена между раутами получения, предварительная автоматическая диагностическая проверка кассеты и реагентов, автоматическая перекрестная проверка по штрих-коду химических реагентов для проводимого синтеза, метрологическая проверка реагентов, одноразовое использование и, следовательно, отсутствие риска перекрестного загрязнения, а также отражатель нейтронов и устойчивость при использовании в сложных условиях.

Подробное описание изобретения

В первом аспекте настоящего изобретения предложен автоматический способ получения ¹⁸F-меченого радиофармпрепарата формулы (II), включающий следующие стадии:

(i) обеспечение устройства для автоматического синтеза, которое включает микропроцессор и сменную кассету одноразового применения, которая содержит реакционный сосуд, источник растворителей, подходящих для получения и очистки указанного радиофармпрепарата, и источник прекурсора формулы (I):

(ii) регулируемый микропроцессором перенос указанного прекурсора формулы (I) со стадии (i) в указанный реакционный сосуд с последующей реакцией указанного прекурсора с [¹⁸F]-фторидом в подходящем растворителе и удаление защитной группы Pg¹ с получением ¹⁸F-меченого радиофармпрепарата формулы (II):

где:

А выбран из:

или

X¹ и X² независимо представляют собой Х^а или Х^b группу;

X³ представляет собой Х^а или X^c группу;

Х^а представляет собой -NR¹R²;

X^b представляет собой

X^c представляет собой

R¹ и R² независимо представляют собой, в частности, Н или С_1-4 алкил, или R¹ и R² совместно с атомом N и возможно фенильным кольцом, к которому они присоединены, представляют собой, в частности, 5- или 6-членное азотсодержащее алифатическое или гетероароматическое кольцо, возможно включающее один дополнительный гетероатом, выбранный из -О-, -S-,= N- и -NR^a-, где R^a представляет собой Н или С_1-4 алкил;

R³ представляет собой С_1-4 алкил, С_1-4 галогеналкил, С_5-8 арил или С_6-12 аралкил;

Pg¹ представляет собой защитную группу спиртовой функции;

при условии, что в формуле (I) присутствует одна Х^b группа, а в формуле (II) присутствует одна X^c группа.

Таким образом, в способе по первому аспекту Х^b группа прекурсора формулы (I) содержит реакционноспособный центр (сульфонатную сложноэфирную группу), которая подвергается нуклеофильному радиофторированию [¹⁸F]-фторид-ионом на стадии (ii), давая соответствующий X^c заместитель в готовом радиофармпрепарате формулы (II). Регулирование с помощью микропроцессора стадии (ii) достигают с помощью микропроцессора указанного устройства для автоматического синтеза. При условии, что присутствует одна из групп Х^b или X^c, считают, что:

одна из X¹ и X² в формуле (I) представляет собой Х^а группу, а другая представляет собой Х^b группу;

одна из X¹ и X³ в формуле (II) представляет собой Х^а группу, а другая представляет собой X^c группу.

Термин "радиофармпрепарат" имеет свое обычное значение и относится к радиофармацевтическому препарату, используемому для отслеживания физиологического или биологического процесса без воздействия на него. Термин "радиофармацевтический препарат" имеет свое обычное значение и относится к радиомеченому соединению, вводимому в тело млекопитающего in vivo с целью получения изображения или терапии.

Под термином "устройство для автоматического синтеза" понимают автоматизированный модуль, основанный на принципе единичных операций, как описано Satyamurthy et al (1999 Clin Positr Imag; 2(5): 233-253). Термин "единичные операции" означает, что сложные процессы сведены к последовательности простых операций или реакций, которые можно применить к целому ряду материалов. Такие устройства для автоматического синтеза являются предпочтительными для способа по настоящему изобретению, особенно когда целевой является радиофармацевтическая композиция. Они коммерчески доступны от целого ряда производителей [Satyamurthy et al, выше], включая GE Healthcare, CTI Inc, Ion Beam Applications S.A. (Chemin du Cyclotron 3, B-1348 Louvain-La-Neuve, Belgium), Raytest (Germany) и Bioscan (USA).

Коммерческие устройства для автоматического радиосинтеза также поставляют с подходящим контейнером для жидких радиоактивных отходов, генерируемых в результате радиохимической реакции. Устройства для автоматического радиосинтеза обычно не поставляют с защитой от излучения, так как они разработаны для применения в соответствующим образом выполненной радиоактивной рабочей ячейке. Радиоактивная рабочая ячейка, называемая также высокотемпературная ячейка, обеспечивает подходящую защиту от излучения для защиты оператора от возможной дозы облучения, а также вентилирование для удаления паров химических и/или радиоактивных веществ. Устройство для автоматического синтеза предпочтительно содержит кассету. Устройство для автоматического синтеза содержит микропроцессор, который регулирует работу устройства для синтеза, включая работу прилагаемой кассеты.

Под термином «кассета» понимают неразъемный узел устройства, спроектированного таким образом, что целый узел удаляемо и заменяемо вставляют в устройство для автоматического синтеза (указанное выше), при этом механическое передвижение движущихся частей устройства для синтеза регулирует работу кассеты извне кассеты, то есть снаружи. Подходящие кассеты содержат линейную последовательность кранов, каждый из которых связан с портом, к которому могут быть присоединены реагенты или флаконы, либо посредством прокола иглой перевернутого асептически укупоренного флакона, либо посредством герметичных стыковочных соединений. Каждый кран имеет соединение типа «выступ-впадина», которое соединяется с соответствующим движущимся рычажком устройства для автоматического синтеза. Таким образом, внешнее вращение рычажка регулирует открытие и закрытие крана, когда кассета присоединена к устройству для автоматического синтеза. Дополнительные движущие части устройства для автоматического синтеза разработаны для надавливания на наконечники плунжера шприцев, в результате чего происходит выдвижение или углубление цилиндров шприцев.

Кассета является гибкой в эксплуатации, обычно имеет несколько мест для присоединения реагентов и несколько подходящих для присоединения флаконов-шприцев с реагентами или хроматографическими картриджами (например, твердофазной экстракции или ТФЭ). Кассета всегда содержит реакционный сосуд. Такие реакционные сосуды предпочтительно имеют объем от 1 до 10 см³, наиболее предпочтительно от 2 до 5 см³ и выполнены так, что к ним присоединены 3 или более портов кассеты для перенесения реагентов или растворителей из различных портов на кассете. Предпочтительно кассета имеет от 15 до 40 кранов в линейной последовательности, наиболее предпочтительно от 20 до 30, особенно предпочтительно 25. Предпочтительно все краны кассеты одинаковые и наиболее предпочтительно представляют собой 3-ходовые краны. Кассеты разработаны так, чтобы подходить для производства радиофармацевтических препаратов и, следовательно, производятся из материалов фармацевтической чистоты, которые в идеале также устойчивы к радиолизу.

