説明

直接求核手段のための精製戦略

本発明は、医薬等の化学的化合物の調製及び精製のための、新規且つ有利なプロセスを提供する。当該プロセスは、部分Xとの求核置換反応を含んでなり、ここで、当該反応において、基質Sの脱離基Lは精製部分Mに共有的に付加する。この概念は、非反応前駆体及び副生成物L−Mから、所望のS−Xを精製するための便利且つ時間を節約する手法を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一般的に医薬の調製に関する。特に、本発明は、標的物質へ脱離基Lを介して付加される精製部分Mを含んでなる、前駆標的物質S上の求核試薬Xとの、有効な「液相」求核置換反応を行うためのプロセス及びキットに関する。本発明の方法及びキットは、非反応前駆体及び前記精製部分Mをまだなお含有する副産物由来の、所望の医薬S−Xの単純な精製を可能にする。
【背景技術】
【0002】
多くの医薬、例えば放射性ハロゲン化医薬において、スキーム1に表される求核置換反応は有用であり、且つ一般的に使用される。
【0003】
【化1】

ここで、Sは標的基質であり、
Xは、求核試薬であり、
Lは、脱離基である。
【0004】
例えば、US 5,565,185は、ハロデスタニレーション(halodestannylation)による放射性標識メタ−ヨードベンジルグアニジン(MIBG)の非担体プロセスを開示する。しかしながら、当該プロセスは、放射性標識MIBGが存在する溶液中に、多数の不純物が残存する点で不利である。特に、毒性スズ副産物は、溶液中に残存し、且つ放射性標識MIBGが使用のために準備される前に分離しなければならない。
【0005】
副産物、例えば過剰な前駆体を除去するための戦略は、臨床的に関心のある化合物の、(放射性)合成と及びその後の安全な投与が成功する必要があった。多くの場合、かかる反応は、使用される放射性標識剤の量と比較して大過剰量で非放射性活性有機前駆体を使用する。その後、過剰な前駆体は、診断的及び/又は治療的適用のために、前記放射性標識化合物が患者に投与され得る前に、反応混合物から除去されなければならない。
【0006】
放射性ハロゲン医薬の場合、一般的にXは、例えばアルミニウム固相抽出を用いる反応混合物において他の種から容易に分離できる。さらに、一般的に当業者は、他の放射性標識化求核種、例えば11C−化合物又は一般的な求核化合物等を、標準的精製プロトコルを用いて除去する方法を知っている。
【0007】
しかしながら、S−X及びS−Lを分離するのは一般的により困難である。多くの場合、未標識標的物質S−Lから、S−Xを分離することは特に重要であるが、これはS−Lが競合し、そのためその標的へのS−Xの結合を干渉するからである。この競合が起きると、この効果により放射性医薬の準最適パフォーマンス特性がもたらされる可能性がある。これは、特に受容体結合性(例えば特異的標的性)放射性医薬の場合に顕著である。
【0008】
S−LからのS−Xの精製は、クロマトグラフィ、例えばHPLC法を使用することにより一般的に達成される。しかしながら、この技術は、特別な装置を要し、及び面倒で時間のかかるものである。大部分の臨床的に有用な放射性同位体の半減期を考慮すると、できる限り早く、患者への投与前に放射合成及び精製を完了することが望まれる。例えば、18Fの半減期は110分であるため、18F標識標的物質は臨床的使用の1時間以内で合成及び精製される。
【0009】
上記の点から、最終医薬S−Xから不所望の種の急速且つ有効な分離を提供する精製について、当該技術分野において必要性が存在する。
【0010】
ペプチド合成のためのMerrifield法の導入により、不溶性プリマー支持体が、生成物精製を促進するための多くの合成方法論に組み込まれている。固相ペプチド合成法において、置換反応の求核試薬は、スキーム2に示すように、固相樹脂と共有的に連結する。置換反応後、過剰な物質S−L及び置換された脱離基Lは、濾過により、樹脂結合生成物X−Sから容易に分離される。
【0011】
【化2】

【0012】
WO 2003/0012730は、代替的放射性ハロゲン化方法を開示し、ここで、置換反応の基質は、スキーム3に示されるような脱離基を介して、固相樹脂に共有的に連結する。
【0013】
【化3】

【0014】
この戦略では、放射性標識剤Xを、固相支持基質と反応させ、非反応「樹脂−L−S」と樹脂結合脱離基「樹脂−L」から、当該樹脂の洗浄及び濾別によりうまく分離されるS−Xを形成する。
【0015】
ポジトロン放出断層撮影法放射性トレーサーとしての使用に適する、18F放射性標識トレーサーの作製のための固相プロセスは、例えば、WO 2003/002157に開示される。
【0016】
固相支持求核置換技術は、実質的に精製ステップを単純化できるが、異種反応条件は、通常効率が低く、溶液中、すなわち固相支持なしで行われる反応と比較して、放射化学物質の産生が不良であり、且つ反応時間が遅くなるという、固有の欠点に悩まされる。
【0017】
同種置換反応条件を利用する代替的放射性標識戦略は、例えば、WO 2005/107819及びDonavan等による科学的刊行物(J.Am.Chem.Soc.,2006、128、3536−3537)に開示される。
【0018】
WO 2005/107819は、支持体固定化スカベンジャー基(スカベンジャー樹脂)を用いる、基質ベクター−X−Y上のYについての、R*の置換反応から得られる、標識トレーサーベクター−X−R*の精製に関する。当該スカベンジャー樹脂Z−樹脂は、非反応基質ベクター−X−Y上の類似置換反応を受け、Yを置き換え、そして生成物ベクター−X−R*(これは溶液に残存する)から濾別できるベクター−X−Yを作製する。故に、当該精製手段は、未反応前駆体から生成物を分離する。また、当該スカベンジャー樹脂は、反応基の部分Yを置き換えるよう設計されるだけである。言い換えると、このアプローチは、非反応前駆体の除去に限定されるが、生成物からY脱離基の同時除去はできない。さらに、WO 2005/107819に記載されるスカベンジャー樹脂の反応部分Zは、Y用に良好な置換剤である基のみに限定される。
【0019】
Donavan等(loc.cit.)は、脱離基が全フッ素化した部分に連結される、フッ素豊富な可溶性支持体を利用する、求電子的放射性ヨウ素置換のための、「同種」可溶性支持手段について記載する。放射性ヨウ素化生成物を、他の全フッ素化種に対する全フッ素化部分の強力な親和性に基づき、未反応基質及び脱離基の両方から単離した。
【0020】
このフッ素ベース(fluorous-based)精製での同種置換手段は、放射性ヨウ素化については有効性が実証されているが、例えば一般的な18F放射性標識又は求核反応にとって有用ではないようである。これは、Sn基質が求電子的置換に対し特異的なためである。求電子的18F置換は、頻繁に行われるわけではないが、これは放射性フッ素ガス[18F]F2が、容易に利用可能ではなく、そして低い特異的活性を有する(添加された[19F]F2キャリアガスから得られる)ためである。さらに、より好ましい(より高い特異的活性のある)[18F]フッ素との求核置換反応を有するフッ素ベース精製は、全フッ素化部分から冷(19F)フッ素への18Fの変換の点で問題があると想定される。かかるフッ素変換反応は周知であるが、より低い放射性化学的収率、及び放射性医薬の不良な特異的活性がもたらされる可能性がある。
【0021】
上記から、従来技術と比較して使い易く且つ幅広い応用性を提供する、とりわけ放射性ハロゲン医薬のための他の可溶性支持精製戦略が必要とされることが明白である。したがって、HPLC精製を要しない、例えば放射性ハロゲン含有医薬の精製のための代替的戦略を開発し、そしてさらに未処理前駆体化合物S−L及び脱離基副産物Lから、S−Xの効率的な分離を確保するために有用なはずである。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0022】
一般的に本発明は、医薬の調製及び精製のための新規なプロセス及びキットに関する。特に、本発明は、例えば放射性医薬等の医薬を調製するための効率的な液相求核置換反応を実施するための方法及びキット、並びにその後の前駆基質の脱離基に付加する精製部分Mの特有の特性を使用する生成物の精製に関する。本発明の精製プロセスは、非反応前駆分子及び求核置換反応の置換された脱離基から、置換生成物を分離する。
【0023】
プロセス及びこれらが作製する生成物は、複数の点で有利である。当該プロセスは、標準的実験室操作を用い、且つ洗練された精製装置の必要なく、所望の主生成物から、非反応前駆体及び副産物の、単純且つ効率的な分離を可能にする。さらに、本発明の方法により本明細書に記載される分離手段は、多くの場合、より便利で、柔軟で、且つ最も重要なことには時間がかからず、これは例えば臨床的に使用される短命の放射性医薬、例えば18F標識医薬の扱いにおいて非常に有利である。
【0024】
したがって、本発明は、第一の態様において、医薬S−Xを調製するためのプロセスに関し、ここで、前駆種S−L−Mの部分L−Mを、液相求核置換を介して反応物Xにより置換され、前記医薬S−X及び種L−Mを形成し、ここでSは、標的基質であり;Lは、前記求核置換反応の前に、Mに共有的に結合し、そしてさらにSに共有的に結合する脱離基であり;及びMは、精製部分であり、これはLと共有的に結合し、そして当該精製部分Mを含有する種を、精製部分Mを含有しない他の種から分離させる特徴を有する。任意に、S−Xをさらに反応させ、最終生成物S−X'をもたらす。
【0025】
第二の態様によれば、本発明は、医薬S−Xを調製及び精製するためのプロセスに関し、ここで前駆種S−L−Mの部分L−Mは、液相求核置換を介して反応物Xにより置換され、当該医薬S−X及び種L−Mを形成し、ここで、
Xは、標的基質であり;
Lは、前記求核置換反応の前に、Mに共有的に結合し、そしてさらにSに共有的に結合する脱離基であり;及び
Mは、精製部分であり、これはLと共有的に結合し、そしてさらに当該精製部分Mを含有する種を、精製部分Mを含有しない他の種から分離させる特徴を有し;及び
任意に、S−Xをさらに反応させ、最終生成物S−X'をもたらし;及び
ここで、前記精製部分Mをなお含有する任意の種(M含有種)は、精製手段を用いることにより、当該精製部分Mを含有しない種、好ましくはS−Xから選択的に分離される。
【0026】
特定の実施態様によれば、S−L−MのS−Xへの求核置換反応は、可溶性支持反応である。
【0027】
第三の態様によれば、本発明は、S−X、S−L−M、及び任意にL−Mを含んでなる液相反応混合物から、精製手段を用いて、医薬S−Xから、当該精製部分Mを含有する任意の種を選択的に分離することにより、医薬S−Xを精製するためのプロセスに関する。本発明による好適な精製手段は、以下本明細書にさらに詳細に記載する。
【0028】
好ましい実施態様によれば、液相求核置換反応は、同種求核置換反応であり、つまり当該反応は、単一の液相で行われる。
【0029】
本発明の精製プロセスは、図1に図式的に表される。好ましい実施態様によれば、精製、例えば、M非含有種からのM含有種の分離は、M含有種上で(図1A−1Bを参照)、例えば液−液もしくは固−液相抽出により、M含有種が沈殿するような条件に反応混合物を調整することにより、サイズ排除に基づくM含有種の分離により、及び/又は精製部分M上の反応基の、例えば、樹脂に付加される相補的反応基への共有結合により(図1B)、直接的に達成される。あるいは、精製手段は、2ステッププロセスを含んでもよく、ここで、当該相補的反応基は、第二精製部分Pへ共有的に付加し、種M−Pをもたらし、そしてその後、上記の精製方法によりM−P生成物の精製を行う(図1C−1Dを参照)。
【0030】
さらに、本発明の別の態様は、本発明による求核置換及び/又は精製を行うためのキットに関する。ある実施態様によれば、本発明のキットは、少なくとも、S−L又はSに付加される精製部分M又は部分L−Mをそれぞれ含んでなる。別の実施態様によれば、キットは、少なくともS−L及び精製部分Mを含んでなる。さらに別の実施態様によれば、本発明のキットは、少なくともS−L−Mを含んでなる。任意に、本発明のキットは、製品マニュアル、精製ステップを行うための1又は複数の化合物又は樹脂、及び/又は好適な反応もしくは精製媒体等を含んでなる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明の精製プロセスの図式的表示。(A)精製因子Nを含んでなるM含有前駆体の直接精製;(B)M上に反応基を含んでなるM含有前駆体の直接精製、ここで相補的反応基へ共有的に連結した樹脂の使用は、M上の反応基に当該相補的反応基を介して付加される;(C)精製要素Qを含んでなるM−P−含有前駆体の2ステップ精製;(D)複数の因子Qを含んでなるM−P−含有前駆体の2ステップ精製。
【図2】2−(2−[18F]フルオロエチル)ナフタレン([18F]F−生成物)放射性フッ素化反応溶液及び副産物標準のHPLCクロマトグラム(UV検出254nm)。A)反応2(実施例3を参照)反応溶液;B)反応1反応溶液;C)ナフチルエタノール;D)2−ビニルナフタレン。
【図3】15及び30分後クリック化学法を用いる、放射性フッ素化反応3の精製のHPLCクロマトグラム(UV検出220nm)。
【図4】15及び30分後クリック化学法を用いる、放射性フッ素化反応3の精製のHPLCクロマトグラム(放射検出)。[18F]F−生成物=2−(2−[18F]フルオロエチル)ナフタレン。
【図5】前駆体19(50% EtOAc/n−Hx)の[18F]フッ素化物の放射性TLC。a)5分(92.2%);b)10分(96.9%);c)15分(98.9%):d)溶液(100%)。
【図6】前駆体25(50% EtOAc/n−Hx)の[18F]フッ素化物の放射性TLC。a)5分(94.4%);b)10分(98.2%);c)15分(98.9%):d)溶液(100%)。
【図7】アンモニア塩前駆体25の[18F]フッ素化物のHPLCプロファイル。条件C−18カラム(250mm×10mm)、アセトニトリル/水(65/35)、4mL/分、254nm。
【発明を実施するための形態】
【0032】
本発明は、好ましくは同種の液相反応条件下で行われる求核置換反応に関し、すなわち、当該置換反応は、液体反応媒体中で起きる。本発明の、新規な液相求核置換及びその後の精製プロセスを、以下のスキーム4に一般化して示す。
【0033】
【化4】

