一酸化炭素同位体を用いる鈴木カップリング反応によるケトン及びアミンの炭素同位体の標識合成方法
炭素同位体で標識した一酸化炭素を用いる鈴木カップリング反応を介したカルボニル化により炭素同位体で標識したケトン及びアミンを合成する方法及び試薬が提供される。得られた炭素同位体で標識したケトン及びアミンは、特に陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）に使用される放射線医薬品として有用である。ＰＥＴ研究用の関連キットも提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陽電子放出核種で標識した生物活性化合物を含む、診断剤及び放射線診断剤に関する。本発明は更に、標識合成における一酸化炭素同位体の使用方法に関する。より具体的には、本発明は、最初の［１１Ｃ］二酸化炭素混合気体から［１１Ｃ］一酸化炭素の濃度が高い混合気体を製造し、鈴木カップリング反応を介したカルボニル化によるケトン及びアミンの標識合成に製造された混合気体を使用する方法に関する。本発明の放射標識されたケトン及びアミンは、具体的には陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）に使用される放射線医薬品として有用である。
【背景技術】
【０００２】
短寿命の陽電子放出核種（例えば１１Ｃ、ｔ１／２＝２０．３分）で標識したトレーサーは、各種の非侵襲的ｉｎ ｖｉｖｏ研究に陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）との組合せで頻繁に使用される。標識物質の放射能、短い半減期、及びμＭ以下である量が理由で、これらのトレーサーの製造には特別な合成手順が必要である。これらの手順の考案に重要な部分を占めるのが、新規の１１Ｃ標識前駆体の開発及び取扱いである。これは新種の化合物を標識するのに重要であるばかりでなく、異なる位置で所与の化合物を標識する可能性を高めるためにも重要である。
【０００３】
過去２０年間で、一酸化炭素を用いるカルボニル化反応は著しい発展を遂げた。パラジウム触媒を用いるカルボニル化カップリング反応などの方法の近年の発展は、一酸化炭素を異なるカルボニル化合物に変換する穏健で効率的な手段を提供してきた。
【０００４】
生物活性物質がカルボニル基、又はカルボニル基から誘導可能な官能基をしばしば含むため、［１１Ｃ］一酸化炭素を用いるカルボニル化反応はＰＥＴトレーサー合成において最も有益である。この合成は大部分の官能基に対して許容的であるため、カルボニル化段階で錯体構築ブロックを集積して目標化合物を得ることができる。これは、反応順序において非標識基質を標識前駆体とできるだけ遅く組み合わせて合成時間を減少させ、それにより未補正の放射化学収量を最適化しなければならないＰＥＴトレーサー合成で特に有益である。
【０００５】
化合物を１１Ｃで標識する場合、比放射能を最大化することが通常は重要である。これを実現するには、同位体希釈及び合成時間を最小限に抑える必要がある。［１１Ｃ］二酸化炭素を標識反応に使用する場合、空気中の二酸化炭素からの同位体希釈が重要なことがある。一酸化炭素の反応性が低く、空気中濃度が低い（ＣＯ２の３．４×１０４ｐｐｍに対して０．１ｐｐｍ）ため、［１１Ｃ］一酸化炭素を使用することでこの問題は減少する。
【０００６】
亜鉛、木炭又はモリブデンなどの還元剤を含む加熱カラムを用いた、［１１Ｃ］二酸化炭素からの［１１Ｃ］一酸化炭素の合成が、いくつかの刊行物に既に記載されている。［１１Ｃ］一酸化炭素はヒトにおけるトレーサー実験に適用された最初の１１Ｃ標識化合物の１つであったが、最近までＰＥＴトレーサーの製造には実際に使用されていなかった。この１つの理由は、［１１Ｃ］一酸化炭素の溶解度が低く、反応速度が比較的遅いことにより、反応媒体中での捕捉効率が低くなるためである。［１１Ｃ］ヨウ化メチル、［１１Ｃ］シアン化水素又は［１１Ｃ］二酸化炭素などの前駆体を用いる一般的手順は、気相の放射能を移動し、気体流を反応媒体に通すことにより放射能を捕捉することである。最近まで、標識合成で［１１Ｃ］一酸化炭素を取扱う上でこれが唯一実施可能な手段であった。このアプローチでは、［１１Ｃ］一酸化炭素を用いる標識合成の主要部分は、非常に低い収量を与えるか、完全に失敗することが予測され得る。
【０００７】
高圧技術（３００バール超）を用いる実用的に有益な１１Ｃ標識合成の例はわずかしかない。原則として、高圧は、反応速度を高め、試薬の量を最小限に抑えるために利用することができる。このアプローチの１つの問題は、どのようにして標識前駆体を小さな高圧反応器に閉じ込めるかである。もう１つの問題は、反応器の構成である。一般的なカラム型の反応器を用いる場合（即ち各端部にチューブを取り付けた円筒）、気相は実際に、加圧により液相から効率的に排除される。その理由は、気相が圧縮された形態で、バルク量の液体試薬から取り付けられたチューブに逃れるためである。
【０００８】
コールドトラップ技術は、特に［１１Ｃ］一酸化炭素の場合、１１Ｃ標識前駆体の取扱いに広く使用されている。しかし、この手順は単一の段階でしか行われず、標識化合物は常に、コールドトラップの加熱と同時に連続気体流中に放出されていた。更に、標識化合物を捕捉するのに使用される材料の体積は、標識化合物が移動された系に比較して大きかった。したがって、標識化合物のラジカル濃縮及び合成システムの小型化にこの技術を用いるというオプションは検討されなかった。このことは、１１Ｃ標識化合物の量が通常、２０〜６０ｎｍｏｌの範囲であるという事実に鑑みて特に注目に値する。
【０００９】
［１１Ｃ］一酸化炭素の製造及び使用に関する近年の技術的発展により、この化合物が標識合成で有用になった。国際公開第０２／１０２７１１号には、最初の二酸化炭素同位体混合気体から一酸化炭素同位体の濃度が高い混合気体を製造し、それを使用するためのシステム及び方法が記載されている。［１１Ｃ］一酸化炭素は、サイクロトロンで製造された［１１Ｃ］二酸化炭素から高い放射化学収量で得ることができ、高い比放射能を有する目標化合物を得るのに使用することができる。この反応器は、上記の問題点を克服しており、パラジウム又はセレンを媒介した反応における［１１Ｃ］一酸化炭素を用いた１１Ｃ標識化合物の合成に有用である。このような方法で、様々なカルボニル化合物を標識することができる（Ｋｉｌｈｌｂｅｒｇ，Ｔ．；Ｌａｎｇｓｔｒｏｍ，Ｂ．Ｊ．，Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．６４，１９９９，９２０１−９２０５；Ｋｉｈｌｂｅｒｇ，Ｔ．，Ｋａｒｉｍｉ，Ｆ．，Ｌａｎｇｓｔｒｏｍ，Ｂ．，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．６７，２００２，３６８７−３６９２）。
【００１０】
このような標識カルボニル化合物は、ＰＥＴで使用される多くの薬学的に重要なトレーサーの合成に道を開いた。ケトンが生物学的に重要な分子の構築ブロックとして広く使用され、炭素同位体を用いた標識により反応前駆体又はＰＥＴトレーサーとして使用されることは注目に値する。多くの医薬品の生物活性はアミン官能基に依存するため、アミンは重要なクラスの化合物である。したがって、炭素同位体で標識したアミンは、重要で有用なＰＥＴトレーサーとして使用することができる。
【００１１】
求電子剤、一酸化炭素及び有機水素化スズ（スティレカップリング）又は有機ホウ素化合物（鈴木カップリング）を用いた遷移金属を触媒とするカルボニル化は、ケトンの合成に多く使用されるアプローチである。１１Ｃ標識化学反応では、スティレカルボニル化は多くの研究が行われてきたが、鈴木カルボニル化が用いられるのは稀であった。例えば、スティレカップリングは一連の１１Ｃ標識ケトンの合成に使用されてきた（Ｌｉｎｄｓｔｒｏｍ，Ｐ．，Ｋｉｈｌｂｅｒｇ，Ｔ．，Ｌａｎｇｓｔｒｏｍ，Ｂ．，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ．１，１９９７，２７０１−２７０６）。しかし、このようなアプローチを使用する上で１つの欠点は、毒性の高い有機水素化スズ化合物の使用である。
【００１２】
これとは別に、有機ホウ素及びヨードベンゼンを用いた１１Ｃ標識ベンゾフェノンの合成（鈴木カップリング）が報告された（Ｚｅｉｓｌｅｒ，Ｓ．，Ｎａｄｅｒ，Ｍ．Ｔｈｅｏｂａｌｄ，Ａ．ａｎｄ Ｏｂｅｒｄｏｒｆｅｒ，Ｆ．，Ａｐｐｌ，Ｒａｄｉａｔ．Ｉｓｏｔ．１９９７，４８，１０９１−１０９５）。しかし、この報告で使用された［１１Ｃ］一酸化炭素の製造方法は、上記の低い比放射能という欠点がある。したがって、鈴木カップリング反応で使用される比放射能を増大させることが必要である。
【００１３】
１１Ｃ標識アミンの効率的な合成方法も未検討である。以前、カルボン酸及び［１１Ｃ］ハロゲン化マグネシウムカルボキシレートの還元アミン化による１１Ｃ標識アミンの合成に関する１つの報告が刊行された（Ｐｅｒｒｉｏ−Ｈｕａｒｄ，Ｃ．ｅｔ ａｌ，Ｊ．Ｃｈｅ．Ｓｏｃ．Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ．１，２０００，３１１−３１６）。但し、このような方法では［１１Ｃ］二酸化炭素が標識前駆体として使用される。そのため、このような方法は最適ではない。
【００１４】
したがって、［１１Ｃ］一酸化炭素を用いて、反応前駆体又はＰＥＴトレーサーとしての炭素同位体で標識したケトン及びアミンを合成する、新規の改善された方法が必要である。この方法は、有用なＰＥＴトレーサーの調製において［１１Ｃ］一酸化炭素の有用性を更に高めることになろう。
【００１５】
本明細書での参考文献の議論又は引用は、そのような参考文献が本発明の先行技術であることを承認するものではない。
【特許文献１】国際公開第０２／１０２７１１号
【非特許文献１】Ｋｉｌｈｌｂｅｒｇ，Ｔ．；Ｌａｎｇｓｔｒｏｍ，Ｂ．Ｊ．，Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．６４，１９９９，９２０１−９２０５
【非特許文献２】Ｋｉｈｌｂｅｒｇ，Ｔ．，Ｋａｒｉｍｉ，Ｆ．，Ｌａｎｇｓｔｒｏｍ，Ｂ．，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．６７，２００２，３６８７−３６９２
【非特許文献３】Ｌｉｎｄｓｔｒｏｍ，Ｐ．，Ｋｉｈｌｂｅｒｇ，Ｔ．，Ｌａｎｇｓｔｒｏｍ，Ｂ．，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ．１，１９９７，２７０１−２７０６
【非特許文献４】Ｚｅｉｓｌｅｒ，Ｓ．，Ｎａｄｅｒ，Ｍ．Ｔｈｅｏｂａｌｄ，Ａ．ａｎｄ Ｏｂｅｒｄｏｒｆｅｒ，Ｆ．，Ａｐｐｌ，Ｒａｄｉａｔ．Ｉｓｏｔ．１９９７，４８，１０９１−１０９５
【非特許文献５】Ｐｅｒｒｉｏ−Ｈｕａｒｄ，Ｃ．ｅｔ ａｌ，Ｊ．Ｃｈｅ．Ｓｏｃ．Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ．１，２０００，３１１−３１６
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、
（ａ）その底面に液体入口及び気体入口を有する高圧反応室を用意する段階と、
（ｂ）遷移金属錯体と混合された、トリフレート、ボロン酸を含む標識すべき溶液を用意する段階と、
（ｃ）気体入口を通じて反応室に一酸化炭素同位体の濃度が高い混合気体を導入する段階と、
（ｄ）液体入口を通じて反応室に、遷移金属錯体と混合された前記溶液を高圧で導入する段階と、
（ｅ）標識合成が行われている所定時間待機する段階と、
（ｆ）反応室から標識ケトンを除去する段階とを含む、鈴木カップリング反応を介したケトンの標識合成方法を提供する。
【００１７】
本発明はまた、本発明の方法により合成される炭素同位体で標識したケトンを提供する。
【００１８】
本発明は更に、アミン、ＴｉＣｌ４及びＮａＢＨ３ＣＮを用いて本発明の方法により得られる炭素同位体で標識したケトンを還元アミン化する段階を含む、アミンの標識合成方法を提供する。
【００１９】
更に他の実施形態では、本発明はまた、本発明の方法により合成される炭素同位体で標識したアミンを提供する。更に他の実施形態では、本発明は、このような［１１Ｃ］標識ケトン及び／又はアミンを含む、ＰＥＴトレーサーとして使用されるキットを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の１つの目的は、先行技術の装置の欠点を克服する標識合成における、一酸化炭素同位体を製造するための方法及びシステム、並びに一酸化炭素同位体の使用を提供することにある。これは本発明に記載の方法及びシステムにより実現される。
【００２１】
このような方法及びシステムの１つの利点は、一酸化炭素同位体を標識生成物に、ほぼ定量的に転換できることである。
【００２２】
本方法及びシステムには他にもいくつかの利点がある。高圧技術により、ジエチルエーテルなどの低沸点溶媒を高温（例えば２００℃）で使用することが可能になる。気体の分散を妨げる材料からなる閉鎖系の使用により、感受性の高い化合物の安定性が増大し、適正製造規範（ＧＭＰ）の点でも有利になることがある。
【００２３】
得られる標識化合物が高濃度であり、合成システムの小型化により自動化、迅速な合成及び精製、並びに同位体希釈を最小限に抑えることによる比放射能の最適化が促進されるという、更なる他の利点も得られる。
【００２４】