Предпочтительные устройства для автоматического синтеза по настоящему изобретению содержат заменяемую кассету или кассету одноразового применения, которая содержит все реагенты, реакционные сосуды и устройство, необходимое для осуществления получения заданной партии радиофторированного радиофармацевтического препарата. Кассета означает, что устройство для автоматического синтеза обладает гибкостью, позволяющей получить ряд различных радиофармацевтических препаратов с минимальным риском перекрестного загрязнения посредством простой смены кассеты. Кассетный подход также имеет преимущества: упрощенная настройка и, следовательно, сниженный риск ошибки оператора, более хорошее соответствие стандартам GMP (Добросовестной производственной практики), потенциальная возможность получения ряда препаратов, быстрая смена между раутами получения, предварительная автоматическая диагностическая проверка кассеты и реагентов, автоматическая перекрестная проверка по штрих-коду химических реагентов для проводимого синтеза, метрологическая проверки реагентов, одноразовое применение и отсутствие риска перекрестного загрязнения, отражатель нейтронов и устойчивость при использовании в сложных условиях.

Под термином «прекурсор» обозначают «прекурсор для радиомечения», который означает нерадиоактивное соединение, подходящее для реакции с источником радиоизотопа в подходящем растворителе с получением представляющего интерес радиомеченого соединения за минимальное количество стадий. Таким образом, прекурсор разработан так, что оптимизированы химический и радиоактивный выход и минимизировано число стадий, включающих обращение с радиоактивностью. Прекурсор, в частности, подходит для радиомечения с использованием ¹⁸F.

Под термином «защитная группа» понимают удаляемую группу, которая ингибирует или подавляет нежелательные химические реакции, и которая выбрана так, что она может присоединяться к и отщепляться от представляющей интерес функциональной группы в достаточно щадящих условиях для того, чтобы не модифицировать или не подвергать риску остаток молекулы. После снятия защиты получают целевой продукт. Применение защитных групп описано в Protective Groups in Organic Synthesis, 4^th Edition, Theorodora W. Greene и Peter G.M. Wuts, [Wiley Blackwell, (2006)]. Термин «снятие защиты» имеет свое обычное значение в области химии и/или радиохимии, т.е. удаление защитной группы.

Защитная группа спиртовой функции (Pg¹) по первому аспекту защищает вторичную спиртовую группу Х^b группы. Подходящие Pg¹ группы включают простые эфиры (алкильные, арильные, аралкильные или силильные), сложные эфиры или карбонаты. Более подробно защитные группы спиртовой функции приведены в Greene и Wuts (процитировано выше).

Если R¹ и R² совместно с атомом N и возможно фенильным кольцом, к которому они присоединены, образуют 5- или 6-членное азотсодержащее алифатическое или гетероароматическое кольцо, это означает, что 5- или 6-членное кольцо включает один или более N, причем R¹ и R² могут либо быть заместителями в фенильном кольце, либо сопрягаться с фенильным кольцом, содержащим -NR¹R². Примерами первого варианта будут пиперидиновое или морфилиновое кольца, связанные с фенильным кольцом простой связью. Предпочтительный пример сопряженной системы колец в случае Х^а представляет собой:

Х^b группа включает сульфонатную сложноэфирную группу -OSO₂R³. Такие сульфонатные сложные эфиры являются важными уходящими группами в нуклеофильном замещении, а реакционную способность сульфонатной сложного эфира в отношении нуклеофильного замещения можно регулировать с зависимости от выбора R³ [M.B. Smith и J. March, March's Advanced Organic Chemistry, Fifth Edition, John Wiley & Sons Inc., (2001), pages 445-449].

«Подходящий растворитель» для стадии (ii) включает ацетонитрил, С_1-4 алкиловый спирт, диметилформамид, тетрагидрофуран или диметилсульфоксид, или водные смеси любого из них.

Предпочтительные аспекты

В способе по первому аспекту стадию (ii) предпочтительно проводят путем:

(а) реакции прекурсора формулы (I) с [¹⁸F]-фторидом в подходящем растворителе с образованием ¹⁸F-меченого промежуточного соединения формулы (III):

где

А¹ выбран из:

или

X⁴ и X⁵ каждый независимо представляют собой Х^а или X^d группу;

где X^d представляет собой:

при условии, что в формуле (III) присутствует одна X^d группа;

затем осуществляют

(b) удаление Pg¹ защитной группы из указанного промежуточного соединения с образованием ¹⁸F-меченого радиофармпрепарата формулы (II).

В способе по первому аспекту X² предпочтительно представляет собой Х^b, поэтому чего прекурсор имеет формулу (IA):

а готовый радиофармпрепарат имеет формулу ПА:

где А² выбран из:

или

В способе по первому аспекту прекурсор более предпочтительно представляет собой S-энантиомерную форму с формулой (IB):

а готовый радиофармпрепарат представляет собой S-энантиомер с формулой (IIВ):

Прекурсор может быть обогащен указанной S-энантиомерной формой, выходя за пределы содержания 50:50 рацемической смеси, и предпочтительно представляет собой по существу чистую форму.

В способе по первому аспекту А в формулах (I), (IA), (IB), (II), (IIА), (IIВ) и (III) предпочтительно представляет собой А² группу формулы:

где -NR¹R² более предпочтительно представляет собой -NHCH₃ или -N(CH₃)₂, и наиболее предпочтительно -NHCH₃.

В способе по первому аспекту, Pg¹ предпочтительно представляет собой Pg^1а группу, где Pg^1а включает:

(i) -R^c;

(ii) -Ar¹;

(iii) -CH(Ar¹)₂;

(iv) -C(Ar¹)₃;

(v) тетрагидропиранил, возможно замещенный одним или более заместителями, выбранными из Hal и ОСН₃;

(vi) -CH₂OR^b;

(vii) -SiR^d₃;

(viii) -(C=O)R^d;

(ix) -(C=O)OR^e где R^e представляет собой H, R^d, C_1-4 галогеналкил или винил; или

(x) -(C=O)NHR^d;

где:

каждый R^b независимо представляет собой R^d или С_2-4 алкоксиалкил, возможно замещенный одним или более Hal;

каждый R^c независимо представляет собой С_1-4 алкил;

каждый R^d независимо представляет собой R^c или Ar¹; и

Ar¹ независимо представляет собой бензил или фенил, возможно замещенный одним или более заместителями, выбранными из Hal, СН₃, ОСН₃, NO₂ или -N(CH₃)₂.

Pg¹ наиболее предпочтительно представляет собой тетрагидропиранил.