【0034】
本発明の好ましい実施態様は、18F等の放射活性ハロゲン同位体での求核置換のことを言い、放射性ハロゲンの任意のかかる参照は、単に例示するために使用され、決して限定する意図ではない。例えば、当該プロセスを実施して、他の放射性医薬、ハロゲン含有非放射活性医薬、又はさらに任意の求核残基含有医薬を作製することもできる。
【0035】
本発明の全てのプロセスは、特別な精製部分Mの関与により特徴づけられる。本発明によれば、当該部分Mは、前駆化合物S−L−Mの脱離基Lと共有的に連結され、かかるS−L−Mは、例えば置換反応前又は反応中に、前駆体X*(X*は、求核試薬Xを反応に提供する好適な前駆体:非限定的な例としては、例えばX*は、Xの塩である)、又は前駆体X**から得ることができる求核部分Xを付加する求核置換反応を受け、ここで、Xは、当該求核反応の間にX**からSに移される求核部分である。本発明の求核置換反応(及びキット)において、前記求核置換反応の間、Sは標的基質であり、Lは脱離基である。
【0036】
精製部分Mは、Mを含有する任意の種を、Mを含有しない点以外は同じ他のものから容易に分離させる特徴を有する。これらの特徴は、M内に含まれる精製因子Nにおいて具体化される。精製部分Mを使用することにより効果を生じる様々な分離手段を、以下本明細書でさらに詳細に記載する。精製部分Mは、所望の生成物S−Xから、非反応前駆体S−L−M及び副産物M−Lの、効率的且つ便利な分離を可能にする。Mを含有しないものから、M含有種の分離は、Mの実際の物理的及び/又は化学的特性に依存し、且つ当業者に既知の方法により一般的に行うことができる。これらの実施態様に限定するものではないが、本発明は、より詳細な様々な分離タイプを記載することにより例示される。
【0037】
分離タイプAは、Mへの親和性を有する、溶液相(液相)又は樹脂(固相)を用いる、液−液又は固−液抽出に基づく。かかる分離において、液体抽出相中の、又は固体樹脂への、M含有種の除去は、液体抽出相又は固体樹脂のイオン特性に対する、イオン精製因子Nの親和性に依存する。一般的に、当該精製部分Mを含有する任意の種(例えば、所望の生成物S−X)は、基本的に反応混合物中に残存し、且つ液体抽出相又は固相に移されないので、Mを含有しないものからM含有種の分離が達成される。あるいは、液−液抽出の実施態様によれば、M含有種は、反応混合物への親和性を有してよく、且つ基本的に当該混合物中に残存するので、これらは液体抽出相へ移されない。
【0038】
液−液抽出の実施に適する本発明による精製部分Mに含まれる、精製因子Nの非限定的な例は、例えばピリジニウム又はイミダゾリウム基であってよい、イオン液体部分である。
【0039】
本発明に関連して「イオン液体反応相」なる用語は、イオン性液体を含んでなる反応相として理解されるものである。かかるイオン性液体は、当該技術分野で既知である(例えば、Thomas Welton Chem.Rev.1999、2071−2083を参照されたい)。イオン性液体は、室温付近で溶解し、それ以下でも液相を形成する塩化合物の特別なタイプである。かかるイオン性液体は、多くの場合、好適なアニオンと一緒に、ピリジニウム、イミダゾリウム、テトラアルキルアンモニウム、又はホスホニウム基等のカチオン性有機部分を含んでなる。したがって、本明細書で使用される「イオン性液体部分」なる用語は、例えばLに共有的に結合し、且つ「イオン性液体」のイオンであるか、当該イオンを含んでなる部分のことを言う。
【0040】
本発明の特定の実施態様によれば、本発明によるM含有種は、イオン性液相に抽出される。
【0041】
非限定的な例のように、本発明の求核置換反応は、液体抽出相において、且つ「イオン性液体」液体抽出相へ実質的に抽出されるM含有種(ここで、Mは、例えばピリジニウム又はイミダゾリウム基等のNであるか、又は当該Nを含んでなる)を用いて実施される。S−X等の精製部分Mを含有しない種は、反応相に残る。
【0042】
したがって、液−液抽出のいくつかの実施態様は、精製部分Mを含有しない種からのM含有種の分離に関し、ここで、当該分離は、液体抽出相に対する当該Mの親和性に依存する。
【0043】
特定の実施態様によれば、帯電する部分M又は前記帯電部分Mを含有する種は、「イオン性液体」相に抽出される。
【0044】
固−液抽出の特定の実施態様によれば、M含有種の抽出は、樹脂に付加した「イオン性液体」部分に対する、帯電部分Mを含んでなるM含有種の親和性に依存する。
【0045】
ある実施態様によれば、M含有種の抽出は、樹脂に付加し、適切に帯電した様々な「イオン性液体」部分に対する、「イオン性液体」を含んでなるM含有種の親和性に依存する。
【0046】
上記の液−液抽出の他の実施態様によれば、M含有種及び精製部分Mを含有しない種の分離は、液体反応相に対するM含有種(ここでMはNを含んでなり、且つNは、例えばピリジニウム又はイミダゾリウム基である)の親和性に基づき、一方、精製部分Mを含有しない種は、液体抽出相に抽出される。すなわち、液−液抽出分離法の特定の実施態様によれば、Mは、抽出液相よりもむしろ反応溶液相に対して親和性を有するので、反応生成物S−Xは精製に影響する反応溶液から抽出できる。
【0047】
言い換えると、本発明の特定の実施態様は、精製部分Mを含有しない種からのM含有種の分離に関し、当該分離は反応相に対するMの親和性に依存する。
【0048】
非限定的な例のように、本発明の求核置換反応は、「イオン性液体」液体媒体において実施でき、且つその後の液−液抽出により、S−Xの分離が行われる。M含有種(ここでMは、例えばピリジニウム又はイミダゾリウム基である)は、イオン性液体反応相に残る。
【0049】
固−液抽出の実施態様によれば、M含有種の抽出は、固体樹脂に対する当該種(又は樹脂に付加される基)の親和性に依存する。
【0050】
固−液抽出の特定の実施態様によれば、帯電部分Mを含有する種は、イオン交換樹脂により保持されてよい。例えば、カチオン性(又は両イオン性)部分Mは、カチオン交換樹脂により保持されてよく、そして同様に、アニオン性(又は両イオン性)部分Mは、アニオン交換樹脂により保持されてよい。これらの特定の実施態様によれば、非荷電又はMのものと反対の荷電を有することが、生成物S−Xにとって望ましい。
【0051】
さらに、M含有種を生成物S−Xから分離できる、すなわち、これらを、反応混合物から、沈殿及びその後の濾過又は遠心分離により除去でき、これは、Mがこれらを、特定の条件下で沈殿する傾向にするためである(分離タイプB)。例えば、NはPEG鎖であってよく、これは有機溶媒が添加されると沈殿する傾向がある。その後、かかる化合物は、濾過又は遠心分離により容易に除去される。
【0052】
M含有種はまた、サイズ排除により生成物S−Xから分離してもよい(分離タイプC)。限外濾過(分子量(MW)カットオフ濾過としても知られる)又はサイズ排除クロマトグラフィ(ゲルクロマトグラフィと呼ばれることもある)は、例えば、可溶性の不所望の種S−L−M又はM−L、すなわちM含有種を、S−Xを含んでなる混合物から除去するために使用でき、これはMがS−Xよりもかなり大きな不所望の種を作製するためである。例えば、上記のPEG化種も、分子量カットオフ(スピン)フィルター(一般的には、限外濾過として知られる)又はゲル濾過、例えば、Sephadex(登録商標)カートリッジを用いて単離できる。
【0053】
他の実施態様によれば、M含有種を、樹脂に相補的な、Mに共有的に付加する樹脂結合反応基を有するM上の反応基の化学反応、その後の、当該樹脂の濾過又は遠心分離により、生成物S−Xから分離できる(分離タイプD)。例えば、M上の反応因子Nはアジド基であってよく、且つ樹脂に結合する相補的反応基はアルキン基であってよく(又はその逆)、及び当該基は、周知のCu(I)触媒Huisgen 1,3−双極環付加(「クリック(click)」反応を介して共有付加を形成できる。同様に、M上の反応基を、別の精製部分Pの相補的反応基と共有的に連結してよく、これは様々なタイプの分離を受け易いM−P含有種を残すことになる。
【0054】
上記で端的に説明した通り、本発明の医薬S−Xの調製のためのプロセスは、前駆体S−L−Mを有する求核剤Xの、「液相」求核置換反応を含んでなる。好ましい実施態様によれば、当該求核置換反応は、「同種」求核置換反応である。得られる生成物S−Xは、その後、任意にさらに反応させ、最終産物S−X’をもたらしてもよい。
【0055】
定義
本発明に関連して、以下の定義を適用するものとする:
【0056】
本明細書で使用される"a"又は"an"なる用語は、「1つ」、「少なくとも1つ」又は「1又は複数」を意味する。
【0057】
本発明による求核置換反応は、「液相」において行われる。本明細書で定義される液相求核置換は、任意に相転移触媒の存在下、例えば2つの非混和溶媒の、2相液−液反応か、又は「同種反応」のいずれかを言う。本明細書で置換反応を記載するために使用される「同種」なる用語は、反応条件が一様であることを意味する(すなわち、固体支持に関する従来技術の精製で記載されるような異種反応とは対照的である)。言い換えると、当該同種求核置換反応は、単一液相で行われ、且つ当該反応物は反応中に前記相内で溶解する。当業者は、置換反応の完了後、いくつかの化合物が液体反応混合物から沈殿してもよいことを理解するはずであるが、後者は異種求核置換反応と混同されるべきではない。
【0058】
本明細書で使用される「S」又は「標的基質」なる用語は、好ましくは、病変、疾患又は症状の画像化に適する生体内分布をそれに提供する、固有の特性を有する化合物について記載する。求核置換反応の前に、Sは、それ自身が精製部分Mに共有的に結合する脱離基Lに共有的に連結する。すなわち、種S−L−Mは、液相求核置換反応を受ける。
【0059】
Sは、意図する目的のために選択される任意の好適な標的基質であり、且つ一般的に分子量が、約50000、約30000、約15000、約10000未満、好ましくは、約5000Da未満、より好ましくは約2500Da未満、及び最も好ましくは約1500Da未満である。
【0060】
小さい標的基質が好ましいことは、実用的な理由から既に容易に明らかであるが、これは当該化合物質の定義が良好になり、且つ本発明の液相求核置換反応において、求核試薬Xと相互作用する/求核試薬Xに干渉する可能性がある官能基が一般的にほとんどないため、という理由では全くない。Sは、典型的には、合成小分子、薬理活性化合物(すなわち、薬物分子)、代謝産物、シグナル伝達分子、ホルモン、ペプチド、タンパク質、受容体アンタゴニスト、受容体アゴニスト、受容体逆アゴニスト、ビタミン、必須栄養素、アミノ酸、脂肪酸、脂質、核酸、単糖、二糖、三糖もしくは多糖、ステロイド等からなる群から選択される。前述の選択肢のうちいくつかは、その意味が重複することになると解されるはずである。すなわち、ペプチドは、例えば薬理活性化合物であってもよく、又はホルモンは、シグナル伝達分子又はペプチドホルモンであってもよい。さらに、前述の基質分類の誘導体も含まれると解されるはずである。例えば、保護基は、化合物S−L−Mのの−L−M−以外と連結しないSの反応基に付加してもよい。
【0061】
S(又は、任意に、S又はS−Xのそれぞれの任意の代謝産物)は、好ましくは、哺乳類の身体における標的部分に特異的に結合する部分である。この文脈において特異的結合とは、化合物S、又はさらに言うとS−Xが、周囲の組織又は細胞と比較して、この標的部分でより広範に蓄積することを意味する。例えば、Sは、哺乳類の身体内の疾病部位で選択的に発現する受容体又はインテグリン又は酵素と、特異的に結合してよい。あるいは、Sは、哺乳類の身体内の疾病部位で選択的に発現する輸送因子により、特異的に輸送されてもよい。ある実施態様によれば、受容体、インテグリン、酵素、又は輸送因子は、哺乳類の身体内の疾病部位、すなわち健常対象とは異なる又はそれが存在しない、又はその逆である部位で排他的に発現する。この文脈において、好ましくはSは、哺乳類の身体内の疾病部位に排他的に発現もしくは存在し、そして非疾病部位では発現もしくは存在しないが、後者には、おそらくかなり望ましいが、実用的にほとんど到達されないという、受容体/又はインテグリン/又は酵素/又は輸送因子に特異的に結合する。
【0062】
特異的な結合の例には、限定するものではないが、感染症、炎症、癌、転移、血小板凝集、新脈管形成、壊死、虚血、組織低酸素症、脈管形成性管、アルツハイマー病斑、アテローム斑、膵島細胞、血栓、ソマトスタチン受容体、血管作用性腸ペプチド受容体、D受容体、シグマ受容体、GRP受容体、末梢ベンゾジアゼピン受容体、エストロゲン受容体、プロゲステロン受容体、GLP−1受容体、Gタンパク質共役受容体、セロトニン輸送因子、ニューロエピネフィリン(neuroepinephrin)輸送因子、ドーパミン輸送因子、LAT1輸送因子、アミノ酸輸送因子、糖輸送因子、アポトーシス細胞、マクロファージ、EDBフィブロネクチン、受容体チロシンキナーゼ、リアーゼ、シンターゼ、ホスファチジルセリン、PSMA、心臓交感神経等の部位への特異的結合がある。
【0063】
好ましい実施態様によれば、Sは、合成小分子、薬理活性化合物(薬物分子)、ペプチド、代謝産物、シグナル伝達分子、ホルモン、タンパク質、輸送因子もしくは酵素基質、受容体アンタゴニスト、受容体アゴニスト、受容体逆アゴニスト、ビタミン、必須栄養素、アミノ酸、脂肪酸、脂質、核酸、単糖、二糖、三糖もしくは多糖、ステロイド、ホルモン等からなる群から選択されてよい。より具体的にSは、グルコース、ガラクトース、フルクトース、マンニトール、スクロース、又はスタキオース、及びその誘導体(例えば、N−Ac基が付加、又は−L−M以外の官能基が保護)、グルタミン、グルタミン酸塩、チロシン、ロイシン、メチオニン、トリプトファン、酢酸塩、コリン、チミジン、葉酸、メトトレキサート、Arg−Gly−Asp(RGD)ペプチド、走化性ペプチド、アルファメラノトロピンペプチド、スマトスタチン、ボンベシン、ヒトプロインスリン結合ペプチド及びその類似体、GPIIb/IIIa結合化合物、PF4結合化合物、αvβ3、αvβ6、又はα4β1インテグリン結合化合物、スマトスタチン受容体結合化合物、シグマ1受容体結合化合物、末梢ベンゾジアゼピン状態結合化合物、PSMA結合化合物、エストロゲン受容体結合化合物、アンドロゲン受容体結合化合物、セロトニン輸送因子結合化合物、ニューロエピネフィリン輸送因子結合化合物、ドーパミン輸送因子結合化合物、LAT1輸送因子結合化合物、及びペプチドホルモン等のホルモン等からなる群から選択されてよい。
【0064】
本発明の実施態様によれば、S−XがSと同じ生物学的関連特徴を基本的に示す、例えば、哺乳類の身体における標的部位へ特異的に結合する標的部分であることが、一般的に好ましいはずである。言い換えると、Xは、部分Sの標的特性を基本的に変更しない。
【0065】
さらに、別の好ましい実施態様によれば、S−Xは、その器官における局所組織かん流の推定が可能になるように、主要な器官に蓄積してよい。同様に、脳におけるS化合物が反映するかん流は、脳卒中領域の確認に役立つ。
【0066】
本明細書で使用される「タンパク質」なる用語は、任意のタンパク質、例えば、限定するものではないが、ペプチド、酵素、糖タンパク質、ホルモン、受容体、抗原、抗体、増殖因子等を意味し、限定するものではないが、少なくとも約20又はそれ以上のアミノ酸を有する(D及び/又はLの両方がそれを形成する)。タンパク質の意味するものには、約20アミノ酸超、約50アミノ酸残基超、及びある場合には、さらに約100もしくは200アミノ酸残基超を有するものが含まれる。
【0067】
本明細書で使用される「ペプチド」なる用語は、少なくとも1つのペプチド結合を含んでなる任意の物体のことを言い、そして、D及び/又はLアミノ酸を含むことができる。ペプチドなる用語の意味は、上で定義したようなタンパク質なる用語と重複することもある。すなわち、本発明のペプチドは、少なくとも2〜約100アミノ酸、好ましくは2〜約50アミノ酸を有する。しかしながら、最も好ましくは、当該ペプチドは、2〜約20アミノ酸、及びある実施態様によれば、2〜約15アミノ酸である。
【0068】
「小分子」なる用語は、少なくとも約1000原子単位である全ての分子を含むことを意図する。本発明の特定の実施態様によれば、小分子はペプチドであり、これは天然供給源由来であるか、又は合成で作製することができる。他の実施態様によれば、当該小分子は、有機の、非ペプチド性/タンパク質性分子であり、且つ好ましくは合成で作製される。特定の実施態様によれば、当該小分子は、薬理活性化合物(すなわち、薬物)であるか、そのプロドラッグ、薬物の代謝産物、又は天然の生物プロセスと関連する反応、例えば、刺激への応答における酵素機能もしくは臓器機能の生成物である。
【0069】
ペプチドホルモンの非限定的な例は、アンジオテンシン、レプチン、プロラクチン、オキシトシン、バソプレシン、ブラジキニン、デスモプレシン、ゴナドリベン、インスリン、グルカゴン、ガストリン、ソマトスタチン、カルシトニン、パラトルモン、ANF、グレリン、オベスタチン、HCG、チレオトロピン、チレオリベリン、ホリトロピン、ルテオトロピン、アデノコルチコトロピン、MSH、EPO、ソマトトロピン、IGF、LH/FSH、TSH、ACTH及びGHである。
【0070】
一般的にSはS−L−M種に含まれ、Sは、求核剤X、又はXを含んでなる部分/分子/前駆体に対して、脱離基(Sに付加され、さらにMに付加される)を交換する選択的求核置換反応への参加に適するSの任意の状態のことを言う。言い換えると、Sは、L−Mに加えて、他の反応基を任意に有してよい。他の実施態様によれば、他の反応基の少なくとも1つは、求核置換が行われる前に保護される必要がある。さらに、Sは、所望の医薬の前駆体でもよい。すなわち、Sは、求核置換後、所望の生成物を得るために、さらに改変される必要がある。
【0071】
本明細書で使用される「L」又は「脱離基」なる用語は、標的基質Sと精製部分Mの両方に独立に結合する部分のことを言う。Lは、求核置換反応の際にSから除去されるが、Mとはなお接続したままである。求核置換反応のためのかかる脱離基は、一般的に当業界で既知である。
【0072】
本発明の全ての実施態様によれば、部分MはLに付加する。特に、本明細書で使用されるLは、それ自身で脱離基を意味すると解されるべきである。すなわち、Mの存在は、Lを脱離基にしない。言い換えると、それに付加するMの存在しない脱離基Lは(当然能力を有する読者は、Mの不存在下、H等の別の基質が、共有結合部分としてMの代わりとなることを理解するはずである)、それ自身により求核置換反応において好適な脱離基でなければならない。非限定的な例として、−O−SO2−CH2−Mは、本発明による−L−M部分である。Mが部分−O−SO2−CH2−Mに存在するという事実は、−O−SO2−CH2−を脱離基にさせるものではない。これは、−O−SO2−CH3が、既に求核置換反応の好適な脱離基であるためである。
【0073】
同様に、−L−M等のM含有種の分離はMに依存し、且つL(又はS)に依存しない。すなわち、L(及び/又はS)は、部分Lを含有しない種から、L−含有種の分離を可能にする精製部分ではない。非限定的な例として、M含有種−O−SO2−M及び−O−SO2−(C1−C15)アルキル−M(ここでMは、例えばポリエチレングリコール、PEGである)の分離は、M(PEG)の存在に依存するが、LがMに付加する(C1−C15)アルキル基を含有するか、又は含有しないという事実に依存しない。
【0074】
脱離基Lは、好ましくは、−OSO2−R−、−N(R)3+、−N(アルキル)2+−、
【化5】

