使用抗坏血酸稳定化放射性药物组合物 技术领域 本发明涉及放射性药物组合物的稳定化， 和保护其免于辐射分解性的和传播性的 基团分解。具体地， 本发明涉及抗氧化剂物质通过缓冲该组合物在放射性药物制剂中的应 用。此外， 本发明涉及抗氧化剂抗坏血酸在缓冲的条件下在特定 pH 范围内的下述应用 ： 用 于稳定化可用于医学成像的放射性药物组合物， 并从而增加该组合物的储存期， 同时维持 该组合物适合施用给人类和其它哺乳动物受试者。
背景技术
放射性药物是含有放射性核素的药物。放射性药物常规地用于核医学中， 以用于 诊断或治疗各种疾病。它们通常是具有确定组成的小的有机或无机化合物。它们也可以是 大分子， 诸如未用放射性核素化学计量地标记的抗体或抗体片段。放射性药物形成诊断和 治疗各种疾病的化学基础。通过静脉内注射放射性药物， 并使用 γ 照相机或 PET 照相机测 定它的生物分布， 可以得到体内诊断信息。放射性药物的生物分布通常取决于放射性标记 的化合物的物理性质和化学性质， 且可以用于得到关于疾病的存在、 进展和状态的信息。
放射性药物通常可以分成 2 大类 ： 其生物分布仅由它们的化学性质和物理性质决 定的那些， 和其最终的分布由它们的受体结合或其它生物学相互作用决定的那些。后一类 经常被描述为靶物 - 特异性的。
最近， 已经将许多工作耗费在发现和开发用于诊断性成像的放射性药物上， 所述 82 124 11 13 18 放射性药物含有发射正电子的同位素。发射正电子的同位素包括 Rb、 I、 C、 N 和 F 以 及其它。这些同位素通过从原子核发射正电子而衰变。正电子是具有电子的等效质量、 但 是具有对应的正电荷的颗粒。在从原子核发射出以后， 正电子移动， 直到它遇到电子， 且二 者的反应导致质量的物理湮没。以 511kEv 的值， 在相对方向释放出能量， 且由于所述湮没 不具有角动量， 从湮没点间隔大约 180 度发射出光子， 这允许精确地确定发生所述分解所 沿的线。该性质导致敏锐的灵敏度和分辨率， 并允许极好的图像重构和质量。
碳、 氮和氟同位素的一个优点是， 它们可以掺入小的有机分子中， 所述有机分子例 如已知的或研究中的可以用于测定药剂的生物分布以及诊断疾病的存在、 不存在或范围的 药物。通过具有本领域普通技术的有机化学家和放射化学家已知的多种方法， 可以使它们 11 11 方便地插入这些分子中。在调查研究中广泛地使用 C- 碘代甲烷 ( CH3I)、 甲基化醇或胺， 以生成对应的醚或烷基胺。然后将这些化合物适当地灭菌， 配制， 并注射进受试者中。
广泛使用的许多 PET 放射性药物的主要缺点是， 与许多同位素有关的相对短的半 衰期。铷 -82、 碳 -11 和氮 -13 分别具有 1.27、 20.3 和 9.97 分钟的半衰期。铷作为来自 82 82 Sr- Rb 发生器的氯化物盐施用， 且未经合成地修饰或处理。氮 -13 通常作为在回旋加速 13 器中产生的氨 ( NH3) 施用， 所述回旋加速器邻近成像中心， 适当地接近照相机。基于 11C 和 13 N 二者的试剂已经用于显像剂的放射性标记中。鉴于短的半衰期和在配制和施用药物之 前完成要求的反应和纯化所需的时间， 需要克服大量工程和逻辑挑战， 以允许使用化合物 作为放射性药物。相应地更长寿命的发射正电子的同位素可以掺入新的成像用的放射性示踪剂中。 这些包括前述的 131I 和 18F， 它们分别具有 4.2 天和 107.9 分钟的半衰期。近来最普遍地使 18 用 F， 因为衰变完全是通过发射正电子， 且具有有利的半衰期。近 2 小时允许合成地掺入 分子中、 纯化并随后从位于中央的放射性药物进行分布， 避免了对现场 (on-site) 回旋加 82 82 速器或每月购买 Sr- Rb 发生器的需要 / 投资。
在生产、 配制、 销售和递送药剂的过程中， 同位素通常以由每种具体同位素的物理 学决定的零级速率衰变。但是， 该衰变也可以通过辐射分解触发药剂的化学衰变。这可以 通过自由基反应进行传播， 并严重降低组合物的质量。
放射性药物组合物在施用之前或在施用过程中的分解， 可以急剧地降低靶向潜 力， 并增加治疗性的放射性药物组合物的毒性。 因而， 在某些情况下， 重要的是， 确保放射性 核素连接在靶向部分上， 并进一步确保靶向剂的特异性得到保持。
辐射分解的原因是自由基 ( 诸如羟基和超氧化物自由基 ) 的形成 (Garrison， W.M.Chem.Rev.1987， 87， 381-398)。 自由基对于有机分子是非常反应性的。 这些自由基对有 机分子的反应性， 可以影响放射性药物组合物的溶液稳定性。 放射性药物组合物的稳定化， 是靶物 - 特异性的放射性药物的开发中的一个重现挑战， 且经常采用自由基清除剂作为稳 定剂， 以使放射性标记的分子的辐射分解最小化。 有些稳定剂是 “清除自由基的抗氧化剂” ， 其可以容易地与羟基和超氧化物自由基反应。 放射性药物组合物的稳定剂可以有利地具有 下述特征 ： 当它用于人类施用时低毒性或基本上没有毒性， 对放射性标记的化合物向靶细 胞或组织的递送或受体结合具有低干扰或基本上没有干扰， 和 / 或使放射性药物稳定合理 的时间段 ( 例如， 在制备、 销售、 储存和运输放射性药物的过程中 ) 的能力。 诸如抗坏血酸等自由基清除剂已经用于稳定化 99mTc(DeRosch 等人， WO95/33757) 186/188 和 Re(Anticancer Res.1997， 17， 1783-1796) 放射性药物。美国专利 5,393,512 公开 186 131 了抗坏血酸作为 Re 和 I- 标记的抗体或抗体片段的稳定剂的应用。 美国专利 5,093,105 99m 和 5,306,482 公开了抗坏血酸作为 Tc 放射性药物的抗氧化剂的应用。