В способе по первому аспекту R³ предпочтительно выбран из: -СН₃, -CF₃, -C₄F₉, -CH₂CF₃, -С₆Н₄-СН₃, -C₆H₄-NO₂ или -С₆Н₄-Br. R³ более предпочтительно представляет собой -С₆Н₄-СН₃.

В способе по первому аспекту кассета предпочтительно дополнительно содержит от одной до трех колонок для твердофазной (ТФЭ) экстракции с C18-обращенной фазой, а указанный способ дополнительно включает стадию (iii):

(iii) регулируемая с помощью микропроцессора ТФЭ очистка ¹⁸F-меченого радиофармпрепарата формулы (II) со стадии (ii) с помощью ТФЭ колонок указанной кассеты и растворителя(ей) указанной кассеты.

Применение ТФЭ исключает необходимость в ВЭЖХ очистке, которую обычно проводят в ручном режиме, что означает, что радиосинтез и очистку радиофармпрепарата можно проводить в полностью автоматическом режиме с помощью подходящей кассеты. Таким образом, способ очистки по изобретению предпочтительно не включает ВЭЖХ. В ТФЭ очистке по первому аспекту, ТФЭ колонка с С18-обращенной фазой предпочтительно представляет собой колонку на основе силикагеля, и, следовательно, предпочтительно является ТФЭ колонкой с силикагелем с привитым С18 и более предпочтительно ТФЭ колонкой с силикагелем с привитым tC18+. ТФЭ картриджи на основе полимера являются менее предпочтительными, поскольку обнаружили, что картриджи ГЛБ типа связывают радиофармпрепараты по настоящему изобретению настолько сильно, что элюирование становится затруднительным. ТФЭ картриджи с обращенной фазой, подходящие для применения в настоящем изобретении, производит Waters Limited (730-740 Centennial Court, Centennial Park, Elstree, Hertfordshire, UK). Подходящий размер ТФЭ колонки для применения в настоящем изобретении составляет 900 мг.

Достоверно установлено, что хроматография, в частности способ ТФЭ очистки, подвержен изменениям в зависимости от температуры окружающей среды. Для производства радиофармпрепаратов для ПЭТ применяют так называемые «высокотемпературные ячейки». Они представляют собой вкладыши с необходимыми функциями для проведения радиосинтеза, имеющие также защиту от излучения и необходимую вентиляцию для защиты оператора. Размеры таких высокотемпературных ячеек варьируют от очень больших, способных поддерживать комнатную температуру (18°С-22°С) независимо от большого количества электрообрудования, содержащегося внутри них, до очень небольших, которые достигают рабочих температур 30°С-40°С. Авторы настоящего изобретения обнаружили (см. пример 2), что повышенные температуры влияют на ТФЭ очистку таким образом, что готовый радиофармпрепарат вымывается быстрее. В результате, можно достичь удовлетворительной очистки радиофармпрепарата формулы (II) при температуре в диапазоне 15-25°С с помощью двух ТФЭ колонок размером 900 мг. Однако при более высоких температурах, от 15 до 40°С, необходимы три ТФЭ колонки. Следовательно, кассета и ТФЭ способ по первому аспекту предпочтительно включает применение трех ТФЭ колонок размером 900 мг, так как это обеспечивает эффективную очистку в диапазоне рабочих температур (приблизительно от 15 до 40°С), таких, как достигаются в высокотемпературных ячейках для радиосинтеза. Хотя возможно применение меньшего числа ТФЭ колонок большего размера, менее вероятно, что такие колонки большего размера будут иметь размер, подходящий для устройства для автоматического синтеза.

В ТФЭ очистке по первому аспекту ТФЭ колонку с С18-обращенной фазой элюируют объемом элюирования, составляющим 9-12 мл, предпочтительно от 10,5 до 11,5 мл. В способе ТФЭ очистки по первому аспекту ТФЭ колонки сначала элюируют водным, смешиваемым с водой органическим растворителем для удаления примесей и затем элюируют этанолом для элюирования радиофармпрепарата формулы (II). Термин "водный, смешиваемый с водой органический растворитель" относится к смеси воды и смешиваемого с водой органического растворителя. Подходящие растворители такого рода включают ацетонитрил, этанол, ТГФ, изопропанол и метанол и предпочтительно выбраны из ацетонитрила, этанола и ТГФ, более предпочтительно из ацетонитрила и этанола, наиболее предпочтительно из ацетонитрила. Водный растворитель на основе ацетонитрила, т.е. смесь растворителей ацетонитрил/вода, соответственно находится в соотношении в диапазоне от 20 до 50% об./об., предпочтительно находится в диапазоне от 25 до 45%, более предпочтительно находится в диапазоне от 35 до 40%. Наиболее предпочтительным является 40% водный ацетонитрил.

В качестве иллюстрации приведена ТФЭ очистка на примере соединения 1 и прекурсора 1 (см. схему 1), но те же принципы применимы к другим соединениям в объеме притязаний по первому аспекту.

Схема 1

В условиях реакции имеется значительный избыток прекурсора 1 по сравнению с количеством присутствующего [¹⁸F]-фторида. В условиях реакции прекурсор 1 тоже реагирует и по меньшей мере его часть превращается сначала в диол (примесь А; см. структурные формулы ниже) и возможно частично в примесь В. Основной примесью является примесь А, которая вымывается и удаляется при элюировании ТФЭ колонок водным ацетонитрилом.

Прекурсор 1 является значительно более липофильным, чем соединение 1, и остается связанным с ТФЭ колонками, если в качестве элюата используют водный ацетонитрил или этанол. Соединение 1 не вымывается, если ТФЭ колонки промывают 10-12 мл водного ацетонитрила, но вымывается в значительной степени, когда ТФЭ колонку(и) элюируют чистым этанолом. Таким способом очищают соединение 1. Примесь В обнаруживают менее часто, но в условиях по изобретению любое ее количество остается связанным на ТФЭ колонке.

Способ по первому аспекту предпочтительно также содержит дополнительно к стадии (iii) очистки следующие стадии:

(iv) возможное разбавление очищенного [¹⁸F]-радиофармпрепарата формулы (II) со стадии (iii) биосовместимым носителем;

(v) асептическое фильтрование возможно разбавленного раствора со стадии (iv) с получением радиофармацевтической композиции, содержащей указанный радиофармпрепарат.

