Автоматический способ введения радиоактивных изотопов

Автоматический способ введения радиоактивных изотопов

Реферат

Область изобретения

Согласно настоящему изобретению предложен автоматический способ получения ¹²³I-меченых радиофармацевтических композиций вместе с одноразовыми кассетами для применения в способе. Также описано применение прибора для автоматического синтеза при получении ¹²³I-меченых радиофармацевтических препаратов.

Предшествующий уровень техники

Автоматические способы получения радиофармацевтических препаратов, содержащих позитронно-активные радиоизотопы для позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ), являются твердо установленными (D.Alexoff, "Handbook of Radiopharmaceuticals", M.J.Welch & C.S.Redvanly (Eds.), стр.283-305 Wiley (2003)).

В WO 02/051447 описан прибор для автоматического синтеза для получения радиофармацевтических препаратов, который включает в себя одноразовый модуль, содержащий заранее измеренные количества химических реагентов. В частности, это устройство, как сообщается, полезно для короткоживущих позитронно-активных радиоизотопов ¹¹С, ¹³N, ¹⁵O и ¹⁸F.

Также были сделаны попытки исследования автоматического радиофармацевтического распределения (АРР) (Solanki, Hosp.Pharmac, 7 (4), 94-98 (2000)).

Для ¹²³I-меченых радиофармацевтических препаратов традиционным подходом является осуществление стадий получения радиофармацевтических препаратов вручную. Тем не менее был описан автоматический способ введения радиоактивных изотопов для ¹²³I- и ¹³¹I-меченого α-метилтирозина (IMT) (Luurtsema et al, Арр. Rad. Isotop., 55, 783-788 (2001)). Luurtsema et al не используют кассетный подход и сообщают, что ожидаемая улучшенная стандартизация в случае ¹²³I не имела место, и что вариация автоматического синтеза требует дополнительной оптимизации. Такая оптимизация, как сообщалось, необходима для каждого нового радиофармацевтического препарата.

В то время как автоматизация признавалась как имеющая потенциал для снижения дозы радиации, получаемой оператором, ранее в данной области техники также сообщалось, что автоматические процессы являются гораздо более медленными, чем их ручной аналог, что делает их менее привлекательными (Solanki, Hosp.Pharmac, 7 (4), 94-98 (2000)). Следовательно, существует потребность в автоматическом подходе, который является быстрым, более гибким, менее подверженным вариабельности, и который может приводить к партиям большего объема более эффективным образом.

Настоящее изобретение

Согласно настоящему изобретению предложен автоматический способ получения ¹²³I-меченых радиофармацевтических композиций вместе с одноразовыми кассетами для применения в способе. В частности, способ подходит для применения вместе с прибором "автоматический синтезатор" на основе кассеты, который имеется в продаже, но в настоящее время главным образом применяется для получения короткоживущих ПЭТ радиофармацевтических препаратов. В частности, способ полезен в тех случаях, когда требуются большие количества стандартных предназначенных для пациента доз на регулярной основе, например в радиофармации, обслуживающей или множество больниц, или единственную большую больницу. Это обеспечивает однократное определение радиохимической чистоты (РХЧ) и, следовательно, делает процесс контроля качества (КК) более эффективным.

Высокоэнергетические циклотроны (30 МэВ) являются предпочтительными для производства ¹²³I, что означает, что производство радиоизотопов имеет место вдали от места нахождения потребителя. Это, в свою очередь, означает, что при традиционном ¹²³I-радиофармацевтическом производстве происходят значительные потери из-за радиоактивного распада ¹²³I во время перевозки ¹²³I-меченого радиофармацевтического препарата до конечного потребителя. Потребность в более высоких уровнях радиоактивности на время производства продукта означает, что могут существовать проблемы стабильности (особенно, если ¹²³I-меченый радиофармацевтический препарат перевозится в растворе). Настоящее изобретение преодолевает такие проблемы, так как конечный потребитель потенциально мог бы получить ¹²³I-меченый радиофармацевтический препарат на месте нахождения конечного потребителя с использованием автоматического прибора и кассет по настоящему изобретению.