本発明で例示するように、最も重要なのは、完全に新規の合成の可能性が開かれることである。
【００２５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００２６】
本出願を通じて使用される炭素同位体という用語は、１１Ｃを意味することが好ましいが、所望であれば１１Ｃを１３Ｃ及び１４Ｃなど他の炭素同位体に置き換えることができると理解されたい。
【００２７】
図１は、第１に一酸化炭素同位体の濃度が高い混合気体の製造、第２に標識合成手順を含む本発明の方法に関するフローチャートを示す図である。より詳しくは、本方法の製造部分は以下の段階を含む。
【００２８】
・以下に詳述する種類の好適なキャリアガス中の二酸化炭素同位体を用意する段階。
【００２９】
・以下に詳述する反応装置内に前記混合気体を導入することで二酸化炭素同位体を一酸化炭素同位体に転換する段階。
【００３０】
・一酸化炭素同位体でもキャリアガスでもなく二酸化炭素同位体が捕捉される二酸化炭素除去装置内に転換された混合気体を注ぎ込むことで微量の二酸化炭素同位体を除去する段階。二酸化炭素除去装置は以下に詳述する。
【００３１】
・前記キャリアガスではなく一酸化炭素同位体が捕捉される一酸化炭素捕捉装置内に一酸化炭素同位体を捕捉する段階。一酸化炭素捕捉装置は以下に詳述する。
【００３２】
・前記捕捉装置から前記捕捉された一酸化炭素同位体を放出することにより、ある体積の一酸化炭素同位体の濃度が高い混合気体を得る段階。
【００３３】
最初の二酸化炭素同位体の混合気体が、二酸化炭素同位体、及び窒素などの、同様な分子特性等が理由で一酸化炭素のキャリアガスとして適さない第１のキャリアガスで構成される場合、製造段階は、最初の二酸化炭素同位体の混合気体のキャリアガスを変更する段階を更に含んでいてもよい。より詳しくは、Ｈｅ、Ａｒなどの好適な第２のキャリアガス中の二酸化炭素同位体を用意する段階は、以下の段階を含む。
【００３４】
・前記第１のキャリアガスではなく二酸化炭素同位体が捕捉される二酸化炭素捕捉装置内に最初の二酸化炭素同位体の混合気体を流し込む段階。二酸化炭素捕捉装置は以下に詳述する。
【００３５】
・前記二酸化炭素捕捉装置を前記第２のキャリアガスで洗い流して前記第１のキャリアガスの残りを除去する段階。
【００３６】
・前記好適な第２のキャリアガス中の前記捕捉された二酸化炭素同位体を放出する段階。
【００３７】
製造段階に続くことができる標識合成段階では、製造された一酸化炭素同位体の濃度が高い混合気体を標識反応物として利用する。より詳しくは、標識合成段階は以下の段階を含む。
【００３８】
・その底面に液体試薬入口及び標識反応物入口を有する高圧反応室を用意する段階。反応室は以下に詳述する。
【００３９】
・遷移金属錯体と混合された、トリフレート、ボロン酸を含む標識すべき溶液を用意する段階。
【００４０】
・標識反応物入口を通じて反応室に一酸化炭素同位体の濃度が高い混合気体を導入する段階。
【００４１】
・液体試薬入口を通じて反応室に、遷移金属錯体と混合された前記溶液を高圧で導入する段階。
【００４２】
・標識合成が行われている所定時間待機する段階。
【００４３】
・反応室から標識化合物溶液を除去する段階。
【００４４】
反応を促進するために、標識すべき物質は臭化リチウムを更に含んでいてもよい。遷移金属錯体はパラジウム錯体であることが好ましい。
【００４５】
所定時間待機する段階は、標識合成が促進されるように反応室の温度を調整する段階を更に含んでいてもよい。
【００４６】
図２は、本発明の［１１Ｃ］二酸化炭素製造及び標識システムを模式的に示す図である。このシステムは３つの主要ブロックで構成され、各ブロックは製造及び標識方法の３つの主要段階の１つを取扱う。
【００４７】
ブロックＡは、最初の二酸化炭素同位体の混合気体が、二酸化炭素同位体、及び一酸化炭素のキャリアガスとして適さない第１のキャリアガスで構成される場合、最初の二酸化炭素同位体の混合気体のキャリアガスを変更するために使用される。
【００４８】
ブロックＢは、二酸化炭素同位体を一酸化炭素同位体に転換し、転換された一酸化炭素同位体の混合気体を精製及び濃縮するために使用される。
【００４９】
ブロックＣは、一酸化炭素同位体の標識合成を行うために使用される。
【００５０】
二酸化炭素同位体が通常、１７ＭｅＶプロトン照射された窒素及び０．１％酸素を含む目標ガス中で１４Ｎ（ｐ，α）１１Ｃ反応を用いて生成されることにより、最初の二酸化炭素同位体の混合気体が窒素をキャリアガスとして含むという事実があるため、ブロックＡは通常必要である。しかし、窒素は分子特性において一酸化炭素に対してある種の類似性を示すため、例えば捕捉装置等において互いに分離することが困難であり、それによりこのような混合気体中での一酸化炭素同位体の濃度を上昇させることが困難である。代わりの好適なキャリアガスとしてはヘリウム、アルゴン等が挙げられる。外部の系がブロックＢ及びＣに必要な気体圧力に耐容性を示さない場合、キャリアガスの圧力（例えば１〜４バール）を変更するために使用することもできる。一代替実施形態では、最初の二酸化炭素同位体の混合気体は、二酸化炭素同位体、及び一酸化炭素のキャリアガスとして好適な第１のキャリアガスで構成され、それによりブロックＡを簡略化するか、排除さえすることができる。
【００５１】
好ましい一実施形態（図２）によれば、ブロックＡは、第１のバルブＶ１、二酸化炭素捕捉装置８及び第２のバルブＶ２で構成される。
【００５２】
第１のバルブＶ１は、最初の二酸化炭素同位体の混合気体源１２に接続される二酸化炭素入口１０、ヘリウム、アルゴン等の好適なキャリアガス源１６に接続されるキャリアガス入口１４を有する。第１のバルブＶ１は、第２のバルブＶ２の第１の入口２０に接続される第１の出口１８、及び二酸化炭素捕捉装置８に接続される第２の出口２２を更に有する。バルブＶ１は２つのモードＡ、Ｂで運転することができる。モードＡでは、二酸化炭素入口１０は第１の出口１８に接続され、キャリアガス入口１４は第２の出口２２に接続される。モードＢでは、二酸化炭素入口１０は第２の出口２２に接続され、キャリアガス入口１４は第１の出口１８に接続される。
【００５３】
第２のバルブＶ２は、第１の入口２０以外に、二酸化炭素捕捉装置８に接続される第２の入口２４を有する。第２のバルブＶ２は、廃棄物出口２６、及びブロックＢの生成物入口３０に接続される生成物出口２８を更に有する。バルブＶ２は２つのモードＡ、Ｂで運転することができる。モードＡでは、第１の入口２０は廃棄物出口２６に接続され、第２の入口２４は生成物出口２８に接続される。モードＢでは、第１の入口２０は生成物出口２８に接続され、第２の入口２４は廃棄物出口２６に接続される。
【００５４】
二酸化炭素捕捉装置８は、前記第１のキャリアガスではなく二酸化炭素を捕捉する装置であり、捕捉された二酸化炭素はその後、制御下で放出することができる。これは、冷却状態（例えば液体窒素中−１９６℃、又は液体アルゴン中−１８６℃）で二酸化炭素を選択的に捕捉し、加熱状態（例えば＋５０℃）で捕捉された二酸化炭素を放出する材料を含むカラムなどのコールドトラップを使用することで実現することが好ましい（本明細書では、「コールドトラップ」という表現は低温工学の使用に限定されない。したがって、室温で対象化合物を捕捉し、より高温でそれを放出する材料が含まれる）。好適な材料としては例えば、シリカ及びＰｏｒａｐａｃＱ（登録商標）が挙げられる。シリカカラム又はポラパックカラムの捕捉挙動は、双極子−双極子相互作用、又は場合によってはファンデルワールス相互作用に関連している。前記カラム８は、捕捉材料の体積が二酸化炭素同位体を効率的に捕捉（９５％超）する程度に大きく、捕捉された二酸化炭素のブロックＢへの移動を遅延させない程度に小さくなるように形成されていることが好ましい。ＰｏｒａｐａｃＱ（登録商標）、窒素流量１００ｍｌ／分の場合、体積は５０〜１５０μｌでなければならない。更に、二酸化炭素捕捉装置８の冷却及び加熱は、それが自動化プロセスとして、例えば自動的にカラムを液体窒素の位置まで引き下げ、そこから加熱装置に移動させることで行われるように設定できる。
【００５５】
図２の好ましい実施形態によれば、ブロックＢは、二酸化炭素同位体が一酸化炭素同位体に転換される反応装置３２、二酸化炭素除去装置３４、チェックバルブ３６、及び一酸化炭素捕捉装置３８で構成され、これらは直列に接続される。
【００５６】
好ましい実施形態では、反応装置３２は、正しい温度間隔に加熱された際に、二酸化炭素同位体を一酸化炭素同位体に転換する材料を含む反応炉である。二酸化炭素を一酸化炭素に変換する能力を有する様々な異なる材料、例えば鉛若しくはモリブデン又は同様の還元特性を有する任意の他の元素若しくは化合物を使用することができる。反応装置３２が亜鉛炉の場合、３５０〜４００℃に加熱しなければならず、温度を高精度で制御することが重要である。亜鉛の融点は４２０℃であり、亜鉛炉は、温度が４１０℃を超えた際に、おそらくは表面特性の変化により、二酸化炭素を一酸化炭素に変換する能力を急速に失う。この材料は、放射能を二酸化炭素捕捉装置８から後続の一酸化炭素捕捉装置３８に移動するのに必要な時間を最小限に抑えるような少量を使用できるように、その量に対して効率的でなければならない。炉中の材料の量は、炉中での実用的な寿命（少なくとも数日）を確保する程度に多くなければならない。亜鉛粒質物の場合、体積は１００〜１０００μｌでなければならない。
【００５７】
二酸化炭素除去装置３４は、反応装置３２を出る混合気体から微量の二酸化炭素同位体を除去するために使用される。二酸化炭素除去装置３４では、一酸化炭素同位体でもキャリアガスでもなく、二酸化炭素同位体が捕捉される。二酸化炭素除去装置３４は、ａｓｃａｒｉｔｅ（登録商標）（即ちシリカで担持された水酸化ナトリウム）を含むカラムで構成することができる。一酸化炭素同位体が通過する際に、反応装置３２で反応しなかった二酸化炭素同位体がこのカラム内に捕捉される（水酸化ナトリウムと反応して炭酸ナトリウムになる）。反応装置３２が適切に機能していないことを高い値が示すと、二酸化炭素除去装置３４の放射能が監視される。
【００５８】
二酸化炭素捕捉装置８と同様に、一酸化炭素捕捉装置３８は捕捉及び放出状態を有する。捕捉状態では、前記キャリアガスではなく一酸化炭素同位体が選択的に捕捉され、放出状態では、前記捕捉された一酸化炭素同位体が制御下で放出される。これは、モレキュラシーブなどの、シリカ又は同様の特性を有する材料を含むカラムなどのコールドトラップを用いて実現することが好ましい。このようなコールドトラップは、−１００℃未満の冷却状態、例えば液体窒素中−１９６℃又は液体アルゴン中−１８６℃で一酸化炭素を選択的に捕捉し、加熱状態（例えば＋５０℃）で捕捉された一酸化炭素を放出する。シリカカラムの捕捉挙動は、双極子−双極子相互作用、又は場合によってはファンデルワール相互作用に関連している。放射能を運ぶヘリウムが窒素を含む場合、シリカカラムの一酸化炭素同位体を捕捉する能力が減少する。これは、窒素の物性が一酸化炭素と同様であるため、シリカ上の捕捉部位をめぐって窒素が一酸化炭素と競合するためである。
【００５９】
図２の好ましい実施形態によれば、ブロックＣは、第１及び第２の反応室バルブＶ３及びＶ４、前記反応室５０、試薬バルブＶ５、注入ループ７０、並びに溶媒バルブＶ６で構成される。
【００６０】
第１の反応室バルブＶ３は、一酸化炭素捕捉装置３８に接続される混合気体入口４０、停止位置４２、回収出口４４、廃棄物出口４６、及び反応室５０の気体入口５２に接続される反応室接続口４８を有する。第１の反応室バルブＶ３は、４つの運転モードＡ〜Ｄを有する。反応室接続口４８は、モードＡでは混合気体入口４０に接続され、モードＢでは停止位置４２に接続され、モードＣでは回収出口４４に接続され、モードＤでは廃棄物出口４６に接続される。
【００６１】
反応室５０（マイクロオートクレーブ）は、気体入口５２及び液体入口５４を有し、これらは反応室の底面に端部を置くように配置される。気体入口５２は、標識が終了した後に生成物出口として使用してもよい。運転中、一酸化炭素同位体の濃度が高い混合気体が気体入口５２を通じて反応室５０に導入された後、遷移金属錯体により高圧で標識すべき溶液が液体入口５４を通じて反応室５０に入る。図３ａ及び３ｂは、２つの好ましい反応室５０の断面の模式図を示す。図３ａはかなり製造が容易な円筒状反応室である一方、図３ｂの球状反応室は、反応室の表面積と体積の比が更に抑制されるため、最も好ましい実施形態である。表面積と体積の比を最小限に抑えることで、標識生成物の回収が最適化され、表面材料との反応の可能性が最小限に抑えられる。反応室５０の「ダイビングベル構造」のため、気体入口５２と液体入口５４の両方が液体で満たされ、反応室５０が下部から上方に向けて満たされる。一酸化炭素同位体を含む気体体積はこうして捕捉され、反応混合物と十分に接触する。液体の最終圧力が元々の気体圧力の約８０倍であるため、気体の一般法則によれば、最終気体体積は液体体積の２％未満となる。こうして擬似一相系が得られる。本出願では、「擬似一相系」という用語は、２００バールを超える圧力で９６％を超える液体及び４％未満の気体を含む、表面積と体積の比が小さい閉じた体積を意味する。大部分の合成では、気相から液相への一酸化炭素の移動は、おそらく律速段階ではない。標識が終了した後、標識された体積はほぼ定量的に、反応室から内部圧力により気体入口／生成物出口５２及び位置Ｃの第１の反応室バルブＶ３を通じて移動する。
【００６２】