"Биосовместимый носитель" является текучей средой, предпочтительно жидкостью, в которой можно суспендировать или предпочтительно растворять конъюгат радиофармпрепарата так, что композиция является физиологически переносимой, т.е. может вводиться в тело млекопитающего без токсического или неблагоприятного эффекта. Биосовместимый носитель соответственно представляет собой инъекционный жидкий носитель, такой как стерильная апирогенная вода для инъекций; водный раствор, такой как солевой раствор (который может преимущественно быть сбалансирован так, что готовый препарата для инъекции является изотоничным); водный буферный раствор, содержащий биосовместимый буферный агент (например, фосфатный буфер); водный раствор одного или более регулирующих тоничность веществ (например, соли катионов плазмы крови с биосовместимыми противоионами), сахара (например, глюкоза или сахароза), сахароспирты (например, сорбитол или маннитол), гликоли (например, глицерин) или другие неионные материалы на основе полиолов (например, полиэтиленгликоли, пропиленгликоли и т.п.). Предпочтительно биосовместимый носитель представляет собой апирогенную воду для инъекций, изотонический солевой раствор или фосфатный буфер.

"Радиофармацевтическая композиция" представляет собой радиофармацевтическую композицию, содержащую указанный радиофармпрепарат. Такие композиции имеют свое обычное значение и, в частности, находятся в форме, подходящей для введения млекопитающему, особенно путем парентерального введения. Под выражением "в форме, подходящей для введения млекопитающему" понимают композицию, являющуюся стерильной, апирогенной, не содержащей соединений, которые производят токсический или неблагоприятный эффекты, и полученную в условиях биосовместимого рН (приблизительно рН от 4,0 до 10,5). Такие композиции не содержат частиц, которые могут вызвать риск возникновения эмболий в in vivo условиях, и составлены таким образом, чтобы не происходило осаждения при контакте с биологическими жидкостями (например, кровью). Такие композиции также содержат только биологически совместимые вспомогательные вещества и предпочтительно являются изотоничными.

Получение [¹⁸F]-фторида, подходящего для радиофармацевтического применения, хорошо известно в уровне техники и представлено в обзорах Hjelstuen et al [Eur. J. Pharm. Biopharm., 78(3), 307-313 (2011)] и Jacobson et al [Curr. Top. Med. Chem., 10(11), 1048-1059 (2010)].

Неавтоматический синтез соединения 1 описан Okamura et al [J. Nucl. Med., 54(8). 1420-1427 (2013)].

Замещенные хинолоны формулы (I) можно синтезировать с помощью обычного синтеза хинолинов [Kouznetsov et al, Curr. Org. Chem., 9, 141-161 (2005)]. Синтез нескольких 2-арилхинолинов приведен Tago et al [J. Lab. Comp. Radiopharm., 57(1), 18-24 (2014)]. Более подробно синтез прекурсора приведен в WO 2012/057312 А1. В частности, в WO 2012/057312 А1 описан следующий синтез ¹⁸F меченых прекурсоров, содержащих алкокси-заместители в положении 6, содержащем гидрокси и ¹⁸F группы:

где: Boc = трет-бутилоксикарбонил;

TBS = трет-бутилдиметилсилил;

ТНР = тетрагидропиран;

Ts = 4-толуолсульфонил.

В представленных в данной заявке примерах приведены дополнительные подробности эксперимента. Соответствующие энантиомеры можно получить при использовании в синтезе хиральных исходных материалов или путем разделения рацемической смеси с помощью, например, хиральной хроматографии или кристаллизации хиральной соли, что известно в уровне техники.

Во втором аспекте настоящего изобретения предложен способ очистки ¹⁸F-меченого радиофармпрепарата формулы (II), (IIА) или (IIВ), указанного в первом аспекте, который включает способ очистки методом твердофазной экстракции (ТФЭ очистки), описанный в предпочтительном воплощении первого аспекта изобретения.

Предпочтительные особенности радиофармпрепарата, прекурсора и способа очистки по второму аспекту изобретения такие, как указано в первом аспекте изобретения (выше).

В третьем аспекте настоящего изобретения предложена кассета, описанная в первом аспекте изобретения (выше). Предпочтительные особенности кассеты по третьему аспекту изобретения такие, как указано в первом аспекте изобретения (выше).

В четвертом аспекте настоящего изобретения предложено применение устройства для автоматического синтеза, описанное в первом аспекте изобретения, для осуществления способа получения по первому аспекту изобретения или способа очистки по второму аспекту изобретения. Предпочтительные особенности устройства для автоматического синтеза и способа по четвертому аспекту изобретения такие, как указано в первом аспекте изобретения (выше).

В пятом аспекте настоящего изобретения предложено применение кассеты по третьему аспекту изобретения для проведения способа получения по первому аспекту изобретения или способа очистки по второму аспекту изобретения. Предпочтительные особенности кассеты по пятому аспекту изобретения такие, как указано в первом аспекте изобретения (выше).

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 и Фиг. 2 иллюстрируют типичные кассеты по изобретению, применяемые для осуществления конкретных примеров способа по изобретению.

Краткое описание примеров

Изобретение проиллюстрировано с помощью неограничивающих примеров, подробности которых представлены ниже. В Примере 1 показан синтез прекурсора радиомеченого соединения по изобретению ("прекурсор 2"). Пример 2 демонстрирует влияние повышенной температуры на радиосинтез и очистку соединения 1. В Примере 3 показан усовершенствованный синтез и очистка соединения 1, подходящие для применения в диапазоне температур.

Соединения по изобретению

Используемые сокращения

Ас: ацетил

Acm: ацетамидометил

ACN: Ацетонитрил

АсОН: уксусная кислота

Boc: трет-Бутилоксикарбонил

tBu: трет-бутил

DCM: дихлорметан

DIPEA: N,N-диизопропилэтиламин

ДМФА: Диметилформамид

EtOAc: этилацетат

EtOH: этанол

ДМСО: Диметилсульфоксид

GMP: Добросовестная производственная практика

ВЭЖХ: высокоэффективная жидкостная хроматография

МеСН: ацетонитрил

MW: молекулярная масса

Ms: мезилат, т.е. сульфонатный сложный эфир метансульфокислоты

РХЧ: радиохимическая чистота

RCY: радиохимический выход

ОФ-ВЭЖХ: обращеннофазная высокоэффективная жидкостная хроматография

ТФЭ: твердофазная экстракция

TBAF: тетрабутиламмония фторид

tBu: трет-бутил;

ТФУК: трифторуксусная кислота

ТГФ: Тетрагидрофуран;

ТНР: тетрагидропиранил;

ТСХ: тонкослойная хроматография;

Trt: тритил;

Tf: трифлат, т.е. сульфонатный сложный эфир трифторметансульфокислоты

Ts: тозилат, т.е. сульфонатный сложный эфир пара-толуолсульфокислоты.