(式中、Rは、任意に置換されるC1−C15アルキル、C1−C10アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、C1−C15アルケニル、C1−C15アルキニル、ここでこのすべては、任意に置換されてもよく、又はMへの直接結合、から独立に選択される)
からなる群から選択される。
【0075】
本明細書で使用される文脈において、Rは、Mへの化学結合であるか、又はMへの結合を形成できる部分のいずれかである。かかる結合は、例えばRの一部である官能基の間で形成されてもよい。すなわち、Rは、Mへの共有結合を形成できる少なくとも1つの官能基、例えば、ヒドロキシル−、アルデヒド−、ケト−、カルボキシル−、アミン−、ヒドラジン−、チオール−基等で置換されてもよく、又は代替的なRは、Mの付加反応を受けることができるC−C二重結合もしくは三重結合を含んでなる。LとMとの間の任意の結合は、S−L−MからS−Xに変換する求核置換反応の条件下、Xの求核置換に対して不活性であるべきであると解されるはずである。
【0076】
さらに、脱離基Lが、1以上のRを含有する場合、少なくとも1つのRは、Mへの直接共有結合を有するか、又はが少なくとも1つのRで、Lの炭素原子に直接か、又は反応基を介するかのいずれかにより共有的に結合する。
【0077】
特定に実施態様によれば、脱離基Lは1以上のRを含有し、且つその各々に、少なくとも1つの精製部分MでRが付加する。
【0078】
本明細書で使用される「M」又は「精製部分」なる用語は、求核置換反応と関連する脱離基「L」に共有的に結合する部分のことを言う。すなわち、種S−L−Mの部分L−M(及び単に種S−LのLではない)は求核反応物Xにより置換される。本明細書に記載されるMは、当該精製部分Mを含有する種を、精製部分Mを含有しない他の種から分離させる特徴を有する。
【0079】
本発明の精製部分Mは、脱離基LでMと共有的に接続できる官能基を含んでなり、且つ精製因子Nをさらに含んでなる(図1Aを参照されたい)。Nは、限定するものではないが、例えば、カチオン性、アニオン性、両イオン性、イオン性部分;金属イオンとキレートを形成するのに適する因子N;又はSよりも、少なくとも3倍、好ましくは5倍、もしくはさらに10倍、もしくは15倍大きい、因子N;又はM含有種が沈殿するが、S−Xが溶液中に残留するような条件に調整される反応混合物から、M含有種の沈殿を誘導できる因子N;又は相補的な樹脂が結合した反応基に共有結合を形成できる反応基を含んでなる因子N(図1B)からなる群から選択される。本発明の特定の実施態様によれば、Nは、炭素部分、例えば、任意に置換されるC1−C15アルキル、C1−C15アルキルアリール、アリール、アリール(C1−C15)アルキル、C1−C15アルケニル、又はC1−C15アルキニルを含んでよい。他の実施態様によれば、精製部分Mは、脱離基LでMに共有的に接続する官能基、及び少なくとも2つのN、又はある実施態様によれば、3以上の部分Nが付加する炭素骨格(例えばC1−C4アルキル)を含んでよい。
【0080】
特定の実施態様によれば、精製因子Nは、本明細書に記載の方法による精製に適する種M−Pに誘導する、別の精製部分Pの相補的反応基への共有結合を形成できる反応基を含んでなる(図1Cを参照されたい)。本明細書で「2ステップ精製」と呼ばれるこの実施態様によれば、求核置換反応後、精製因子は、M−種へ効率的に付加される。このアプローチは、他の求核置換反応を干渉する可能性のある、効率的な精製方法を可能にするために有用であってもよい。
【0081】
本発明の2ステップ精製用に使用される精製部分Pは、M及びPを共有的に接続できる反応基Mと相補的な1以上の反応基を含んでなり、且つ少なくとも1つの精製因子Qは、限定するものでないが、好ましくは、カチオン性、アニオン性、両イオン性、イオン性液体部分、金属イオンとキレートを形成するのに適する部分;又はSよりも、少なくとも3倍、好ましくは5倍、もしくはさらに10倍、もしくは15倍大きい部分;又はM−P含有種は沈殿するが、S−Xは溶液中に残留するような条件に調整される反応混合物から、M−P含有種の沈殿を誘導できる部分;又は相補的な樹脂が結合した反応基に共有結合を形成できる反応基を含んでなる部分/因子Qからなる群から選択される。Pは典型的にMのみに結合し、L又はSにはいずれも結合しないと解されるはずである。
【0082】
2ステップ精製の好ましい実施態様によれば、反応基を含んでなる精製部分Mは、部分Pの相補的反応基を介して、精製部分Pと連結し、当該部分Pは、1以上の精製部分Qを含んでなる(図1D)。特定の実施態様によれば、精製部分Pは、Mの反応基とPを共有的に連結する官能基、及び部分Qが少なくとも2つ、又はある実施態様によれば、部分Qが、3つ、4つ、5つ、6つもしくはそれ以上付加する炭素骨格(例えば、C1−C4アルキル)を含んでよい。
【0083】
特定の実施態様によれば、Qは、任意に置換されるC1−C15アルキル、C1−C15アルキルアリール、アリール、アリール(C1−C15)アルキル、C1−C15アルケニル、又はC1−C15アルキニル等の炭素部分を含んでよい。ある実施態様によれば、Qは、少なくとも1つのハロゲン置換炭素部分を含んでなり、ここで当該置換炭素部分の少なくとも1つは、1又は複数の、好ましくは2以上の、より好ましくは3以上のハロゲン原子により置換され、且つ最も好ましくは、当該炭素部分の少なくとも1つは、全ハロゲン化される。特定の実施態様によれば、Qを含んでなる全ての置換炭素部分は、全ハロゲン化される。本文脈で使用されるようなハロゲン置換部分は、好ましくはC1〜C15アルキル又はC1〜C15アルケニルである。上記の実施態様によれば、置換ハロゲンがフッ素であることが好ましい。この場合、Qがフッ素置換部分であれば、精製プロセスには、フッ素相中への液−液抽出か、又はフッ素樹脂への液−固抽出が必要となるはずである。
【0084】
本明細書で使用される「S−L−M」なる用語は、求核置換反応の反応物のことを言う。典型的には、本発明のS−L−M種は、選択される求核置換反応条件下、液体反応相において可溶性である。特定の実施態様によれば、すでにすぐに使用できる状態のS−L−Mを使用することが好ましいが、S−L−Mを、当業者に既知の方法を用いる求核置換反応の前に、任意に、S−L及びM、又はS及びL−Mから出発して合成してもよい。この前駆種の予備的合成は、別々の反応混合物において行っても、求核置換反応に適する反応混合物、すなわちワンポット反応で行ってもよい。
【0085】
本明細書で使用される「X」又は「反応物X」なる用語は、結果としてS−X種になるS−L−M前駆体のL−M部分の求核置換反応を行うのに適する任意の求核試薬のことを言う。例えば、Xは、その全体として求核試薬であるか、又はS−L−Mと反応する求核基(例えばアミン基)を含んでなる部分/分子である。あるいは、Xは、前駆体X*(例えば塩)に由来しても、前駆体X**に由来してもよく、ここでXは、求核反応の間に、X**からS移される求核部分であり、且つそれによりXは、S−L−Mの部分L−Mを置換する。反応物質Xの反応領域は、好ましくは負に帯電する。前述の記載から明らかなように、本明細書で使用される「X」又は「反応物X」なる用語は、例えば、本発明の求核反応を行うための反応混合物中に、反応前、反応中もしくは反応後に存在し得るXの全てのとり得る状態を述べることを意味する。本発明の文脈において有用な、Xの様々なとり得る状態を例示するための例として、Xは、求核反応前のアニオン状態であっても、又は求核反応中の中間状態に含まれてもよく、そして任意の場合、生成物S−Xを形成する求核反応後、Sに共有的に付加する基となるはずである。同じ原理が、本明細書で使用される種の他の同義語、例えばS、L、M、L−M、P、S−L−M等にも及ぶと解される。
【0086】
本発明の特定の実施態様によれば、Xは、ハロゲン又はハロゲン化物であり、例えばフッ素又はフッ化物である。他の好ましい実施態様によれば、求核試薬Xは、限定するものではないが、99mTc、111In、18F、201Tl、123I、124I、125I、131I、34Cl、11C、32P、72As、76Br、89Sr、153Sm、186Re、188Re、212Bi、213Bi、89Zr、86Y、90Y、67Cu、64Cu、192Ir、165Dy、177Lu、117mSn、213Bi、212Bi、211At、225Ac、223Ra、169Yb、68Ga及び67Gaからなる群から選択される放射性同位体であるか、又はこれを含んでなる。
【0087】
上に列挙した放射性同位体の中には、それ自身上で求核置換反応を行うのに適さないものがあることは明らかである。しかしながら、当該技術分野の通常の技能を有する者は、列挙された放射性同位体のどれが求核反応における求核試薬を表すのに適する可能性があるか(例えば、18F)、且つどの放射性同位体が、求核置換反応に基づいて、置換基L−Mに適する別の求核部分に結合しなければならないかを知っているはずである。
【0088】
Xが放射性同位体である実施態様によれば、放射性同位体が、18F、123I、124I、125I、131I、34Cl及び211At等の放射性ハロゲンであると好ましい。本発明の文脈において、最も好ましい放射性同位体は、フッ素の18F放射性同位体である。上記の放射性ハロゲンが、求核剤(すなわち、非イオン性種)として反応混合物に存在しても、又はこれらが求核剤内に含まれてもよく、ここで放射性同位体は、求核反応に積極的に関与はしないが、置換部分Xの一部である。
【0089】
典型的には、そして特に断りのない限り、本明細書で使用される「前駆体」なる用語は、求核置換反応の少なくとも1つ、1以上、又は全ての反応物、すなわち、X、X*、X**及びS−L−Mのことを言う。
【0090】
本明細書で使用される「S−X」なる用語は、求核剤Xと、前駆体/反応物S−L−Mの液相求核反応の生成物のことを言う。「S−X」なる用語は、天然の、負又は正に帯電した種を包含してよい。生成物「S−X」は、保護された反応基を含んでもよく、及び/又はS−X結合と相互作用しないさらなる改変、例えば、脱保護、又は最終生成物S−X’を調製するための様々な反応基の改変等を受けてもよい。
【0091】
ある好ましい実施態様によれば、S−Xはハロゲン化生成物である。より別の好ましい実施態様によれば、S−Xは放射性標識生成物であり、好ましくは放射性ハロゲン標識化生成物であり、最も好ましくは18F標識化生成物である。
【0092】
典型的には、S−L−M及びL−M(Mに結合する、置換された脱離基L)等のM含有種は、Lに結合した1つの精製部分Mを含有する。しかしながら、かかるM含有種が、同じLに結合する2つ、又はさらに3つ以上の精製部分も含有可能であることは、排除されない。さらに、精製部分Mが、2つ、又はさらに3つ以上の精製因子Nを含有できることも考慮される。
【0093】
本明細書で使用される「反応媒体」なる用語は、典型的には、緩衝剤、塩、溶媒、及び本発明による求核反応を行うための可溶性支持体等の全ての化合物を含んでなる。任意に、前駆体S−L−M及びXは、求核置換の前に、反応媒体に追加的に存在してもよい。
【0094】
本明細書で使用される場合「反応混合物」なる用語は、典型的には、本発明の液相求核置換反応を受ける液体組成物であり、且つ主生成物、及び任意に副生成物及び未反応反応物を含んでなるか、もしくは含んでなると思われる。反応混合物は、添加剤を含んでもよく、これは、置換反応後、且つその後の精製ステップの前に、当該精製ステップの実施により適する条件を創るため、例えば、固−液抽出物をキレートするために最適化されたpH値を得るため、酸もしくは塩基を添加することによりわずかにpHを変化させるために添加される。
【0095】
本出願の文脈において、「精製する」、「精製」、「分離する」及び「分離」なる用語は、相互変換して使用でき、且つ精製部分Mの存在もしくは不存在に基づいて、2以上の種の混合物の任意の分割を意味する意図であり、ここで精製部分Mを含有しない少なくとも1の種は液体画分に残るか、又は抽出され、そしてM含有種は、液体又は固体画分を分離することになる。したがって、限定するものではないが、分離には、M含有種の特異的及び選択的な富化又は枯渇、濃縮及び/又は単離、又は、精製部分Mを含有しない種のその逆がある。しかしながら、精製は、典型的には、(部分Mを含有しない非M種が、さらに改変されるか、又は他の化合物から分離されるかにかかわらず)精製部分Mを含有しない種を含有する液相内で、M含有種の枯渇を意味すると解されることは明らかである。精製後の液相に残ったM含有種の不純物が存在してもよいことは容易に理解される。
【0096】
したがって、本明細書で使用される「精製する」は、精製ステップ後に、少なくとも40%の、少なくとも50%の、少なくとも60%の、少なくとも70%の、少なくとも80%の、又は少なくとも90%の精製部分Mを含有しない少なくとも1つの種を含有する液相におけるM含有種の枯渇に関するが、この用語は、好ましくは、M含有種のより完全な枯渇を意味する。すなわち、本出願が、「精製する」、「精製」、「分離する」及び「分離」なる用語のことを言う場合は常に、これらは、50%、60%、70%、80%、90%、好ましくは95%、より好ましくは99%、及び最も好ましくは100%の精製ステップ後の、精製部分Mを含有しない種を含有する液相からの、M含有種の枯渇に関する。精製レベルが、M含有種の枯渇が、少なくとも95%、好ましくは97%、より好ましくは99%及び最も好ましくは100%である場合、全体的な精製を所望のレベルに増加させるため、反応混合物を用いて、連続する(繰り返す)精製手段を実施してもよい。
【0097】
本明細書で使用される「可溶性支持」又は「可溶性支持体」なる用語は、ポリエチレングリコール等の可溶性ポリマー上の合成法のことを言う。ポリマー支持体を使用しない同種反応スキームのことを言う「従来の」又は「溶液」合成とは対照的に、本明細書で使用される「可溶性支持」反応なる用語は、例えば生成物単離を促進する可溶性高分子担体を組み込む方法論のためのものである。
【0098】
本発明の「可溶性支持体」は、可溶性高分子担体である。典型的には、本発明の方法に適する可溶性支持体は、良好な化学的安定性を示し、且つ有機部分の容易な付加のための適切な官能基を提供し、且つ低溶解性の分子全体を溶解させるために、可溶化力を発揮し、且つ標的化合物の物理化学的特性から独立した一般的合成方法論を可能にする。可溶性支持体は、典型的には、1つの個々の分子量を呈するのではなく、可変のサイズ/分子量を有する高分子からなってもよいと解されるべきである。好適な固体支持体は、限定するものではないが、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンイミン、ポリアクリル酸、ポリメチレンオキシド、ポリエチレングリコール、ポリプロピレンオキシド、セルロース、ポリアクリルアミド等から選択できる。
【0099】
本明細書で使用される「樹脂」なる用語は、固相のことを言い、すなわち、求核置換反応を行うために、又は次の精製の間に使用される液体中で不溶性である。典型的には、樹脂はポリマーであり、これは、樹脂の表面に付加されるか、リンカーによって樹脂の表面に付加される反応基を任意に含んでよい。
【0100】
本発明及び請求の範囲の記載において以降で使用する場合、それ自身又は別の基の一部としての「アルキル」なる用語は、1〜15個の炭素原子を有する直鎖又は分岐鎖のアルキル基のことを言い、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ヘプチル、ヘキシル、デシル等がある。アルキル基は、例えば、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、C1−C4アルコキシ基又はC6−C12アリール基(同様に、1〜3個のハロゲン原子等により置換されてよい)等により置換されてもよい。より好ましくは、アルキルは、(C1−C10)アルキル、(C1−C6)アルキル、(C1−C5)アルキル、(C2−C5)アルキル又は(C1−C4)アルキルである。
【0101】
本発明及び請求の範囲の記載において以降で使用する場合、「アルケニル」及び「アルキニル」なる用語は、アルキルと同様に定義されるが、それぞれ少なくとも1つの炭素−炭素の二重結合又は三重結合を含む。
【0102】
本発明及び請求の範囲の記載において以降で使用する場合、それ自身又は別の基の一部としての「アリール」なる用語は、環の部分に6〜12個の炭素を、好ましくは環の部分に6〜10個の炭素を含有する単環又は二環のことを言い、例えば、フェニル、ナフチル、又はテトラヒドロナフチルがあり、これは1つ、2つ又は3つの置換基で独立に置換されてよく、且つハロ、ニトロ、(C1−C6)カルボニル、シアノ、ニトリル、ヒドロキシル、パーフルオロ−(C1−C16)アルキル、特にトリフルオロメチル、(C1−C6)アルキルスルホニル、(C1−C6)アルキル、(C1−C6)アルコキシ、(ジメチルカルバモイル)(メチル)アミノ及び(C1−C6)アルキルスルファニルを含んでなる群から独立に選択してよい。上記で概説したように、かかる「アリール」は、1以上の置換基によりさらに置換されてもよい。前述した置換基を、同一の置換基内で組み合わせることもできる(例えば、ハロ−アルキル、パーフルオロアルキル−アルコキシ等)。好ましくは、アリールはフェニル、ナフチルである。
【0103】
本明細書で使用される「ヘテロアリール」なる用語は、5〜14個の環原子:環アレイにおいて共有される、6、10又は14個のΠ電子を有し;且つ炭素原子(これは、ハロ、ニトロ、((C1−C6)アルキル)カルボニル、シアノ、ヒドロキシ、トリフルオロメチル、(C1−C6)スルホニル、(C1−C6)アルキル、(C1−C6)アルケニル、(C1−C6)アルキニル、(C1−C6)アルコキシ又は((C1−C6)アルキル)スルファニル、及び1、2、3又は4つの酸素、窒素又は硫黄ヘテロ原子で置換されてよい(ヘテロアリール基の例:チエニル、ベンゾ[b]チエニル、ナフト[2,3−b]チエニル、チアントレニル、フラニル、ピラニル、イソベンゾフラニル、ベンゾオキサゾリル、クロメニル、キサンテニル、フェノキサチイニル、2H−ピロリル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、ピリジル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、インドリジニル、イソインドリル、3H−インドリル、インドリル、インダゾリル、プリニル、4H−キノリジニル、イソキノリル、キノリル、フタラジニル、ナフチリジニル、キナゾリニル、シンノリニル、プテリジニル、4H−カルバゾリル、カルバゾリル、カルボリニル、フェナントリジニル、アクリジニル、ペリミジニル、フェナントロリニル、フェナジニル、イソチアゾリル、フェノチアジニル、イソオキサゾリル、フラザニル及びフェノキサジニル基がある))を含有する基のことを言う。好ましくはヘテロアリールはピリジル又はイミダゾリルである。
上記で概説したように、かかる「ヘテロアリール」は、1又は複数の置換基によりさらに置換されてよい。
【0104】
本明細書で使用される「アラルキル」なる用語は、アリール基がアルキルH原子に置換される基のことを言う。アリール化アルキルに由来する。
【0105】
本記載において「アリール」、「ヘテロアリール」、又は芳香族系について言及する任意の他の用語が使用される場合は常に、これは、OH、ハロ、(C1−C6)アルキル、CF3、CN、(C1−C6)アルケニル、(C1−C6)アルキニル、(C1−C6)アルコキシ、(ジメチルカルバモイル)(メチル)アミノ、NH2、NO2、SO3H、−SO2NH2、−N(H)C(O)(C1−C5)アルキル、−C(O)N(H)(C1−C5)アルキル等の1又は複数の適切な置換基により置換される芳香族系の可能性がある。
【0106】
「置換(される)」なる用語が使用される場合は常に、「置換(される)」を用いる表現において指示される原子に付加される1又は複数の水素が、指示される基からの選択物と置換されることを示すことを意味するが、この場合当該指示される原子の通常の価数は超えず、且つ当該置換は、化学的に安定な化合物、すなわち反応混合物からの有用な精製度合いまでの単離、及び医薬組成物への処方に耐える程度に十分丈夫である化合物をもたらすことを条件とする。置換基は、ハロゲン原子(フッ素、塩素、臭素、ヨウ素)、ヒドロキシル基、−SO3H、ニトロ、(C1−C6)アルキルカルボニル、シアノ、ニトリル、トリフルオロメチル、(C1−C6)アルキルスルホニル、(C1−C6)アルキル、(C2−C6)アルケニル、(C1−C6)アルキニル、(C1−C6)アルコキシ及び(C1−C6)アルキルスルファニルから選択してよい。
【0107】
「ハロ」又は「ハロゲン」なる用語は、フッ素(F)、塩素(Cl)、臭素(Br)、及びヨウ素(I)のことを言う。
【0108】