第２の反応室バルブＶ４は、反応室接続口５６、廃棄物出口５８、及び試薬入口６０を有する。第２の反応室バルブＶ４は、２つの運転モードＡ及びＢを有する。反応室接続口５６は、モードＡでは廃棄物入口５８に接続され、モードＢでは試薬入口６０に接続される。
【００６３】
試薬バルブＶ５は、第２の反応室バルブＶ４の試薬入口６０に接続される試薬出口６２、それらの間に注入ループ７０が接続される注入ループ入口６４及び出口６６、廃棄物出口６８、試薬源に接続される試薬入口７１、並びに溶媒入口７２を有する。試薬バルブＶ５は、２つの運転モードＡ及びＢを有する。モードＡでは、試薬入口７１が注入ループ入口６４に接続され、注入ループ出口６６が廃棄物出口６８に接続され、それにより試薬を注入ループ７０に供給することができる。モードＢでは、溶媒入口７２が注入ループ入口６４に接続され、注入ループ出口６６が試薬出口６２に接続され、それにより、高圧が溶媒入口７２に加えられた際に、注入ループ７０内に保存されている試薬を第２の反応室バルブＶ４を通じて反応室５０に押し出すことができる。
【００６４】
溶媒バルブＶ６は、試薬バルブＶ５の溶媒入口７２に接続される溶媒出口７４、停止位置７６、廃棄物出口７８、及び、溶媒供給ＨＰＬＣポンプ（高速液体クロマトグラフィー）又は０〜１０ｍｌ／分、最大４００バールの圧力で有機溶媒を供給可能な任意の液体ポンプ（図示せず）に接続される溶媒入口８０を有する。溶媒バルブＶ６は、２つの運転モードＡ及びＢを有する。モードＡでは、溶媒出口７４が停止位置７６に接続され、溶媒入口８０が廃棄物出口７８に接続される。モードＢでは、溶媒出口７４が溶媒入口８０に接続され、それにより溶媒をＨＰＬＣポンプを用いて高圧でシステムに供給することができる。
【００６５】
一酸化炭素捕捉装置３８のシリカの体積が小さいことを除けば、二酸化炭素捕捉装置８及びすべての関連する先行技術との重大な相違は、二酸化炭素の放出に用いる手順にある。一酸化炭素を一酸化炭素捕捉装置８に捕捉した後、バルブＶ３を位置ＡからＢに変えることで一酸化炭素捕捉装置３８からの流れが停止し、設定された供給気体圧力（３〜５バール）まで一酸化炭素捕捉装置３８の気体圧力が上昇する。次いで、一酸化炭素捕捉装置３８を加熱して、キャリアガス中の一酸化炭素の体積を著しく膨張させることなくシリカ表面から一酸化炭素を放出する。バルブＶ４を位置ＡからＢに変えた後、バルブＶ３を位置ＢからＡに変える。この場合、一酸化炭素は急速且つほぼ定量的に、明確に定義されたマイクロプラグで反応室５０に移動する。マイクロプラグは、対象物質（例えば１〜２０μＬ）を含む、反応室５０の体積の１０％未満の気体体積として定義される。閉じられた出口を有する小さな反応室５０へ効率的に物質移動を行うこの独自の方法は、以下の条件が必要である。
【００６６】
・以下に定義するマイクロカラム３８を使用しなければならない。捕捉材料（例えばシリカ）の体積は、一酸化炭素同位体を効率的に（９５％超）捕捉できる程度に大きくなければならず、一酸化炭素同位体の濃度を最大限にできる程度に小さくなければならない（後続の反応器５０の体積の１％未満）。シリカ及び反応室５０体積２００μｌの場合、シリカ体積は０．１〜２μｌでなければならない。
【００６７】
・シリカカラムと反応室５０を接続するチューブ及びバルブのデッドボリュームを最小限に抑えなければならない（マイクロオートクレーブ体積の１０％未満）。
【００６８】
・キャリアガスの圧力を移動前の反応室５０中圧力（１気圧）の３〜５倍にしなければならない。
【００６９】
具体的な好ましい一実施形態の仕様では、材料及び成分を以下のように選択する。Ｖａｌｃｏ（登録商標）、Ｒｅｏｄｙｎｅ（登録商標）又はＣｈｅｍｉｎｅｒｔ（登録商標）の高圧バルブを使用する。外径１／１６インチのステンレスチューブを使用する。但し、ポラパックカラム８、シリカカラム３８、及び反応室５０への接続部には、並進運動を促進するため外径１／３２インチのステンレスチューブを使用する。Ｖ１、Ｖ２及びＶ３の接続部の内径は０．２〜１ｍｍでなければならない。この要件は、内径が、システムを通じてＨｅの最適流量（２〜５０ｍｌ／分）が得られる可能性を妨げない程度に大きく、ポラパックカラム８からシリカカラム３８への放射能の移動に必要な時間を長くしない程度に小さくなければならないということである。Ｖ３とオートクレーブの接続部のデッドボリュームは最小限に抑えなければならない（オートクレーブ体積の１０％未満）。接続部の内径（０．０５〜１ｍｍ）は最適なＨｅ流量（２〜５０ｍｌ／分）を可能にする程度に大きくなければならない。Ｖ４とＶ５の接続部のデッドボリュームはオートクレーブ体積の１０％未満でなければならない。
【００７０】
カラム８がポラパックカラムの場合、ＰｏｒａｐａｃＱ（登録商標）で充填され、ステンレススクリーンを取り付けたステンレスチューブ（外径＝１／８インチ、内径＝２ｍｍ、長さ＝２０ｍｍ）で構成されることが好ましい。シリカカラム３８は、端部に空洞（深さ＝１ｍｍ、高さ＝１ｍｍ、体積＝０．８μｌ）を有するステンレスチューブ（外径＝１／１６インチ、内径＝０．１ｍｍ）で構成されることが好ましい。空洞は、ＧＣ固定相型のシリカ粉末（１００／８０メッシュ）で充填されている。カラムの端部はステンレススクリーンに取り付けられる。
【００７１】
様々な異なる材料が捕捉装置に使用できることに留意されたい。ＧＣ材料を選ぶ場合、基準は、良好な遅延、並びに二酸化炭素及び一酸化炭素の各々に対する良好なピーク形状でなければならない。後者は、放射能の最適な回収を確実にする。
【００７２】
上記に例示したシステムを用いる炭素同位体の製造方法を以下に詳述する。
【００７３】
システムの準備は段階１〜５により行う。
【００７４】
１．Ｖ１を位置Ａに、Ｖ２を位置Ａに、Ｖ３を位置Ａに、Ｖ４を位置Ａにし、ヘリウム流の最大圧力を５バールにする。この設定により、ヘリウム流は、［１１Ｃ］二酸化炭素捕捉カラム、亜鉛炉、［１１Ｃ］一酸化炭素捕捉カラム、反応室５０を通ってＶ４から出ていく。システムが調節され、反応室５０から溶媒が除去されて、ヘリウムがシステムを１０ｍｌ／分以上で流れることができることが確認可能になる。
【００７５】
２．亜鉛炉を作動させ、４００℃に設定する。
【００７６】
３．［１１Ｃ］二酸化炭素及び［１１Ｃ］一酸化炭素捕捉カラムを液体窒素で冷却する。−１９６℃で、ポラパック及びシリカカラムは、二酸化炭素同位体及び一酸化炭素同位体を各々効率的に捕捉する。
【００７７】
４．Ｖ５を位置Ａ（充填）にする。Ｖ５に取り付けた注入ループ（２５０μｌ）に反応混合物を充填する。
【００７８】
５．ＨＰＬＣポンプを、新たに蒸留したＴＨＦ（又は他の高品質溶媒）入りのフラスコに取り付け、呼び水を差す。Ｖ６を位置Ａにする。
【００７９】
二酸化炭素同位体の製造は段階６〜７で行うことができる。
【００８０】
６．二酸化炭素同位体を、１７ＭｅＶプロトン照射した窒素（ＡＧＡ、窒素６．０）及び０．１％酸素（ＡＧＡ、酸素４．８）を含む目標ガス中で１４Ｎ（ｐ，α）１１Ｃ反応を用いて生成する。
【００８１】
７．二酸化炭素同位体を流量１００ｍｌ／分の窒素を用いる装置に移動する。
【００８２】
炭素同位体の合成は以後、段階８〜１６で行うことができる。
【００８３】
８．Ｖ１を位置Ｂに、Ｖ２を位置Ｂにする。そこで、二酸化炭素同位体を含む窒素流をポラパックカラム（−１９６℃に冷却）の方向に流し、廃棄物ラインを通じて外に出す。ポラパックカラム内に捕捉された放射能を監視する。
【００８４】
９．放射能がピークに達した時、Ｖ１を位置Ａに変える。そこで、ヘリウム流をポラパックカラムの方向に流し、廃棄物ラインを通じて外に出す。この運転により、チューブ及びポラパックカラムから窒素が除去される。
【００８５】
１０．Ｖ２を位置Ａにし、ポラパックカラムを約５０℃に加熱する。そこで、放射能をポラパックカラムから放出し、ヘリウム流量１０ｍｌ／分で亜鉛炉に移動し、そこで一酸化炭素同位体に変換する。
【００８６】
１１．シリカカラム（−１９６℃に冷却）に到達する前に、気体流はアスカライトカラムを通過する。そこで、一酸化炭素同位体をシリカカラム上に捕捉する。シリカカラムの放射能を監視し、値がピークに達した時、Ｖ３を位置Ｂに設定し、その後Ｖ４を位置Ｂに設定する。
【００８７】
１２．シリカカラムを約５０℃に加熱し、一酸化炭素同位体を放出する。Ｖ３を位置Ａに設定し、一酸化炭素同位体を反応室５０に１５秒以内に移動する。
【００８８】
１３．Ｖ３を位置Ｂに設定し、Ｖ５を位置Ｂに設定し、ＨＰＬＣポンプを作動させ（流量７ｍｌ／分）、Ｖ６を位置Ｂに設定する。加圧ＴＨＦ（又は他の溶媒）を用いて、反応混合物を反応室５０に移動させる。ＨＰＬＣポンプがその設定された限界圧力（例えば４０Ｍｐａ）に達して自動的に動作を停止した後、Ｖ６を位置Ａに設定する。
【００８９】
１４．高沸点液体（例えばポリエチレングリコール又は鉱油）を含む加熱ブロックの空洞に反応室５０を動かす。加熱ブロックの温度は通常１００〜２００℃の範囲である。
【００９０】
１５．十分な反応時間（通常５分）の後、Ｖ３を位置Ｃに設定し、反応室５０の内容物を回収バイアルに移動する。
【００９１】
１６．反応室５０を以下の手順でリンスすることができる。Ｖ３を位置Ｂに設定し、ＨＰＬＣポンプを作動し、Ｖ６を位置Ｂに設定し、最大圧力に達したら、Ｖ６を位置Ａに設定し、Ｖ３を位置３に設定し、それによりリンス体積を回収バイアルに移動する。
【００９２】
本発明の反応室５０システムの最近開発された完全自動バージョンでは、１１Ｃ標識トレーサーの前駆体としての［１１Ｃ］一酸化炭素の値は、［１１Ｃ］ヨウ化メチルと同等である。製造及び取扱いが容易であり、［１１Ｃ］ヨウ化メチルでの標識に適した基（例えばヘテロ原子が結合したメチル基）が一般的な生物活性物質であるため、現在、［１１Ｃ］ヨウ化メチルが最も頻繁に使用される１１Ｃ前駆体である。［１１Ｃ］一酸化炭素で簡便に標識することができるカルボニル基も一般的な生物活性物質である。多くの場合、インビボでの代謝事象のため、カルボニル基が標識位置としてメチル基よりも一層有利であると思われる。したがって、ＰＥＴトレーサーを製造するための［１１Ｃ］一酸化炭素の使用は、［１１Ｃ］ヨウ化メチルに対する興味深い補完となる。更に、同様の技術の使用により、この方法が１３Ｃ及び１４Ｃ置換化合物の合成に適用できる可能性が高まる。
【００９３】
本発明の主な利点は、現行のカルボニル化反応標識合成の限界を克服し、
【００９４】
【化１】
【００９５】
［１１Ｃ］一酸化炭素、並びにトリフレート及びボロン酸を含む、遷移金属錯体と混合された溶液を用いる鈴木カップリング反応により［１１Ｃ］ケトンを合成して所望の標識化合物を得る新規の効率的な方法を提供する点にある。本発明は更に、本発明でアミン、ＴｉＣｌ４及びＮａＢＨ３ＣＮを用いて得られた［１１Ｃ］ケトンを還元アミン化することにより［１１Ｃ］アミンを合成する新規の方法を提供する。比放射能レベルは、本発明の方法を用いると高くなる。本発明で前駆体として用いるトリフレートは式Ｒ１−ＯＴｆを有し、Ｒ１は直鎖若しくは環状アルキル若しくは置換アルキル、アリール又は置換アリールである。好ましくは、Ｒ１はＣ６Ｈ５、４−ＣＨ３Ｏ−Ｃ６Ｈ４、４−ＣＨ３−Ｃ６Ｈ４、４−ＮＯ２−Ｃ６Ｈ４、Ｃ１０Ｈ７又はから選択される。
【００９６】
本発明で用いるボロン酸は式ＲＢ（ＯＨ）２を有し、Ｒは直鎖若しくは環状アルキル若しくは置換アルキル、アリール又は置換アリールである。好ましくは、Ｒはフェニル、メチル、
【００９７】
【化２】
【００９８】
又はチエニルから選択される。得られた標識ケトンは式Ｒ１−Ｃ＊Ｏ−Ｒを有し、＊は標識炭素位置であり、Ｒ１及びＲは上記定義の通りである。
【００９９】
標識ケトンの合成の好ましい反応スキームを下記に例示する。
【０１００】
【化３】
【０１０１】
この反応では、好ましい遷移金属錯体はパラジウム錯体である。反応を促進するために臭化リチウムを加えてもよい。放射化学収量を高めるために異なる塩基を使用してもよい。
【０１０２】
本発明の他の実施形態は、本発明の方法で得られた１１Ｃ標識ケトンから１１Ｃ標識アミンを合成する新規の方法である。１１Ｃ標識ケトンは、本発明の方法に従って回収バイアルに回収された後で、更にＴｉＣｌ４及びＮａＢＨ３ＣＮの存在下で異なるアミンと還元アミン化することができる。標識アミンの合成の好ましい反応スキームの全体を下記に例示する。
【０１０３】
【化４】
【０１０４】
式中、Ｒ′はＨ、直鎖若しくは環状アルキル若しくは置換アルキル、アリール又は置換アリールであり、Ｒ″は直鎖若しくは環状アルキル若しくは置換アルキル、アリール又は置換アリールであり、Ｒ及びＲ１は上記定義の通りである。
【０１０５】
［１１Ｃ］標識ケトン及び［１１Ｃ］標識アミンは、各種ＰＥＴ研究で有益なＰＥＴトレーサーを提供する。本発明の一実施形態では、［１１Ｃ］標識ケトン及び／又は［１１Ｃ］標識アミンを含む、ＰＥＴトレーサーとして使用されるキットを提供する。
【０１０６】
このようなキットは、ヒトへの投与、例えば血流に対する直接注射に適した無菌の製品が得られるよう設計されている。好適なキットは、アドレナリン作動性阻害剤及びアドレナリン作動性イメージング剤の前駆体を含む容器（例えばセプタムで密閉したバイアル）を含む。
【０１０７】
キットは、放射線防護剤、抗菌防腐剤、ｐＨ調整剤又は充填剤などの追加の成分を更に含んでいてもよい。
【０１０８】
「放射能防護剤」という用語は、水の放射線分解で生じる含酸素フリーラジカルなどの高反応性フリーラジカルを捕捉することにより、酸化還元プロセスなどの分解反応を阻害する化合物を意味する。本発明の放射能防護剤は、アスコルビン酸、ｐ−アミノ安息香酸（即ち４−アミノ安息香酸）、ゲンチジン酸（即ち２，５−ジヒドロキシ安息香酸）、及びその生体適合性物質との塩から好適に選択される。