Пример 1: Синтез прекурсора 2

Стадия (а): 2-(5-Фтор-2-нитрофенил)-1,3-диоксолан

5-Фтор-2-нитробензальдегид (14,4 г, 85 ммоль), этан-1,2-диол (14,48 мл, 260 ммоль) и 4-толуолсульфокислоты моногидрат (0,826 г, 4,34 ммоль) добавляли в толуол (350 мл) и нагревали смесь при кипячении с обратным холодильником под азотом с насадкой Дина-Старка. После 4,5 ч реакционную смесь оставляли охлаждаться. Через 30 ч раствор отделяли декантацией от темного маслянистого остатка на дне колбы. Добавляли EtOАс (275 мл) и промывали насыщенным водным бикарбонатом натрия (70 мл), водой (140 мл), солевым раствором (70 мл) и пропускали через разделитель фаз, затем упаривали досуха с получением темно-коричневого масла (~18 г). Его растворяли с дихлорметане : петролейном эфире (3:2) и очищали методом хроматографии на силикагеле, элюируя смесью дихлорметан (А): петролейный эфир (В) (60%В, 340 г, 15 CV (колоночных объемов), 100 мл/мин) с получением целевого продукта в виде желтого масла (16,52 г, 91%).

¹Н ЯМР (400 MHz,) δ, м.д.: 8,10-7,95 (дд, J=9,0, 4,9 Hz, 1Н, Ar-Н3), 7,58-7,44 (дд, J=9,1, 2,9 Hz, 1Н, Ar-Н4), 7,22-7,10 (ддд, J=9,1, 7,2, 2,9 Hz, 1Н, Ar-Н6), 6,63-6,41 (с, 1Н, ОС(О)Н) и 4,14-3,96 (дддд, J=14,1, 8,6, 6,8, 3,3 Hz, 4Н, 2 х СН₂). ¹³С ЯМР (101 MHz,) δ 164,8 (д, J=259 Hz, C-F), 144,7 (C-NO₂), 137,3 (д, J=8 Hz, Ar-C1), 127,7 (д, J=9 Hz, Ar-C3), 116,5 (д, J=25 Hz, Ar-C4/6), 115,1 (д, J=25 Hz, Ar-С4/6), 99,1 (OCHO) и 65,5 (2 x CH₂).

Стадия (b): 3-(1,3-Диоксолан-2-ил)-N-метил-4-нитроанилин

2-(5-Фтор-2-нитрофенил)-1,3-диоксолан [Стадия (а), 5,21 г, 24,44 ммоль] растворяли в этаноле (37 мл) и добавляли метиламина (5,5 мл, 33% масс. в этаноле, 46,9 ммоль). Желтый раствор перемешивали без нагревания в течение 10 минут, затем нагревали до кипения с обратным холодильником в течение 18 ч, пока по данным ЖХ-МС (жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией) и ТСХ (1:1 дихлорметнан : петролейный эфир) не будет получено отсутствие исходного материала. Раствор оставляли охлаждаться и упаривали досуха, растворяли в DCM (100 мл) и промывали насыщенным водным бикарбонатом натрия (40 мл), затем водой (2×40 мл) и пропускали через сепаратор фаз и упаривали до ярко-оранжевого масла (5,45 г, 99%).

ЖХ-МС вычислено для C₁₀H₁₂N₂O₄: 224,1; получено 225,0 [М+Н]+

¹Н ЯМР (400 MHz, CDCl₃) δ, м.д.: 8,05 (д, J=9,0 Hz, 1Н, Ar-5Н), 6,92 (д, J=2,7 Hz, 1Н, Ar-2Н), 6,62 (с, 1Н, СН), 6,50 (дд, J=9,1, 2,7 Hz, 1Н, Ar-6Н), 4,59 (широкий с, 1Н, NН), 4,06 (м, 4Н, 2×СН₂) и 2,94 (д, J=5,1 Hz, 3Н, NCН₃). ¹³С ЯМР (101 MHz, CDCl₃) δ 153,4 (C-NH), 137,6 (C-NO₂), 136,4 (Ar-3С), 128,7 (Ar-5С), 110,4 (Ar-6С), 109,8 (Ar-2С), 99,9 (СН), 65,3 (2×СН₂) и 30,2 (N-CH₃).

Стадия (с) 5-(Метиламино)-2-нитробензальдегид

3-(1,3-Диоксолан-2-ил)-N-метил-4-нитроанилин [Стадия (b), 5,45 г, 24,31 ммоль] растворяли в ацетоне (55 мл), добавляли соляную кислоту (1н) (2,00 г, 55 ммоль) и нагревали желтый раствор до 60°С в течение 3 ч, пока по данным ЖХ-МС и ТСХ не будет получено отсутствие исходного материала. Раствор охлаждали, нейтрализовали водным бикарбонатом натрия и экстрагировали этилацетатом (3×70 мл). Объединенные органические фракции пропускали через фазовый сепаратор и упаривали с получением твердого вещества желтого цвета (4,28 г, 98%).

ЖХ-МС выч. для C₈H₈N₂O₃: 180,1; получено 180,92 [М+Н]+

¹Н ЯМР (400 MHz, CDCl₃) δ, м.д.: 10,51 (с, 1Н, НС=O), 8,10 (д, J=9,1 Hz, 1Н, Ar-3Н), 6,85 (д, J=2,8 Hz, 1Н, Ar-6Н), 6,68 (дд, J=9,0, 2,8 Hz, 1Н, Ar-4Н), 4,83 (широкий с, 1Н, NH) и 2,98 (д, J=5.,1 Hz, 3Н, N-CH₃). ¹³С ЯМР (101 MHz, CDCl₃) δ, м.д.: 190,2 (С=O), 153,8 (Ar-CNH), 137,9 (Ar-CNO₂), 135,6 (Ar-CCHO), 128,0 (Ar-3СН), 113,6 (Ar-4CH), 110,9 (Ar-6СН) и 30,3 (N-CH₃).

Стадия (d) 2-(4-метоксифенил)-N-метилхинолин-6-амин 5-(Метиламино)-2-нитробензальдегид [Стадия (с), 1,39 г, 7,72 ммоль] растворяли в этаноле (40 мл) в трубке из боросиликатного стекла объемом 50 мл, добавляли порошок железа (1,72 г, 30,9 ммоль) и соляную кислоту (3,86 мл, 0,1н, 0,386 ммоль) и трубку закрывали завинчивающейся крышкой из PTFE/силикона и нагревали в предварительно нагретой масляной бане при 100°С. Через 2 ч трубку удаляли, охлаждали водой и осторожно стравливали давление, когда по данным ЖХ-МС будет получено отсутствие исходного материала. В смесь добавляли 1-(4-метоксифенил)этанон (1,16 г, 7,72 ммоль) и порошкообразный гидроксид калия (0,52 г, 9,26 ммоль), снова запечатывали и нагревали при 100°C в течение 22 ч. Охлаждали, разбавляли водой (150 мл) и экстрагировали DCM (4×50 мл), промывали объединенные органические фракции водой (50 мл), пропускали через сепаратор фаз и упаривали с получением желто-коричневой смолы (1,94 г). Ее очищали с помощью хроматографии на силикагеле, элюируя смесью петролейный эфир (А): этилацетат (В) (10-100%В, 100 г, 15 CV, 85 мл/мин) с получением твердого вещества бледно-желтого цвета (530 мг, выход 26%).