本発明の化合物に、不斉中心又は異性体中心の別の状態が存在する場合、かかる立体異性体の全ての状態、例えばエナンチオマー及びジアステレオ異性体が本明細書に含まれるものとする。不斉中心を含有する化合物を、ラセミ混合物として、又はエナンチオ豊富な混合物として使用しても、又は当該ラセミ混合物を、周知技術を用いて分離し、且つ個別のエナンチオマーを単独で使用してもよい。化合物が、不飽和炭素−炭素結合である二重結合を有する場合、(Z)異性体及び(E)異性体は両方とも、本発明の範囲内である。化合物が互変異性体、例えばケト−エノール互変異性体である場合、各互変異性体は、平衡状態であるか、主要な状態であるかにかかわらず、本発明に含まれると考えられる。
【0109】
ポリ(エチレングリコール)(PEG)は、ポリ(エチレンオキシド)(PEO)又はポリオキシエチレン(POE)としても知られ、ポリエーテルのうちでも商業的に最も重要である。PEG、PEO又はPOEは、エチレンオキシドのオリゴマー又はポリマーのことを言う。
【0110】
PEGは、以下の構造を有する。
HO−CH2−(CH2−O−CH2−)n−CH2−OH
式中、nは10〜100である。
【0111】
上記の記載から明らかなように、本発明は、とりわけ液相求核置換反応を含んでなる医薬を調製するための方法、及び未反応反応物から所望の生成物を精製するための可能性ある下流の方法に関する。
【0112】
方法
ある実施態様は、医薬S−Xを調製するためのプロセスであって、ここで、前駆種S−L−Mの部分L−Mは、液相求核置換を介して反応物Xにより置換され、前記医薬S−X及び種L−Mを形成し、ここで、
Sは、標的基質であり、
Lは、前記求核置換反応の前に、Mに共有的に結合し、そしてさらにSに共有的に結合する脱離基であり;及び
Mは、精製部分であり、これはLと共有的に結合し、そしてさらに当該精製部分Mを含有する種を、精製部分Mを含有しない他の種から分離させる特徴を有し;及び
任意に、S−Xをさらに反応させ、最終生成物S−X'をもたらす。
【0113】
本発明の別の態様は、医薬S−Xを調製及び精製するための方法に関し、ここで前駆種S−L−Mの部分L−Mは、液相求核置換を介して反応物Xにより置換され、当該医薬S−X及び種L−Mを形成し、ここで、
Xは、標的基質であり;
Lは、前記求核置換反応の前に、Mに共有的に結合し、そしてさらにSに共有的に結合する脱離基であり;及び
Mは、精製部分であり、これはLと共有的に結合し、そしてさらに当該精製部分Mを含有する種を、精製部分Mを含有しない他の種から分離させる特徴を有し;及び
任意に、S−Xをさらに反応させ、最終生成物S−X'をもたらし;及び
ここで、前記精製部分Mをなお含有する任意の種(M含有種)は、精製手段を用いることにより、当該精製部分Mを含有しない種、好ましくはS−Xから選択的に分離される。
【0114】
本発明のさらに別の態様は、S−X、S−L−M、及び任意にL−Mを含んでなる液相反応混合物から、医薬S−Xを精製するためのプロセスに関し、ここで、
Sは、標的基質であり;
Lは、液相求核置換反応によりXがSに結合する前に、Mに共有的に結合し、そしてさらにSに共有的に結合する脱離基であり;及び
Mは、精製部分であり、これはLと共有的に結合し、そして、精製方法を用いてS−Xから前記精製部分Mを含有する任意の種を選択的に分離することにより、当該精製部分Mを含有する種を、精製部分Mを含有しない他の種から分離させる特徴を有する。
【0115】
本発明の特定の実施態様によれば、S−XへのS−L−Mの求核置換反応は、可溶性支持反応として行われる。
【0116】
1又は複数のM含有種からの、所望の生成物S−X等の精製部分Mを欠如する種の分離は、当業者に一般的に既知の方法を用いて行われてよい。好適な例は、以下の項でより詳細に記載する。
【0117】
精製方法
液−液精製
好ましい実施態様によれば、精製部分Mを含有しない種は、液−液相抽出によりM含有種から分離できる。すなわち、M含有種を、例えば反応混合物から除去することができる。あるいは、非M含有種(例えばS−X)を、反応混合物から除去し、且つM含有種を、基本的に反応混合物中に残す。
【0118】
当業者は、液−液抽出の原理を一般的に知っている。好ましくは、本発明の液−液抽出は、イオン性液体抽出相又は反応相それぞれに対する、精製部分M上の因子Nの親和性に依存する。
【0119】
本発明の精製プロセスは、例えば、M含有種の液−液相抽出を含んでよく、一方精製部分Mを含有しない種は、基本的に反応混合物に残存する。この文脈で使用される「基本的に反応混合物に残存する」なる用語は、部分Mを欠如する各々の種が、少なくとも約60%、好ましくは少なくとも約80%、より好ましくは少なくとも約90%、反応混合物に残存すると解されるべきである。最も好ましくは、部分Mを含有しない各々の種の、少なくとも約99%又はさらに100%が、当該反応混合物中に残存する。
【0120】
したがって、特定の実施態様は液−液抽出に関し、ここで帯電部分Mを含んでなるM含有種は「イオン性液体」相に抽出される。
【0121】
他の好ましい実施態様は、液−液抽出に関し、ここで「イオン性液体部分」である部分Mを含んでなるM含有種は「イオン性液体」相に抽出される。
【0122】
本発明の実施態様によれば、求核剤Xは、放射性同位体であり、好ましくは18F等の放射性ハロゲンであり、抽出媒体及び/又は精製部分Mは、放射性同位体と交換反応を受ける可能性のあるXの非放射性の同族元素を含まないことが望ましい。この原理によれば、Xが放射性同位体を含んでなる場合、抽出媒体及び/又は精製部分Mは、当該放射性同位体の非放射性同族元素を含有しないことが望ましいと理解されるはずである。液−液抽出において、Xの非放射性同族元素を含有しない、抽出媒体及び/又は精製部分は、副産物として種S−Xの非放射性類似体を生み出すことを回避する(例えば、「冷」S−X)。
【0123】
非限定的な例として、Xが18Fの場合、M及び/又はLは、放射性同位体18Fと交換反応を受ける可能性がある1又は複数の18F原子を含有しないことが望ましい。かかるフッ素交換反応は、当業者に周知であり、且つ他の問題において、放射性化学の低収量及び放射医薬の不良な特異的活性をもたらすことができる。
【0124】
本発明の別の好ましい実施態様によれば、液−液相抽出プロセスは、イオン性液体抽出相等の抽出相に対するM含有種の親和性に依存し、精製部分Mを含有しない種は、かかる液体抽出相に基本的に抽出可能でない。つまり、当該実施態様は、液−液抽出プロセスに関し、ここで精製部分Mを含有しない種は抽出され、且つM含有種は、基本的に反応混合物に残る。当業者は、液−液抽出を一般的にどのように行うかを知っている。液−液抽出を、1回、2回、及びある実施態様によれば、さらに3回、4回、5回以上行ってもよい。
【0125】
さらに別の好ましい実施態様によれば、液−液抽出プロセスは、反応混合物としての液体抽出相に対するM含有種の親和性に依存し、精製部分Mを含有しない種は、かかる液相に基本的に抽出できない。
【0126】
本明細書に記載される液−液相抽出法において使用される「液体抽出相」は、反応混合物からM含有種が抽出される、すなわち移される溶液であると解され、精製部分Mを含有しない種は、反応混合物に基本的に残存する。つまりかかる液体抽出相において基本的に抽出不可能である。この文脈において、基本的に抽出不可能とは、部分Mでないものを含有する各々の種の、少なくとも約60%、好ましくは少なくとも約85%、より好ましくは少なくとも約90%が、反応混合物に残存することを意味する。ある例によれば、ほぼ定量的な分離に到達できてもよく、ここで部分Mでないものを含有する各々の種の、少なくとも約99%、又はさらに100%が、反応混合物に残存する。
【0127】
固−液抽出
本発明の別の好ましい実施態様によれば、精製手段は、M含有種の固−液相抽出を含んでなり、精製部分Mを含有しない種は、反応混合物に残存する。当業者は、固−液抽出をどのように行うかを一般的に知っている。かかる抽出は、例えばビーズの使用を含んでもよく、これは、遠心分離又は濾過により除去できる。あるいは、かかる抽出は、例えばカラム等の使用を含んでもよく、ここで当該固相は不動相であり、反応混合物は動的相であるか、そこに存在する。樹脂は、本発明による固相であってよい。樹脂は、例えば、未改変であっても、あるいは活性及び/又は相補的な、それに付加される1又は複数の基を含んでもよい。好ましくは、本発明の固−液抽出は、固体抽出相に対するイオン性Mの親和性に依存する。あるいは、本発明の固−液抽出は、Mと固体抽出相との間の非共有的親和性に依存し、ここでファンデルワールスイオン性相互作用の組み合わせが、当該抽出プロセスに関与する。
【0128】
さらに、本発明の好ましい実施態様は、Xが放射性同位体であるプロセスに関する。これらの場合、固体樹脂又はそれに付加する部分は、上で説明したような放射性同位体との交換反応を受ける可能性のあるXの非放射性同族元素を含有しない。
【0129】
この原理によれば、Xが放射性同位体を含む場合、抽出媒体及び/又は精製部分及び/又は脱離基Lが、当該放射性同位体の非放射性同族元素を含有しないことが望ましいと解されるはずである。
【0130】
別の好ましい実施態様によれば、固−液抽出プロセスは、アニオン交換体、カチオン交換体、又は「イオン性液体」が付加する樹脂に対する、M含有種の親和性に依存し、一方精製部分Mを含有しない種は、基本的に当該樹脂に対する親和性を示さない。この文脈において、「基本的に親和性がない」なる用語は、精製部分Mを含有しない種の、10%未満、好ましくは5%未満、より好ましくは1%未満、そして最も好ましくは0.05%未満が、固体樹脂に保持されることを意味する。
【0131】
別の実施態様によれば、抽出プロセスは、樹脂に対する金属イオン結合への、M含有種のキレート効果に依存する。かかる好ましい実施態様によれば、Mは、例えばNi2+がカラムの樹脂に結合するNi−カラムに対する反応混合物のローディングにより除去できる、Lに付加されるHisタグである。
【0132】
さらに別の実施態様によれば、当該抽出プロセスは、Mと、樹脂に結合する相補化合物との間の非共有的親和性に依存し、ここでは、ファンデルワールスイオン性相互作用の組み合わせが関与する。かかる好ましい実施態様によれば、例えば、Mはビオチンであり、樹脂に結合する相補的化合物は、アビジン又はストレプトアビジンである。
【0133】
本発明の別の好ましい実施態様によれば、液−液相抽出と固−液抽出の両方とも、カチオン−アニオン引力に基づき、且つ精製部分Mは、カチオン性又はアニオン性部分Mを含んでなる。
【0134】
沈殿による精製
本発明の教示に従えば、M含有種は、M含有種の沈殿により、精製部分Mを含有しない種からM含有種を分離できる。すなわち、精製手段は、反応混合物を、M含有種は沈殿するが、精製部分Mを含有しない種が可溶性のままであるような条件に適合させることを含んでなる。
【0135】
M含有種の沈殿は、例えば、M含有種は沈殿するが、精製部分Mを含有しない種が可溶性のままであるように、pH、温度、及び/又は反応混合物のイオン強度を調節することにより、及び/又は反応混合物に例えば特定のイオンを添加することにより、達成することができる。例えば、Mは、非極性有機溶媒に添加されると沈殿する傾向のある、PEG鎖(因子Nを表す)を含むことができる。あるいは、MはLに結合し、且つLに結合するキレーターもしくは錯体部分Nを含んでなり、これは、当該キレーター又は錯体に結合するとM含有種の溶解性を低減する特定のイオンの添加で沈殿する。かかる沈殿主は、濾過又は遠心分離により容易に除去できる。
【0136】
サイズ排除による精製
さらに別の本発明の実施態様によれば、精製手段は、サイズ排除による、精製部分Mを含有しない種からのM含有種の分離を含んでなる。かかる好ましい実施態様によれば、精製部分Mの因子Nの分子量は、Sよりも、約2、4、6、10、20倍、より好ましくは50倍、及び最も好ましくは100倍大きい。したがって、精製部分Mを含有しない種は、当該技術分野において利用可能な好適な手法、例えば、限外濾過又はサイズ排除クロマトグラフィにより分離できる。かかる精製手段を行うのに適する精製部分Mの例は、ポリエチレングリコール(PEG)部分(因子N)を含んでなる精製部分Mである。
【0137】
樹脂へのMの共有結合による精製
精製部分Mを含有しない種は、M含有種がその精製部分M上の反応基である因子Nを含み、且つ当該精製手法が、当該反応基を介して、樹脂にM含有種を共有的に付加する相補的反応基を含んでなる樹脂と、M含有種を反応させること含む場合、さらにM含有種から分離できる。本発明によれば、その後前記樹脂は固形である。M含有種−樹脂生成物を、精製部分Mを含有しない少なくとも1つの種を含んでなる混合物から、当該技術分野における周知の方法、例えば濾過又は遠心分離により除去してもよい。
【0138】
かかる相補的反応基の例は、樹脂に付加される前記反応基の1つの基は、限定するものではないが、アルデヒド/ヒドロキシルアミンアミノオキシ、アジド/アルキン、アジド/ホスフィン、活性化エステル/アミン、アルファケト酸/ヒドロキシルアミン、ビオチン/ストレプトアビジン、Hisタグ/Ni2+、(第一級又は第二級アミン)/イソシアネート、アミン/チオシアネート、スルホナート/チオール、スルホナート/ヒドロキシル、又は(アルデヒドもしくはケトン)/(アミン、ヒドラジド、ヒドラジン、フェニルヒドラジン、セミカルバジド、アミノオキシ、もしくはチオカルバジド)からなる群から選択される。
【0139】
種−M−Pの形成による2ステップ精製
さらに別の本発明の実施態様によれば、精製手段はを2ステップで行うことができる(図1C−1D)。この実施態様によれば、Mは、Mを脱離基Lに共有的に接続する官能基、及びさらなる精製部分Pの相補的反応基に共有結合を形成できる反応基である因子Nを含んでなる。さらなる精製部分Pは、相補的反応基及び、反応基ではないこと以外はNと同じであってよい1又は複数の精製因子Qを含んでなる。精製手段は、PとM含有種を反応させて−M−P−部分を有する種を形成すること、そしてその後、上記の精製手法により、−M−P(例えばS−X)を含有しない種から、任意の−M−P含有種を分離すること、を含んでなる。一般的には、本発明の全ての実施態様において、Xが放射性同位体であるか、又はそれを含んでなる場合、精製部分Mは、例えば求核置換反応の間、前記放射性同位体と交換反応を受けてよいXの非放射性同族元素を含有しないことが好ましい。
【0140】
当業者は、求核置換フッ素化反応は100℃より十分高い温度で行われることが多いことを知っている。これらの温度で、Xの非放射性同族元素を含んでなる部分の間での、放射性同位体Xとの交換反応の向上がしばしば観察され、それにより放射性標識生成物の特定の活性の低減がもたらされ、且つ標識反応の放射性収量を制限できる。
【0141】
したがって、本発明の好ましい実施態様は、Xが放射性同位体であるか、それを含んでなる場合、基M及び基Lは、例えば求核置換反応の間、放射性同位体と交換されてよいXの非放射性同族元素を含有しないプロセスに関する。
【0142】
したがって、脱離基Lと共有的に接続する官能基を任意に含むMがNを含んでなり、Nは、求核置換反応後、部分Pの相補的反応基への共有結合を形成できる反応基Nである、2ステップ精製実施態様が、特定の場合において好ましい。後者の場合は、放射性X(又は例えば18F又は放射性同位体を含んでなる化合物)を含んでなる放射性X求核置換反応を行うことができ、その後M含有種は、Xの非放射性同族元素を含んでよいPと、穏和な条件下で反応する。
【0143】
キット
本発明の別の態様は、本明細書に記載の求核置換反応及び/又は精製手段を実施するためのキットに関する。
【0144】
本発明の方法において使用される前駆体S−L−Mは、すぐに使用できる状態で提供しされてもよいし、あるいはキットは、例えばM(任意に、S−Lと一緒に)、又はL−M(任意にSと一緒に)、そしてある場合には、S単独と一緒に、いくつかの反応物又は因子を任意に含有してよいことは当業者に明らかなはずである。さらに、S−L−Mの前駆体(それぞれ、M、S−L、L−M、及びS)は改変状態で送達されることもあると解されるはずであり、改変状態とは、例えばその対イオンとの組み合わせ、又はS−Lの場合はMにより、又はSの場合はMもしくはL−Mによりそれぞれ置換される脱離基との組み合わせ、又はMもしくはL−Mの場合はS−L又はSにより置換される脱離基との組み合わせである。かかる脱離基の非限定的な例はハロゲン化部分である。
【0145】
本発明のいくつかの実施態様によれば、当該キットは、任意の好適な組み合わせにおいて、化合物M、S−L、及びL−M、及び/又はS−L−Mを含有してもよく、及びさらに、種X、又はX*もしくはX**等の種Xの前駆体を任意に含んでなる。特に、放射性種Xは、キットの提供、キットの製造、キットの発売、輸送、及び受領に適する長い半減期を有する場合、キットに同梱されていてもよいが、放射性Xが、使用の部位で作製される場合は(例えばサイクロトロンにより)除かれる。
【0146】
本発明のある実施態様によれば、当該キットは、本明細書に記載の2ステップ精製を行うのに適する精製部分Pをさらに含有してもよい。
【0147】
ある場合には、当該キットは、1又は複数の好適なS−L又はS部分のそれぞれ、又はS−L−Mを合成するための対応物、当該合成を行うための反応条件について記述する製品マニュアルをさらに含んでもよい。任意に、製品マニュアルは、S−L−Mの合成の実施方法の1又は複数の実験プロトコル、及び/又は本発明の求核置換反応の実施方法の1又は複数の実験プロトコル(すなわち、S−X又はS−X'の合成をそれぞれどのように行うかについての1又は複数の実験プロトコル)、及び/又はS−Xの精製の実施方法の1又は複数の実験プロトコルについて記載してよい。さらに、当該製品マニュアルは、特定の実施態様について、M含有種のPとのカップリング反応、及び/又はM−P−含有種の2ステップ精製の実施方法の1又は複数の実験プロトコルについてさらに記載していてもよい。さらに、当該製品マニュアルは、成分のため保存条件を任意に特定してよい。
【0148】
さらに、本発明の実施態様によるプロセスの実施のためのキットは、本明細書に記載される、求核剤X又はXの前駆体をさらに含んでもよい。
【0149】
キットに含まれる(1又は複数の)化合物は、単一の反応混合物の部分として送達されても、又は好適な容器の1又は複数に別々に包装されてもよいと理解されるはずである。いくつかの例において、当該キットが、液−可溶性支持体及び/又は好適な反応媒体をさらに含んでなる場合は、有利である。
【0150】
本発明のキットは、本明細書に記載の精製手段により、精製部分Mを含有しない種から、M含有種を分離するための、液体抽出相を調製するための、液体抽出相又は化合物をさらに含んでよい。
【0151】
任意に、当該キットは、本明細書に記載の精製部分Mを含有しない種からM含有種を分離する、少なくとも1つの抽出樹脂をさらに含んでもよく、及び/又は当該キットは、M含有種が沈殿するが、精製部分Mを含有しない種は可溶性のままであるような、反応混合物内の条件に到達する化合物を含んでもよい。かかる化合物は、反応混合物の、pHを調節する酸もしくは塩基、イオン強度を調節するための塩を調節するための有機溶媒であってよい。
【0152】
別の実施態様によれば、当該キットは、精製部分を含有しない種からM含有種を分離するような、M含有種の精製部分M上の反応基に共有的に結合するのに適する、相補的な反応基を含んでなる樹脂を含むことにもなる。
【0153】
本発明のキットは、すぐに使用できる状態(すなわち、全ての成分が、本発明による方法を実施するための所望の濃度で存在する)の1又は複数の溶液として、様々な化合物もしくは媒体を含んでもよく、又は使用の前に、規定量の溶媒で希釈される濃縮溶液の状態の1又は複数の化合物もしくは媒体を含んでもよい。かかるストック溶液の濃度は、範囲を限定しないが、すぐに使用できる溶液の濃度の、1.5×、2×、2.5×、5×、10×、50×、100×、又は1000×であってよい。あるいは、当該キットは、本発明による方法における使用のための適切な濃度に、好適な溶媒で溶解させる乾燥状態もしくは凍結乾燥状態の、1又は複数の化合物もしくは媒体を含んでもよい。
【0154】
本明細書に記載される好ましい化合物、及び好ましい媒体及び精製部分Mを欠損する種を精製するための実施態様の全ては、本発明のキットに含まれてよいと理解されるはずである。
【0155】
各成分、各乾燥成分、各ストック溶液又はすぐに使用できる溶液(例えば反応媒体又は液体抽出相)は、密封された容器に別々に入れられていることが一般的に好ましいが、他の組み合わせ及び包装の選択肢も、特定の状況において可能且つ有用であることは、当業者に明らかなはずである。例えば、前駆体S−L−Mは、反応混合物に既に組み込まれていてよい。
【0156】
L−M
L−Mは基本的に本発明の一部である。実際に、L−Mは、任意のM含有種の除去が可能である。上記の通り、より広い実施態様において、Lは少なくとも1つの精製部分に付加される。すなわち、L−Mは、L−Mxとすることも可能であり、ここでxは、0〜6である。
【0157】
脱離基Lは、好ましくは、−OSO2−R−、−N(R)2+−、−N(アルキル)2+−、R−R1−I*−、又は、
【0158】
【化6】