为了在发生显著的损害之前使用诸如抗坏血酸等抗氧化剂来终止衰变途径， 已经 开发了几种策略。抗坏血酸已经用于不同的药物和放射性药物组合物中。不同于其它的缓 冲剂诸如琥珀酸和氨基羧化物， 抗坏血酸不含有氨基或羧基。PCT/US94/06276 公开了稳定 剂诸如抗坏血酸和抗坏血酸的水溶性的盐和酯。
美国专利 No.6,066,309 公开了抗坏血酸及其衍生物在稳定化放射性标记的蛋白 和肽中的应用， 以对抗放射性标记的氧化损失和自辐射分解。 在某些情况下， 在放射性标记 ( 包括任何需要的温育时间段 ) 以后， 但是在患者施用之前， 加入抗坏血酸。 另外， 将抗坏血 酸的衍生物定义为抗坏血酸的盐、 抗坏血酸的酯或它们的混合物。
尽管已经公开了抗坏血酸 / 抗坏血酸盐作为多种诊断性的和治疗性的放射性药物 组合物的稳定剂的应用 ( 参见， 例如， Deausch， E.A. 等人 / 美国专利 No.5,384,113/1995 ； Vanderheyden， J.-L.， 等人 / 美国专利 No.5,393,512/1995 ； Flanagan， R.J. 和 Tartaglia， D./ 美 国 专 利 No.5,093,105/1992 ； Tartaglia， D. 和 Flanagan， R.J./ 美 国 专 利 No.5,306,482/1994 ； Shochat， D. 等人 / 美国专利 No.5,961,955/1999 ； 和 Zamora， P.O. 和 Merek， M.J./ 美国专利 No.6,066,309/2000)， 关于在特定 pH 范围内使用抗坏血酸盐来增强 用于临床应用的化合物的抗氧化作用， 几乎没有公开或没有公开。
尽管已经在文献中例证了诸如抗坏血酸等抗氧化剂的重要应用， 几乎没有注意被 放在抗氧化剂的状态上， 例如， 当将它加入缓冲溶液中进行稳定性研究 ( 在低 pH， 或对于适 合注射的物质而言在更高的 pH) 时。
可以选择适合人类注射的物质， 以具有高于 4.0 的 pH， 从而减少在注射部位处与 强酸性溶液有关的局部化刺激和疼痛的风险。通常， 注射用溶液已经用在 6-8 的 pH 范围内 的磷酸盐 ( 磷酸盐缓冲盐水 (PBS)) 缓冲。 但是， 在处于典型的生物学 pH 范围 (6-8) 的缓冲 溶液中采用抗坏血酸 / 抗坏血酸盐， 经常会表现出更低的稳定化放射性药物溶液的能力。 相反， 尽管以前的工作可能证实使用在低 pH 值 (2-3) 的抗坏血酸时放射性药物制剂的稳定 性， 这样的制剂通常不适用于动物模型或人类， 这是由于上面指出的局部化反应。另外， 以 前的工作可能阐述了抗坏血酸在广阔的酸性 pH 范围是有用的， 或根本没有指定具体范围。 迄今为止， 据信， 当使用抗坏血酸用于放射性药物的临床应用时， 几乎不存在关于技术人员 选择 pH 的指导。
因此， 需要改进的组合物和方法。 发明内容 本发明提供了抗坏血酸作为在一定 pH 范围内的稳定剂的应用。在含水乙醇或水 性缓冲液中配制药剂和稳定剂， 使得溶液优选地在约 3.5-5.5 的酸性 pH 范围内， 更优选地 在约 4-5 范围内， 最优选地在约 4-4.5 范围内。
因而， 在有些实施方案中， 本发明提供了一种组合物， 其包含一种或多种放射性药 物化合物以及包括抗坏血酸的稳定剂， 其中所述组合物的 pH 是在约 3.5-5.5 范围内。作 为本发明组合物的一部分的放射性药物化合物可以选自 ： 鱼藤酮、 哒螨灵、 喹螨醚、 霸螨 灵、 吡螨胺、 粉蝶霉素和 2- 取代的色酮类和它们的类似物。在有些实施方案中， 所述放射 性药物化合物是至少一种选自下述的成员 ： 哒螨灵和其类似物。在有些实施方案中， 所述 放射性药物化合物是至少一种选自下述的成员 ： 含有具有在 5 位取代的亲脂侧链的 2- 烷 基 -4- 氯 -2H- 哒嗪 -3- 酮的化合物。在有些实施方案中， 所述放射性药物化合物是 2- 叔 18 丁基 -4- 氯 -5-[4-(2-[ F] 氟 - 乙氧基甲基 )- 苄氧基 ]-2H- 哒嗪 -3- 酮。
在有些实施方案中， 所述放射性药物化合物被放射性同位素标记， 诸如选自 11C、 13 18 86 124 125 N、 F、 Br、 I、 I 和 131I 的放射性同位素。在有些实施方案中， 所述放射性同位素选自 11 13 18 18 C、 N 和 F。在有些实施方案中， 所述放射性同位素是 F。
在前述实施方案中的任一个中， 所述放射性药物组合物包含约 5 至 100mg/mL 抗坏 血酸， 更优选约 25 至 500mg/mL， 更优选约 50 至 200mg/mL。在有些实施方案中， 存在大于约 5mg、 大于约 10mg、 大于约 20mg、 大于约 30mg、 大于约 40mg、 大于约 50mg、 大于约 100mg 或大 于约 200mg 抗坏血酸 / 毫升。