【０１０９】
「抗菌防腐剤」という用語は、細菌、酵母又はカビなどの有害の可能性がある微生物の増殖を阻害する薬剤を意味する。抗菌防腐剤は、用量に応じていくつかの殺菌特性をも発揮し得る。本発明の抗菌防腐剤の主な役割は、再構成後の医薬組成物、即ち、放射性診断用製品自体において、任意のこのような微生物の増殖を抑制することにある。しかしながら、抗菌防腐剤を、再構成前の本発明のキットの１種以上の成分中で、有害の可能性がある微生物の増殖を抑制するために用いてもよい。好適な抗菌防腐剤としては、パラベン、即ちエチル、プロピル若しくはブチルパラベン又はその混合物、ベンジルアルコール、フェノール、クレゾール、セトリミド及びチオマーサルが挙げられる。好ましい抗菌防腐剤はパラベンである。
【０１１０】
「ｐＨ調整剤」という用語は、再構成されたキットのｐＨがヒトへの投与に許容される範囲（約ｐＨ４．０〜１０．５）内にあることを確実にするのに有用な化合物又は化合物の混合物を意味する。適切なこのようなｐＨ調整剤としては、トリシン、リン酸塩又はＴＲＩＳ［即ちトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン］などの薬学的に許容できる緩衝液、及び炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム又はその混合物などの薬学的に許容できる塩基が挙げられる。リガンド結合体を酸性塩の形態で用いる場合、ｐＨ調整剤を別のバイアル又は容器に入れて、多段階手順の一部としてキットの使用者がｐＨを調整できるようにしてもよい。
【０１１１】
「充填剤」という用語は、製造及び凍結乾燥時の原料の取扱いを容易にできる、薬学的に許容できる増量剤を意味する。好適な充填剤としては、塩化ナトリウムなどの無機塩、及びスクロース、マルトース、マンニトール又はトレハロースなどの水溶性糖又は糖アルコールが挙げられる。
【実施例】
【０１１２】
本発明を以下の実施例で更に説明するが、実施例は本発明の範囲を決して限定するものではない。
【０１１３】
実施例１
実験セットアップ
［１１Ｃ］二酸化炭素を、Ｕｐｐｓａｌａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ ＡＢのＳｃａｎｄｉｔｒｏｎｉｘ ＭＣ−１７サイクロトロンにより、窒素（ＡＧＡ、窒素６．０）及び０．１％酸素（ＡＧＡ、酸素４．８）を含む目標ガス中で１７Ｍｅｖプロトンを用いる１４Ｎ（ｐ，α）１１Ｃ反応で製造した。［１１Ｃ］一酸化炭素を、４００℃の亜鉛炉で遠隔操作ワークステーションを使用して［１１Ｃ］二酸化炭素を還元することで製造した。
【０１１４】
液体クロマトグラフィー分析（ＬＣ）を、β＋流量検出器と直列にしたＢｅｃｋｍａｎ １２６グラジエントポンプ及びＢｅｃｋｍａｎ １６６可変波長ＵＶ検出器を用いて行った。以下の移動相を使用した。０．０５Ｍギ酸アンモニウム、ｐＨ３．５（Ａ１）及びアセトニトリル（Ｂ１）、アセトニトリル／Ｈ２Ｏ：５０／７（Ｂ２）、メタノール（Ｂ３）及びＨ２Ｏ中０．０１Ｍギ酸（Ａ２）。分析ＬＣでは、Ｊｏｎｅｓ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ Ｇｅｎｅｓｉｓ Ｃ１８、４μｍ、２５０×４．６ｍｍ（内径）カラムを流量１．５ｍｌ／分で使用した。セミ分取ＬＣでは、Ｊｏｎｅｓ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ Ｇｅｎｅｓｉｓ Ｃ１８、４μｍ、２５０×１０ｍｍ（内径）カラムを流量４ｍｌ／分で使用した。自動合成システムＳｙｎｔｈｉａをＬＣでの注入及び画分回収に使用した。データ収集及びＬＣ制御はＢｅｃｋｍａｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｇｏｌｄクロマトグラフィーソフトウェアパッケージを用いて行った。
【０１１５】
放射能はＶｅｅｎｓｔｒａ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｅｎ ｂｖのＶＤＣ−２０２電離箱で測定した。製造時の放射能の概算ではＬａｎｇｅｎａｓ Ｅｌｔｅｋｎｉｓｋａ ＡＢの携帯線量率計を使用した。
【０１１６】
実施例２
［カルボニル−１１Ｃ］ケトンの合成
テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（５．０ｍｇ、４．３μｍｏｌ）をバイアル（１ｍＬ）に入れた。バイアルを窒素で洗い流し、内容物をＴＨＦ（２００μＬ）に溶解した。アリールトリフレート（３０．８μｍｏｌ）及びＬｉＢｒ（ＴＨＦ中０．４６Ｍ溶液１０μＬ、４．６μｍｏｌ）を加えた。混合物を振盪して溶液を均一にした。アリール又はアルキルボロン酸（４９．２μｍｏｌ）をＴＨＦ（１００μＬ）に溶解し、使用直前にパラジウム錯体、トリフレート及び臭化リチウムの溶液に加えた。得られた混合物を装置の注入ループに注入し、その装置から適量（２００μＬ）を加圧下で、ヘリウム中の［１１Ｃ］一酸化炭素で予め充填したマイクロオートクレーブに移した。マイクロオートクレーブを５分間加熱した（１５０℃）。粗生成物を、予め排気した、セプタムを取り付けたバイアル（５ｍＬ）に移した。マイクロオートクレーブをＴＨＦ（２００μＬ）で充填し、回収バイアルに移し替えて空にした。バイアルを窒素で浄化した前後の放射能を測定した。７５℃で加熱し窒素で浄化することで、溶媒体積を０．２ｍＬ未満に減少させた。アセトニトリル／水混合物（１：１、２ｍＬ）を加え、得られた溶液をセミ分取ＬＣ上に注入した。回収された画分の特性及び放射化学純度を分析ＬＣで評価した。
【０１１７】
実施例３
１１Ｃ−アミンの合成
テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（５．０ｍｇ、４．３μｍｏｌ）、アリールトリフレート（３０．８μｍｏｌ）及びアリール又はメチルボロン酸（４９．２μｍｏｌ）を用いて上記のように［１１Ｃ］カルボニル化を行った。粗生成物を、予め排気した、セプタムを取り付けたバイアル（５ｍＬ）に移し、放射能を測定した。バイアルを窒素で浄化して未反応［１１Ｃ］一酸化炭素を除去し、放射能を再度測定した。四塩化チタン（ＣＨ２Ｃｌ２中１Ｍ溶液５００μＬ、０．５ｍｍｏｌ）及びアミン（０．１３ｍｍｏｌ）を加え、混合物を６５℃で３分間加熱した。シアノ水素化ホウ素ナトリウム（ＭｅＯＨ中１Ｍ溶液５００μＬ、０．５ｍｍｏｌ）を加え、同温度で更に３分間加熱した。水酸化ナトリウム水溶液（２Ｍ水溶液５００μＬ）をゆっくり加えることで反応液をクエンチし、濾過した。６０℃で加熱し窒素で浄化することで濾液の体積を１ｍＬ未満に減少させた。粗生成物を、生成物同定用の少量の非放射性参照化合物の存在下、ＨＰＬＣで分析した。放射化学収量を、生成物純度に捕捉効率を掛けることで求めた。
特定の実施形態、参考文献の引用
本発明の範囲は、本明細書に記載の特定の実施形態に限定されるものではない。実際、本明細書に記載の実施形態以外に、本発明の各種の変形形態が、上記の記載及び添付の図面より当業者には明らかであろう。このような変形形態は添付の特許請求の範囲内にあるものとする。
【０１１８】
各種刊行物及び特許出願が本明細書で引用され、その開示が全体として参照により組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の方法に関するフローチャートを示す図である。
【図２】本発明の一酸化炭素同位体の製造及び標識システムの模式図である。
【図３ａ】本発明の反応室の代替実施形態を示す図である。
【図３ｂ】本発明の反応室の代替実施形態を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陽電子放出核種で標識した生物活性化合物を含む、診断剤及び放射線診断剤に関する。本発明は更に、標識合成における一酸化炭素同位体の使用方法に関する。より具体的には、本発明は、最初の［１１Ｃ］二酸化炭素混合気体から［１１Ｃ］一酸化炭素の濃度が高い混合気体を製造し、鈴木カップリング反応を介したカルボニル化によるケトン及びアミンの標識合成に製造された混合気体を使用する方法に関する。本発明の放射標識されたケトン及びアミンは、具体的には陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）に使用される放射線医薬品として有用である。
【背景技術】
【０００２】
短寿命の陽電子放出核種（例えば１１Ｃ、ｔ１／２＝２０．３分）で標識したトレーサーは、各種の非侵襲的ｉｎ ｖｉｖｏ研究に陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）との組合せで頻繁に使用される。標識物質の放射能、短い半減期、及びμＭ以下である量が理由で、これらのトレーサーの製造には特別な合成手順が必要である。これらの手順の考案に重要な部分を占めるのが、新規の１１Ｃ標識前駆体の開発及び取扱いである。これは新種の化合物を標識するのに重要であるばかりでなく、異なる位置で所与の化合物を標識する可能性を高めるためにも重要である。
【０００３】
過去２０年間で、一酸化炭素を用いるカルボニル化反応は著しい発展を遂げた。パラジウム触媒を用いるカルボニル化カップリング反応などの方法の近年の発展は、一酸化炭素を異なるカルボニル化合物に変換する穏健で効率的な手段を提供してきた。
【０００４】
生物活性物質がカルボニル基、又はカルボニル基から誘導可能な官能基をしばしば含むため、［１１Ｃ］一酸化炭素を用いるカルボニル化反応はＰＥＴトレーサー合成において最も有益である。この合成は大部分の官能基に対して許容的であるため、カルボニル化段階で錯体構築ブロックを集積して目標化合物を得ることができる。これは、反応順序において非標識基質を標識前駆体とできるだけ遅く組み合わせて合成時間を減少させ、それにより未補正の放射化学収量を最適化しなければならないＰＥＴトレーサー合成で特に有益である。
【０００５】
化合物を１１Ｃで標識する場合、比放射能を最大化することが通常は重要である。これを実現するには、同位体希釈及び合成時間を最小限に抑える必要がある。［１１Ｃ］二酸化炭素を標識反応に使用する場合、空気中の二酸化炭素からの同位体希釈が重要なことがある。一酸化炭素の反応性が低く、空気中濃度が低い（ＣＯ２の３．４×１０４ｐｐｍに対して０．１ｐｐｍ）ため、［１１Ｃ］一酸化炭素を使用することでこの問題は減少する。
【０００６】
亜鉛、木炭又はモリブデンなどの還元剤を含む加熱カラムを用いた、［１１Ｃ］二酸化炭素からの［１１Ｃ］一酸化炭素の合成が、いくつかの刊行物に既に記載されている。［１１Ｃ］一酸化炭素はヒトにおけるトレーサー実験に適用された最初の１１Ｃ標識化合物の１つであったが、最近までＰＥＴトレーサーの製造には実際に使用されていなかった。この１つの理由は、［１１Ｃ］一酸化炭素の溶解度が低く、反応速度が比較的遅いことにより、反応媒体中での捕捉効率が低くなるためである。［１１Ｃ］ヨウ化メチル、［１１Ｃ］シアン化水素又は［１１Ｃ］二酸化炭素などの前駆体を用いる一般的手順は、気相の放射能を移動し、気体流を反応媒体に通すことにより放射能を捕捉することである。最近まで、標識合成で［１１Ｃ］一酸化炭素を取扱う上でこれが唯一実施可能な手段であった。このアプローチでは、［１１Ｃ］一酸化炭素を用いる標識合成の主要部分は、非常に低い収量を与えるか、完全に失敗することが予測され得る。
【０００７】
高圧技術（３００バール超）を用いる実用的に有益な１１Ｃ標識合成の例はわずかしかない。原則として、高圧は、反応速度を高め、試薬の量を最小限に抑えるために利用することができる。このアプローチの１つの問題は、どのようにして標識前駆体を小さな高圧反応器に閉じ込めるかである。もう１つの問題は、反応器の構成である。一般的なカラム型の反応器を用いる場合（即ち各端部にチューブを取り付けた円筒）、気相は実際に、加圧により液相から効率的に排除される。その理由は、気相が圧縮された形態で、バルク量の液体試薬から取り付けられたチューブに逃れるためである。
【０００８】
コールドトラップ技術は、特に［１１Ｃ］一酸化炭素の場合、１１Ｃ標識前駆体の取扱いに広く使用されている。しかし、この手順は単一の段階でしか行われず、標識化合物は常に、コールドトラップの加熱と同時に連続気体流中に放出されていた。更に、標識化合物を捕捉するのに使用される材料の体積は、標識化合物が移動された系に比較して大きかった。したがって、標識化合物のラジカル濃縮及び合成システムの小型化にこの技術を用いるというオプションは検討されなかった。このことは、１１Ｃ標識化合物の量が通常、２０〜６０ｎｍｏｌの範囲であるという事実に鑑みて特に注目に値する。
【０００９】
［１１Ｃ］一酸化炭素の製造及び使用に関する近年の技術的発展により、この化合物が標識合成で有用になった。国際公開第０２／１０２７１１号には、最初の二酸化炭素同位体混合気体から一酸化炭素同位体の濃度が高い混合気体を製造し、それを使用するためのシステム及び方法が記載されている。［１１Ｃ］一酸化炭素は、サイクロトロンで製造された［１１Ｃ］二酸化炭素から高い放射化学収量で得ることができ、高い比放射能を有する目標化合物を得るのに使用することができる。この反応器は、上記の問題点を克服しており、パラジウム又はセレンを媒介した反応における［１１Ｃ］一酸化炭素を用いた１１Ｃ標識化合物の合成に有用である。このような方法で、様々なカルボニル化合物を標識することができる（Ｋｉｌｈｌｂｅｒｇ，Ｔ．；Ｌａｎｇｓｔｒｏｍ，Ｂ．Ｊ．，Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．６４，１９９９，９２０１−９２０５；Ｋｉｈｌｂｅｒｇ，Ｔ．，Ｋａｒｉｍｉ，Ｆ．，Ｌａｎｇｓｔｒｏｍ，Ｂ．，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．６７，２００２，３６８７−３６９２）。