【0159】
(式中、R1は、アリール、ヘテロアリール、又は置換−ヘテロアリールであり、式中Xは、CH又はNであり、式中Rは、C1−C15アルキル、C1−C15アルケニル、C1−C15アルキニル、アラルキル、アリール、アリール−カルバモイル、アリール−カルバモイル−C1−C10アルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリール−C1−C10アルキル、C1−C10アルキル−ヘテロアリール、ヘテロアリール−カルバモイル、ヘテロアリール−カルバモイル−C1−C10アルキルから独立に選択され、この全ては、任意に置換されてよく、又はMに直接結合していてよい)からなる群から選択される。
【0160】
例えば、Lは、以下の基である。
【0161】
【化7】

【0162】
Mは、精製部分である。好ましくはMは、少なくとも1つのNを含んでなり、ここでNは、カチオン性、両イオン性、又はイオン性液体部分である。Nは、好ましくは、PEG鎖、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、アジド基、アルキニル、アンモニウム、ホスホニウム、スルホニウム誘導体であり、この全ては、任意に置換されてよい。
【0163】
さらに非限定的な例は、ホスフィン、活性化エステル、アミン、アルファケト酸、ヒドロキシルアミン、ビオチン、ストレプトアビジン、Hisタグ、イソシアネート、イソチオシアネート、チオシアネート、シアネート、スルホナート、チオール、ヒドロキシル、アルデヒド、ケトン、ヒドラジド、ヒドラジン、ヒドラゾン、フェニルヒドラジン、セミカルバジド、アミノオキシ、チオカルバジド、マレイミド、ニトリル−オキシドである。
【0164】
好ましくは、Mは、1〜3個のNを含んでなる。より好ましくは、Mは単一のN部分を含んでなる。
【0165】
好ましくは、xは1〜3である。より好ましくは、xは1又は2である。さらにより好ましくはxは1である。
【0166】
本発明は、以下の番号付けされた実施態様によりさらに例示される。
1.医薬S−Xを調製するためのプロセスであって、ここで、前駆種S−L−Mの部分L−Mは、液相求核置換を介して反応物Xにより置換され、前記医薬S−X及び種L−Mを形成し、ここで、
Sは、標的基質であり、
Lは、前記求核置換反応の前に、Mに共有的に結合し、そしてさらにSに共有的に結合する脱離基であり;及び
Mは、精製部分であり、これはLと共有的に結合し、そしてさらに当該精製部分Mを含有する種を、精製部分Mを含有しない他の種から分離させる特徴を有し;及び
任意に、S−Xをさらに反応させ、最終生成物S−X'をもたらす、プロセス。
【0167】
2.医薬S−Xを調製及び精製するためのプロセスであって、ここで前駆種S−L−Mの部分L−Mは、液相求核置換を介して反応物Xにより置換され、当該医薬S−X及び種L−Mを形成し、ここで、
Xは、標的基質であり;
Lは、前記求核置換反応の前に、Mに共有的に結合し、そしてさらにSに共有的に結合する脱離基であり;及び
Mは、精製部分であり、これはLと共有的に結合し、そしてさらに当該精製部分Mを含有する種を、精製部分Mを含有しない他の種から分離させる特徴を有し;及び
任意に、S−Xをさらに反応させ、最終生成物S−X'をもたらし;及び
ここで、前記精製部分Mをなお含有する任意の種(M含有種)は、精製手段を用いることにより、当該精製部分Mを含有しない種、好ましくはS−Xから選択的に分離される、プロセス。
3.前記液相求核置換反応が、可溶的に支持される、実施態様1又は2に記載のプロセス。
【0168】
4.S−X、S−L−M、及び任意にL−Mを含んでなる液相反応混合物から医薬S−Xを精製するためのプロセスであって、ここで、
Sは、標的基質であり;
Lは、液相求核置換反応によりXがSに結合する前に、Mに共有的に結合し、そしてさらにSに共有的に結合する脱離基であり;及び
Mは、精製部分であり、これはLと共有的に結合し、そして、前記精製部分Mを含有する任意の種を、精製手段を用いてS−Xから選択的に分離することにより、当該精製部分Mを含有する種を、精製部分Mを含有しない他の種から分離させることを特徴とする、
プロセス。
5.前記求核反応が、同種の相で行われる、実施態様1〜4のいずれか1態様に記載のプロセス。
【0169】
6.前記精製部分Mが、脱離基LをMと共有的に接続できる官能基を含んでなり、且つ、
カチオン性、アニオン性、両イオン性、イオン性の液体部分N;
金属イオンとキレートを形成するのに適する因子N;又は
Sよりも、少なくとも3倍、好ましくは5倍、もしくはさらに10倍、もしくは15倍大きい、因子N;又は
M含有種は沈殿するが、S−Xは溶液中に残留するような条件に調整される反応混合物から、M含有種の沈殿を誘導できる因子N;又は
相補的な樹脂結合反応基に共有結合を形成できる反応基を含んでなる因子N;又は
別の精製部分Pの相補的反応基に共有結合を形成できる反応基を含んでなる因子N、
からなる群から選択される精製因子Nをさらに含んでなる、実施態様1〜5のいずれか1態様に記載のプロセス。
【0170】
7.前記精製手段が、液−液相抽出を含んでなり、ここでM含有種は抽出され、且つ精製部分Mを含有しない種は、反応混合物中に基本的に残存するか、又は精製部分Mを含有しない種は抽出され、且つM含有種は反応混合物中に残存する、実施態様2〜6のいずれか1態様に記載のプロセス。
8.Xが、放射性同位体であるか、放射性同位体を含んでなる場合、抽出媒体が、放射性同位体で変換されるXの非放射性同族元素を含有しない、実施態様7に記載のプロセス。
9.前記抽出プロセスが、液体抽出相に対するM含有種の親和性に依存し、精製部分Mを含有しない種は前記液体抽出相に基本的に抽出可能でない、実施態様2〜8のいずれか1態様に記載のプロセス。
【0171】
10.前記抽出プロセスが、「イオン性液体」抽出相に対するM含有種の親和性に依存し、精製部分Mを含有しない種は前記「イオン性液体」相に基本的に抽出可能でない、実施態様7又は8に記載のプロセス。
11.帯電部分Mを含んでなるM含有種が、「イオン性液体」相に抽出される、実施態様10に記載のプロセス。
12.「イオン性液体部分」を含んでなるM含有種が、「イオン性液体」相に抽出される、実施態様10又は11に記載のプロセス。
13.前記精製手段が、M含有種の固−液相抽出を含んでなり、精製部分Mを含有しない種は、反応混合物中に残存する、実施態様2〜6のいずれか1態様に記載のプロセス。
14.Xが放射性同位体であるか、放射性同位体を含んでなる場合、該放射性同位体に付加される固体樹脂又は部分が、放射性同位体との交換反応を受けてもよいXの非放射性同族元素を含有しない、実施態様13に記載のプロセス。
15.前記抽出プロセスが、カチオン交換体又はアニオン交換体に対するM含有種の親和性に依存し、精製部分Mを含有しない種が、前記樹脂に対する親和性を基本的に示さない、実施態様13又は14に記載のプロセス。
16.前記抽出プロセスが、カチオン−アニオン引力に基づき、且つ前記精製部分Mがカチオン部分Nを含んでなる、実施態様7〜15のいずれか1態様に記載のプロセス。
17.前記抽出プロセスが、カチオン−アニオン引力に基づき、且つ前記精製部分Mがアニオン部分Nを含んでなる、実施態様7〜15のいずれか1態様に記載のプロセス。
18.前記抽出プロセスが、樹脂に結合する金属イオンへの、M含有種のキレート効果に依存する、実施態様13又は14に記載のプロセス。
19.MがHisタグであり、且つ前記樹脂に付加する金属イオンがNiである、実施態様18に記載のプロセス。
20.前記抽出プロセスが、Mと樹脂に結合する相補的化合物との間の非共有的親和性に依存し、ここでファンデルワールスイオン性相互作用が関与する、実施態様13又は14に記載のプロセス。
【0172】
21.Mがビオチンであり、且つ樹脂に結合する相補的化合物が、アビジン又はストレプトアビジンである、実施態様20に記載のプロセス。
22.前記精製手段が、M含有種が沈殿するが、精製部分Mを含有しない種は可溶性のままであるように反応混合条件を調節することを含んでなる、実施態様2〜6のいずれか1態様に記載のプロセス。
23.前記M含有種が沈殿するが、精製部分Mを含有しない種は可溶性のままであるように前記反応混合物のpH、温度、及び/又はイオン強度を条件に調節し、且つ/又は特定イオンを添加する、実施態様22に記載のプロセス。
24.前記沈殿したM含有種が、濾過又は遠心分離により除去される、実施態様22又は23に記載のプロセス。
25.前記精製手段が、サイズ排除により、部分Mを含有しない種からのM含有種の分離を含んでなる、実施態様2〜6のいずれか1態様に記載のプロセス。
26.部分Mを含有しない種が、限外濾過又はサイズ排除クロマトグラフィにより、M種から分離される、実施態様25に記載のプロセス。
【0173】
27.Mがポリエチレングリコール部分を含んでなる、実施態様25に記載のプロセス。
28.前記精製部分Mの分子量が、Sよりも、少なくとも約2、4、6、10、20、50、又は100倍大きい、実施態様25〜27のいずれか1態様に記載のプロセス。
29.前記M含有種が、精製部分M上の反応基を含んでなり、且つ前記精製手段が、当該反応基を解して、樹脂へM含有種を共有的に付加する、相補的反応基を含んでなる樹脂と、M含有種を反応させることを含んでなる、実施態様2〜6に記載のプロセス。
30.M含有種−樹脂生成物の除去が、濾過又は遠心分離により実施される、実施態様29に記載のプロセス。
【0174】
31.前記相補的反応基が、アルデヒド/アミノオキシ、アジド/アルキン、アジド/ホスフィン、活性化エステル/アミン、アルファケト酸/ヒドロキシルアミン、ビオチン/ストレプトアビジン、Hisタグ/Ni2+、(第一級又は第二級アミン)/イソシアネート、アミン/チオシアネート、スルホナート/チオール、スルホナート/ヒドロキシル、(アルデヒドもしくはケトン)/(アミン、ヒドラジド、ヒドラジン、フェニルヒドラジン、セミカルバジド、アミノオキシ、もしくはチオカルバジド)からなる群から選択される、実施態様29又は30に記載のプロセス。
32.前記精製が2ステップで起こり、第一のステップは、反応基を介して、第二精製部分Pに部分Mを共有的に付加し、ここで、前記部分Pは相補的反応基及び少なくとも1つの精製因子Qを含んでなる、実施態様2〜6のいずれか1態様に記載のプロセス。
33.Qが、ハロゲンで置換される少なくとも1つの炭素部分を含んでなる、実施態様32に記載のプロセス。
34.前記ハロゲンがフッ素である、実施態様33に記載のプロセス。
35.前記炭素部分が、少なくとも1つ、好ましくは少なくとも2つ、及びより好ましくは少なくとも3つのフッ素原子により置換される、実施態様33又は34に記載のプロセス。
36.前記炭素部分が、全フッ素化される、実施態様33〜35のいずれか1態様に記載のプロセス。
【0175】
37.前記脱離基Lが、−OSO2−R−、−N(R)3+、−N(アルキル)2+−、
【0176】
【化8】

【0177】
(式中Rは、任意に置換されるC1−C15アルキル、C1−C10アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、C1−C15アルケニル、C1−C15アルキニル、又はMへの直接結合から独立に選択される)
からなる群から選択される、実施態様1〜36のいずれか1態様に記載のプロセス。
38.Xが放射性同位体であるか、放射性同位体を含んでなる場合、抽出媒体が、当該放射性同位体の非放射性同族元素を含有しない、実施態様1〜37のいずれか1態様に記載のプロセス。
39.Xが放射性同位体であるか、放射性同位体を含んでなる場合、基M又は基Lが、放射性同位体と交換されてよいXの非放射性同族元素を含有しない、実施態様1〜38のいずれか1態様に記載のプロセス。
40.Sの分子量が、約10,000Da未満、好ましくは約5,000Da未満、より好ましくは約2,500Da未満、及び最も好ましくは約1,500Da未満である、実施態様1〜39のいずれか1態様に記載のプロセス。
41.Sが、合成小分子、薬理活性化合物(薬物)、代謝産物、シグナル伝達分子、ホルモン、ペプチド、タンパク質、輸送因子もしくは酵素基質、受容体アンタゴニスト、受容体アゴニスト、受容体逆アゴニスト、ビタミン、必須栄養素、アミノ酸、脂肪酸、脂質、核酸、単糖、二糖、三糖もしくは多糖、及びステロイドからなる群から選択される、実施態様1〜40のいずれか1態様に記載のプロセス。
42.Sが、哺乳類の身体における標的部位に特異的に結合する標的部分である、実施態様1〜41のいずれか1態様に記載のプロセス。
43.Sが、受容体もしくは酵素もしくはインテグリンに特異的に結合するか、又は哺乳類の身体内の病変部位で選択的に発現される輸送因子により特異的に輸送され、好ましくは当該受容体もしくは酵素もしくはインテグリンもしくは輸送体は、哺乳類の身体内の病変部位で排他的に発現する、実施態様42に記載のプロセス。
44.Sが、感染症、炎症、癌、転移、血小板凝集、新脈管形成、壊死、虚血、組織低酸素症、脈管形成性管、アルツハイマー病斑、アテローム斑、膵島細胞、血栓、ソマトスタチン受容体、血管作用性腸ペプチド受容体、D受容体、シグマ受容体、GRP受容体、末梢ベンゾジアゼピン受容体、エストロゲン受容体、プロゲステロン受容体、GLP−1受容体、Gタンパク質共役受容体、セロトニン輸送因子、ニューロエピネフィリン(neuroepinephrin)輸送因子、ドーパミン輸送因子、LAT1輸送因子、アミノ酸輸送因子、糖輸送因子、アポトーシス細胞、マクロファージ、好中球、EDBフィブロネクチン、受容体チロシンキナーゼ、リアーゼ、シンターゼ、ホスファチジルセリン、PSMA、又は心臓交感神経等の部位へ特異的に結合する、実施態様1〜43に記載のプロセス。
【0178】
45.Sは、合成小分子、薬理活性化合物(すなわち、薬物分子)、ペプチド、代謝産物、シグナル伝達分子、タンパク質、受容体アンタゴニスト、受容体アゴニスト、受容体逆アゴニスト、ビタミン、必須栄養素、アミノ酸、脂肪酸、脂質、核酸、ステロイド、ホルモン、グルコース、ガラクトース、フルクトース、マンニトール、スクロース、又はスタキオース、ソルビトール、及びその誘導体、グルタミン、グルタミン酸塩、チロシン、ロイシン、メチオニン、トリプトファン、酢酸塩、コリン、チミジン、葉酸、メトトレキサート、Arg−Gly−Aspペプチド、走化性ペプチド、アルファメラノトロピンペプチド、スマトスタチン、ボンベシン、ヒトプロインスリン結合ペプチド及びその類似体、GPIIb/IIIa結合化合物、PF4結合化合物、αvβ3、αvβ6、又はα4β1インテグリン結合化合物、スマトスタチン受容体結合化合物、GLP−1受容体結合化合物、シグマ2受容体結合化合物、シグマ1受容体結合化合物、末梢ベンゾジアゼピン状態結合化合物、上皮増殖因子受容体結合化合物、PSMA結合化合物、エストロゲン受容体結合化合物、アンドロゲン受容体結合化合物、セロトニン輸送因子結合化合物、ニューロエピネフィリン輸送因子結合化合物、ドーパミン輸送因子結合化合物、LAT1輸送因子結合化合物、及びその任意の組み合わせからなる群から選択される、実施態様40〜44のいずれか1態様に記載のプロセス。
【0179】
46.S−Xが、その器官における局所組織かん流の推定を可能にするように、主要な器官に蓄積する、実施態様1〜42のいずれか1態様に記載のプロセス。
47.求核剤Xが、放射性同位体であるか、放射性同位体を含んでなる、実施態様1〜46のいずれか1態様に記載のプロセス。
48.前記求核剤が、99mTc、111In、18F、201Tl、123I、124I、125I、131I、34Cl、11C、32P、72As、76Br、89Sr、153Sm、186Re、188Re、212Bi、213Bi、89Zr、86Y、90Y、67Cu、64Cu、192Ir、165Dy、177Lu、117mSn、213Bi、212Bi、211At、225Ac、223Ra、169Yb、68Ga及び67Gaからなる群から選択される、実施態様47に記載のプロセス。
49.前記放射性同位体が、放射性ハロゲンである、実施態様47に記載のプロセス。
50.前記放射性ハロゲンが、18F、76Br、123I、124I、125I、131I、34Cl、211Atからなる群から選択される、実施態様49に記載のプロセス。
【0180】
51.前記放射性ハロゲンが、18Fである、実施態様50に記載のプロセス。
52.前記求核剤Xが、ハロゲン、好ましくは当該求核剤Xがフッ素又はフッ素化物である、実施態様1〜46のいずれか1態様に記載のプロセス。
【0181】
53.精製部分M又は部分L−Mを含んでなる、実施態様1〜52のいずれか1態様に記載のプロセスを実施するためのキット。
54.S−L及び精製部分Mを含んでなる、実施態様1〜52のいずれか1態様に記載のプロセスを実施するためのキット。
55.S−L−Mを含んでなる、実施態様1〜52のいずれか1態様に記載のプロセスを実施するためのキット。
56.X又はXの前駆体をさらに含んでなる、実施態様53〜55のいずれか1態様に記載のキット。
57.2ステップ精製を行うのに適する精製部分Pをさらに含んでなる、実施態様53〜56のいずれか1体表に記載のキット。
58.S−Xの合成の実施方法1又は複数の実験プロトコル、及び任意に、当該キットの成分のための保存条件について記載する製品マニュアルをさらに含んでなる、実施態様53〜57のいずれか1態様に記載のキット。
59.液体可溶性支持体をさらに含んでなる、実施態様53〜58のいずれか1態様に記載のキット。
60.実施態様7〜10、16又は17のいずれか1態様に記載の精製手段により、精製部分Mを含有しない種から、M含有種を分離する、液体抽出相をさらに含んでなる、実施態様53〜59のいずれか1態様に記載のキット。
61.実施態様13〜21のいずれか1態様に記載の精製手段により、精製部分Mを含有しない種から、M含有種を分離する、少なくとも1つの抽出樹脂をさらに含んでなる、実施態様53〜59のいずれか1態様に記載のキット。
【0182】
62.実施態様22〜24のいずれか1態様に記載の反応混合物内の条件に到達する、1又は複数の化合物をさらに含んでなる、実施態様53〜59のいずれか1態様に記載のキット。
63.実施態様29〜31のいずれか1態様に記載のM含有種の精製部分M上の反応基に共有的に結合するのに適する、相補的反応基を含んでなる、少なくとも1つの樹脂をさらに含んでなる、実施態様53〜59のいずれか1態様に記載のキット。
64.反応媒体をさらに含んでなる、実施態様53〜63のいずれか1態様に記載のキット。
65.実施態様1〜52のいずれか1態様に記載の、求核置換を及び/又は精製不断を行うための、1又は複数の実験プロトコル、及び任意に成分のための保存条件について記載する、製品マニュアルをさらに含んでなる、実施態様53〜64のいずれか1態様に記載のキット。
66.前記キットの1又は複数の成分が、実施態様1〜52のいずれか1態様に記載のプロセスにおいて、すぐに使用できる溶液として提示される、実施態様53〜65のいずれか1態様に記載のキット。
67.前記キットの1又は複数の成分が、実施態様1〜52のいずれか1態様に記載の方法における使用のための適切な濃度へ希釈される、濃縮ストック溶液として提示される、実施態様53〜65のいずれか1態様に記載のキット。
68.各ストック溶液が、互いに独立に、すぐに使用できる溶液の濃度の、1.5×、2×、2.5×、5×、10×、50×、100×、及び1000×からなる群から選択される濃度である、実施態様67に記載のキット。
69.前記キットの1又は複数の成分が、実施態様1〜52のいずれか1態様に記載のプロセスにおける使用のために適切な濃度に、溶媒で希釈される、乾燥又は凍結乾燥した状態で提示される、実施態様53〜68のいずれか1態様に記載のキット。
70.前記キットの各成分、各乾燥成分及び/又は各ストック溶液が、密閉容器に別々に入れられている、実施態様53〜69のいずれか1態様に記載のキット。
71.実施態様1〜52のいずれか1態様に記載のプロセスにおける、実施態様6に記載の精製部分Mの使用。
【0183】
本発明の思想及び範囲を逸脱すること無く、本明細書に記載の実施態様についての多くの改変及び変化が可能であることは、当業者に明らかなはずである。当該発明及びその利点は、以下の非限定的な実施例においてさらに例示される。
【実施例】
【0184】
実施例1:アルキンモデル化合物放射性標識前駆体2−(ナフタレン−2−イル)エチル 4−(メチル(プロパ−2−イニル)カルバモイル)ベンゼンスルホナート(S−L−M)の合成
放射標識前駆体として、放射性標識前駆体S−L−M、2−(ナフタレン−2−イル)エチル 4−(メチル(プロパ−2−イニル)カルバモイル)ベンゼンスルホナート(4)の合成の図式的概観を、以下のスキーム5に示す。
【0185】
【化9】