本发明也提供了一种用于制备在前述实施方案中的任一个中所述的组合物的方 法， 所述方法包括 ： 将含有放射性药物化合物的第一溶液加入在约 3.5-5.5 的 pH 范围内、 更 优选在约 4-5 范围内、 甚至更优选在约 4-4.5 范围内的含有抗坏血酸的第二溶液中， 以形成 包含放射性药物化合物和抗坏血酸的第三溶液。在有些实施方案中， 在将第一溶液加入第 二溶液中之前， 通过色谱法纯化放射性药物化合物。 在有些实施方案中， 在将第一溶液加入 第二溶液中之前， 没有通过色谱法纯化放射性药物化合物。 在有些实施方案中， 所述方法另
外包括下述步骤 ： 在将第一溶液加入第二溶液中以后， 并在将所述组合物用于患者之前， 调 节第三溶液的 pH 至约 6-8。
此外， 作为本发明的一部分， 存在这样的方法， 所述方法包括 ： 给患者施用含有抗 坏血酸的放射性药物组合物， 使得所述组合物具有在约 3.5-5.5 范围内、 更优选在约 4-5 范 围内、 甚至更优选在约 4-4.5 范围内的 pH。
本发明涉及这些以及在下文中描述的其它重要的目标。 附图说明 图 1 显示了本发明的不同组合物的放射化学纯度随时间而变化的图。
图 2 显示了本发明的不同组合物在 (a)4.0、 (b)8.2、 (c)6.3、 (d)5.4、 (e)6.0 和 (f)4.5 的 pH 时放射化学杂质形成速率的图。
图 3 显 示 了 包 含 在 (a)20mg/mL(|p| ＞ 0.001)、 (b)50mg/mL、 (c)100mg/mL 和 (d)200mg/mL 浓度的抗坏血酸的系列溶液的放射化学纯度的图。
具体实施方式 使用抗坏血酸作为缓冲剂， 存在几个优点。抗坏血酸已经被批准用于药物和放射 性药物用途。 抗坏血酸具有 4.2 的 pKa， 且在 pH 3.0-5.0 具有缓冲容量。 在更高的浓度 ( ＞ 50mg/mL 或 0.25M)， 它也可以在 5.5-6.0 或更高的 pH 范围具有足够的缓冲容量。通常， 它 也被用作主要缓冲剂。
本发明一般地涉及新颖的组合物 ( 例如， 放射性药物组合物 )， 和放射性药物组合 物中的抗氧化剂抗坏血酸在特定 pH 范围的抗氧化能力和稳定化作用的意外的且急剧的增 加。在该 pH， 大部分抗氧化剂被质子化， 然而溶液的酸性不会大至造成受试者的严重反应。 它特别适用于 ： 在本文所述的条件下进行生产和储存规程， 并在施用给受试者的 5、 10 或 15 18 分钟内， 调节至更高的 pH。在有些实施方案中， 提供了放射性示踪剂 ( 例如， F- 标记的放 射性示踪剂 )， 其使用抗坏血酸作为稳定剂和 / 或作为临床的 PET 显像剂。
本发明有利地提供了在特定 pH 范围内的放射性药物制剂， 其利用抗坏血酸作为 稳定剂。所述 pH 范围会增加该组合物的稳定性和贮存期， 同时使注射后的严重的局部化的 部位反应最小化。 另外， 有些实施方案利用抗坏血酸作为放射性药物组合物中的稳定剂， 用 18 于制备标记的分子、 尤其是 F- 标记的分子。在某些情况下， 在制备、 销售和运输放射性药 物组合物的过程中， 抗坏血酸和它的类似物在特定 pH 范围内可以用作稳定剂， 尤其是对于 18 用诸如 F 等放射性同位素标记的那些化合物。
选择的放射性药物组合物的 pH 位于抗氧化剂的主要 pKa 或 ( 在二碱性离子的情 况下 ) 次要 pKa 处或附近。对于具有 4.17 的 pK 的抗坏血酸， 可以选择 pH 在约 3.5-5.5、 约 4-5 或 4-4.5 的范围内。
抗坏血酸通常用作本发明的放射性药物组合物的稳定化组分。抗坏血酸被称 作维生素 C， 且已经被用作抗氧化剂来防止某些放射性药物 (WO95/33757 ； Anticancer Res.1997， 17， 1783-1796 ； 美国专利 5,093,105， 和美国专利 5,306,482) 或放射性标记的肽 ( 美国专利 5,393,512 ； 美国专利 5,384,113 和美国专利 5,961,955) 的辐射分解。 本文使用 的术语 “抗坏血酸” 包括抗坏血酸本身以及本领域普通技术人员已知的该酸的类似物和盐。
抗坏血酸是可容易地得到的 GRAS( 公认为安全的 ) 物质， 且可以以最终制剂的高达 200mg/ mL 水平用于药物组合物和用于生物学目的的其它制剂中。在基本上所有的加工步骤过程 中以及施用给受试者时， 以前的包含抗坏血酸的组合物通常处于在生物学 pH 范围 ( 例如， 6-8) 内的 pH 值， 以减少与酸性溶液有关的刺激和疼痛的风险。但是， 在生物学 pH 范围内， 抗坏血酸 / 抗坏血酸盐在缓冲溶液中稳定化放射性药物溶液的能力令人惊讶地降低。
在本发明所公开的放射性药物组合物中使用抗坏血酸或它的类似物的一些优点 包括 ： (1) 以高产率 ( ＞ 90％ ) 制备放射性药物组合物的能力， 和 (2) 在维持放射性药物的 放射化学纯度或 RCP( ＞ 90％ ) 的同时， 储存放射性药物组合物几小时或甚至几天的能力。 在某些情况下， 可以将抗坏血酸盐加入制剂中。 在某些情况下， 抗坏血酸可以以不带电荷的 形式使用， 或者用于组合物中， 其中在适当的 pH， 将更高百分比的抗坏血酸质子化。不受任 何特定理论的约束， 抗氧化剂的效能在某些情况下可能与抗氧化剂中的氢 - 氧键的非离子 性质直接相关， 在酸性水平 ( 其中大部分抗氧化剂是质子化形式 ) 具有增强的稳定性。
在有些实施方案中， 在没有其它稳定剂化合物存在下， 放射性药物组合物可以包 含抗坏血酸作为稳定剂。