ЖХ-МС выч. для C₁₇H₁₆N₂O 264,1; получено 265,0 [М+Н]+

¹Н ЯМР (400 MHz, CDCl₃) δ, м.д.: 8,12-8,01 (м, 2Н, Ph-H), 7,94 (д, J=8,6 Hz, 1Н, Ar-Н), 7,90 (д, J=9,1 Hz, 1Н, Ar-Н) 7,68 (д, J=8,6 Hz, 1Н, Ar-Н), 7,05 (дд, J=9,0, 2,6 Hz, 1Н, Ar-H), 7,01 (м, 2Н, Ph-H), 6,66 (д, J=2,5 Hz, 1Н, Ar-H), 4,03 (широкий с, 1Н, NH), 3,58 (с, 3Н, ОСН₃), 2,90 (с, 3Н, NCH₃). ¹³С ЯМР (101 MHz, CDCl₃) δ, м.д.: 160,2 (С-ОМе), 152,9 (Ar-C-N), 147,0 (C-NMe), 143,2 (Ar-C10), 134,6 (Ar-C-4), 132,9 (Ph-C1), 130,4 (Ar-C7), 128,8 (Ar-C9), 128,4 (Ph-C2&6), 121,4 (Ar-C8), 118,9 (Ar-С3), 114,2 (Ph-C3&5), 102,5 (Ar-C5), 55,5 (O-CH₃) и 30,8 (N-CH₃).

Стадия (e) 4-(6-(Метиламино)хинолин-2-ил)фенол

2-(4-Метоксифенил)-N-метилхинолин-6-амин [Стадия (d), 680 мг, 2,57 ммоль] растворяли в DCM (35 мл), добавляли трибромид бора (10,3 мл, 1М в DCM, 10,3 ммоль) и перемешивали смесь в течение 18 ч с образованием нерастворимой смолы к моменту, когда по данным ЖХ-МС основным компонентом являлся целевой продукт с небольшим остатком исходного материала. Добавляли метанол (по каплям 2-3 мл) для разрушения избытка BBr₃ и отфильтровывали твердое вещество желтого цвета. Перемешивали с насыщенным водным бикарбонатом натрия и отфильтровывали. Оставляли сохнуть на фильтровальной бумаге с получением целевого продукта в виде твердого вещества желтого цвета (602 мг, 93%).

ЖХ-МС выч. для C₁₆H₁₄N₂O 250,1; получено 251,0 [М+Н]+.

¹Н ЯМР (400 MHz, d₆-ДМСО) δ, м.д.: 7,96 (м, 3Н), 7,77 (д, J=8,7 Hz, 1Н, С8-Н), 7,65 (д, J=9,0 Hz, 1Н, С4-Н), 7,11 (дд, J=9,1, 2,0 Hz, 1Н, С3-Н), 6,81 (д, J=8,5 Hz, 2Н, С2'&6'-Н), 6,59 (м, 1Н, С5-Н), 6,13 (д, J=4,8 Hz, 1Н, NH) и 2,74 (д, J=4,8 Hz, 3Н, N-СН₃). ¹³С ЯМР (101 MHz, d₆-dMCO) δ, м.д.: 159,3 (С-ОН), 151,6 (C6-N), 148,0 (С9), 142,4 (С4'), 134,6 (С4-Н), 129,9 (С7-Н), 129,0 (С10), 128,3 (С3-Н'&С5'-Н), 122,1 (С8-Н), 118,4 (С3-Н), 116.,1 (С2'-Н&С6'-Н), 101,2 (С5-Н) и 30,3 (N-СН₃).

Стадия (f) 3-(4-(6-(Метиламино)хинолин-2-ил)фенокси)-2-((тетрагидро-2Н-пиран-2-ил)окси)пропил-4-метилбензолсульфонат

4-(6-(Метиламино)хинолин-2-ил)фенол [Стадия (е), 300 мг, 1,2 ммоль] и карбонат калия (215 мг, 1,56 ммоль) смешивали в круглодонной колбе объемом 25 мл, снабженной резиновым прижимным колпачком и резервуаром с азотом. Добавляли сухой ДМФА (10 мл), а затем 2-((тетрагидро-2Н-пиран-2-ил)окси)пропан-1,3-диил-бис(4-метилбензолсульфонат) (581 мг, 1,2 ммоль) [Oh et а/, Nucl. Med. Biol., 32(8), 899-905 (2005)], смесь энергично перемешивали и нагревали при температуре внешнего нагрева 90°С. После 22 ч охлаждали, хотя по данным ТСХ реакция не завершилась. Тем не менее, добавляли ледяную воду (30 мл) и органическую фазу экстрагировали этилацетатом (3×15 мл). Объединенные органические фракции промывали водой (2×15 мл), раствором соли (15 мл) и пропускали через сепаратор фаз и упаривали. ТСХ (ЕtOАс : петролейный эфир 1:1) и ЖХ-МС показали 2 основных пика: исходного материала и продукта реакции. Путем адсорбции на силикагеле из смеси этилацетата и ацетонитрила и очистки методом хроматографии на силикагеле при элюировании смесью петролейный эфир (А): этилацетат (В) (10-100%В, 50 г, 20 CV, 40 мл/мин) получили основной пик, относящийся к продукту реакции, но загрязненный исходным материалом. Путем повторной очистки методом хроматографии на силикагеле при элюировании смесью дихлорметан (А): этилацетат (В) (20-60%В с постоянной долей 21% на начальной стадии элюирования, 25 г, 25 CV, 40 мл/мин) с образованием чистого продукта в виде твердого вещества желтого цвета (65 мг, 10%).

ЖХ-МС выч. для C₃₁H₃₄N₂O₆S 562,2; получено 563,0 [М+Н]+.

¹Н ЯМР (400 MHz, CDCl₃) δ, м.д.: 8,02 (м, 2Н, С3'-Н&С5'-Н), 7,96 (д, J=8,6 Hz, 1Н, С7-Н), 7,90 (д, J=9,1 Hz, 1Н), 7,77 (м, 2Н), 7,69 (д, J=8,6 Hz, 1Н), 7,26 (м, 2Н), 7,08 (дд, J=9,0, 2,6 Hz, 1Н), 6,89 (м, 2Н), 6,68 (д, J=2,5 Hz, 1Н), 4,81 (т, J=3,3 Hz, 1Н), 4,40-3,94 (м, 3Н), 2,99-2,89 (с, 1Н), 2,37 (с, 3Н, Ar-СН₃), 1,86-1,63 (м, 2Н), 1,61-1,44 (м, 3Н). ¹³С ЯМР (101 MHz, CDCl₃) δ, м.д.: 158,9, 158,8, 152,6, 147,1, 145,0, 143,1, 134,6, 133,3, 132,6, 130,4, 130,0, 129,9, 128,9, 128,3, 128,1, 128,0, 121,5, 118,8, 114,8, 102,4, 99,1, 98,5, 72,7, 72,3, 69,4, 69,1, 66,9, 66,2, 62,9, 62,3, 60,5, 30,8, 30,6, 30,5, 25,4, 21,8, 21,2, 19,5, 19,1 и 14,3.