【0186】
塩化4−(メチル(プロパ−2−イニル)カルバモイル)ベンゼン−1−スルホニル(3)の合成
4−クロロスルホニル安息香酸(1)(11.94g、54.1mmol)及び五塩化リン(36.06g、173.1mmol)を、トルエン中に懸濁させ、外部温度95℃で1時間加熱した。環境温度に冷却後、反応混合物を冷水(250ml)に注ぎ、トルエンで抽出し(3×150ml)、乾燥させ(硫酸ナトリウム)、及び混合した有機層を真空中で蒸発させ、中間体2を得た。NMR分析により反応の完了が示された。当該物質を、DCM(150ml)及びトリエチルアミン(7.53ml、5.48g、54.11mmol)の混合物に溶解させた。メチルプロパルギルアミン(7.53ml、5.48g、54.11mmol)を−78℃で滴下しながら添加し、反応混合物を室温で1時間以上温めた。冷水(200ml)に注ぎ、DCMで抽出し(3×150ml)、乾燥させ(硫酸ナトリウム)、及び真空中で有機溶媒を蒸発させ、粗生成物3を得た(14.6g、53.7mmol、99%)。自動化カラムクロマトグラフィで精製(SiO2、DCM中0〜2%メタノール)後、3(8.98g、33.0mmol、61%)を無色固体として単離した。これは、NMR及びDSCで>95%の純度acc.で示され、HPLC−MSでは純度>80%としか示されなかった。
【0187】
2−(ナフタレン−2−イル)エチル 4−(メチル(プロパ−2−イニル)カルバモイル)ベンゼンスルホナート(4)の合成
3(2.5g、9.2mmol)及びナフチルエタノール(2.5g、9.2mmol)をDCM(5ml)に溶解した。DAMPの1結晶(およそ1mg)を0℃で添加し、その後、トリエチルアミン(2.58ml、1.85g、18.4mmol)を滴下しながら添加した。24時間環境温度で攪拌後、溶媒を真空中、<30℃で蒸発させ、粗生成物4(5.85g、max. 9.2mmol、所要量)で得た。純生成物4(1.18g、2.9mmol、32%)を、自動化カラムクロマトグラフィ(SiO2、DCM中0〜10%メタノール)により単離した。
【0188】
2−(ナフタレン−2−イル)エチル 4−(メチル(プロパ−2−イニル)カルバモイル)ベンゼンスルホナート(4)の合成
ナフチルエタノール(0.7g、4.0mmol)をピリジン(15ml)に溶解させた。3(1g、3.7mmol)を0℃、一度に添加し、混合物を1時間攪拌した。その後、反応フラスコを、5℃の冷蔵庫中に120時間置いた。反応混合物を冷水に注ぎ、10分間攪拌し、ジエチルエーテル(3×100ml)で抽出した。混合した有機層を10%HCl水溶液(100ml)、水(10ml)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。真空中、環境温度で溶媒を蒸発させ、粗生成物4(0.44g、1.1mmol、29%)を得た。
【0189】
実施例2:アジド−樹脂の調製
トリフリルアジド
ナトリウムアジド(20.0g、318.1mmol)を、水(50ml)中に溶解させ、DCM(80ml)を添加し、そして混合物を氷浴中で冷却した。トリフルオロメチルスルホン酸無水物(10ml、59.0mmol)を反応混合物にゆっくりと10分かけて添加した。氷浴から反応物を取り出し、環境温度で2.5時間攪拌した。水相及び有機相を分離し、水相をDCMで洗浄した(3×30ml)。トリフリルアジドを含有するDCM有機相を混合し、飽和Na2CO3で洗浄し、さらなる精製を行わずに使用した(160ml)。
【0190】
(a)アジド−NovaSynTG(著作権)樹脂
NovaSynTG(著作権)樹脂(NovaSynTG樹脂)、K2CO3(311mg、2.25mmol)及びCu(OAc)2(3.0mg、0.015mmol)をH2O(5ml)及びMeOH(10ml)に溶解させた。トリフリルアジド(8ml)のDCM溶液を添加し、そして混合物を閉鎖し、一晩保存した。溶液を濾別し、樹脂をDMFで洗浄し(6×)、そして真空中で一晩乾燥させた。樹脂上で行われる遊離アミノ基についてのKaiserテストはネガティブであった(少数のビーズを試験管に移し、各々を3滴の、H2O/ピリジン中のKCN溶液、エタノール中の80%フェノール溶液、及びエタノール中の6%ニンヒドリン溶液を添加した。その後、混合物を120℃で5分加熱した。青色は観察されなかった)。
【0191】
(b)アジド−NovaPEG(著作権)樹脂
NovaPEG(著作権)樹脂(4.0g、0.6mmol/g)、K2CO3(3.4g、24.6mmol)及びCu(OAc)2(33.0mg、0.015mmol)をH2O(55ml)及びMeOH(110ml)に溶解させた。DCM中のトリフリルアジド(90ml)を添加し、混合物を一晩攪拌した。溶液を濾別し、樹脂をDMFで洗浄し(6×)、その後真空中で一晩乾燥させた。樹脂上で行われる遊離アミノ基についてのKaiserテストはネガティブであった(上記の通り)。
【0192】
実施例3.放射性フッ素化;2−(2−[18F]フルオロエチル)ナフチレン(S−X)の調製
放射性フッ素化反応1において、[18F]フッ素(496.2MBq)をQMAカートリッジ(0.5M K2CO3で平衡化、10ml H2Oで洗浄)から、5mg Kryptofix(K222)及び1mg K2CO3含有の1/3 H2O/アセトニトリル、2.0mlで、反応バイアル中に溶出した。溶媒を蒸発させ、樹脂を120℃、軽いN2流下で乾燥させ、アセトニトリルをさらに添加し、そして乾燥プロセスを繰り返した。500μLのDMSO中の前駆体(4)(1mg、2.5μmol)を、前記反応バイアルに添加し、反応物を60℃で5分攪拌し、最終的に、溶液を環境温度まで冷却した。生成混合物の逆相放射性−HPLCは、[18F]フッ素から2−(2−[18F]フルオロエチル)ナフタレンへの変換率が64%であると示した。HPLC条件:C−18逆相カラム(ACE5 C18;50×4.6mm);グラジエント:30〜95%Bで10分、2分100%B、流速1ml/分;溶媒:A=水中0.1% TFA;B=MeCN中0.1% TFA。
【0193】
HPLC研究におけるUV検出は、2−ナフチルエタノール及び2−ビニルナフタレンの前駆体の分解を示し、これは市販の参照化合物と比較して同定された(図2)。放射性フッ素化後、反応1溶液における前駆体のHPLC純度(220nmで測定したHPLCピーク総面積の%に基づく)は25%であった。
【0194】
第二の放射性フッ素化反応(反応2)において、QMAカートリッジを、Kryptofix/K2CO3の代わりに、H2O/MeCN 1:1中7.5mM TBAHCO3(2ml)で溶出し、そして前駆体(4)(1mg、2.5μmol)をDMSOの代わりに500μL tBuOH/MeCN 4/1中に添加した。同量の加熱(60℃、5分)後、この反応物の、放射性化学変換率は低かった(10%)が、未反応前駆体の量はより高かった(純度35%)。
【0195】
第三の放射性フッ素化反応(反応3)において、QMAカートリッジを、H2O/MeCN 1/10中の0.8mM TBAOH(1.1ml)で溶出し、前駆体(4)(1mg、2.5μmol)を500μL tBuOH/MeCN 9/1中に添加した。同量の加熱(60℃、5分)後、観察された放射性化学変換率はなお低かった(5%)が、その後より多くの未反応前駆体が残った(純度72%)。
3つの放射性フッ素化反応の結果を表1にまとめた。
【0196】
【表1】

【0197】
実施例4.クリック反応による前駆体の精製除去(アジド樹脂)
この精製ステップにおいて、M含有種は、実施例2で調製した樹脂に対して相補的な反応基を介して連結される。
【0198】
放射性フッ素化反応物(1)(実施例3を参照)に、400μl DMSOで10分間予備膨張させた54.5mgのアジド−NovaSynTG樹脂(a)(実施例2を参照)、50μL アスコルビン酸ナトリウム(0.6M)及び50μL CuSO4(0.4M)を添加した。環境温度で反応混合物を攪拌し、混合物のサンプルを、逆相HPLCによる解析のために、5及び30分で取り出した。各サンプルを、DMSOで1:20に希釈し、HPLCへの注入前に、0.2μmのシリンジフィルタ(PTFE膜)を通した。
【0199】
アジド−NovaSynTG(著作権)樹脂(a)(55.2mg)をDMSOの代わりに400μlのtBuOH/MeCH 8/2で予備膨張させ、逆相HPLCによる解析のために、0、15及び30分でサンプル採取した点以外は、同様の精製手段を、放射性フッ素化反応2で行った。
【0200】
49.5mgのアジド−NovaPEG(著作権)(b)(実施例2を参照)を、400μl tBuOH中で使用し、逆相HPLCによる解析のために0、15及び30分でサンプル採取した点以外は、同様の精製手段を、放射性フッ素化反応3で行った。
【0201】
HPLCの結果は、樹脂を添加後、5分もしないうちに、反応1溶液に存在する前駆体の≧85%が枯渇した。同様に、全ての他のサンプルのHPLC解析からは、反応溶液から前駆体の>91%の除去が示された(表2)。同じHPLC注入の放射分析モニタリングは、放射性標識生成物の絶対量は、クリック精製プロセスにより実質的に枯渇しないことを示す(表2)。UV検出及び放射分析検出を有する、精製研究のための代表的なHPLCクロマトグラムを、それぞれ図3及び4に示す。非アジド−置換樹脂(すなわち、アミノ官能性を有する樹脂)を用いる、別々の放射標識反応におけるコントロールの精製実験は反応3と同等であるが、同じ条件で、78%の前駆体が30分後に残ることが示された(図4)。
【0202】
表2.放射性フッ素化反応精製結果。前駆体=2−(ナフタレン−2−イル)エチル 4−(メチル(プロパ−2−イニル)カルバモイル)ベンゼンスルホナート(4)。[18F]F−生成物=2−(2−[18F]フルオロエチル)ナフタレン
【0203】
【表2】

【0204】
実施例5.アジド樹脂との前駆体の反応(クリック反応)
50mgのアジド−NovaPEG(著作権)樹脂を、500μL tert−アミルアルコールで10分間予備膨張させ、400μL tert−アミルアルコール、50μlアスコルビン酸ナトリウム(0.6M)及び50μL CuSO4(0.4M)中の1.41mgの前駆体を添加した。反応混合物を環境温度で攪拌し、サンプルを、逆相HPLCによる解析のために15及び30分で取り出した。各サンプルをDMSOで1:20に希釈し、HPLCへ注入前に、0.2μmシリンジフィルタ(PTFE膜)を通した。HPLCクロマトグラムは、15分後に、当初の前駆体量の<4%しか残らなかったことを示した。30分で検出された前駆体量にさらなる減少はなかった。
【0205】
実施例6:アルキンモデル化合物放射性標識前駆体4−(メチル−プロパ−2−イニル−カルバモイル)−ベンゼンスルホン酸 2−フェノキシ−エチルエステル(S−L−M)の合成
【0206】
放射標識前駆体として、放射性標識前駆体S−L−M、4−(メチル−プロパ−2−イニル−カルバモイル)−ベンゼンスルホン酸 2−フェノキシ−エチルエステル(5)の合成の図式的概観を、以下のスキーム6に示す。
【0207】
【化10】

【0208】
2−(ナフタレン−2−イル)エチル 4−(メチル−(プロパ−2−イニル)カルバモイル)ベンゼンスルホナート(4)の合成
ナフチルエタノール(85mg、0.61mmol)を、ピリジン(2.4ml)に溶解させ、0℃まで冷却する。この溶液に、3(200mg、0.74mmol)を少しずつ添加した。当該反応物を、0℃で3時間攪拌した。5mlの冷水の添加により反応を停止させ、ジエチルエーテルで抽出し(3×4ml)、Na2SO4で乾燥させ、濾過し、そして真空中で濃縮した。樹脂をセミ−プレップHPLC(カラム:ACE 5μ C18−HL250*10mm;溶媒A:水+0.1%TFA;溶媒B:ACN/水 9/1+0.1%TFA、流速:3ml/分、グラジエント:A中30%Bで2分、その後、A中30%〜70%Bde20分かけて、所望の生成物を無色オイルとして得る(16mg、6%)。当該生成物は、回転異性体の混合物であることがわかった。
【0209】
実施例7.アジドモデル化合物放射性標識前駆体4−[(3−アジド−プロピル)−メチル−カルバモイル]−ベンゼンスルホン酸 2−ナフタレン−2−イル−エチルエステル(S−L−M)の合成
放射標識前駆体として、放射性標識前駆体S−L−M、4−[(3−アジド−プロピル)−メチル−カルバモイル]−ベンゼンスルホン酸 2−ナフタレン−2−イル−エチルエステル(7)の合成の図式的概観を、以下のスキーム7に示す。
【0210】
【化11】

【0211】
塩化4−[(3−アジド−プロピル)−メチル−カルバモイル]−ベンゼンスルホニル(8)の合成
塩化4−クロロスルホニルベンゾイル(2)(780mg、3,3mmol)を、DCM(10ml)中に溶解させ、DCM(5ml)中の(3−アジドプロピル)メチルアミン(J.Med.Chem.1999,42,4749−4763;390mg。3.4mmol)溶液を−78℃で添加した。反応混合物を室温まで1時間かけて温めた。冷水(100ml)に注ぎ、DCMで抽出し(3×50ml)、乾燥させ(硫酸ナトリウム)、そして真空中で有機溶媒を蒸発させ、粗生成物8を得た。カラムクロマトグラフィによる精製(SiO2、4:1ヘキサン:EtOAc〜100%EtOAc)後、8(370mg、36%)を無色オイルとして単離した。
【0212】
4−[(3−アジド−プロピル)−メチル−カルバモイル]−ベンゼンスルホン酸 2−ナフタレン−2−イル−エチルエステル(7)の合成
7(50mg、0,16mmol)及びナフチルエタノール(38.1mg、0.22mmol)を、DCM(5ml)中に溶解させた。0℃で添加し、トリエチルアミン(44μL、0.32mmol)を滴下しながら添加した。環境温度で24時間攪拌後、<30℃、真空中で溶媒を蒸発させ、粗生成物7を得た。カラムクロマトグラフィ(SiO2、4:1 ヘキサン:EtOAc〜1:1ヘキサン:EtOAc)後、純生成物7(48.8mg、68%)を単離した。
【0213】
実施例8.アルキン−樹脂の調製
(a)アルキン−NovaSynTG(著作権)樹脂
NovaSynTG(著作権)樹脂(1017mg、0.53mmol/g)をDCM(5ml)中で30分膨張させた。樹脂をDMFで洗浄した(×5)。当該樹脂に、DMF(2ml)中のプロピオン酸(151mg、2.16mmol)及びDIC(265mg、2.1mmol)の溶液を添加した。反応混合物を室温で2時間振とうさせた。当該溶液を濾別し、樹脂をDMF(6×)及びDCM(6×)で洗浄し、その後真空中で一晩乾燥させた。樹脂上で行う遊離アミノ基に対するKaiserテストはネガティブであった(少数のビーズを試験管に移し、各々を3滴の、H2O/ピリジン中のKCN溶液、エタノール中の80%フェノール溶液、及びエタノール中の6%ニンヒドリン溶液を添加した。その後、混合物を120℃で5分加熱した。青色は観察されなかった)。
【0214】
(b)アルキン NovaPEG(著作権)樹脂
アミノPEGA(著作権)樹脂(1.0g、0.4mmol/g)をDCM(5ml)中で30分膨張させた。樹脂をDMFで洗浄した(×5)。当該樹脂に、DMF(2ml)中のプロピオン酸(112mg、1.6mmol)及びDIC(197mg、1.56mmol)の溶液を添加した。反応混合物を室温で2時間振とうさせた。当該溶液を濾別し、樹脂をDMF(6×)及びDCM(6×)で洗浄し、その後真空中で一晩乾燥させた。樹脂上で行う遊離アミノ基に対するKaiserテストはネガティブであった(少数のビーズを試験管に移し、各々を3滴の、H2O/ピリジン中のKCN溶液、エタノール中の80%フェノール溶液、及びエタノール中の6%ニンヒドリン溶液を添加した。その後、混合物を120℃で5分加熱した。青色は観察されなかった)。
【0215】
実施例9.放射性フッ素化;アジド前駆体(7)からの、2−(2−[18F]フルオロエチル)ナフチレン(S−X)の調製
放射性フッ素化反応1において、[18F]フッ素(134MBq)を、5mgのKryptofiz(K222)及び1mgのK2CO3を含有する、2.0mlの1/3H2O/アセトニトリルで、QMAカートリッジ(0.5M K2CO3で平衡化、10mlのH2Oで洗浄)から反応バイアルに溶出させた。溶媒を蒸発させ、残存物を、120℃、軽いN2流下で乾燥させ、アセトニトリルをさらに添加し、そして乾燥プロセスを繰り返した。300μLのDMSO中の前駆体(7)(2mg)を、前記反応バイアルに添加し、反応物を60℃で5分攪拌し、最終的に、溶液を環境温度まで冷却した。生成混合物の逆相放射性−HPLCは、[18F]フッ素から2−(2−[18F]フルオロエチル)ナフタレンへの変換率が24%であると示した。HPLC条件:C−18逆相カラム(ACE5 C18;50×4.6mm);グラジエント:30〜95%Bで10分、2分100%B、流速1ml/分;溶媒:A=水中0.1% TFA;B=MeCN中0.1% TFA。
【0216】
第二の放射性フッ素化反応(反応2)において、QMAカートリッジを、2.3mgのCs2CO3と、Kryptofix/K2CO3の代わりに、H2O/MeCN 1:1中の5mgのKryptofixとで溶出し、そして前駆体(7)(2mg)を300μL DMSO中に添加した。同量の加熱(60℃、5分)後、この反応物の、放射性化学変換率は低かった(19%)が、未反応前駆体の量はより高かった(純度85%)。
【0217】
第三の放射性フッ素化反応(反応3)において、QMAカートリッジを、H2O/MeCN 1/3(2ml)中の8μl 40%のTBAHCO3で溶出し、前駆体(7)(2mg)を300μL アミルアルコール/MeCN 4/1中に添加した。同量の加熱(60℃、5分)後、観察された放射性化学変換率はなお低かった(5%)が、その後より多くの未反応前駆体が残った(純度94%)。
4つの放射性フッ素化反応の結果を表3にまとめた。
【0218】
【表3】

【0219】
実施例10.アルキンモデル化合物放射性標識前駆体エチル 4−(ジメチル−プロパ−2−イニルアンモニウム)ベンゾエートトリフルオロ酢酸塩(S−L−M)の合成
放射標識前駆体として、放射性標識前駆体S−L−M、エチル 4−(ジメチル−プロパ−2−イニルアンモニウム)ベンゾエートメタンスルホン酸塩(9)の合成の図式的概観を以下のスキーム8に示す。
【0220】
【化12】

【0221】
(4−エトキシカルボニル−フェニル)−ジメチルプロパ−2−イニル−アンモニウム(9)
メタンスルホン酸プロパ−2−イニルエステル(10)(J.Org.Chem.11978,43(4),555−560;4.1g,41mmol)及びエチル4−ジメチルアミノベンゾエート(8g、34mmol)の溶液を、トルエン(50ml)に溶解させた。得られた溶液をかん流条件下で80時間加熱した。反応物を、EtOAc(100ml)で希釈し、水で洗浄した(3×50ml)。水相を予備HPLC精製に供し(カラム:XBridgen C18 5μm 100*30mm;溶媒A:水+0.1%TFA;溶媒B:ACN/水 9/1+0.1%TFA、流速:50ml/分、グラジエント:A中0%Bで1分、その後A中0〜50%Bで7.5分)、所望の生成物9(4.1g、37%)を赤茶オイルとして得た。
【0222】
実施例11.放射性フッ素化;エチル4−[18F]フルオロベンゾエート(S−X)の調製
18F]フッ素(201MBq)をQMAカートリッジ(0.5M K2CO3で平衡化、10ml H2Oで洗浄)から、5mg Kryptofix(K222)及び1mg K2CO3含有の1/3 H2O/アセトニトリル、2.0mlで、反応バイアル中に溶出した。溶媒を蒸発させ、樹脂を120℃、軽いN2流下で乾燥させ、アセトニトリルをさらに添加し、そして乾燥プロセスを繰り返した。500μLのDMSO中の前駆体(9)(5mg)を、前記反応バイアルに添加し、反応物を120℃で10分攪拌した。反応混合物をHPLCで分析し、非常に低いF18フッ素の含有(〜1%)が示された。HPLC条件:C−18逆相カラム(ACE5 C18;50×4.6mm);グラジエント:5〜95%Bで7分、流速2ml/分;溶媒:A=H2O中0.1% TFA;B=MeCN中0.1% TFA。
【0223】
実施例12.イオン性液体モデル化合物放射性標識前駆体3−メチル−1−[4−(2−ナフタレン−2−イル−エトキシスルホニル)−ブチル]−3H−イミダゾール−1イウム トリフルオロ酢酸塩(S−L−M)の合成
放射性標識前駆体としての、放射性標識前駆体S−L−M、3−メチル−1−[4−(2−ナフタレン−2−イル−エトキシスルホニル)−ブチル]−3H−イミダゾール−1イウム トリフルオロ酢酸塩の合成の図式的概観を、以下のスキーム9に示す。
【0224】
【化13】