本发明预见到这样的放射性药物制剂 ： 其含有一种或多种在下文中描述的心肌灌 注显像剂或放射性药物化合物以及抗坏血酸， 其在上文所述的 pH 范围内。 最 近， 已 经 公 开 了 几 组 新 颖 的 心 肌 灌 注 显 像 剂 (Casebier 等 人， 美国 2007036716A1 ； Purohit & Casebier， 美 国 2006083681 A1 ； Radeke 等 人， 美 国 2005244332A1 ； Casebier 等人， WO2005/079391A2)， 它们对于潜在的临床诊断用途而言具 有非常合乎需要的性质。这些药剂经常被制备为放射性示踪剂， 且经常用放射性同位素 18 ( 诸如放射性同位素 F) 进行标记。
在本发明中有用的一些放射性药物化合物可以是线粒体复合物 1(MC-1) 的有效 抑制剂， 且具有潜在的临床效用。这些化合物可以用放射性示踪剂 ( 在下文中描述的， 诸如 18 F， 作为实例 ) 进行放射性标记， 且因此， 以防止辐射分解性的开始衰变的方式稳定化溶液 可能是所需要的。几类化合物可以用作在本发明的上下文中的放射性药物化合物， 如下面 更完整地描述的。
例如， 天然产物鱼藤酮是一种已知的商业杀虫剂， 且被广泛地用于商业。 主要的活 性模式是通过 MC-1 的抑制。该化合物对于农作物应用而言是方便的， 这是由于它的功效以 及它在环境中快速分解为无危险产物。已知鱼藤酮的几种类似物会抑制 MC-1， 且一些已经 被用于心肌灌注成像的非人模型中， 诸如二氢氟代鱼藤酮 (dihydrofluorotenone， DHFR)。
可以用于心肌灌注成像且其溶液可以用抗坏血酸稳定化的另一类化合物是下面 显示的一类色酮衍生物。 这些化合物是在灵长类动物的心肌灌注中已经表现出良好效用的 合成化合物， 特别地， 具体化合物如下所示。
可以用于心肌灌注成像且其溶液可以用抗坏血酸稳定化的另一类化合物是称作 喹螨醚的喹唑啉衍生物。喹螨醚自身是 MC-1 的强抑制剂， 且在商业上被用作杀虫剂。喹螨 醚和它的类似物的放射性标记的衍生物已经在灵长类动物和其它哺乳动物的心肌灌注成 像中表现出良好效用。下面显示了喹螨醚和它的类似物， 以及对于心肌灌注成像而言特别 优选的具体化合物。
类似地， 其它商业上有用的 MC-1 抑制剂的类似物可用于本发明中， 诸如下面显示 的吡螨胺和其类似物。这些化合物的母体结构在商业上被用作杀虫剂， 但是它们的类似物 可以被放射性地标记， 以用作心肌灌注显像剂。
类似地， 其它商业上有用的 MC-1 抑制剂的类似物可用于本发明中， 诸如下面显示 的霸螨灵类似物。这些化合物的母体结构在商业上被用作杀虫剂， 但是它们的类似物可以 被放射性地标记， 以用作心肌灌注显像剂。
此外， 下面显示的天然产物粉蝶霉素的类似物可用作本发明一部分的化合物。粉 蝶霉素是一类在取代 (substation) 和侧链方面具有差异性的化合物， 但是通常可以表征 为 2- 烷基 -4- 羟基吡啶。通常， 在粉蝶霉素中， 3、 5 和 6 位也被烷基或烷氧基官能团取代。 这些化合物和类似物的衍生物可以被放射性地标记， 以用作心肌灌注显像剂。
另一类适用于本发明中的化合物是基于商业化合物哒螨灵。在某些情况下， 所述化合物包含经由亲脂侧链连接至放射性同位素 ( 诸如 18F- 氟化物 ) 上的哒嗪酮杂 环。这些化合物可以包含一系列有效的线粒体复合物 1 抑制剂。通过用基团 X 和 Y 取代 硫属元素， 保留了该能力， 且侧链 ( 基团 m、 n 和 Y) 的容许量是广阔的， 具有最多 10 个链 原子的支链和直链基团仍然会提供有效的活性。在有些实施方案中， 所述化合物是 2- 烷 18 基 -4- 氯 -5-[4-(2-[ F] 氟 - 乙氧基甲基 )- 苄氧基 ]-2H- 哒嗪 -3- 酮。例如， 所述化合物 18 可以是 2- 叔丁基 -4- 氯 -5-[4-(2-[ F] 氟 - 乙氧基甲基 )- 苄氧基 ]-2H- 哒嗪 -3- 酮。
通过有机放射化学领域的技术人员和熟知用于生产诸如氟脱氧葡萄糖 (18F-FDG) 等放射性药物 ( 例如， 目前唯一被批准用于人成像的 18-F 放射性示踪剂 ) 的技术的人员已 知的方法， 可以制备本文所述的化合物。在使用之前， 可以纯化化合物， 并在这样的用途中 例证这样的方法。其它方法是技术人员可容易地得到的。
在某些情况下， 放射性药物化合物可以包括不对称中心， 即不对称地取代的原子。 可以以旋光的或外消旋的形式分离含有不对称地取代的原子的化合物。 本领域众所周知如 何制备旋光形式， 包括诸如拆分外消旋形式或从旋光原料合成等方法。烯烃、 C ＝ N 双键等 的许多几何异构体也可以存在于本文所述的化合物中， 且预见到将所有这样的稳定的异构 体用于本发明中。描述了本发明化合物的顺式和反式几何异构体， 且可以分离为异构体的 混合物， 或分离的异构形式。是指结构的所有手性形式、 非对映体形式、 外消旋形式和所有 几何异构形式， 除非特别指出具体的立体化学或异构形式。认为用于制备本发明化合物的 所有方法和在其中制备的中间体可用于本发明中。