Пример 2: Влияние температуры на автоматический радиосинтез соединения 1

[¹⁸F]-фторид получали с помощью GE PETtrace циклотрона с целью из серебра путем [¹⁸O](p,n) [¹⁸F] ядерной реакции. Использовали общие объемы целей 3,2-4,8 мл. Радиоактивный фторид захватывали на Waters QMA картридже (предварительно обработанном карбонатом калия) и элюировали [¹⁸F]-фторид раствором TBAF бикарбоната (0,75 М, 160 мкл) в ацетонитриле (640 мкл). Использовали азот для продвижения раствора с QMA картриджа в реакционный сосуд. [¹⁸F]-фторид сушили в течение 9 минут при 120°С под постоянным током азота и вакуумом.

Для изучения влияния предполагаемого диапазона температур в ПЭТ ячейке на эффективность процесса твердофазной экстракции (ТФЭ) испытания по радиосинтезу проводили при температуре верхней границы диапазона (35°С) с одним ТФЭ картриджем с tC18+производства Waters.

Кассету вставляли в FASTlab устройство для синтеза (GE Healthcare). [¹⁸F]-фторид переносили через впускное отверстие для радиоактивного вещества FASTlab кассеты с помощью вакуума. Радиоактивное вещество переносили из впускного отверстия для радиоактивных веществ в предварительно нагретый QMA картридж, в котором был захвачен [¹⁸F], и пропускали через него воду в ¹⁸O флакон для возврата воды, используя комбинацию N₂ для продавливания и вакуум для вытягивания. После перенесения элюента, содержащего ¹⁸F-радиоактивное вещество, в реакционный сосуд растворители упаривали досуха. Упаривание проводили при нагревании под током азота и под вакукумом.

К сухому остатку добавляли прекурсор 1 (1,8 мл раствора в ДМСО с концентрацией 1,5 мг/мл). Нуклеофильное замещение проводили в закрытом сосуде при 130°С, в котором тозильную группу прекурсора замещали на ¹⁸F-ионы. После мечения раствор охлаждали до 70°С. Тетрагидропиранилированное промежуточное соединение превращали в соединение 1 путем удаления защитной группы ТНР. Снятие защиты проводили в реакционном сосуде путем добавления водного раствора HCl (0,35 мл разбавленной 4М HCl в 0,82 мл воды), нагревания при 90°С в течение 35 секунд с последующим быстрым охлаждением путем добавления 4%-ного водного раствора аммиака (1,4 мл).

Конечное соединение 1 получали в смеси ДМСО/водная смесь и перед загрузкой в два последовательно расположенных ТФЭ картриджа с tC18+производства Waters доводили до смеси с соотношением водной фазы к органической 80:20.

Анализ фракций 40% ацетонитрильного промывного объема, собранных из FASTlab™, вкупе со сниженным радиохимическим выходом показал существенную потерю радиофармпрепарата. Файлы журнала регистрации работы GE FASTlab™ использовали для того, чтобы определить, что очень небольших объемов для промывания будет достаточно для полного элюирования радиофармпрепарата при 35°С.

Пример 3: Автоматический синтез соединения 1

Радиосинтез из Примера 2 адаптировали путем использования третьего картриджа с tC18+производства Waters, добавленного в GE FASTlab™ кассету, и эту установку испытывали в диапазоне температур от 19,3°С до 37,0°С. Фиг. 1 иллюстрирует используемую установку картриджей, в которой 1 обозначает впускное отверстие для радиоактивных веществ, 2 - буферный объем, 3 - источник N₂, каждый из 4a-j - клапан, 5 - выходящий поток, 6 - реакционный сосуд, 7-10 - места расположения реагентов, где 7 - прекурсор, 8 - 4М HCl, 9-4%-ный раствор аммиака, 10 - вода и 11 - свободный порт. Номер позиции 12 обозначает три картриджа с tC18+ производства Waters, 13 - выпускное отверстие для готового препарата, 14 - бутылка для отходов, 15-40% MeCN и 16-100% EtOН.

Конечное соединение 1 получали в смеси ацетонитрил/водная смесь и перед загрузкой в три последовательно расположенных ТФЭ картриджа с tC18+ производства Waters доводили до смеси с соотношением водной фазы к органической 80:20. Перед элюированием соединения 1 этанолом ТФЭ картриджи промывали водой и 10,6 мл 40% водного ацетонитрила для удаления примеси А.

Полученное соединение 1 имело общее химическое содержание 5-10 мкг/мл и радиохимическую чистоту (РХЧ) в диапазоне 92-97% с удельной радиоактивностью 100-1000 ГБк/мкмоль при радиоактивности исходного ¹⁸F в диапазоне 40-60 ГБк. Кроме того, при исследовании ТФЭ промывных фракций (путем отбора образцов и анализа информации, полученной от детекторов радиоактивности, в файле журнала регистрации работы GE FASTlab™), заметили, что потери готового препарата были незначительными и, следовательно, достигали хорошего радиохимического выхода (RCY). Не наблюдали, что на величины химического содержания, радиохимического выхода и удельной радиоактивности повлияло добавление третьего ТФЭ картриджа.

Пример 4: Автоматический радиосинтез соединений 2 и 3

Схему кассеты на Фиг. 2 применяли для синтеза соединений 2 и 3. На Фиг. 2 1 обозначает впускное отверстие для радиоактивных веществ, 2 - буферный объем, 3 - источник N₂, каждый из 4a-j - кран, 5 - выходящий поток, 6 - реакционный сосуд, 7-10 - места расположение реагентов, где 7 - прекурсор (соответственно, прекурсор 3 для соединения 2 и прекурсор 4 для соединения 3), 8 - ДМСО, 9 - 4М HCl, 10 - вода и 11 - 4%-ный раствор аммиака. Номер позиции 12 обозначает три Waters tC18+ картриджа, 13 - выпускное отверстие для готового препарата, 14 - бутыль для слива, 15 - MeCN (соответственно, 40% и 28,5% для соединения 2 и соединения 3) и 16 - 100% ЕtOН. Прекурсоры 2 и 4 получали с помощью способов, аналогичных описанному для прекурсора 1 (т.е. как в способах, описанных Okamura et al J. Nucl. Med., 54(8), 1420-1427 (2013)).