【0225】
1−(4−スルホニルブチル)−3−メチルイミダゾリウム両性イオン(11)の合成
1−メチルイミダゾールを、攪拌しながら1,4−ブチルスルホン(12ml、118mol)に添加した。反応物をRTで96時間攪拌した。反応混合物が固体に変わった。当該固体をジエチルエーテルに添加し、超音波破砕した。得られた懸濁物に、トルエンを添加し、勢いよく1時間攪拌した。濾過により固体を回収し、トルエンそしてジエチルエーテルで繰り返し洗浄した。固体を真空中で乾燥させ、所望の生成物11を、定量的収率で得た。
【0226】
1−(4−スルホニルブチル)−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート(12)の合成
トリフルオロメタンスルホン酸(0.96ml、11mmol)を、攪拌しながら1−(4−スルホニルブチル)−3−メチルイミダゾリウム両性イオン(11)に添加した。得られた懸濁物を、40℃で16時間攪拌した。反応混合物をトルエンで希釈し、グラスウールを通して濾過した。得られたイオン性液体を、トルエンで繰り返し洗浄し、当該トルエン層をデカントした。ジエチルエーテルで、洗浄及びデカントを繰り返した。イオン性液体を真空中で乾燥させ、所望の生成物12(3.14g、77%)を得た。
【0227】
1−(ブチル−4−スルホニルクロリド)−3−メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホナート(13)の合成
イオン性液体(12)(350mg、0.95mmol)に、塩化チオニル(5ml)を添加した。得られた溶液をかん流条件下で6時間加熱した。反応混合物を真空中で濃縮し、その後トルエンで繰り返し洗浄し、当該トルエン層をデカントした。ジエチルエーテルでの洗浄とデカントを繰り返した。イオン性液体を真空中で乾燥させ、所望の生成物13を得た(367mg、100%)。
【0228】
3−メチル−1−[4−(2−ナフタレン−2−イル−エトキシスルホニル)−ブチル]−3H−イミダゾール−1−イウムトリフルオロ酢酸塩(14)の合成
DCM(2ml)中のイオン性液体(14)(198mg、0.51mmol)に、0℃で2−ナフチルエタノール(80mg、0.46mmol)、その後トリエチルアミン(150μl、1.15mmol)を添加した。反応物を16時間攪拌した。反応混合物をEtOAcで希釈し、1M HClで洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮した。粗製残存物をセミ−プレップHPLCにより精製し(カラム:Chromolith(登録商標)セミ−プレップRP−18e100*10mm;溶媒A:水+0.1%TFA;溶媒B:ACN/水 9/1+0.1%TFA、流速:3ml/分、アイソクラチック:A中39%B)、所望の生成物を無色オイルとして得た(46mg、19%)。
【0229】
実施例13.放射性フッ素化;2−(2−[18F]フルオロエチル)ナフチレン(S−X)の調製
放射性フッ素化[18F]フッ素(599MBq)をQMAカートリッジ(0.5M K2CO3で平衡化、10ml H2Oで洗浄)から、5mg Kryptofix(K222)及び1mg K2CO3含有の1/3 H2O/アセトニトリル、2.0mlで、反応バイアル中に溶出した。溶媒を蒸発させ、樹脂を120℃、軽いN2流下で乾燥させ、アセトニトリルをさらに添加し、そして乾燥プロセスを繰り返した。300μLのMeCN中の前駆体(14)(4mg)を、前記反応バイアルに添加し、反応物を90℃で20分攪拌した。反応混合物をHPLCで分析し、非常に高いF18フッ素の含有(100%)が示された。HPLC条件:C−18逆相カラム(ACE5 C18;50×4.6mm);グラジエント:5〜95%Bで7分、流速2ml/分;溶媒:A=H2O中0.1% TFA;B=MeCN中0.1% TFA。
【0230】
実施例14.固相抽出(SPE)を用いる前駆体の除去
この精製ステップにおいて、M含有種は、固相抽出樹脂に、相補的反応基を介して連結する。
アセトニトリル中の冷却標準(1mg/ml)ストック溶液と、アセトニトリル中の前駆体14(0.6mg/ml)を調製した。各溶液1mlを完全に混合し、WCX又はSCXカートリッジのいずれかを通過させた。溶出液をHPLCで分析した。
【0231】
表4.精製結果。前駆体=3−メチル−1−[4−(2−ナフタレン−2−イル−エトキシスルホニル)−ブチル]−3H−イミダゾル−1−イウムトリフルオロ酢酸塩(14)。[19F]F−生成物=2−(2−[19F]フルオロエチル)ナフタレン
【0232】
【表4】

【0233】
実施例15.イオン性液体モデル化合物放射性標識前駆体3−メチル−1−[4−(3−フェノキシ−プロポキシスルホニル)−ブチル]−3H−イミダゾール−1−イウムトリフルオロ酢酸塩(S−L−M)の合成
放射性標識前駆体としての、放射性標識前駆体S−L−M、3−メチル−1−[4−(3−フェノキシ−プロポキシスルホニル)−ブチル]−3H−イミダゾール−1−イウムトリフルオロ酢酸塩(15)の合成の図式的概観を、以下のスキーム10に示す。
【0234】
【化14】

【0235】
3−メチル−1−[4−(3−フェノキシ−プロポキシスルホニル)−ブチル]−3H−イミダゾール−1−イウムトリフルオロ酢酸塩(15)の合成
DCM(5ml)中の3−フェノキシプロパノール(200mg、1.3mmol)及びトリエチルアミン(160μl、1.15mmol)の溶液に、0℃で、イオン性液体(13)(559mg、1.44mg)を添加した。反応物を16時間攪拌した。反応混合物を真空中で攪拌した。粗製残存物をセミ−プレップHPLCにより精製し(カラム:XBridgeC18 150*19mm;溶媒A:水+0.1%TFA;溶媒B:ACN/水 9/1+0.1%TFA、流速:21ml/分、グラジエント:12.5分で、A中1〜100%B)、無色オイル(295mg、40%)として所望の生成物を得た。
【0236】
実施例16.放射性フッ素化;2−(3−[18F]フルオロプロポキシ)−ナフタレン(S−X)の調製
放射性フッ素化[18F]フッ素(124〜350MBq)をQMAカートリッジ(0.5M K2CO3で平衡化、10ml H2Oで洗浄)から、5mg Kryptofix(K222)及び1mg K2CO3含有の1/3 H2O/アセトニトリル、2.0mlで、反応バイアル中に溶出した。溶媒を蒸発させ、樹脂を120℃、軽いN2流下で乾燥させ、アセトニトリルをさらに添加し、そして乾燥プロセスを繰り返した。300μLのDMSO中の前駆体(15)(4mg)を、前記反応バイアルに添加し、反応物を120℃で5〜10分攪拌した。反応混合物をHPLCで分析し、低いF18フッ素の含有(5〜20%)が示された。HPLC条件:C−18逆相カラム(ACE5 C18;50×4.6mm);グラジエント:5〜95%Bで7分、流速=2ml/分;溶媒:A=H2O中0.1% TFA;B=MeCN中0.1% TFA。
【0237】
第二の放射性フッ素化反応(反応2)において、QMAカートリッジを、H2O/MeCN 1/3中、8μl 40%のTBAHCO3(2ml)で溶出し、そして前駆体(15)(4mg)を300μL アミルアルコール/MeCN 4/1中に添加した。同量の加熱(60℃、5分)後、なお低い放射性化学変換率が観察された(39%)が、実質的により多い未反応前駆体が残った(純度59%)。
3つの放射性フッ素化反応の結果を表5にまとめた。その後、反応混合物をシリカSPEに通し、そして溶出液をHPLCにより分析した。
【0238】
第三の放射性フッ素化反応(反応3)において、QMAカートリッジを、H2O/MeCN 1/3中の8μl 40%のTBAOH(2ml)で溶出し、前駆体(15)(4mg)を300μL アミルアルコール/MeCN 4/1中に添加した。同量の加熱(100℃、10分)後、なお低い放射性化学変換率が観察された(21%)が、なお低い放射性化学変換率が観察された(純度71%)。3つの放射性フッ素化反応の結果を表5にまとめた。その後、反応混合物をMCX SPEに通し、そして溶出液をHPLCで分析した。
【0239】
【表5】

【0240】
実施例17.固相抽出(SPE)を用いる前駆体の除去
この精製ステップにおいて、M含有種を、固相抽出樹脂に、相補的反応基を介して連結する。
アセトニトリル中の前駆体15ストック溶液(1mg/ml)を調製した。各溶液1mlを、完全に混合し、WCX、MCX、SCX又はシリカカートリッジのいずれかに通した。溶出した溶液をHPLCにより分析した。
【0241】
表6.精製結果。前駆体=3−メチル−1−[4−(2−ナフタレン−2−イル−エトキシスルホニル)−ブチル]−3H−イミダゾル−1−イウムトリフルオロ酢酸塩(15)。
【0242】
【表6】

【0243】
【表7】

【0244】
実施例18.ケトンモデル化合物放射性標識前駆体(7,7−ジメチル−2−オキソ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−1−イル)−メタンスルホン酸3−フェノキシ−プロピルエステル(S−L−M)の合成
放射性標識前駆体としての、放射性標識前駆体S−L−M、(7,7−ジメチル−2−オキソ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−1−イル)−メタンスルホン酸3−フェノキシ−プロピルエステル(16)の合成の図式的概観を、以下のスキーム11に示す。
【0245】
【化15】

【0246】
(7,7−ジメチル−2−オキソ−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−1−イル)−メタンスルホン酸3−フェノキシ−プロピルエステル(16)の合成
DCM(5ml)中、3−フェノキシプロパン−1−オール(403mg、2.6mmol)、トリエチルアミン(923μl、6.6mmol)及びDMAP(1結晶)の溶液に、0℃で、10−カンファスルホニルクロリド(730mg、2.9mmol)をゆっくりと滴下しながら添加した。反応物を0℃で3時間攪拌した。反応物をDCMで希釈し、0.1MのHCl、水で洗浄し、MgSO4で乾燥させ、そして濾過した。ゴム状の残存物をシリカクロマトグラフィ Hex:EtOAc 3:1に供した。所望の化合物を無色ゴムとして単離した。
【0247】
実施例19.放射性フッ素化;(3−[18F]フルオロ−プロポキシ)−ベンゼン(S−X)の調製
放射性フッ素化[18F]フッ素(1099MBq)をQMAカートリッジ(0.5M K2CO3で平衡化、10ml H2Oで洗浄)から、5mg Kryptofix(K222)及び2.3mg CaCO3含有の1/3 H2O/アセトニトリル、2.0mlで、反応バイアル中に溶出した。溶媒を蒸発させ、樹脂を120℃、軽いN2流下で乾燥させ、アセトニトリルをさらに添加し、そして乾燥プロセスを繰り返した。300μLのMeCN中の前駆体(16)(2mg)を、前記反応バイアルに添加し、反応物を100℃で10分攪拌した。反応混合物をHPLCで分析し、F18フッ素化の59%の含量が示された。HPLC条件:C−18逆相カラム(ACE5 C18;50×4.6mm);グラジエント:5〜95%Bで7分、流速=2ml/分;溶媒:A=H2O中0.1% TFA;B=MeCN中0.1% TFA。
【0248】
実施例20.固相抽出(SPE)を用いる前駆体の除去
この精製ステップにおいて、M含有種を、固相抽出樹脂へ、相補的反応基を解して連結する。
3つの放射性標識反応混合物(例えば、実施例19を参照されたい):1)2mg前駆体;2)2mg前駆体;3)4mg前駆体の各々に、MeOH(300μl)及び水 pH9(500μl)の溶液を添加した。各溶液の20μlサンプルを、MeCN(60μl)で希釈し、HPLCで分析し、この値を各反応に対する標準に設定した。これはすなわち前駆体面積が100%である。その後、各反応混合物に、ヒドロキシアミン−ワン(hydroxylamine−Wang)樹脂(Novanbiochem)の、1)50mg;2)100mg;3)100mgを添加し、室温で10分間攪拌した。その後、反応物を、各反応物から20μlのサンプルを除去し、そしてMeCN(60μl)で希釈することにより、HPLCで分析した。HPLC条件:C−18逆相カラム(ACE5 C18;50×4.6mm);グラジエント:7分で5〜95%B、流速=2ml/分;溶媒:A=H2O中0.1%TFA;B=MeCN中0.1%TFA)。
【0249】
【表8】

【0250】
実施例21.アルデヒドモデル化合物放射性標識前駆体4−ホルミル−ベンゼンスルホン酸2−フェノキシ−エチルエステル(S−L−M)の合成
放射性標識前駆体としての、放射性前駆体;S−L−M 4−ホルミル−ベンゼンスルホン酸2−フェノキシ−エチルエステル(17)の合成の図式的概観を、以下のスキーム12に示す。
【0251】
【化16】

【0252】
4−ホルミル−ベンゼンスルホン酸2−フェノキシ−エチルエステル
17)の合成
ピリジン(6ml)中の2−フェノキシエタノール(207mg、1.5mmol)の氷冷溶液に、4−ホルミル−ベンゼンスルホニルクロリド(367mg、1.79mmol)をゆっくりと添加した。反応物を0℃で3時間攪拌した。反応混合物を水で希釈し、Et2Oで抽出し、MgSO4で乾燥させ、濾過し、真空中で濃縮した。粗製残存物をセミ−プレップHPLCで精製し(カラム:ACE 5μm C180HL250*10mm;溶媒A:水+0.1%TFA;溶媒B:ACN/水 9/1+0.1%TFA、流速:3ml/分、アイソクラチック:30%B)、所望の生成物を固体として得た(76mg、14%)。
【0253】
実施例22.放射性フッ素化;(2−[18F]フルオロ−エトキシ−ベンゼン(S−X)の調製
放射性フッ素化[18F]フッ素(185MBq)をQMAカートリッジ(0.5M K2CO3で平衡化、10ml H2Oで洗浄)から、5mg Kryptofix(K222)及び1mg K2CO3含有の1/3 H2O/アセトニトリル、2.0mlで、反応バイアル中に溶出した。溶媒を蒸発させ、樹脂を120℃、軽いN2流下で乾燥させ、アセトニトリルをさらに添加し、そして乾燥プロセスを繰り返した。500μLのDMSO中の前駆体(9)(5mg)を、前記反応バイアルに添加し、反応物を120℃で10分攪拌した。反応混合物をTLCで分析し(シリカバックアルミニウムプレート:CH2Cl2:MeOH 99:1)、57%のF18含有が示された。
【0254】
実施例23.アジドモデル化合物放射性標識前駆体3−アジド−プロパン−1−スルホン酸3−(ナフタレン−2−イルオキシ)−プロピルエステル(S−L−M)の合成
放射性標識前駆体としての、放射性標識前駆体;S−L−M、3−アジド−プロパン−1−スルホン酸3−(ナフタレン−2−イルオキシ)−プロピルエステル(18)の合成の図式的概観を、以下のスキーム13に示す。
【0255】
【化17】

【0256】
3−アジドプロパンスルホン酸ナトリウムの合成
アセトニトリル(60ml)中のアジ化ナトリウム(1.06g、16.2mmol)の懸濁物に、1,3−プロパンスルトン(sultone)(2.00g、16.2mmol)を室温で添加した。反応混合物を、3日間60℃で懸濁し、その後室温まで冷却した。得られた白色固体をブフナー漏斗に回収し、EtOAcで複数回洗浄した。揮発性溶媒を真空下で除去し、3−アジドプロパンスルホン酸ナトリウム(2.90g、97%)を白色固体として得た。
【0257】
塩化3−アジドプロパンスルホニル(18)の合成
塩化チオニル(50ml)を3−アジドプロパンスルホン酸ナトリウム(3.00g、16.0mmol)を含有する丸底フラスコに添加した。懸濁物を2日間、60℃で十分に攪拌し、その後室温まで冷却した。反応混合物を濾過し、ジクロロメタンで洗浄した。過剰の塩化チオニル及び溶媒を、減圧下で蒸発及び濃縮し、塩化3−アジドプロパンスルホニル(2.80g、97%)を無色オイルとして得た。
【0258】
3−アジド−プロパン−1−スルホン酸3−(ナフタレン−2−イルオキシ)−プロピルエステル(19)の合成
ジクロロメタン(5ml)中の塩化3−アジドプロパンスルホニル(327mg、1.78mmol)及び2−(3−ヒドロキシプロピル)ナフタレン(300mg、1.48mmol)の溶液に、0℃で、トリエチルアミン(0.31ml、2.22mmol)を添加した。室温で30分間攪拌後、反応フラスコに水を添加した。有機化合物をジクロロメタンで抽出し(20ml×3)、その後Na2SO4で乾燥させた。有機残存物をカラムクロマトグラフィで洗浄し、3−アジド−プロパン−1−スルホン酸3−(ナフタレン−2−イルオキシ)−プロピルエステル(507mg、98%)を得た。
【0259】
実施例24.放射性フッ素化;2−(3−[18F]フルオロプロポキシ)−ナフタレン(S−X)の調製
【0260】
【化18】

【0261】
18F]フッ素(147MBq)を、kryptofic2.2.2(0.9mlメタノール中の20mg)、0.2M KOM 水溶液(0.1ml)及びTBAHCO3(8μい)の溶出により、chromafix(登録商標)カートリッジから、反応バイアルに放出した。N2ガスの穏やかな気流で加熱しながら、メタノール溶媒を蒸発させた。残存した水を、アセトニトリルで共沸蒸発により除去した(0.5ml×3)。前駆体19(3.0mg)及びt−アミルアルコール(0.4ml)を、反応バイアルに添加した。反応混合物を15分、120℃で攪拌し、その後室温まで冷却した。反応混合物に、化合物23(N−プロパルギルトリエチルアンモニウムメタンスルホナート、6.0mg)、0.2M CuSO4水溶液(50μL)、0.2M アスコルビン酸ナトリウム(75μL)、及びメタノール(0.2ml)を添加した。反応混合物を室温で15分攪拌し、その後シリカカートリッジで濾過し、EtOAc(0.5ml×4)で洗浄した。混合した濾液を、N2ガスの穏やかな気流で加熱しながら濃縮し(反応開始後39分で、濾液に107MBq含まれ、反応バイアル及びシリカカラムに4MBq含まれていた。溶液の放射性TLC分析は、100%が[18F]のフッ素化物であることを示した(図5a〜5d参照))。
【0262】
実施例25.アジドモデル化合物放射性標識前駆体3−アジド−プロパン−1−スルホン酸2−{2−[2−(4−{(E)−2−[4−(tert−ブトキシカルボニル−メチル−アミノ)−フェニル]−ビニル}−フェノキシ)−エトキシ]−エトキシ}−エチルエステル(S−L−M)の合成
放射性標識前駆体として、放射性標識前駆体S−L−M、3−アジド−プロパン−1−スルホン酸2−{2−[2−(4−{(E)−2−[4−(tert−ブトキシカルボニル−メチル−アミノ)−フェニル]−ビニル}−フェノキシ)−エトキシ]−エトキシ}−エチルエステル(21)の合成の図式的概観を、以下のスキーム15に示す。
【0263】
【化19】