如指出的， 本文所述的放射性药物化合物可以含有烷基取代基。如在本文中使用 的， 可以在本文中单独使用或用作另一个基团的一部分的术语 “烷基” 和 “烷” 包括在正常链 中含有 1-20 个碳、 优选 1-10 个碳、 更优选 1-8 个碳的直链和支链烃， 诸如甲基、 乙基、 丙基、 异丙基、 丁基、 叔丁基、 异丁基、 戊基、 己基、 异己基、 庚基、 4， 4- 二甲基戊基、 辛基、 2， 2， 4- 三 甲基戊基、 壬基、 癸基、 十一基、 月桂基、 它们的各种支链异构体等， 以及诸如包括 1-4 个取 代基的基团， 所述取代基例如卤素 ( 例如 F、 Br、 Cl 或 I) 或 CF3、 烷基、 烷氧基、 芳基、 芳氧基、 芳基 ( 芳基 ) 或二芳基、 芳基烷基、 芳基烷氧基、 烯基、 炔基、 环烷基、 环烯基、 环烷基烷基、 环 烷基烷氧基、 羟基、 羟基烷基、 酰基、 烷酰基、 杂芳基、 杂芳氧基、 环杂烷基、 芳基杂芳基、 芳基
烷氧基羰基、 杂芳基烷基、 杂芳基烷氧基、 芳氧基烷基、 芳氧基芳基、 烷基酰氨基、 烷酰基氨 基、 芳基羰基氨基、 硝基、 氰基、 硫醇、 卤代烷基、 三卤代烷基和 / 或烷硫基。
如以前指出的， 本文使用的放射性药物化合物也包括其 “类似物” 。术语 “类似物” 意在包括与参照的结构或化合物在结构或原子连接性方面基本上类似的任意化合物。这 些包括这样的化合物 ： 其中一个或多个单独的原子已经被替换为不同的原子或不同的官 能团。术语类似物暗示高度的同源性， 但是也可以包括从这样的结构智力地衍生出的化合 物。因而， 作为实例， 哒螨灵的类似物可以作为含有具有在 5 位取代的亲脂侧链的 2- 烷 基 -4- 氯 -2H- 哒嗪 -3- 酮的任意化合物。
作为本发明一部分的放射性药物化合物意在包括在本发明的化合物中出现的原 子的所有同位素。同位素包括具有相同原子数、 但是不同质量数的那些原子。作为一般的 实例， 但不限于此， 氢的同位素包括氚和氘。碳的同位素包括 C-13 和 C-14。
当取代基的键显示为连接环中的 2 个原子的交叉键时， 则这样的取代基可以键合 到环上的任意原子上。当列出取代基、 但是没有指出这样的取代基用于键合到给出通式的 化合物的剩余部分上的原子时， 则这样的取代基可以经由该取代基中的任意原子进行键 合。取代基和 / 或变量的组合是容许的， 只要这样的组合会产生稳定的化合物。 上文所述的放射性药物化合物被认为是药学上可接受的。短语 “药学上可接受 的” 在本文中用于表示这样的化合物、 材料、 组合物和 / 或剂型 ： 其在合理的医学判断范围 内， 适用于接触人类和动物的组织， 且没有过度的毒性、 刺激、 变应性应答或其它问题或并 发症， 与合理的收益 / 风险比相称。
上文所述的放射性药物化合物也包括药学上可接受的盐。本文使用的 “药学上可 接受的盐” 表示公开的化合物的衍生物， 其中通过制备它们的酸或碱盐而修饰母体化合物。 药学上可接受的盐的实例包括、 但不限于 ： 诸如胺等碱性残基的无机酸盐或有机酸盐 ； 和 诸如羧酸等酸性残基的碱盐或有机盐。药学上可接受的盐包括常规的无毒的盐， 或从例如 无毒的无机酸或有机酸形成的母体化合物的季铵盐。 例如， 这样的常规的无毒的盐包括 ： 从 无机酸衍生出的盐， 所述无机酸诸如盐酸、 氢溴酸、 硫酸、 氨基磺酸、 磷酸和硝酸 ； 和从有机 酸制备的盐， 所述有机酸诸如醋酸、 丙酸、 琥珀酸、 羟乙酸、 硬脂酸、 乳酸、 苹果酸、 酒石酸、 柠 檬酸、 抗坏血酸、 双羟萘酸、 马来酸、 羟基马来酸、 苯乙酸、 谷氨酸、 苯甲酸、 水杨酸、 对氨基苯 磺酸、 2- 乙酰氧基苯甲酸、 富马酸、 甲苯磺酸、 甲磺酸、 乙二磺酸、 草酸和羟乙磺酸。
通过常规化学方法， 可以从含有碱性或酸性部分的母体放射性药物合成出可用 于本发明中的药学上可接受的盐。通常， 这样的盐可以如下制备 ： 在水或有机溶剂或二者 的混合物中， 使这些化合物的游离酸或碱形式与化学计量量的适当的碱或酸反应 ； 通常， 非水性介质如乙醚、 乙酸乙酯、 乙醇、 异丙醇或乙腈是优选的。合适的盐的列表可以参见 ： Remington′ s Pharmaceutical Sciences， 第 17 版， Mack Publishing Company， Easton， PA， 1985， 第 1418 页， 其公开内容通过引用并入本文。
如以前所述， 本文使用的放射性药物化合物优选地是 MC-1 抑制剂。术语 “MC-1 抑 制剂” 表示具有抑制 MC-1 的能力的特定已知化合物和那些化合物的类似物。具体地， 可以 用合适的放射性同位素放射性地标记化合物， 使得可以如下得到心肌组织的图像 ： 给患者 施用所述化合物， 随后在合适的照相机中扫描患者， 所述合适的照相机可以是 PET、 SPECT 或平面的。 这样的抑制剂可以包括、 但不限于 ： 哒螨灵和它的类似物、 喹螨醚和它的类似物、
鱼藤酮和它的类似物、 鱼藤素和它的类似物、 和取代的色酮衍生物和它们的类似物， 包括上 面例证的那些。
本发明的放射性药物化合物优选地用合适的放射性同位素进行标记。术语 “合适 的放射性同位素” 表示这样的同位素 ： 其可以共价地掺入分子中， 而不会不利地影响生物学 能力， 且具有衰变参数诸如足够长的半衰期和合适的颗粒 / 发射能量， 使得可以得到良好 11 13 18 86 124 125 的图像。这样的放射性同位素可以包括、 但不限于 ：C、 N、 F、 Br、 I、 I 和 131I。在它们 18 中， F 特别优选地用于本发明中。