Более длительный период полураспада ¹²³I (13,2 часа) по сравнению с ¹¹С (20,4 мин), ¹⁸F (109,6 мин) и даже ^99mТс (6 часов) и, следовательно, меньшая спешка, является одной из возможных причин того, почему автоматизации ¹²³I-радиофармацевтических процессов, по-видимому, уделялось мало внимания. Другой причиной, возможно, является надежность подходов в данной области техники и то, что они могли бы соответствовать требованиям GMP (качественная производственная практика) контролирующих органов для коммерческого производства.

Настоящее изобретение также позволяет получать стерильные ¹²³I-меченые радиофармацевтические препараты, которые с трудом поддаются получению посредством традиционных подходов в водных растворах из-за, например, необходимости использования неводных растворителей или удаления нежелательных бионесовместимых примесей. Настоящее изобретение также позволяет проводить более сложные синтезы, включая получение ¹²³I-меченых бифункциональных промежуточных соединений in situ.

Кассеты по настоящему изобретению содержат нерадиоактивные химические вещества, необходимые для получения заданного ¹²³I-меченого радиофармацевтического препарата. Эти кассеты делают настоящий способ более гибким по сравнению с подходами в данной области техники. Также описано применение кассет при получении ¹²³I-меченых радиофармацевтических препаратов.

Согласно настоящему изобретению также предложено применение прибора для автоматического синтеза на основе кассеты для получения ¹²³I-меченого радиофармацевтического препарата.

Подробное описание изобретения.

В первом аспекте согласно настоящему изобретению предложен автоматический способ получения стерильной ¹²³I-меченой радиофармацевтической композиции, содержащей ¹²³I-меченую молекулу, обеспечивающую направленную доставку к биомишени, в биосовместимой среде-носителе, включающий:

(1) предоставление стерильной кассеты для однократного использования, содержащей реакционный сосуд и раздельные аликвоты следующих нерадиоактивных реагентов (А) и (В) и, возможно, (C)-(G), каждый из которых находится в стерильной форме:

A. молекула, обеспечивающая направленную доставку к биомишени, или ее предшественник;

B. растворитель(и), подходящий(е) для растворения реагента А и реагентов C-G, если они присутствуют, в том числе по меньшей мере один растворитель, который представляет собой биосовместимую среду-носитель;

C. окислитель, способный окислить йодид-ион до электрофильной йодирующей частицы;

D. источник ¹²⁷I-йодида;

E. нерадиоактивный бифункциональный дериватизирующий реагент, способный к конъюгации с молекулой, обеспечивающей направленную доставку к биомишени;

F. завершающий реагент, способный восстановить указанную электрофильную йодирующую частицу до йодид-иона;

G. катализатор реакций нуклеофильного галогенирования;

(2) предоставление стерильного источника ¹²³I-йодида в подходящем контейнере;

(3) радиойодирование молекулы, обеспечивающей направленную доставку к биомишени, посредством стадий (4), (5) или (6);

(4) контролируемый микропроцессором перенос реагента А и аликвоты ¹²³I-йодида со стадии (2) в указанный реакционный сосуд, возможно, в присутствии реагента С, с последующим перемешиванием в данном сосуде с получением ¹²³I-меченой молекулы, обеспечивающей направленную доставку к биомишени, с возможным использованием реагента F для остановки указанной реакции радиойодирования; или альтернативно;

(5) радиойодирование бифункционального дериватизирующего реагента путем контролируемого микропроцессором переноса реагента Е и аликвоты ¹²³I-йодида со стадии (2) в указанный реакционный сосуд, возможно, в присутствии реагента С, с последующим перемешиванием в данном сосуде с получением ¹²³I-меченого бифункционального дериватизирующего реагента с возможным использованием реагента F для остановки указанной реакции радиойодирования, а затем радиойодирование молекулы, обеспечивающей направленную доставку к биомишени, путем конъюгации с указанным ¹²³I-меченым бифункциональным дериватизирующим реагентом; или альтернативно;

(6) когда реагент А является подходящим для реакций обмена галогена, контролируемый микропроцессором перенос реагента А и аликвоты ¹²³I-йодида со стадии (2) в указанный реакционный сосуд, возможно, в присутствии реагента G, с последующим перемешиванием в данном сосуде с получением ¹²³I-меченой молекулы, обеспечивающей направленную доставку к биомишени, с возможным использованием нагревания для ускорения указанной реакции радиойодирования;

(7) когда продукт стадий (4)-(6), представляющий собой ¹²³I-меченую молекулу, обеспечивающую направленную доставку к биомишени, уже находится в биосовместимой среде-носителе, его применяют непосредственно на стадии (8), в ином случае продукт стадий (4)-(6) или растворяют в биосовместимой среде-носителе, или используемый на стадиях (4)-(6) растворитель удаляют, а остаток растворяют снова в биосовместимой среде-носителе;

продукт стадии (7) или применяют непосредственно, или возможно подвергают одному или более чем одному из следующих дополнительных процессов: очистке; корректировке рН; разбавлению; концентрированию или окончательной стерилизации с получением желаемой ¹²³I-радиофармацевтической композиции.