【0264】
3−アジド−プロパン−1−スルホン酸2−{2−[2−(4−{(E)−2−[4−(tert−ブトキシカルボニル−メチル−アミノ)−フェニル]−ビニル}−フェノキシ)−エトキシ]−エトキシ}−エチルエステル(21)の合成
ジクロロメタン(15ml)中の、化合物20(800mg、1.75mmol)及び塩化3−アジドプロパンスルホニル18(353mg、1.92mmol)に、0℃でトリエチルアミン(0.366ml、2.62mmol)を添加した。室温で30分攪拌後、反応溶液に水を添加した。有機化合物をEtOAcで抽出し(50ml×3)、その後Na2SO4で乾燥させた。粗製混合物を、2%EtOAc/CH2Cl2で、カラムクロマトグラフィにより精製し、化合物21を得た(825mg、78%)。
【0265】
実施例26.アジドモデル化合物放射性標識前駆体3−(2−ニトロ−1H−イミダゾール−1−イル)−2−(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イルオキシ)プロピル3−アジドプロパン−1−スルホナート(S−L−M)の合成
放射性標識前駆体としての、放射性標識前駆体;S−L−M 3−(2−ニトロ−1H−イミダゾール−1−イル)−2−(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イルオキシ)プロピル3−アジドプロパン−1−スルホナート(22)の合成の図式的概観を、以下のスキーム16に示す。
【0266】
【化20】

【0267】
3−(2−ニトロ−1H−イミダゾール−1−イル)−2−(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イルオキシ)プロピル3−アジドプロパン−1−スルホナート(22)の合成
ジクロロメタン(15ml)中の塩化3−アジドプロパンスルホニル(18、372mg、2.02mmol)及び3−(2−ニトロ−1H−イミダゾール−1−イル)−2−(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イルオキシ)プロパン−1−オール(500mg、1.84mmol)の溶液に、0℃で、トリエチルアミン(0.31ml、2.22mmol)を添加した。室温で30分間攪拌後、水を反応フラスコに添加した。有機化合物をジクロロメタンで抽出し(20ml×3)、その後Na2SO4で乾燥させた。有機残存物をカラムクロマトグラフィにより精製し、3−(2−ニトロ−1H−イミダゾール−1−イル)−2−(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イルオキシ)プロピル3−アジドプロパン−1−スルホナート(22、639mg、83%)を得た。
【0268】
実施例27.アジドモデル化合物放射性標識前駆体tert−ブチル3−((2R,4R,5R)−4−(3−アジドプロピルスルホニルオキシ)−5−(トリチルオキシメチル)テトラヒドロフラン−2−イル)−5−メチル−2,6−ジオキソ−2,3−ジヒドロピリミジン−1(6H)−カルボキシレート(S−L−M)の合成
放射性標識前駆体としての、放射性標識前駆体;S−L−M、tert−ブチル3−((2R,4R,5R)−4−(3−アジドプロピルスルホニルオキシ)−5−(トリチルオキシメチル)テトラヒドロフラン−2−イル)−5−メチル−2,6−ジオキソ−2,3−ジヒドロピリミジン−1(6H)−カルボキシレート(23)の合成の図式的概観を以下のスキーム17に示す。
【0269】
【化21】

【0270】
(2R,4R,5R)−5−(メチル−2,4−ジオキソ−3,4−ジヒドロピリミジン−1(2H)−イル)−2−(トリチルオキシメチル)テトラヒドロフラン−3−イル)−3−アジドプロパンスルホナートの合成
1−((2R,4R,5R)−4−ヒドロキシ−5−(トリチルオキシメチル)テトラヒドロフラン−2−イル)−5−メチルピリミジン−2,4(1H,3H)−ジオン(405mg、0.836mmol)、塩化3−アジドプロパンスルホニル(18、184mg、1.00mmol)、及びトリフルオロメタンスルホン酸銀(215mg、0.836mmol)をピリジン(5ml)中に、0℃で溶解させた。室温で12時間攪拌後、反応溶液を回転式エバポレーターで濃縮し、水を添加した。有機化合物を酢酸エチルで抽出し、Na2SO4で乾燥させた。40%のEtOAc/n−Hxでカラムクロマトグラフィを行い、(2R,3R,5R)−5−(5−メチル−2,4−ジオキソ−3,4−ジヒドロピリジン−1(2H)−イル)−2−(トリチルオキシメチル)テトラヒドロフラン−3−イル3−アジドプロパン−1−スルホナート(450mg、85%)をオイルとして得た。
【0271】
tert−ブチル3−((2R,4R,5R)−4−(3−アジドプロピルスルホニルオキシ)−5−(トリチルオキシメチル)テトラヒドロフラン−2−イル)−5−メチル−2,6−ジオキソ−2,3−ジヒドロピリミジン−1(6H)−カルボキシレート(23)の合成
THF(5ml)中の(2R,3R,5R)−5−(5−メチル−2,4−ジオキソ−3,4−ジヒドロピリジン−1(2H)−イル)−2−(トリチルオキシメチル)テトラヒドロフラン−3−イル3−アジドプロパン−1−スルホナート(358mg、0.567mmol)及びDMAP(69mg、0.567mmol)に、t−ブトキシカルボニル無水物(0.156ml、0.680mmol)を、0℃で添加した。氷浴を除去した後、反応を1時間室温で維持し、その後水の添加により停止させた。有機化合物を酢酸エチルで抽出し、Na2SO4で乾燥させた。30%のEtOAc/n−Hxでカラムクロマトグラフィを行い、tert−ブチル3−((2R,4R,5R)−4−(3−アジドプロピルスルホニルオキシ)−5−(トリチルオキシメチル)テトラヒドロフラン−2−イル)−5−メチル−2,6−ジオキソ−2,3−ジヒドロピリミジン−1(6H)−カルボキシレート(23、377mg、91%)をオイルとして得た。
【0272】
実施例28.アンモニウム塩−支持モデル化合物放射性標識前駆体:トリエチル−(1−{3−[3−(ナフタレン−2−イルオキシ)−プロポキシスルホニル]−プロピル−1H−[1,2,3]トリアゾル−4−イルメチル)−アンモニウムメタンスルホン酸塩(S−L−M)の合成
放射性標識前駆体として、放射性標識前駆体;S−L−M、トリエチル−(1−{3−[3−(ナフタレン−2−イルオキシ)−プロポキシスルホニル]−プロピル−1H−[1,2,3]トリアゾル−4−イルメチル)−アンモニウムメタンスルホン酸塩(25)の合成の図式的概観を、以下のスキーム18に示す。
【0273】
【化22】

【0274】
N−プロパルギルトリエチルアンモニウムメタンスルホナート(24)の合成
THF(50ml)中のプロパルギルメタンスルホナート(2.0g、14.9mmol)及びトリエチルアミン(3.13ml、22.36mmol)の溶液を、一晩かん流し、その後室温まで冷却した。得られた沈殿物を濾過し、THFで洗浄し、減圧下で濃縮し、化合物24(4.24g、99%)を白色固体として得た。
【0275】
トリエチル−(1−{3−[3−(ナフタレン−2−イルオキシ)−プロポキシスルホニル]−プロピル−1H−[1,2,3]トリアゾル−4−イルメチル)−アンモニウムメタンスルホン酸塩(25)の合成
アセトニトリル(5ml)中の化合物18(150mg、0.429mmol)及び化合物21(101mg、0.429mmol)の溶液に、CuI(8mg、0.043mmol)及びジイソプロピルエチルアミン(5μL、0.043mmol)を、室温で添加した。反応混合物を室温で一晩攪拌し、EtOAc(10ml)で希釈し、シリカカラムで濾過し(15mm×40mm)、EtOAc(30ml)で洗浄した。シリカカラムをさらに10%MeOH/CH2Cl2(50ml)で溶出した。混合したMeOH/CH2Cl2溶液を、高真空下で濃縮し、化合物25(170mg、68%)を、淡黄色オイルとして得た。
【0276】
実施例29.放射性フッ素化;2−(3−[18F]フルオロ−プロポキシ)−ナフタレン(S−X)の調製
18F]フッ素(123MBq)を、kryptofic2.2.2(0.9mlメタノール中の20mg)、0.2M KOM 水溶液(0.1ml)及びTBAHCO3(8μい)の溶出により、chromafix(登録商標)カートリッジから、反応バイアルに放出した。N2ガスの穏やかな気流で加熱しながら、メタノール溶媒を蒸発させた。残存した水を、アセトニトリルで共沸蒸発により除去した(0.5ml×3)。前駆体25(5.0mg)及びt−アミルアルコール(0.5ml)を、反応バイアルに添加した。反応混合物を15分、120℃で攪拌し、その後室温まで冷却し(反応を、放射性TLCにより、5、10及び25分で、図6a〜6cに示すようにモニタリングした)、その後EtOAc(1.0mL)で希釈し、シリカカートリッジで濾過し、EtOAc(0.5mL×4)で洗浄した。混合した濾液を、N2ガスの穏やかな気流で加熱しながら濃縮し(反応開始後25分で、濾液に89MBq含まれ、反応バイアル及びシリカカラムに4MBq含まれていた。溶液の放射性TLC分析は、100%が[18F]のフッ素化物であることを示した(図6d参照))。粗製混合物を、内部標準である2−メトキシナフタレン(1.0mg)と一緒にアセトニトリルに溶解させ、化合物の量を定量した。溶液をHPLCに注入した(図7)。
【0277】
実施例30.アンモニウム塩−支持モデル化合物放射性標識FMISO、BAY949172及びFLT前駆体(S−L−M)の合成
FMISO(26)、FLT前駆体(27)及びBAY949172(28)についての放射性標識前駆体の合成の図式的概観を、以下のスキーム19に示す。
【0278】
【化23】

【0279】
N,N−ジエチル−N−((1−(4−(3−(2−ニトロ−1H−イミダゾール−1−イル)−2−(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イルオキシ)プロポキシスルホニル)ブチル)−1H−1,2,3−トリアゾール−4−イル)メチル)エタンアミニウムメタンスルホン酸塩(26)の合成
3−(2−ニトロ−1H−イミダゾール−1−イル)−2−(テトラヒドロ−2H−ピラン−2−イルオキシ)プロピル3−アジドプロパン−1−スルホナート(26)から出発して、化合物24について記載した方法と同じ方法を用いて所望の生成物液体を得た(63%)。
【0280】
N,N−ジエチル−N−((1−(3−(2R,3R,5R)−5−(5−メチル−2,4−ジオキソ−3,4−ジヒドロピリミジン−1(2H)−イル)−2−(トリチルオキシメチル)テトラヒドロフラン−3−イルオキシスルホニル)プロピル)−1H−1,2,3−トリアゾール−4−イル)メチル)エタンアミニウムメタンスルン酸塩(27)の合成
tert−ブチル3−(2R,4R,5R)−4−(3−アジドプロピルスルホニルオキシ)−5−(トリチルオキシメチル)テトラヒドロフラン−2−イル)−5−メチル−2,6−ジオキソ−2,3−ジヒドロピリミジン−1(6H)−カルボキシレート(27)から出発して、化合物24について記載した方法と同じ方法を用いて所望の生成物液体を得た(77%)。
【0281】
(E)−2−(2−(2−(4−(4−(tert−ブトキシカルボニル(メチル)アミノ)スチリル)フェノキシ)エトキシ)エトキシ)エトキシ)プロポキシスルホニル)ブチル)−1H−1,2,3−トリアゾール−4−イル)メチル)エタンアミニウムメタンスルホン酸塩(28)の合成
(E)−2−(2−(2−(4−(4−(tert−ブトキシカルボニル(メチル)アミノ)スチリル)フェノキシ)エトキシ)エトキシ)エチル3−アジドプロパン−1−スルホナート(28)から出発して、化合物24について記載した方法と同じ方法を用いて所望の生成物液体を得た(82%)。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
医薬S−Xを調製するためのプロセスであって、ここで、前駆種S−L−Mの部分L−Mは、液相求核置換を介して反応物Xにより置換され、前記医薬S−X及び種L−Mを形成し、ここで、
Sは、標的基質であり、
Lは、前記求核置換反応の前に、Mに共有的に結合し、そしてさらにSに共有的に結合する脱離基であり;及び
Mは、精製部分であり、これはLと共有的に結合し、そしてさらに当該精製部分Mを含有する種を、精製部分Mを含有しない他の種から分離させる特徴を有し;及び
任意に、S−Xをさらに反応させ、最終生成物S−X'をもたらす、プロセス。
【請求項2】
医薬S−Xを調製及び精製するためのプロセスであって、ここで前駆種S−L−Mの部分L−Mは、液相求核置換を介して反応物Xにより置換され、当該医薬S−X及び種L−Mを形成し、ここで、
Xは、標的基質であり;
Lは、前記求核置換反応の前に、Mに共有的に結合し、そしてさらにSに共有的に結合する脱離基であり;及び
Mは、精製部分であり、これはLと共有的に結合し、そしてさらに当該精製部分Mを含有する種を、精製部分Mを含有しない他の種から分離させる特徴を有し;及び
任意に、S−Xをさらに反応させ、最終生成物S−X'をもたらし;及び
ここで、前記精製部分Mをなお含有する任意の種(M含有種)は、精製手段を用いることにより、当該精製部分Mを含有しない種、好ましくはS−Xから選択的に分離される、プロセス。
【請求項3】
前記液相求核置換反応が可溶的に支持される、請求項1又は2に記載のプロセス。
【請求項4】
S−X、S−L−M、及び任意にL−Mを含んでなる液相反応混合物から医薬S−Xを精製するためのプロセスであって、ここで、
Sは、標的基質であり;
Lは、液相求核置換反応によりXがSに結合する前に、Mに共有的に結合し、そしてさらにSに共有的に結合する脱離基であり;及び
Mは、精製部分であり、これはLと共有的に結合し、そして、前記精製部分Mを含有する任意の種を、精製手段を用いてS−Xから選択的に分離することにより、当該精製部分Mを含有する種を、精製部分Mを含有しない他の種から分離させることを特徴とする、
プロセス。
【請求項5】
前記求核反応が、同種の相で行われる、請求項1〜4のいずれか1項に記載のプロセス。
【請求項6】
前記精製部分Mが、Mを脱離基Lと共有的に接続する官能基を含んでなり、且つ、
カチオン性、アニオン性、両イオン性、イオン性の液体部分N;
金属イオンとキレートを形成するのに適する因子N;又は
Sよりも、少なくとも3倍、好ましくは5倍、もしくはさらに10倍、もしくは15倍大きい、因子N;又は
M含有種は沈殿するがS−Xは溶液中に残留するような条件に調整される反応混合物から、M含有種の沈殿を誘導できる因子N;又は
相補的な樹脂結合反応基に共有結合を形成できる反応基を含んでなる因子N;又は
別の精製部分Pの相補的反応基に共有結合を形成できる反応基を含んでなる因子N、
からなる群から選択される精製因子Nをさらに含んでなる、請求項1〜5のいずれか1項に記載のプロセス。
【請求項7】
前記精製手段が、液−液相抽出を含んでなり;
ここで、前記精製手段は、液体抽出相に対するM含有種の親和性に依存し、一方、精製部分Mを含有しない種は、基本的に当該液体抽出相に抽出可能ではなく;
ここで、前記抽出手段は、「イオン性液体」液体抽出相に対するM含有種の親和性に依存し、一方、精製部分Mを含有しない種は、当該「イオン性液体」液相へ基本的に抽出可能でなく;
ここで、前記精製手段は、M含有種の固−液相抽出を含んでなり、一方、精製部分Mを含有しない種は、反応混合物に残存したままであり;
前記M含有種が沈殿し、一方精製部分Mを含有しない種は可溶性を維持するような条件に、反応混合物を調整することを含んでなり;
ここで、前記精製手段は、サイズ排除により、部分Mを含有しない種からの、M含有種の分離を含んでなり;
ここで、M含有種は、精製部分M上に反応基を含んでなり、そして前記精製手段は、前記反応基を介して、樹脂へM含有種を共有的に付加する相補的反応基を含んでなる樹脂と、M含有種を反応させること、その後、精製部分Mを含有しない種から、M含有種−樹脂生成物を除去すること、を含んでなり;又は
ここで、前記精製は、2ステップで起こり、第一のステップは、反応基を介して、第二精製部分Pに部分Mを共有的に付加し、ここで、前記部分Pは相補的反応基及び少なくとも1つの精製因子Qを含んでなる、
請求項2〜6のいずれか1項に記載のプロセス。
【請求項8】
前記脱離基Lが、
−OSO2−R−、−N(R)3+、−N(アルキル)2+−、
【化1】

(式中、Rは、任意に置換されるC1−C15アルキル、C1−C10アルキルアリール、アリール、アリールアルキル、C1−C15アルケニル、C1−C15アルキニル、又はMへの直接結合から独立に選択される)
からなる群から選択される、請求項1〜7のいずれか1項に記載のプロセス。
【請求項9】
Sが、合成小分子、薬理活性化合物(薬物)、代謝産物、シグナル伝達分子、ホルモン、ペプチド、タンパク質、輸送因子もしくは酵素基質、受容体アンタゴニスト、受容体アゴニスト、受容体逆アゴニスト、ビタミン、必須栄養素、アミノ酸、脂肪酸、脂質、核酸、単糖、二糖、三糖もしくは多糖、及びステロイドからなる群から選択される、請求項1〜8のいずれか1項に記載のプロセス。
【請求項10】
S−Xが、主要器官における局所組織かん流が可能となるように、前記器官に蓄積する、請求項1〜9のいずれか1項に記載のプロセス。
【請求項11】
前記求核剤Xが、99mTc、111In、18F、201Tl、123I、124I、125I、131I、34Cl、11C、32P、72As、76Br、89Sr、153Sm、186Re、188Re、212Bi、213Bi、89Zr、86Y、90Y、67Cu、64Cu、192Ir、165Dy、177Lu、117mSn、213Bi、212Bi、211At、225Ac、223Ra、169Yb、68Ga及び67Gaからなる群から選択される放射性同位体であるか、又は前記放射性同位体を含んでなり、ここで好ましくは当該求核試薬は18Fである、請求項1〜10のいずれか1項に記載のプロセス。
【請求項12】
精製部分M又は部分L−Mを含んでなる、請求項1〜11のいずれか1項に記載のプロセスを実施するためのキット。
【請求項13】
S−L及び精製部分Mを含んでなる、請求項1〜11のいずれか1項に記載ののプロセスを実施するためのキット。
【請求項14】
S−L−Mを含んでなる、請求項1〜11のいずれか1項に記載のプロセスを実施するためのキット。
【請求項15】
2ステップ精製を行うのに適する精製部分Pをさらに含んでなる、請求項12〜14のいずれか1項に記載のキット。
【請求項16】
請求項1〜11のいずれか1項に記載の求核置換及び/又は精製手段を行うための、1又は複数の実験プロトコル、及び当該成分のための任意の保存条件を記載する製品マニュアルをさらに含んでなる、請求項12〜15のいずれか1項に記載のキット。
【請求項17】
請求項1〜11のいずれか1項に記載のプロセスにおける、請求項6で定義される精製部分Mの使用。
【請求項18】
式I、
L−Mx
式中、
xは0〜6であり、
Lは、脱離基であり、好ましくは−OSO2−R−、−N(R)2+−、−N(アルキル)2+−、
【化2】

(式中、Rは、C1−C15アルキル、C1−C15アルケニル、C1−C15アルキニル、アラルキル、アリール、アリール−カルバモイル、アリール−カルバモイル−C1−C10アルキル、ヘテロアリール、ヘテロアリール−C1−C10アルキル、C1−C10アルキル-ヘテロアリール、ヘテロアリール−カルバモイル、ヘテロアリール−カルバモイル−C1−C10アルキルから独立に選択され、この全ては任意に置換されても、又はMと直接結合してもよい)
からなる群から選択され、
Mは、精製部分であり、好ましくはMは少なくとも1つのNを含んでなり、ここでNは、カチオン性、アニオン性、両イオン性、もしくはイオン性液体部分である、
の化合物。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公表番号】特表2011−516517(P2011−516517A)
【公表日】平成23年5月26日(2011.5.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−503388(P2011−503388)
【出願日】平成21年4月9日(2009.4.9)
【国際出願番号】PCT/EP2009/002674
【国際公開番号】WO2009/127372
【国際公開日】平成21年10月22日(2009.10.22)
【出願人】(300049958)バイエル・シエーリング・ファーマ アクチエンゲゼルシャフト (357)
【Fターム(参考)】