使用本领域技术人员可得到的材料和技术， 实现放射性标记。 例如， 通过亲电子氟 18 化， 在适当的条件下使用 [ F-F] 氟气体， 可以实现用氟进行的放射性标记， 但是最优选地， 18 通过 [ F]- 氟化物离子对适当离去基团的亲核置换来实现。通过添加氪酸盐 (kryptate) 来隔离钾抗衡离子， 使 [18F]- 氟化物离子具有更高的反应性。从本领域普通技术人员已知 的那些中， 可以选择优选的离去基团， 但是优选地是卤素， 包括碘化物、 溴化物、 氯化物和氟 化物。最优选地， 所述离去基团是烷基或芳基磺酸化的酯， 特别是甲苯磺酸酯。
在一组实施方案中， 所述放射性药物组合物包含 2- 叔丁基 -4- 氯 -5-[4-(2-[18F] 氟 - 乙氧基甲基 )- 苄氧基 ]-2H- 哒嗪 -3- 酮以及包括抗坏血酸在内的稳定剂， 其中所述组 合物的 pH 是在约 4-4.5 的范围内， 且所述放射性药物组合物包含大于约 50mg 抗坏血酸 / 毫升。 可以如下制备本发明的稳定化的放射性药物制剂 ： 将包含粗的 ( 例如， 未纯化的 ) 或纯化的放射性药物化合物的第一溶液 ( 例如， 水溶液或乙醇溶液 ) 加入包含抗坏血酸的 第二制备溶液中， 以形成包含放射性药物化合物和抗坏血酸的第三溶液。所述第一溶液可 以是水溶液或醇溶液， 诸如乙醇溶液。在某些情况下， 在接触第一溶液之前， 通过加入酸性 溶液 ( 例如， 盐酸溶液 ) 或碱性溶液 ( 例如， 氢氧化钠水溶液 )， 将所述第二溶液调节至希望 的 pH( 例如， 在 3.5-5.5 范围内的 pH)。
本发明的方法可以包括额外的处理步骤。例如， 在将第一溶液加入第二溶液中以 后， 可以将第三溶液调节至不同的 pH， 诸如在生物学范围内的 pH， 即约 6-8。在有些实施方 案中， 所述放射性药物组合物包含大于约 50mg 抗坏血酸 / 毫升， 且所述方法另外包括下述 步骤 ： 在将第一溶液加入第二溶液中以后， 调节第三溶液的 pH 至约小于 6。
在一组实施方案中， 所述方法包括 ： 将包含 2- 叔丁基 -4- 氯 -5-[4-(2-[18F] 氟 - 乙 氧基甲基 )- 苄氧基 ]-2H- 哒嗪 -3- 酮或其 19F 类似物的第一溶液加入包含抗坏血酸的第 二溶液中， 其中所述第二溶液具有在约 4-4.5 范围内的 pH， 且包含大于约 50mg 抗坏血酸 18 / 毫升， 以形成包含 2- 叔丁基 -4- 氯 -5-[4-(2-[ F] 氟 - 乙氧基甲基 )- 苄氧基 ]-2H- 哒 嗪 -3- 酮和抗坏血酸的第三溶液。
在有些实施方案中， 所述方法可以包括一个或多个纯化步骤， 诸如通过色谱 法纯化。例如， 所述方法可以包括通过色谱法纯化放射性药物化合物， 即， 在加入包含 抗 坏 血 酸 的 溶 液 之 前。 所 述 色 谱 法 可 以 是 反 相 色 谱 法、 正 相 色 谱 法 (regular phase chromatography) 和 / 或离子交换色谱法。 在有些实施方案中， 所述正相色谱法可以包括使 用氧化铝或硅胶柱。在某些情况下， 本发明的方法可以包括使用反相 HPLC 柱。关于反相色 谱法， 使用包含水、 乙腈、 缓冲液 ( 例如， 醋酸铵缓冲液 )、 醇 ( 例如， 甲醇、 乙醇 )、 酸 ( 例如， 甲酸 ) 或其混合物的流动相， 可以洗脱 HPLC 柱。在某些情况下， 所述 HPLC 柱是反相柱， 并
使用包含醋酸铵缓冲液、 乙腈、 乙醇、 甲酸或其混合物的流动相来洗脱柱。
本发明的典型的放射性药物组合物包含 ： 含有不超过约 0-10 体积％乙醇的水溶 液， 和大于约 5mg 抗坏血酸 / 毫升。在某些情况下， 所述水溶液含有大于约 10mg、 大于约 20mg、 大于约 30mg、 大于约 40mg、 大于约 50mg、 大于约 100mg、 或在某些情况下大于约 200mg 的抗坏血酸 / 毫升剂型。在有些实施方案中， 所述水溶液还包括不超过约 20mCi 的放射性 药物化合物 ( 例如， 约 10-20mCi) 和不超过约 5μg 的冷的放射性示踪剂的 19F- 类似物 ( 例 如， 约 1-5μg)/ 毫升剂型。通常， 通过向溶液中加入 Na18F， 开始辐射分解。
本发明的有些方面涉及下述发现， 即在开发根据本发明的放射性药物组合物 ( 用 于广泛的生产、 分布和使用 ) 的过程中， 抗坏血酸表现出增强的稳定化在特定 pH 值的放射 性药物制剂的能力。经发现， 在本文所述的 pH 值， 放射性药物制剂表现出明显更高的对抗 分解的稳定性。在更高的 pH 值， 这些溶液的稳定性明显不太有效。与含有抗坏血酸的溶液 的 pH 的对比、 经 6 小时时间段的稳定性和抗坏血酸的 pKa 揭示， 最有效的稳定作用是在稳 定剂的氧化中心被质子化的范围内。
在某些情况下， 抗坏血酸或它的类似物在本文所述的放射性药物组合物中的应 用， 可以稳定化放射性药物， 使得在放射性药物的基本上整个使用期限内可以维持高放射 化学纯度 ( 例如， ＞ 90％、 ＞ 95％、 ＞ 97％ )。例如， 在高放射化学纯度， 可以维持包含 18F 的放射性药物 1 小时或更久、 2 小时或更久、 或在某些情况下， 5 小时或更久。
本发明也包括将放射性药物组合物施用给受试者的方法。在某些情况下， 所述放 射性药物组合物含有抗坏血酸， 且具有在约 3.5-5.5 范围内的 pH。 在某些情况下， 放射性药 物组合物含有大于约 50mg 抗坏血酸 / 毫升的量的抗坏血酸， 且具有小于约 6 的 pH。在一组 实施方案中， 本发明提供了给患者施用放射性药物组合物的方法， 所述放射性药物组合物 18 包含 ： 2- 叔丁基 -4- 氯 -5-[4-(2-[ F] 氟 - 乙氧基甲基 )- 苄氧基 ]-2H- 哒嗪 -3- 酮、 大于 约 50mg 抗坏血酸 / 毫升的量的抗坏血酸， 其中所述放射性药物组合物具有小于约 6 的 pH。