【００１０】
このような標識カルボニル化合物は、ＰＥＴで使用される多くの薬学的に重要なトレーサーの合成に道を開いた。ケトンが生物学的に重要な分子の構築ブロックとして広く使用され、炭素同位体を用いた標識により反応前駆体又はＰＥＴトレーサーとして使用されることは注目に値する。多くの医薬品の生物活性はアミン官能基に依存するため、アミンは重要なクラスの化合物である。したがって、炭素同位体で標識したアミンは、重要で有用なＰＥＴトレーサーとして使用することができる。
【００１１】
求電子剤、一酸化炭素及び有機水素化スズ（スティレカップリング）又は有機ホウ素化合物（鈴木カップリング）を用いた遷移金属を触媒とするカルボニル化は、ケトンの合成に多く使用されるアプローチである。１１Ｃ標識化学反応では、スティレカルボニル化は多くの研究が行われてきたが、鈴木カルボニル化が用いられるのは稀であった。例えば、スティレカップリングは一連の１１Ｃ標識ケトンの合成に使用されてきた（Ｌｉｎｄｓｔｒｏｍ，Ｐ．，Ｋｉｈｌｂｅｒｇ，Ｔ．，Ｌａｎｇｓｔｒｏｍ，Ｂ．，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ．１，１９９７，２７０１−２７０６）。しかし、このようなアプローチを使用する上で１つの欠点は、毒性の高い有機水素化スズ化合物の使用である。
【００１２】
これとは別に、有機ホウ素及びヨードベンゼンを用いた１１Ｃ標識ベンゾフェノンの合成（鈴木カップリング）が報告された（Ｚｅｉｓｌｅｒ，Ｓ．，Ｎａｄｅｒ，Ｍ．Ｔｈｅｏｂａｌｄ，Ａ．ａｎｄ Ｏｂｅｒｄｏｒｆｅｒ，Ｆ．，Ａｐｐｌ，Ｒａｄｉａｔ．Ｉｓｏｔ．１９９７，４８，１０９１−１０９５）。しかし、この報告で使用された［１１Ｃ］一酸化炭素の製造方法は、上記の低い比放射能という欠点がある。したがって、鈴木カップリング反応で使用される比放射能を増大させることが必要である。
【００１３】
１１Ｃ標識アミンの効率的な合成方法も未検討である。以前、カルボン酸及び［１１Ｃ］ハロゲン化マグネシウムカルボキシレートの還元アミン化による１１Ｃ標識アミンの合成に関する１つの報告が刊行された（Ｐｅｒｒｉｏ−Ｈｕａｒｄ，Ｃ．ｅｔ ａｌ，Ｊ．Ｃｈｅ．Ｓｏｃ．Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ．１，２０００，３１１−３１６）。但し、このような方法では［１１Ｃ］二酸化炭素が標識前駆体として使用される。そのため、このような方法は最適ではない。
【００１４】
したがって、［１１Ｃ］一酸化炭素を用いて、反応前駆体又はＰＥＴトレーサーとしての炭素同位体で標識したケトン及びアミンを合成する、新規の改善された方法が必要である。この方法は、有用なＰＥＴトレーサーの調製において［１１Ｃ］一酸化炭素の有用性を更に高めることになろう。
【００１５】
本明細書での参考文献の議論又は引用は、そのような参考文献が本発明の先行技術であることを承認するものではない。
【特許文献１】国際公開第０２／１０２７１１号
【非特許文献１】Ｋｉｌｈｌｂｅｒｇ，Ｔ．；Ｌａｎｇｓｔｒｏｍ，Ｂ．Ｊ．，Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．６４，１９９９，９２０１−９２０５
【非特許文献２】Ｋｉｈｌｂｅｒｇ，Ｔ．，Ｋａｒｉｍｉ，Ｆ．，Ｌａｎｇｓｔｒｏｍ，Ｂ．，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．６７，２００２，３６８７−３６９２
【非特許文献３】Ｌｉｎｄｓｔｒｏｍ，Ｐ．，Ｋｉｈｌｂｅｒｇ，Ｔ．，Ｌａｎｇｓｔｒｏｍ，Ｂ．，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ．１，１９９７，２７０１−２７０６
【非特許文献４】Ｚｅｉｓｌｅｒ，Ｓ．，Ｎａｄｅｒ，Ｍ．Ｔｈｅｏｂａｌｄ，Ａ．ａｎｄ Ｏｂｅｒｄｏｒｆｅｒ，Ｆ．，Ａｐｐｌ，Ｒａｄｉａｔ．Ｉｓｏｔ．１９９７，４８，１０９１−１０９５
【非特許文献５】Ｐｅｒｒｉｏ−Ｈｕａｒｄ，Ｃ．ｅｔ ａｌ，Ｊ．Ｃｈｅ．Ｓｏｃ．Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓ．１，２０００，３１１−３１６
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、
（ａ）その底面に液体入口及び気体入口を有する高圧反応室を用意する段階と、
（ｂ）遷移金属錯体と混合された、トリフレート、ボロン酸を含む標識すべき溶液を用意する段階と、
（ｃ）気体入口を通じて反応室に一酸化炭素同位体の濃度が高い混合気体を導入する段階と、
（ｄ）液体入口を通じて反応室に、遷移金属錯体と混合された前記溶液を高圧で導入する段階と、
（ｅ）標識合成が行われている所定時間待機する段階と、
（ｆ）反応室から標識ケトンを除去する段階とを含む、鈴木カップリング反応を介したケトンの標識合成方法を提供する。
【００１７】
本発明はまた、本発明の方法により合成される炭素同位体で標識したケトンを提供する。
【００１８】
本発明は更に、アミン、ＴｉＣｌ４及びＮａＢＨ３ＣＮを用いて本発明の方法により得られる炭素同位体で標識したケトンを還元アミン化する段階を含む、アミンの標識合成方法を提供する。
【００１９】
更に他の実施形態では、本発明はまた、本発明の方法により合成される炭素同位体で標識したアミンを提供する。更に他の実施形態では、本発明は、このような［１１Ｃ］標識ケトン及び／又はアミンを含む、ＰＥＴトレーサーとして使用されるキットを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の１つの目的は、先行技術の装置の欠点を克服する標識合成における、一酸化炭素同位体を製造するための方法及びシステム、並びに一酸化炭素同位体の使用を提供することにある。これは本発明に記載の方法及びシステムにより実現される。
【００２１】
このような方法及びシステムの１つの利点は、一酸化炭素同位体を標識生成物に、ほぼ定量的に転換できることである。
【００２２】
本方法及びシステムには他にもいくつかの利点がある。高圧技術により、ジエチルエーテルなどの低沸点溶媒を高温（例えば２００℃）で使用することが可能になる。気体の分散を妨げる材料からなる閉鎖系の使用により、感受性の高い化合物の安定性が増大し、適正製造規範（ＧＭＰ）の点でも有利になることがある。
【００２３】
得られる標識化合物が高濃度であり、合成システムの小型化により自動化、迅速な合成及び精製、並びに同位体希釈を最小限に抑えることによる比放射能の最適化が促進されるという、更なる他の利点も得られる。
【００２４】
本発明で例示するように、最も重要なのは、完全に新規の合成の可能性が開かれることである。
【００２５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００２６】
本出願を通じて使用される炭素同位体という用語は、１１Ｃを意味することが好ましいが、所望であれば１１Ｃを１３Ｃ及び１４Ｃなど他の炭素同位体に置き換えることができると理解されたい。
【００２７】
図１は、第１に一酸化炭素同位体の濃度が高い混合気体の製造、第２に標識合成手順を含む本発明の方法に関するフローチャートを示す図である。より詳しくは、本方法の製造部分は以下の段階を含む。
【００２８】
・以下に詳述する種類の好適なキャリアガス中の二酸化炭素同位体を用意する段階。
【００２９】
・以下に詳述する反応装置内に前記混合気体を導入することで二酸化炭素同位体を一酸化炭素同位体に転換する段階。
【００３０】
・一酸化炭素同位体でもキャリアガスでもなく二酸化炭素同位体が捕捉される二酸化炭素除去装置内に転換された混合気体を注ぎ込むことで微量の二酸化炭素同位体を除去する段階。二酸化炭素除去装置は以下に詳述する。
【００３１】
・前記キャリアガスではなく一酸化炭素同位体が捕捉される一酸化炭素捕捉装置内に一酸化炭素同位体を捕捉する段階。一酸化炭素捕捉装置は以下に詳述する。
【００３２】
・前記捕捉装置から前記捕捉された一酸化炭素同位体を放出することにより、ある体積の一酸化炭素同位体の濃度が高い混合気体を得る段階。
【００３３】
最初の二酸化炭素同位体の混合気体が、二酸化炭素同位体、及び窒素などの、同様な分子特性等が理由で一酸化炭素のキャリアガスとして適さない第１のキャリアガスで構成される場合、製造段階は、最初の二酸化炭素同位体の混合気体のキャリアガスを変更する段階を更に含んでいてもよい。より詳しくは、Ｈｅ、Ａｒなどの好適な第２のキャリアガス中の二酸化炭素同位体を用意する段階は、以下の段階を含む。
【００３４】
・前記第１のキャリアガスではなく二酸化炭素同位体が捕捉される二酸化炭素捕捉装置内に最初の二酸化炭素同位体の混合気体を流し込む段階。二酸化炭素捕捉装置は以下に詳述する。
【００３５】
・前記二酸化炭素捕捉装置を前記第２のキャリアガスで洗い流して前記第１のキャリアガスの残りを除去する段階。
【００３６】
・前記好適な第２のキャリアガス中の前記捕捉された二酸化炭素同位体を放出する段階。
【００３７】
製造段階に続くことができる標識合成段階では、製造された一酸化炭素同位体の濃度が高い混合気体を標識反応物として利用する。より詳しくは、標識合成段階は以下の段階を含む。
【００３８】
・その底面に液体試薬入口及び標識反応物入口を有する高圧反応室を用意する段階。反応室は以下に詳述する。
【００３９】
・遷移金属錯体と混合された、トリフレート、ボロン酸を含む標識すべき溶液を用意する段階。
【００４０】
・標識反応物入口を通じて反応室に一酸化炭素同位体の濃度が高い混合気体を導入する段階。
【００４１】
・液体試薬入口を通じて反応室に、遷移金属錯体と混合された前記溶液を高圧で導入する段階。
【００４２】
・標識合成が行われている所定時間待機する段階。
【００４３】
・反応室から標識化合物溶液を除去する段階。
【００４４】
反応を促進するために、標識すべき物質は臭化リチウムを更に含んでいてもよい。遷移金属錯体はパラジウム錯体であることが好ましい。
【００４５】
所定時間待機する段階は、標識合成が促進されるように反応室の温度を調整する段階を更に含んでいてもよい。
【００４６】
図２は、本発明の［１１Ｃ］二酸化炭素製造及び標識システムを模式的に示す図である。このシステムは３つの主要ブロックで構成され、各ブロックは製造及び標識方法の３つの主要段階の１つを取扱う。
【００４７】
ブロックＡは、最初の二酸化炭素同位体の混合気体が、二酸化炭素同位体、及び一酸化炭素のキャリアガスとして適さない第１のキャリアガスで構成される場合、最初の二酸化炭素同位体の混合気体のキャリアガスを変更するために使用される。
【００４８】
ブロックＢは、二酸化炭素同位体を一酸化炭素同位体に転換し、転換された一酸化炭素同位体の混合気体を精製及び濃縮するために使用される。
【００４９】
ブロックＣは、一酸化炭素同位体の標識合成を行うために使用される。
【００５０】
二酸化炭素同位体が通常、１７ＭｅＶプロトン照射された窒素及び０．１％酸素を含む目標ガス中で１４Ｎ（ｐ，α）１１Ｃ反応を用いて生成されることにより、最初の二酸化炭素同位体の混合気体が窒素をキャリアガスとして含むという事実があるため、ブロックＡは通常必要である。しかし、窒素は分子特性において一酸化炭素に対してある種の類似性を示すため、例えば捕捉装置等において互いに分離することが困難であり、それによりこのような混合気体中での一酸化炭素同位体の濃度を上昇させることが困難である。代わりの好適なキャリアガスとしてはヘリウム、アルゴン等が挙げられる。外部の系がブロックＢ及びＣに必要な気体圧力に耐容性を示さない場合、キャリアガスの圧力（例えば１〜４バール）を変更するために使用することもできる。一代替実施形態では、最初の二酸化炭素同位体の混合気体は、二酸化炭素同位体、及び一酸化炭素のキャリアガスとして好適な第１のキャリアガスで構成され、それによりブロックＡを簡略化するか、排除さえすることができる。
【００５１】
好ましい一実施形態（図２）によれば、ブロックＡは、第１のバルブＶ１、二酸化炭素捕捉装置８及び第２のバルブＶ２で構成される。
【００５２】
第１のバルブＶ１は、最初の二酸化炭素同位体の混合気体源１２に接続される二酸化炭素入口１０、ヘリウム、アルゴン等の好適なキャリアガス源１６に接続されるキャリアガス入口１４を有する。第１のバルブＶ１は、第２のバルブＶ２の第１の入口２０に接続される第１の出口１８、及び二酸化炭素捕捉装置８に接続される第２の出口２２を更に有する。バルブＶ１は２つのモードＡ、Ｂで運転することができる。モードＡでは、二酸化炭素入口１０は第１の出口１８に接続され、キャリアガス入口１４は第２の出口２２に接続される。モードＢでは、二酸化炭素入口１０は第２の出口２２に接続され、キャリアガス入口１４は第１の出口１８に接続される。
【００５３】