Для соединения 2 потребовалось 11 мл 40%-ного MeCN для получения общего химического содержания 0,1-1,9 мкг/мл в диапазоне температур 21°С-39°С. Выход 42-57%, скорректированный по данным количественного анализа, получали при использовании 4 мг прекурсора. РХЧ составляла более 90% при исходной активности 60 ГБк или менее.

Для соединения 3 потребовалось 11,5 мл примерно 28,5%-ного MeCN для получения химического содержания менее 1,0 мкг/мл в диапазоне температур 20-30°С. Выходы 20-25%, скорректированные по данным количественного анализа, получали при использовании 3 мг прекурсора. Для этого соединения исходную радиоактивность увеличивали до 100 ГБк без какого-либо воздействия на РХЧ, демонстрируя РХЧ более 98%. Однако ТФЭ очистка работает в более умеренном по сравнению с ТНК5317 диапазоне температур. Примерно при 25°С и ниже продукт захватывается на втором ТФЭ картридже и элюируется во флакон для готового препарата, а примерно при 26-30°С продукт захватывается на третьем ТФЭ картридже перед тем, как элюироваться во флакон для готового препарата. Выше 30°С часть готового препарата вымывается в слив и получаемый в результате выход, таким образом, снижается. Следовательно, рабочая температура для ТНК5351 составляет 20-30°С.

1. Автоматический способ получения ¹⁸F-меченого радиофармпрепарата формулы (II), включающий:

(i) обеспечение устройства для автоматического синтеза, которое содержит микропроцессор и сменную кассету одноразового применения, которая содержит реакционный сосуд, источник растворителей, подходящих для получения и очистки указанного радиофармпрепарата, три колонки для твердофазной экстракции с С18 обращенной фазой и источник прекурсора формулы (I):

(ii) регулируемое микропроцессором перенесение указанного прекурсора формулы (I) со стадии (i) в указанный реакционный сосуд с последующей реакцией указанного прекурсора с [¹⁸F]-фторидом в подходящем растворителе и удаление защитной группы Pg¹ с получением ¹⁸F -меченого радиофармпрепарата формулы (II):

где A выбран из:

, или ,

Х¹ и Х² независимо представляют собой Х^a или Х^b группу,

Х³ представляет собой Х^a или Х^с группу,

Х^a представляет собой –NR¹R²,

Х^b представляет собой

,

Х^с представляет собой ,

R¹ и R² независимо представляют собой H или C_1-4 алкил, или R¹ и R² совместно с атомом N и возможно фенильным кольцом, к которому они присоединены, представляют собой 5- или 6-членное азотосодержащее алифатическое или гетероароматическое кольцо, возможно включающее один дополнительный гетероатом, выбранный из -O- , -S-, =N- и –NR^a-, где R^a представляет собой H или C_1-4 алкил,

R³ представляет собой C_1-4 алкил, C_1-4 галогеналкил, C_5-8 арил или C_6-12 аралкил,

Pg¹ представляет собой защитную группу спиртовой функции,

при условии, что в формуле (I) присутствует одна Х^b группа, а в формуле (II) присутствует одна Х^с группа;

(iii) регулируемая микропроцессором очистка методом твердофазной экстракции ¹⁸F-меченого радиофармпрепарата формулы (II) со стадии (ii) с помощью колонок для твердофазной экстракции и растворителя(ей) указанной кассеты,

при этом способ проводят при температуре от 15 до 40ºC с тремя колонками для твердофазной экстракции и при условии, что указанная очистка не включает ВЭЖХ.

2. Способ по п. 1, в котором стадию (ii) проводят путем:

(a) реакции прекурсора формулы (I) с [¹⁸F]-фторидом в подходящем растворителе с образованием ¹⁸F-меченого промежуточного соединения формулы (III):

где A1 выбран из:

, или ,

каждый Х⁴ и Х⁵ независимо представляет собой Х^a или Х^d группу,

где Х^d представляет собой

,

при условии, что в формуле (III) присутствует одна Х^d группа,

а затем осуществляют

(b) удаление защитной группы Pg¹ из указанного промежуточного соединения с получением ¹⁸F -меченого радиофармпрепарата формулы (II).

3. Способ по п. 1 или 2, где Х² представляет собой Х^b, так что прекурсор имеет формулу (IA):

а готовый радиофармпрепарат имеет формулу IIA:

где A² выбран из:

, или ,

где Х^а такой же, как указано в п. 1.

4. Способ по п. 3, в котором прекурсор представляет собой S-энантиомер формулы (IB):

а готовый радиофармпрепарат представляет собой S-энантиомер формулы (IIB):

5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором A представляет собой A² группу формулы:

.

6. Способ по п. 5, в котором –NR¹R² представляет собой –NHCH₃ или –N(CH₃)₂.

7. Способ по п. 1, в котором колонки для твердофазной экстракции с С18-обращенной фазой представляют собой C18-силикагель.

8. Способ по любому из пп. 1 или 7, в котором колонки для твердофазной экстракции сначала промывают водным, смешиваемым с водой органическим растворителем для удаления примесей, а затем элюируют этанолом для извлечения радиофармпрепарата формулы (II).

9. Способ по любому из пп. 1, 7 или 8, дополнительно включающий:

(iv) возможное разбавление очищенного [¹⁸F]-радиофармпрепарата формулы (II) со стадии (iii) биосовместимым носителем,

(v) асептическое фильтрование возможно разбавленного раствора со стадии (iv) с получением радиофармацевтической композиции, содержащей указанный радиофармпрепарат.

10. Способ очистки ¹⁸F-меченого радиофармпрепарата формул (II), (IIA) или (IIB), указанного в любом из пп. 1-6, который заключается в способе очистки методом твердофазной экстракции, указанном в любом из пп. 1, 7 или 8.

11. Сменная кассета одноразового применения для осуществления автоматического способа по п. 1, которая содержит реакционный сосуд, источник растворителей, подходящих для получения и очистки ¹⁸F-меченого радиофармпрепарата формулы (II), три колонки для твердофазной экстракции с С18-обращенной фазой и источник прекурсора формулы (I).

12. Кассета по п. 11, в которой колонки для твердофазной экстракции с С18-обращенной фазой представляют собой C18-силикагель.

13. Применение устройства для автоматического синтеза, которое содержит сменную кассету одноразового применения по п. 11 и микропроцессор для регулирования работы указанного устройства для синтеза, для осуществления способа получения по любому из пп. 1-9 или способа очистки по п. 10.

14. Применение кассеты по п. 11 для осуществления способа получения по любому из пп. 1-9 или способа очистки по п. 10.