本文所述的本发明组合物可以以下述方式施用， 作为实例 ： 将导管或肝素固定线 (heparin lock line) 插入受试者的静脉中， 并用适当的盐水和或肝素溶液冲洗。 经由路厄 粗头旋口， 将药物施用进导管或肝素固定线中。患者原位在 PET 照相机中并可以立即开始 成像， 或者允许患者休息一段时间然后进入 PET 照相机中。或者， 使用与本领域已知的那些 类似的方法， 在踏车或药理学应激下， 经由导管或肝素固定， 以类似的方式施用给患者。
下面的实施例采用本发明的不同实施方案， 但是不应当解释为限制其范围 ：
实施例
使用 ITLC 或更优选地 HPLC， 通过放射性标记的化合物的放射化学纯度 (RCP)， 测 量放射性药物的完整性。使用 HPLC 的优点是， 在特定色谱条件下， 可以将由辐射分解造成 的放射性杂质与放射性药物分离开。 通过测定在代表性的时间点采取的样品中的放射性标 记的化合物的 RCP 的变化， 可以证实本发明的放射性药物组合物提高的时间稳定性。本发 明的放射性药物组合物可以有效地维持样品的稳定性最多 10 小时。
放射性药物的最初 RCP 在很大程度上取决于放射性标记条件， 诸如 pH、 加热温度 和时间。在以高产率制备放射性药物以后， 通过放射性药物在特定时间段内的 RCP 变化， 测 量放射性药物组合物的稳定性。
醋酸 ( 超纯的 )、 氢氧化铵 ( 超纯的 ) 和龙胆酸购自 Aldrich 或 Sigma ChemicalCo.， 并以接收时的状态使用。 使用购自 Fisher 的盐酸和购自 VWR 的氢氧化钠 (1N 溶液 ) 进 行 pH 调节。 抗坏血酸 (500mg/mL， 美国药典注射用溶液 ) 购自 Myoderm Medical， 并根据需要 18 用无菌注射用水 (SWFI) 稀释。 [F-18] 氟化钠 (Na F) 购自 Siemens Biomarker Solutions， 为储存在聚合的柱支持物上的盐。使用碳酸钾 (K2CO3) 和 Kryptofix[222] 的溶液， 将氟化 物从柱洗脱进反应烧瓶或瓶中。
可以使用下述的 HPLC 分析方法。 HPLC 方法 1 使用 HP-1100 HPLC 系统， 该系统具有 紫外 / 可见光检测器 (λ ＝ 220nm)、 IN-US 放射 - 检测器和 Zorbax C18 柱 (4.6mm x 250mm， 80 孔径 )。流速是 1mL/min， 流动相从 92％溶剂 A(0.025M 醋酸铵缓冲液， pH 6.8) 和 8％ 溶剂 B( 乙腈 ) 开始， 在 18min 时达到 90％溶剂 A 和 8％溶剂 B， 然后在 19 至 25min 用 40％ 溶剂 A 和 60％溶剂 B 进行等度洗脱 (isocratic wash)。
HPLC 方法 2 使用 HP-1100 HPLC 系统， 其具有紫外 / 可见光检测器 (λ ＝ 220nm)、 IN-US 放射 - 检测器和 Zorbax C18 柱 (4.6mm x 250mm， 80 孔径 )。流速是 1mL/min， 流动 相从 92％溶剂 A(0.025M 醋酸铵缓冲液， pH 6.8) 和 8％溶剂 B( 乙腈 ) 开始， 在 18min 时达 到 80％溶剂 A 和 20％溶剂 B， 然后在 19 至 25min 用 40％溶剂 A 和 60％溶剂 B 进行等度洗 脱。
HPLC 方法 3 使用 HP-1100 HPLC 系统， 其具有紫外 / 可见光检测器 (λ ＝ 220nm)、 IN-US 放射 - 检测器和 Zorbax C18 柱 (4.6mm x 250mm， 80 孔径 )。流速是 1mL/min， 在 25min 内使用 92％溶剂 A(0.025M 醋酸铵缓冲液， pH 6.8) 和 8％溶剂 B( 乙腈 ) 的等度流动 相， 随后在 26-30min 使用 40％溶剂 A 和 60％溶剂 B 进行等度洗脱。
HPLC 方法 4 使用 HP-1100 HPLC 系统， 其具有 EG&G Berthold Radioflow 检测器和 Zorbax C18 柱 (4.6mm x 50mm， 1.8μm 粒度 )。流速是 1mL/min， 在 12min 的运行时间内， 使 用 50％乙腈 /50％的 0.1％甲酸水溶液的流动相。
下面的实施例描述了 18F- 标记的心肌灌注成像放射性示踪剂的制备和纯化。 使用 下面的一般方法， 以良好产率制备了哒螨灵、 喹螨醚和色酮类似物， 并配制成稳定的放射性 药物组合物。
实施例 1 ： 制备用于 pH 稳定化研究的 18F 心肌灌注成像放射性示踪剂的合成方法。