第２のバルブＶ２は、第１の入口２０以外に、二酸化炭素捕捉装置８に接続される第２の入口２４を有する。第２のバルブＶ２は、廃棄物出口２６、及びブロックＢの生成物入口３０に接続される生成物出口２８を更に有する。バルブＶ２は２つのモードＡ、Ｂで運転することができる。モードＡでは、第１の入口２０は廃棄物出口２６に接続され、第２の入口２４は生成物出口２８に接続される。モードＢでは、第１の入口２０は生成物出口２８に接続され、第２の入口２４は廃棄物出口２６に接続される。
【００５４】
二酸化炭素捕捉装置８は、前記第１のキャリアガスではなく二酸化炭素を捕捉する装置であり、捕捉された二酸化炭素はその後、制御下で放出することができる。これは、冷却状態（例えば液体窒素中−１９６℃、又は液体アルゴン中−１８６℃）で二酸化炭素を選択的に捕捉し、加熱状態（例えば＋５０℃）で捕捉された二酸化炭素を放出する材料を含むカラムなどのコールドトラップを使用することで実現することが好ましい（本明細書では、「コールドトラップ」という表現は低温工学の使用に限定されない。したがって、室温で対象化合物を捕捉し、より高温でそれを放出する材料が含まれる）。好適な材料としては例えば、シリカ及びＰｏｒａｐａｃＱ（登録商標）が挙げられる。シリカカラム又はポラパックカラムの捕捉挙動は、双極子−双極子相互作用、又は場合によってはファンデルワールス相互作用に関連している。前記カラム８は、捕捉材料の体積が二酸化炭素同位体を効率的に捕捉（９５％超）する程度に大きく、捕捉された二酸化炭素のブロックＢへの移動を遅延させない程度に小さくなるように形成されていることが好ましい。ＰｏｒａｐａｃＱ（登録商標）、窒素流量１００ｍｌ／分の場合、体積は５０〜１５０μｌでなければならない。更に、二酸化炭素捕捉装置８の冷却及び加熱は、それが自動化プロセスとして、例えば自動的にカラムを液体窒素の位置まで引き下げ、そこから加熱装置に移動させることで行われるように設定できる。
【００５５】
図２の好ましい実施形態によれば、ブロックＢは、二酸化炭素同位体が一酸化炭素同位体に転換される反応装置３２、二酸化炭素除去装置３４、チェックバルブ３６、及び一酸化炭素捕捉装置３８で構成され、これらは直列に接続される。
【００５６】
好ましい実施形態では、反応装置３２は、正しい温度間隔に加熱された際に、二酸化炭素同位体を一酸化炭素同位体に転換する材料を含む反応炉である。二酸化炭素を一酸化炭素に変換する能力を有する様々な異なる材料、例えば鉛若しくはモリブデン又は同様の還元特性を有する任意の他の元素若しくは化合物を使用することができる。反応装置３２が亜鉛炉の場合、３５０〜４００℃に加熱しなければならず、温度を高精度で制御することが重要である。亜鉛の融点は４２０℃であり、亜鉛炉は、温度が４１０℃を超えた際に、おそらくは表面特性の変化により、二酸化炭素を一酸化炭素に変換する能力を急速に失う。この材料は、放射能を二酸化炭素捕捉装置８から後続の一酸化炭素捕捉装置３８に移動するのに必要な時間を最小限に抑えるような少量を使用できるように、その量に対して効率的でなければならない。炉中の材料の量は、炉中での実用的な寿命（少なくとも数日）を確保する程度に多くなければならない。亜鉛粒質物の場合、体積は１００〜１０００μｌでなければならない。
【００５７】
二酸化炭素除去装置３４は、反応装置３２を出る混合気体から微量の二酸化炭素同位体を除去するために使用される。二酸化炭素除去装置３４では、一酸化炭素同位体でもキャリアガスでもなく、二酸化炭素同位体が捕捉される。二酸化炭素除去装置３４は、ａｓｃａｒｉｔｅ（登録商標）（即ちシリカで担持された水酸化ナトリウム）を含むカラムで構成することができる。一酸化炭素同位体が通過する際に、反応装置３２で反応しなかった二酸化炭素同位体がこのカラム内に捕捉される（水酸化ナトリウムと反応して炭酸ナトリウムになる）。反応装置３２が適切に機能していないことを高い値が示すと、二酸化炭素除去装置３４の放射能が監視される。
【００５８】
二酸化炭素捕捉装置８と同様に、一酸化炭素捕捉装置３８は捕捉及び放出状態を有する。捕捉状態では、前記キャリアガスではなく一酸化炭素同位体が選択的に捕捉され、放出状態では、前記捕捉された一酸化炭素同位体が制御下で放出される。これは、モレキュラシーブなどの、シリカ又は同様の特性を有する材料を含むカラムなどのコールドトラップを用いて実現することが好ましい。このようなコールドトラップは、−１００℃未満の冷却状態、例えば液体窒素中−１９６℃又は液体アルゴン中−１８６℃で一酸化炭素を選択的に捕捉し、加熱状態（例えば＋５０℃）で捕捉された一酸化炭素を放出する。シリカカラムの捕捉挙動は、双極子−双極子相互作用、又は場合によってはファンデルワール相互作用に関連している。放射能を運ぶヘリウムが窒素を含む場合、シリカカラムの一酸化炭素同位体を捕捉する能力が減少する。これは、窒素の物性が一酸化炭素と同様であるため、シリカ上の捕捉部位をめぐって窒素が一酸化炭素と競合するためである。
【００５９】
図２の好ましい実施形態によれば、ブロックＣは、第１及び第２の反応室バルブＶ３及びＶ４、前記反応室５０、試薬バルブＶ５、注入ループ７０、並びに溶媒バルブＶ６で構成される。
【００６０】
第１の反応室バルブＶ３は、一酸化炭素捕捉装置３８に接続される混合気体入口４０、停止位置４２、回収出口４４、廃棄物出口４６、及び反応室５０の気体入口５２に接続される反応室接続口４８を有する。第１の反応室バルブＶ３は、４つの運転モードＡ〜Ｄを有する。反応室接続口４８は、モードＡでは混合気体入口４０に接続され、モードＢでは停止位置４２に接続され、モードＣでは回収出口４４に接続され、モードＤでは廃棄物出口４６に接続される。
【００６１】
反応室５０（マイクロオートクレーブ）は、気体入口５２及び液体入口５４を有し、これらは反応室の底面に端部を置くように配置される。気体入口５２は、標識が終了した後に生成物出口として使用してもよい。運転中、一酸化炭素同位体の濃度が高い混合気体が気体入口５２を通じて反応室５０に導入された後、遷移金属錯体により高圧で標識すべき溶液が液体入口５４を通じて反応室５０に入る。図３ａ及び３ｂは、２つの好ましい反応室５０の断面の模式図を示す。図３ａはかなり製造が容易な円筒状反応室である一方、図３ｂの球状反応室は、反応室の表面積と体積の比が更に抑制されるため、最も好ましい実施形態である。表面積と体積の比を最小限に抑えることで、標識生成物の回収が最適化され、表面材料との反応の可能性が最小限に抑えられる。反応室５０の「ダイビングベル構造」のため、気体入口５２と液体入口５４の両方が液体で満たされ、反応室５０が下部から上方に向けて満たされる。一酸化炭素同位体を含む気体体積はこうして捕捉され、反応混合物と十分に接触する。液体の最終圧力が元々の気体圧力の約８０倍であるため、気体の一般法則によれば、最終気体体積は液体体積の２％未満となる。こうして擬似一相系が得られる。本出願では、「擬似一相系」という用語は、２００バールを超える圧力で９６％を超える液体及び４％未満の気体を含む、表面積と体積の比が小さい閉じた体積を意味する。大部分の合成では、気相から液相への一酸化炭素の移動は、おそらく律速段階ではない。標識が終了した後、標識された体積はほぼ定量的に、反応室から内部圧力により気体入口／生成物出口５２及び位置Ｃの第１の反応室バルブＶ３を通じて移動する。
【００６２】
第２の反応室バルブＶ４は、反応室接続口５６、廃棄物出口５８、及び試薬入口６０を有する。第２の反応室バルブＶ４は、２つの運転モードＡ及びＢを有する。反応室接続口５６は、モードＡでは廃棄物入口５８に接続され、モードＢでは試薬入口６０に接続される。
【００６３】
試薬バルブＶ５は、第２の反応室バルブＶ４の試薬入口６０に接続される試薬出口６２、それらの間に注入ループ７０が接続される注入ループ入口６４及び出口６６、廃棄物出口６８、試薬源に接続される試薬入口７１、並びに溶媒入口７２を有する。試薬バルブＶ５は、２つの運転モードＡ及びＢを有する。モードＡでは、試薬入口７１が注入ループ入口６４に接続され、注入ループ出口６６が廃棄物出口６８に接続され、それにより試薬を注入ループ７０に供給することができる。モードＢでは、溶媒入口７２が注入ループ入口６４に接続され、注入ループ出口６６が試薬出口６２に接続され、それにより、高圧が溶媒入口７２に加えられた際に、注入ループ７０内に保存されている試薬を第２の反応室バルブＶ４を通じて反応室５０に押し出すことができる。
【００６４】
溶媒バルブＶ６は、試薬バルブＶ５の溶媒入口７２に接続される溶媒出口７４、停止位置７６、廃棄物出口７８、及び、溶媒供給ＨＰＬＣポンプ（高速液体クロマトグラフィー）又は０〜１０ｍｌ／分、最大４００バールの圧力で有機溶媒を供給可能な任意の液体ポンプ（図示せず）に接続される溶媒入口８０を有する。溶媒バルブＶ６は、２つの運転モードＡ及びＢを有する。モードＡでは、溶媒出口７４が停止位置７６に接続され、溶媒入口８０が廃棄物出口７８に接続される。モードＢでは、溶媒出口７４が溶媒入口８０に接続され、それにより溶媒をＨＰＬＣポンプを用いて高圧でシステムに供給することができる。
【００６５】
一酸化炭素捕捉装置３８のシリカの体積が小さいことを除けば、二酸化炭素捕捉装置８及びすべての関連する先行技術との重大な相違は、二酸化炭素の放出に用いる手順にある。一酸化炭素を一酸化炭素捕捉装置８に捕捉した後、バルブＶ３を位置ＡからＢに変えることで一酸化炭素捕捉装置３８からの流れが停止し、設定された供給気体圧力（３〜５バール）まで一酸化炭素捕捉装置３８の気体圧力が上昇する。次いで、一酸化炭素捕捉装置３８を加熱して、キャリアガス中の一酸化炭素の体積を著しく膨張させることなくシリカ表面から一酸化炭素を放出する。バルブＶ４を位置ＡからＢに変えた後、バルブＶ３を位置ＢからＡに変える。この場合、一酸化炭素は急速且つほぼ定量的に、明確に定義されたマイクロプラグで反応室５０に移動する。マイクロプラグは、対象物質（例えば１〜２０μＬ）を含む、反応室５０の体積の１０％未満の気体体積として定義される。閉じられた出口を有する小さな反応室５０へ効率的に物質移動を行うこの独自の方法は、以下の条件が必要である。
【００６６】
・以下に定義するマイクロカラム３８を使用しなければならない。捕捉材料（例えばシリカ）の体積は、一酸化炭素同位体を効率的に（９５％超）捕捉できる程度に大きくなければならず、一酸化炭素同位体の濃度を最大限にできる程度に小さくなければならない（後続の反応器５０の体積の１％未満）。シリカ及び反応室５０体積２００μｌの場合、シリカ体積は０．１〜２μｌでなければならない。
【００６７】
・シリカカラムと反応室５０を接続するチューブ及びバルブのデッドボリュームを最小限に抑えなければならない（マイクロオートクレーブ体積の１０％未満）。
【００６８】
・キャリアガスの圧力を移動前の反応室５０中圧力（１気圧）の３〜５倍にしなければならない。
【００６９】
具体的な好ましい一実施形態の仕様では、材料及び成分を以下のように選択する。Ｖａｌｃｏ（登録商標）、Ｒｅｏｄｙｎｅ（登録商標）又はＣｈｅｍｉｎｅｒｔ（登録商標）の高圧バルブを使用する。外径１／１６インチのステンレスチューブを使用する。但し、ポラパックカラム８、シリカカラム３８、及び反応室５０への接続部には、並進運動を促進するため外径１／３２インチのステンレスチューブを使用する。Ｖ１、Ｖ２及びＶ３の接続部の内径は０．２〜１ｍｍでなければならない。この要件は、内径が、システムを通じてＨｅの最適流量（２〜５０ｍｌ／分）が得られる可能性を妨げない程度に大きく、ポラパックカラム８からシリカカラム３８への放射能の移動に必要な時間を長くしない程度に小さくなければならないということである。Ｖ３とオートクレーブの接続部のデッドボリュームは最小限に抑えなければならない（オートクレーブ体積の１０％未満）。接続部の内径（０．０５〜１ｍｍ）は最適なＨｅ流量（２〜５０ｍｌ／分）を可能にする程度に大きくなければならない。Ｖ４とＶ５の接続部のデッドボリュームはオートクレーブ体積の１０％未満でなければならない。
【００７０】
カラム８がポラパックカラムの場合、ＰｏｒａｐａｃＱ（登録商標）で充填され、ステンレススクリーンを取り付けたステンレスチューブ（外径＝１／８インチ、内径＝２ｍｍ、長さ＝２０ｍｍ）で構成されることが好ましい。シリカカラム３８は、端部に空洞（深さ＝１ｍｍ、高さ＝１ｍｍ、体積＝０．８μｌ）を有するステンレスチューブ（外径＝１／１６インチ、内径＝０．１ｍｍ）で構成されることが好ましい。空洞は、ＧＣ固定相型のシリカ粉末（１００／８０メッシュ）で充填されている。カラムの端部はステンレススクリーンに取り付けられる。
【００７１】
様々な異なる材料が捕捉装置に使用できることに留意されたい。ＧＣ材料を選ぶ場合、基準は、良好な遅延、並びに二酸化炭素及び一酸化炭素の各々に対する良好なピーク形状でなければならない。後者は、放射能の最適な回収を確実にする。
【００７２】
上記に例示したシステムを用いる炭素同位体の製造方法を以下に詳述する。
【００７３】
システムの準備は段階１〜５により行う。
【００７４】
１．Ｖ１を位置Ａに、Ｖ２を位置Ａに、Ｖ３を位置Ａに、Ｖ４を位置Ａにし、ヘリウム流の最大圧力を５バールにする。この設定により、ヘリウム流は、［１１Ｃ］二酸化炭素捕捉カラム、亜鉛炉、［１１Ｃ］一酸化炭素捕捉カラム、反応室５０を通ってＶ４から出ていく。システムが調節され、反応室５０から溶媒が除去されて、ヘリウムがシステムを１０ｍｌ／分以上で流れることができることが確認可能になる。
【００７５】
２．亜鉛炉を作動させ、４００℃に設定する。
【００７６】