将 碳 酸 钾 (K2CO3， 美 国 药 典 级， 10mg) 溶 解 于 蒸 馏 水 / 去 离 子 水 (H2O， 1mL) 中， 并 在 搅 拌 下 加 入 4， 7， 13， 16， 21， 24- 六 氧 杂 -1， 10- 二 氮 杂 双 环 [8.8.8] 二 十 六 烷 ( 称 TM 作 Kryptofix ， K222) 在无水乙腈 (CH3CN， 4mL) 中的溶液中， 使用得到的溶液的等分试样 18 (1mL) 洗脱携带 F 的树脂柱。测定柱洗脱液的放射性内容物， 并将洗脱液转移至 Explora RN 化学模块 (Chemistry Module) 的反应器。 该系统由使用 GINA-Star 软件的计算机控制。 将洗脱的复杂溶液浓缩至干燥 (70-95 ℃ )， 氩放出 (argon bleed) ； 部分真空 (250-12 毫 18 巴 )。这产生相对干燥的、 高度活化的 [ F] 氟化物形式。然后将希望的放射性示踪剂的对 应甲苯磺酸酯溶解在 100％乙腈中的溶液加入反应器中。将混合物在 90℃加热 10 分钟。 18
实施例 2 ： F 心肌灌注成像放射性示踪剂的纯化和用于 pH 稳定化研究的药剂的制 备
反应结束后， 蒸发乙腈 (55℃， 氩放出 ； 部分真空 (250-15 毫巴 ))， 并将反应混合 物悬浮于流动相 (60％乙腈 /40％ 50mM 醋酸铵水溶液， 1.3mL) 中。将该混合物吸入样品环 中， 注射上 HPLC 柱 (Phenomenex Synergi 4μ Hydro-RP C18， 250x 10mm)。通过在等度条件下的色谱法 (60％乙腈 /40％的 50mM 醋酸铵水溶液， 5ml/min， 36min 运行时间 )， 纯化混 合物。放射合成模块 (Explora RN 化学模块 ) 配有紫外 (254nm) 和 Geiger-Mueller(GM) 检测器。
将含有标记的放射性 - 示踪剂的级分收集在瓶中。加入含有 50mg/mL 浓度的抗坏 血酸的抗坏血酸溶液 (10-15mL)， 使溶液穿过 Sep-Pak 药筒 ( 预先用 10mL 乙醇、 随后用 18 10mL 抗坏血酸溶液调节 )。 F 放射性标记的示踪剂吸附在柱上， 抛弃水性洗脱液。用抗坏 血酸溶液的另一份等分试样 (10mL) 洗脱 Sep-Pak 以去除任何额外的副产物和残余的乙 腈。 然后用乙醇 ( ≤ 0.5mL) 洗脱放射性 - 示踪剂， 并加入装有 9.5mL 抗坏血酸溶液的瓶中。
实施例 3 ： 测定 pH 值对放射性示踪剂制剂溶液的稳定化的影响
配制了一系列在不同 pH 值的抗坏血酸溶液， 每种溶液含有 5μg/mL 冷的放射 19 性药物化合物的 F- 类似物 2- 叔丁基 -4- 氯 -5-[4-(2-[18F] 氟 - 乙氧基甲基 )- 苄氧 基 ]-2H- 哒嗪 -3- 酮 ( 例如， BMS-747158-01(API))、 乙醇 / 水 (5/95) 和 50mg/mL 抗坏血 酸。通过根据需要加入盐酸或氢氧化钠的储备水溶液， 调节每种溶液的 pH。溶液的列表如 18 表 1 所示。通过将 Na F 加入含有冷的放射性药物化合物的 19F- 类似物的溶液中， 开始辐射 分解， 并通过放射化学纯度的 HPLC 分析方法， 在 ( 最少 )6 小时时间段内监测该溶液。使用 具有梯度流动相的 C18 RP-HPLC 柱分析该溶液， 并使用紫外和放射化学检测器监测洗脱图 (elution profile)。结果如图 1 所示。
表 1. 在实施例 3 中使用的抗坏血酸溶液
溶液 A B C D E F G H I J
批号 070327 070328 070330 070403 070404 070418 070424 070425 070501 070502 pH 4.0 5.8 4.0 4.0 4.5 4.6 4.6 4.6 6.5 2.4从图 1 中的图可以看出， 得到的溶液在储存以后的纯度直接取决于最初缓冲的药 剂的 pH。与具有相对更为酸性的值的溶液相比， 在更高的 pH 值 ( 更接近 7-7.5 的生理 pH)的溶液具有明显更低的储存稳定性。这具体地通过分别具有 5.8( 溶液 B) 和 6.5( 溶液 I) 的溶液 pH 值的图来例证。在图 1 所示的图上， 分别存在这 2 个最低的图。
监测放射化学杂质的形成 ( 随着在 4.0 至 8.2 范围内的溶液 pH 而变化 ) 的其它 研究如图 2 所示。对于每种溶液， 通过 HPLC 监测放射化学纯度的形成， 并将与放射化学杂 质相对应的色谱峰的面积绘制为时间的函数。与具有 6.0 或更大的 pH 的溶液相比， 具有在 3.5.-5.5 的 pH 范围的溶液表现出更大的稳定性， 这证实了远远更慢的放射化学杂质形成 速率。在图 2 中显示的结果进一步证实了在关键的酸性条件下提高的制剂稳定性的作用。 在测试的 pH 范围内， 观察到的放射化学杂质形成的第一阶反应速率减小了超过 10 倍。
实施例 4 ： 测定抗坏血酸浓度对放射性示踪剂制剂溶液的稳定化的影响
该实施例描述了抗坏血酸浓度对放射化学纯度的影响。在该实施例中， 监测在 18 pH5.8 的、 具有 200mg/mL( 饱和水平 ) 至 20mg/mL 的抗坏血酸浓度范围的溶液中 F- 标记的 药物产品 (2- 叔丁基 -4- 氯 -5-[4-(2-[18F] 氟 - 乙氧基甲基 )- 苄氧基 ]-2H- 哒嗪 -3- 酮 ) 的放射化学纯度 (RCP)。显示在图 3 中的结果表明， 在 200 至 50mg/mL 范围内， RCP 水平没 有显著变化， 但是在 20mg/mL 样品中， 观察到杂质的增加 ( 即， 较低的 RCP 水平 )。
这些实施例意图例证本发明的应用， 绝不是限制在下面的权利要求书中阐述的本 发明的目的、 应用和效用。