３．［１１Ｃ］二酸化炭素及び［１１Ｃ］一酸化炭素捕捉カラムを液体窒素で冷却する。−１９６℃で、ポラパック及びシリカカラムは、二酸化炭素同位体及び一酸化炭素同位体を各々効率的に捕捉する。
【００７７】
４．Ｖ５を位置Ａ（充填）にする。Ｖ５に取り付けた注入ループ（２５０μｌ）に反応混合物を充填する。
【００７８】
５．ＨＰＬＣポンプを、新たに蒸留したＴＨＦ（又は他の高品質溶媒）入りのフラスコに取り付け、呼び水を差す。Ｖ６を位置Ａにする。
【００７９】
二酸化炭素同位体の製造は段階６〜７で行うことができる。
【００８０】
６．二酸化炭素同位体を、１７ＭｅＶプロトン照射した窒素（ＡＧＡ、窒素６．０）及び０．１％酸素（ＡＧＡ、酸素４．８）を含む目標ガス中で１４Ｎ（ｐ，α）１１Ｃ反応を用いて生成する。
【００８１】
７．二酸化炭素同位体を流量１００ｍｌ／分の窒素を用いる装置に移動する。
【００８２】
炭素同位体の合成は以後、段階８〜１６で行うことができる。
【００８３】
８．Ｖ１を位置Ｂに、Ｖ２を位置Ｂにする。そこで、二酸化炭素同位体を含む窒素流をポラパックカラム（−１９６℃に冷却）の方向に流し、廃棄物ラインを通じて外に出す。ポラパックカラム内に捕捉された放射能を監視する。
【００８４】
９．放射能がピークに達した時、Ｖ１を位置Ａに変える。そこで、ヘリウム流をポラパックカラムの方向に流し、廃棄物ラインを通じて外に出す。この運転により、チューブ及びポラパックカラムから窒素が除去される。
【００８５】
１０．Ｖ２を位置Ａにし、ポラパックカラムを約５０℃に加熱する。そこで、放射能をポラパックカラムから放出し、ヘリウム流量１０ｍｌ／分で亜鉛炉に移動し、そこで一酸化炭素同位体に変換する。
【００８６】
１１．シリカカラム（−１９６℃に冷却）に到達する前に、気体流はアスカライトカラムを通過する。そこで、一酸化炭素同位体をシリカカラム上に捕捉する。シリカカラムの放射能を監視し、値がピークに達した時、Ｖ３を位置Ｂに設定し、その後Ｖ４を位置Ｂに設定する。
【００８７】
１２．シリカカラムを約５０℃に加熱し、一酸化炭素同位体を放出する。Ｖ３を位置Ａに設定し、一酸化炭素同位体を反応室５０に１５秒以内に移動する。
【００８８】
１３．Ｖ３を位置Ｂに設定し、Ｖ５を位置Ｂに設定し、ＨＰＬＣポンプを作動させ（流量７ｍｌ／分）、Ｖ６を位置Ｂに設定する。加圧ＴＨＦ（又は他の溶媒）を用いて、反応混合物を反応室５０に移動させる。ＨＰＬＣポンプがその設定された限界圧力（例えば４０Ｍｐａ）に達して自動的に動作を停止した後、Ｖ６を位置Ａに設定する。
【００８９】
１４．高沸点液体（例えばポリエチレングリコール又は鉱油）を含む加熱ブロックの空洞に反応室５０を動かす。加熱ブロックの温度は通常１００〜２００℃の範囲である。
【００９０】
１５．十分な反応時間（通常５分）の後、Ｖ３を位置Ｃに設定し、反応室５０の内容物を回収バイアルに移動する。
【００９１】
１６．反応室５０を以下の手順でリンスすることができる。Ｖ３を位置Ｂに設定し、ＨＰＬＣポンプを作動し、Ｖ６を位置Ｂに設定し、最大圧力に達したら、Ｖ６を位置Ａに設定し、Ｖ３を位置３に設定し、それによりリンス体積を回収バイアルに移動する。
【００９２】
本発明の反応室５０システムの最近開発された完全自動バージョンでは、１１Ｃ標識トレーサーの前駆体としての［１１Ｃ］一酸化炭素の値は、［１１Ｃ］ヨウ化メチルと同等である。製造及び取扱いが容易であり、［１１Ｃ］ヨウ化メチルでの標識に適した基（例えばヘテロ原子が結合したメチル基）が一般的な生物活性物質であるため、現在、［１１Ｃ］ヨウ化メチルが最も頻繁に使用される１１Ｃ前駆体である。［１１Ｃ］一酸化炭素で簡便に標識することができるカルボニル基も一般的な生物活性物質である。多くの場合、インビボでの代謝事象のため、カルボニル基が標識位置としてメチル基よりも一層有利であると思われる。したがって、ＰＥＴトレーサーを製造するための［１１Ｃ］一酸化炭素の使用は、［１１Ｃ］ヨウ化メチルに対する興味深い補完となる。更に、同様の技術の使用により、この方法が１３Ｃ及び１４Ｃ置換化合物の合成に適用できる可能性が高まる。
【００９３】
本発明の主な利点は、現行のカルボニル化反応標識合成の限界を克服し、
【００９４】
【化１】
【００９５】
［１１Ｃ］一酸化炭素、並びにトリフレート及びボロン酸を含む、遷移金属錯体と混合された溶液を用いる鈴木カップリング反応により［１１Ｃ］ケトンを合成して所望の標識化合物を得る新規の効率的な方法を提供する点にある。本発明は更に、本発明でアミン、ＴｉＣｌ４及びＮａＢＨ３ＣＮを用いて得られた［１１Ｃ］ケトンを還元アミン化することにより［１１Ｃ］アミンを合成する新規の方法を提供する。比放射能レベルは、本発明の方法を用いると高くなる。本発明で前駆体として用いるトリフレートは式Ｒ１−ＯＴｆを有し、Ｒ１は直鎖若しくは環状アルキル若しくは置換アルキル、アリール又は置換アリールである。好ましくは、Ｒ１はＣ６Ｈ５、４−ＣＨ３Ｏ−Ｃ６Ｈ４、４−ＣＨ３−Ｃ６Ｈ４、４−ＮＯ２−Ｃ６Ｈ４、Ｃ１０Ｈ７又はから選択される。
【００９６】
本発明で用いるボロン酸は式ＲＢ（ＯＨ）２を有し、Ｒは直鎖若しくは環状アルキル若しくは置換アルキル、アリール又は置換アリールである。好ましくは、Ｒはフェニル、メチル、
【００９７】
【化２】
【００９８】
又はチエニルから選択される。得られた標識ケトンは式Ｒ１−Ｃ＊Ｏ−Ｒを有し、＊は標識炭素位置であり、Ｒ１及びＲは上記定義の通りである。
【００９９】
標識ケトンの合成の好ましい反応スキームを下記に例示する。
【０１００】
【化３】
【０１０１】
この反応では、好ましい遷移金属錯体はパラジウム錯体である。反応を促進するために臭化リチウムを加えてもよい。放射化学収量を高めるために異なる塩基を使用してもよい。
【０１０２】
本発明の他の実施形態は、本発明の方法で得られた１１Ｃ標識ケトンから１１Ｃ標識アミンを合成する新規の方法である。１１Ｃ標識ケトンは、本発明の方法に従って回収バイアルに回収された後で、更にＴｉＣｌ４及びＮａＢＨ３ＣＮの存在下で異なるアミンと還元アミン化することができる。標識アミンの合成の好ましい反応スキームの全体を下記に例示する。
【０１０３】
【化４】
【０１０４】
式中、Ｒ′はＨ、直鎖若しくは環状アルキル若しくは置換アルキル、アリール又は置換アリールであり、Ｒ″は直鎖若しくは環状アルキル若しくは置換アルキル、アリール又は置換アリールであり、Ｒ及びＲ１は上記定義の通りである。
【０１０５】
［１１Ｃ］標識ケトン及び［１１Ｃ］標識アミンは、各種ＰＥＴ研究で有益なＰＥＴトレーサーを提供する。本発明の一実施形態では、［１１Ｃ］標識ケトン及び／又は［１１Ｃ］標識アミンを含む、ＰＥＴトレーサーとして使用されるキットを提供する。
【０１０６】
このようなキットは、ヒトへの投与、例えば血流に対する直接注射に適した無菌の製品が得られるよう設計されている。好適なキットは、アドレナリン作動性阻害剤及びアドレナリン作動性イメージング剤の前駆体を含む容器（例えばセプタムで密閉したバイアル）を含む。
【０１０７】
キットは、放射線防護剤、抗菌防腐剤、ｐＨ調整剤又は充填剤などの追加の成分を更に含んでいてもよい。
【０１０８】
「放射能防護剤」という用語は、水の放射線分解で生じる含酸素フリーラジカルなどの高反応性フリーラジカルを捕捉することにより、酸化還元プロセスなどの分解反応を阻害する化合物を意味する。本発明の放射能防護剤は、アスコルビン酸、ｐ−アミノ安息香酸（即ち４−アミノ安息香酸）、ゲンチジン酸（即ち２，５−ジヒドロキシ安息香酸）、及びその生体適合性物質との塩から好適に選択される。
【０１０９】
「抗菌防腐剤」という用語は、細菌、酵母又はカビなどの有害の可能性がある微生物の増殖を阻害する薬剤を意味する。抗菌防腐剤は、用量に応じていくつかの殺菌特性をも発揮し得る。本発明の抗菌防腐剤の主な役割は、再構成後の医薬組成物、即ち、放射性診断用製品自体において、任意のこのような微生物の増殖を抑制することにある。しかしながら、抗菌防腐剤を、再構成前の本発明のキットの１種以上の成分中で、有害の可能性がある微生物の増殖を抑制するために用いてもよい。好適な抗菌防腐剤としては、パラベン、即ちエチル、プロピル若しくはブチルパラベン又はその混合物、ベンジルアルコール、フェノール、クレゾール、セトリミド及びチオマーサルが挙げられる。好ましい抗菌防腐剤はパラベンである。
【０１１０】
「ｐＨ調整剤」という用語は、再構成されたキットのｐＨがヒトへの投与に許容される範囲（約ｐＨ４．０〜１０．５）内にあることを確実にするのに有用な化合物又は化合物の混合物を意味する。適切なこのようなｐＨ調整剤としては、トリシン、リン酸塩又はＴＲＩＳ［即ちトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン］などの薬学的に許容できる緩衝液、及び炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム又はその混合物などの薬学的に許容できる塩基が挙げられる。リガンド結合体を酸性塩の形態で用いる場合、ｐＨ調整剤を別のバイアル又は容器に入れて、多段階手順の一部としてキットの使用者がｐＨを調整できるようにしてもよい。
【０１１１】
「充填剤」という用語は、製造及び凍結乾燥時の原料の取扱いを容易にできる、薬学的に許容できる増量剤を意味する。好適な充填剤としては、塩化ナトリウムなどの無機塩、及びスクロース、マルトース、マンニトール又はトレハロースなどの水溶性糖又は糖アルコールが挙げられる。
【実施例】
【０１１２】
本発明を以下の実施例で更に説明するが、実施例は本発明の範囲を決して限定するものではない。
【０１１３】
実施例１
実験セットアップ
［１１Ｃ］二酸化炭素を、Ｕｐｐｓａｌａ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ ＡＢのＳｃａｎｄｉｔｒｏｎｉｘ ＭＣ−１７サイクロトロンにより、窒素（ＡＧＡ、窒素６．０）及び０．１％酸素（ＡＧＡ、酸素４．８）を含む目標ガス中で１７Ｍｅｖプロトンを用いる１４Ｎ（ｐ，α）１１Ｃ反応で製造した。［１１Ｃ］一酸化炭素を、４００℃の亜鉛炉で遠隔操作ワークステーションを使用して［１１Ｃ］二酸化炭素を還元することで製造した。
【０１１４】
液体クロマトグラフィー分析（ＬＣ）を、β＋流量検出器と直列にしたＢｅｃｋｍａｎ １２６グラジエントポンプ及びＢｅｃｋｍａｎ １６６可変波長ＵＶ検出器を用いて行った。以下の移動相を使用した。０．０５Ｍギ酸アンモニウム、ｐＨ３．５（Ａ１）及びアセトニトリル（Ｂ１）、アセトニトリル／Ｈ２Ｏ：５０／７（Ｂ２）、メタノール（Ｂ３）及びＨ２Ｏ中０．０１Ｍギ酸（Ａ２）。分析ＬＣでは、Ｊｏｎｅｓ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ Ｇｅｎｅｓｉｓ Ｃ１８、４μｍ、２５０×４．６ｍｍ（内径）カラムを流量１．５ｍｌ／分で使用した。セミ分取ＬＣでは、Ｊｏｎｅｓ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ Ｇｅｎｅｓｉｓ Ｃ１８、４μｍ、２５０×１０ｍｍ（内径）カラムを流量４ｍｌ／分で使用した。自動合成システムＳｙｎｔｈｉａをＬＣでの注入及び画分回収に使用した。データ収集及びＬＣ制御はＢｅｃｋｍａｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｇｏｌｄクロマトグラフィーソフトウェアパッケージを用いて行った。
【０１１５】
放射能はＶｅｅｎｓｔｒａ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｅｎ ｂｖのＶＤＣ−２０２電離箱で測定した。製造時の放射能の概算ではＬａｎｇｅｎａｓ Ｅｌｔｅｋｎｉｓｋａ ＡＢの携帯線量率計を使用した。
【０１１６】
実施例２
［カルボニル−１１Ｃ］ケトンの合成
テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（５．０ｍｇ、４．３μｍｏｌ）をバイアル（１ｍＬ）に入れた。バイアルを窒素で洗い流し、内容物をＴＨＦ（２００μＬ）に溶解した。アリールトリフレート（３０．８μｍｏｌ）及びＬｉＢｒ（ＴＨＦ中０．４６Ｍ溶液１０μＬ、４．６μｍｏｌ）を加えた。混合物を振盪して溶液を均一にした。アリール又はアルキルボロン酸（４９．２μｍｏｌ）をＴＨＦ（１００μＬ）に溶解し、使用直前にパラジウム錯体、トリフレート及び臭化リチウムの溶液に加えた。得られた混合物を装置の注入ループに注入し、その装置から適量（２００μＬ）を加圧下で、ヘリウム中の［１１Ｃ］一酸化炭素で予め充填したマイクロオートクレーブに移した。マイクロオートクレーブを５分間加熱した（１５０℃）。粗生成物を、予め排気した、セプタムを取り付けたバイアル（５ｍＬ）に移した。マイクロオートクレーブをＴＨＦ（２００μＬ）で充填し、回収バイアルに移し替えて空にした。バイアルを窒素で浄化した前後の放射能を測定した。７５℃で加熱し窒素で浄化することで、溶媒体積を０．２ｍＬ未満に減少させた。アセトニトリル／水混合物（１：１、２ｍＬ）を加え、得られた溶液をセミ分取ＬＣ上に注入した。回収された画分の特性及び放射化学純度を分析ＬＣで評価した。
【０１１７】
実施例３
１１Ｃ−アミンの合成
テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（５．０ｍｇ、４．３μｍｏｌ）、アリールトリフレート（３０．８μｍｏｌ）及びアリール又はメチルボロン酸（４９．２μｍｏｌ）を用いて上記のように［１１Ｃ］カルボニル化を行った。粗生成物を、予め排気した、セプタムを取り付けたバイアル（５ｍＬ）に移し、放射能を測定した。バイアルを窒素で浄化して未反応［１１Ｃ］一酸化炭素を除去し、放射能を再度測定した。四塩化チタン（ＣＨ２Ｃｌ２中１Ｍ溶液５００μＬ、０．５ｍｍｏｌ）及びアミン（０．１３ｍｍｏｌ）を加え、混合物を６５℃で３分間加熱した。シアノ水素化ホウ素ナトリウム（ＭｅＯＨ中１Ｍ溶液５００μＬ、０．５ｍｍｏｌ）を加え、同温度で更に３分間加熱した。水酸化ナトリウム水溶液（２Ｍ水溶液５００μＬ）をゆっくり加えることで反応液をクエンチし、濾過した。６０℃で加熱し窒素で浄化することで濾液の体積を１ｍＬ未満に減少させた。粗生成物を、生成物同定用の少量の非放射性参照化合物の存在下、ＨＰＬＣで分析した。放射化学収量を、生成物純度に捕捉効率を掛けることで求めた。
特定の実施形態、参考文献の引用
本発明の範囲は、本明細書に記載の特定の実施形態に限定されるものではない。実際、本明細書に記載の実施形態以外に、本発明の各種の変形形態が、上記の記載及び添付の図面より当業者には明らかであろう。このような変形形態は添付の特許請求の範囲内にあるものとする。
【０１１８】
各種刊行物及び特許出願が本明細書で引用され、その開示が全体として参照により組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の方法に関するフローチャートを示す図である。
【図２】本発明の一酸化炭素同位体の製造及び標識システムの模式図である。
【図３ａ】本発明の反応室の代替実施形態を示す図である。
【図３ｂ】本発明の反応室の代替実施形態を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）その底面に液体入口及び気体入口を有する高圧反応室を用意する段階と、
（ｂ）遷移金属錯体と混合された、トリフレート、ボロン酸を含む標識すべき溶液を用意する段階と、
（ｃ）気体入口を通じてＵＶ反応器アセンブリーの反応室に一酸化炭素同位体の濃度が高い混合気体を導入する段階と、
（ｄ）液体入口を通じて反応室に、遷移金属錯体と混合された前記溶液を高圧で導入する段階と、
（ｅ）標識合成が行われている所定時間待機する段階と、
（ｆ）反応室から標識ケトンを除去する段階とを含むケトンの標識合成方法。
【請求項２】
一酸化炭素同位体の濃度が高い混合気体が、
（ａ）好適なキャリアガス中の二酸化炭素同位体を用意する段階と、
（ｂ）反応装置内に前記混合気体を導入することで二酸化炭素同位体を一酸化炭素同位体に転換する段階と、
（ｃ）前記キャリアガスではなく一酸化炭素同位体が捕捉される一酸化炭素捕捉装置内に一酸化炭素同位体を捕捉する段階と、
（ｄ）前記捕捉装置から前記捕捉された一酸化炭素同位体を明確に定義されたマイクロプラグで放出することにより、ある体積の一酸化炭素同位体の濃度が高い混合気体を得る段階とを含む方法により製造される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
炭素同位体が１１Ｃ、１３Ｃ又は１４Ｃである、請求項１記載の方法。
【請求項４】
炭素同位体が１１Ｃである、請求項１記載の方法。
【請求項５】
擬似一相系を維持するために、遷移金属錯体と混合された標識すべき溶液を導入する段階が、導入前の圧力の約８０倍の圧力で行われる、請求項１記載の方法。
【請求項６】
所定時間待機する段階が、反応室の温度を調整して標識合成を促進する段階を含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
遷移金属錯体がパラジウム金属錯体である、請求項１記載の方法。
【請求項８】
トリフレートが式Ｒ１−ＯＴｆを有し、Ｒ１が直鎖若しくは環状アルキル若しくは置換アルキル、アリール又は置換アリールである、請求項１記載の方法。
【請求項９】
Ｒ１がＣ６Ｈ５、４−ＣＨ３Ｏ−Ｃ６Ｈ４、４−ＣＨ３−Ｃ６Ｈ４、４−ＮＯ２−Ｃ６Ｈ４、Ｃ１０Ｈ７又は
【化１】
から選択される、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
ボロン酸が式ＲＢ（ＯＨ）２を有し、Ｒが直鎖若しくは環状アルキル若しくは置換アルキル、アリール又は置換アリールである、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
Ｒがフェニル、メチル、
【化２】
又はチエニルから選択される、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
反応を促進するために、標識すべき溶液が臭化リチウムと更に混合されている、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
式Ｒ１−Ｃ＊Ｏ−Ｒを有し、＊が標識炭素位置であり、Ｒ１及びＲが独立に直鎖若しくは環状アルキル若しくは置換アルキル、アリール又は置換アリールである、請求項１記載の方法に従って合成された標識ケトン。
【請求項１４】
（ａ）請求項１３記載の標識ケトンを合成する段階と、
（ｂ）ＴｉＣｌ４及びＮａＢＨ３ＣＮの存在下、標識ケトンを異なるアミンで還元アミン化する段階とを含むアミンの標識合成方法。
【請求項１５】
段階（ｂ）のアミンが式Ｒ′Ｒ″ＮＨを有し、Ｒ′がＨ、直鎖若しくは環状アルキル若しくは置換アルキル、アリール又は置換アリールであり、Ｒ″が直鎖若しくは環状アルキル若しくは置換アルキル、アリール又は置換アリールである、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
下記式を有する、請求項１４記載の方法に従って合成された標識アミン。
式中、＊は標識炭素位置であり、Ｒ１及びＲは独立に直鎖若しくは環状アルキル若しくは置換アルキル、アリール又は置換アリールであり、Ｒ′はＨ、直鎖若しくは環状アルキル若しくは置換アルキル、アリール又は置換アリールであり、Ｒ″は直鎖若しくは環状アルキル若しくは置換アルキル、アリール又は置換アリールである。
【請求項１７】
請求項１３記載の炭素同位体で標識したケトンを含む、ＰＥＴ研究用キット。
【請求項１８】
請求項１６記載の炭素同位体で標識したケトンを含む、ＰＥＴ研究用キット。
【請求項１９】
放射線防護剤、抗菌防腐剤、ｐＨ調整剤又は充填剤を更に含む、請求項１８記載のキット。
【請求項２０】
放射線防護剤がアスコルビン酸、ｐ−アミノ安息香酸、ゲンチジン酸及びそれらの塩から選択される、請求項１９記載のキット。
【請求項２１】
抗菌防腐剤がパラベン、ベンジルアルコール、フェノール、クレゾール、セトリミド及びチオマーサルから選択される、請求項１９記載のキット。
【請求項２２】
ｐＨ調整剤が薬学的に許容できる緩衝液若しくは薬学的に許容できる塩基又はその混合物である、請求項１９記載のキット。
【請求項２３】
充填剤が無機塩、水溶性糖又は糖アルコールである、請求項１９記載のキット。
【請求項１】
（ａ）その底面に液体入口及び気体入口を有する高圧反応室を用意する段階と、
（ｂ）遷移金属錯体と混合された、トリフレート、ボロン酸を含む標識すべき溶液を用意する段階と、
（ｃ）気体入口を通じてＵＶ反応器アセンブリーの反応室に一酸化炭素同位体の濃度が高い混合気体を導入する段階と、
（ｄ）液体入口を通じて反応室に、遷移金属錯体と混合された前記溶液を高圧で導入する段階と、
（ｅ）標識合成が行われている所定時間待機する段階と、
（ｆ）反応室から標識ケトンを除去する段階とを含むケトンの標識合成方法。
【請求項２】
一酸化炭素同位体の濃度が高い混合気体が、
（ａ）好適なキャリアガス中の二酸化炭素同位体を用意する段階と、
（ｂ）反応装置内に前記混合気体を導入することで二酸化炭素同位体を一酸化炭素同位体に転換する段階と、
（ｃ）前記キャリアガスではなく一酸化炭素同位体が捕捉される一酸化炭素捕捉装置内に一酸化炭素同位体を捕捉する段階と、
（ｄ）前記捕捉装置から前記捕捉された一酸化炭素同位体を明確に定義されたマイクロプラグで放出することにより、ある体積の一酸化炭素同位体の濃度が高い混合気体を得る段階とを含む方法により製造される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
炭素同位体が１１Ｃ、１３Ｃ又は１４Ｃである、請求項１記載の方法。
【請求項４】
炭素同位体が１１Ｃである、請求項１記載の方法。
【請求項５】
擬似一相系を維持するために、遷移金属錯体と混合された標識すべき溶液を導入する段階が、導入前の圧力の約８０倍の圧力で行われる、請求項１記載の方法。
【請求項６】
所定時間待機する段階が、反応室の温度を調整して標識合成を促進する段階を含む、請求項１記載の方法。
【請求項７】
遷移金属錯体がパラジウム金属錯体である、請求項１記載の方法。
【請求項８】
トリフレートが式Ｒ１−ＯＴｆを有し、Ｒ１が直鎖若しくは環状アルキル若しくは置換アルキル、アリール又は置換アリールである、請求項１記載の方法。
【請求項９】
Ｒ１がＣ６Ｈ５、４−ＣＨ３Ｏ−Ｃ６Ｈ４、４−ＣＨ３−Ｃ６Ｈ４、４−ＮＯ２−Ｃ６Ｈ４、Ｃ１０Ｈ７又は
【化１】
から選択される、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
ボロン酸が式ＲＢ（ＯＨ）２を有し、Ｒが直鎖若しくは環状アルキル若しくは置換アルキル、アリール又は置換アリールである、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
Ｒがフェニル、メチル、
【化２】
又はチエニルから選択される、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
反応を促進するために、標識すべき溶液が臭化リチウムと更に混合されている、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
式Ｒ１−Ｃ＊Ｏ−Ｒを有し、＊が標識炭素位置であり、Ｒ１及びＲが独立に直鎖若しくは環状アルキル若しくは置換アルキル、アリール又は置換アリールである、請求項１記載の方法に従って合成された標識ケトン。
【請求項１４】
（ａ）請求項１３記載の標識ケトンを合成する段階と、
（ｂ）ＴｉＣｌ４及びＮａＢＨ３ＣＮの存在下、標識ケトンを異なるアミンで還元アミン化する段階とを含むアミンの標識合成方法。
【請求項１５】
段階（ｂ）のアミンが式Ｒ′Ｒ″ＮＨを有し、Ｒ′がＨ、直鎖若しくは環状アルキル若しくは置換アルキル、アリール又は置換アリールであり、Ｒ″が直鎖若しくは環状アルキル若しくは置換アルキル、アリール又は置換アリールである、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
下記式を有する、請求項１４記載の方法に従って合成された標識アミン。
式中、＊は標識炭素位置であり、Ｒ１及びＲは独立に直鎖若しくは環状アルキル若しくは置換アルキル、アリール又は置換アリールであり、Ｒ′はＨ、直鎖若しくは環状アルキル若しくは置換アルキル、アリール又は置換アリールであり、Ｒ″は直鎖若しくは環状アルキル若しくは置換アルキル、アリール又は置換アリールである。
【請求項１７】
請求項１３記載の炭素同位体で標識したケトンを含む、ＰＥＴ研究用キット。
【請求項１８】
請求項１６記載の炭素同位体で標識したケトンを含む、ＰＥＴ研究用キット。
【請求項１９】
放射線防護剤、抗菌防腐剤、ｐＨ調整剤又は充填剤を更に含む、請求項１８記載のキット。
【請求項２０】
放射線防護剤がアスコルビン酸、ｐ−アミノ安息香酸、ゲンチジン酸及びそれらの塩から選択される、請求項１９記載のキット。
【請求項２１】
抗菌防腐剤がパラベン、ベンジルアルコール、フェノール、クレゾール、セトリミド及びチオマーサルから選択される、請求項１９記載のキット。
【請求項２２】
ｐＨ調整剤が薬学的に許容できる緩衝液若しくは薬学的に許容できる塩基又はその混合物である、請求項１９記載のキット。
【請求項２３】
充填剤が無機塩、水溶性糖又は糖アルコールである、請求項１９記載のキット。
【図１】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【公表番号】特表２００７−５２２１０６（Ｐ２００７−５２２１０６Ａ）
【公表日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５４６３７４（Ｐ２００６−５４６３７４）
【出願日】平成１６年１２月２０日（２００４．１２．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００４／００４１９９
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６６１００
【国際公開日】平成１７年７月２１日（２００５．７．２１）
【出願人】（３０５０４０７１０）ジーイー・ヘルスケア・リミテッド (99)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２０日（２００４．１２．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００４／００４１９９
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６６１００
【国際公開日】平成１７年７月２１日（２００５．７．２１）
【出願人】（３０５０４０７１０）ジーイー・ヘルスケア・リミテッド (99)
【Ｆターム（参考）】
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