"Биосовместимая среда-носитель" представляет собой среду, главным образом, жидкость, в которой ¹²³I-меченая молекула, обеспечивающая направленную доставку к биомишени, суспендирована или растворена так, что композиция является физиологически приемлемой, то есть ее можно вводить в организм млекопитающего без токсичности или чрезмерного дискомфорта. Подходящей биосовместимой средой-носителем является инъецируемый жидкий носитель, такой как стерильная апирогенная вода для инъекции; водный раствор, такой как солевой раствор (который преимущественно может быть сбалансирован так, что конечный продукт для инъекции является или изотоническим, или негипотоническим); водный раствор одного или более веществ, регулирующих тонус (например, солей катионов плазмы с биосовместимыми противоионами), сахаров (например, глюкозы или сахарозы), сахарных спиртов (например, сорбита или маннита), гликолей (например, глицерина) или других неионных полиольных материалов (например, полиэтиленгликолей, пропиленгликолей и им подобных). Биосовместимая среда-носитель также может включать биосовместимые органические растворители, такие как этанол. Такие органические растворители полезны для солюбилизации более липофильных соединений или композиций. Предпочтительно, биосовместимой средой-носителей является апирогенная вода для инъекции, изотонический солевой раствор или водный раствор этанола. Подходящие значения рН биосовместимой среды-носителя для внутривенной инъекции находятся в диапазоне от 4,0 до 10,5.

Под термином "молекула, обеспечивающая направленную доставку к биомишени", понимают: 3-100 мерные пептиды или пептидные аналоги, которые могут представлять собой линейные пептиды или циклические пептиды, или их комбинации; ферментный субстрат, антагонист или ингибитор; синтетическое соединение, связывающееся с рецептором; олигонуклеотид, или олиго-ДНК-или олиго-РНК-фрагменты. Молекула, обеспечивающая направленную доставку к биомишени, может быть синтетического или природного происхождения, но предпочтительно синтетического происхождения.

Подходящие пептиды для применения в настоящем изобретении включают

- соматостатин, октреотид и аналоги,

- пептиды, которые связываются с ST рецептором, где ST относится к термостойкому токсину, продуцируемому E.coli и другими микроорганизмами;

- фрагменты ламинина, например YIGSR, PDSGR, IKVAV, LRE и KCQAGTFALRGDPQG,

- N-формильные пептиды для направленной доставки к местам скопления лейкоцитов,

- фактор тромбоцитов 4 (PF4) и его фрагменты,

- RGD (Аrg-Glу-Аsр)-содержащие пептиды, мишенью которых может быть, например, ангиогенез [R.Pasqualini et al., Nat Biotechnol. 1997 June; 15 (6): 542-6]; [E.Ruoslahti, Kidney Int. 1997 May; 51 (5): 1413-7],

- пептидные фрагменты α₂-антиплазмина, фибронектина или бета-казеина, фибриногена или тромбоспондина. Аминокислотные последовательности α₂-антиплазмина, фибронектина, бета-казеина, фибриногена и тромбоспондина можно найти в следующих ссылках: предшественник α₂-антиплазмина [М. Tone et al., J.Biochem, 102. 1033, (1987)]; бета-казеин [L. Hansson etal, Gene, 139.193, (1994)]; фибронектин [A. Gutman et al, FEBS Lett., 207. 145, (1996)]; предшественник тромбоспондина-1 [V.Dixit et al, Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 83, 5449, (1986)]; R.F.Doolittle, Ann. Rev. Biochem., 53, 195, (1984);

- пептиды, которые являются субстратами или ингибиторами ангиотензина, например:

ангиотензин II Asp-Arg-Val-Tyr-lle-His-Pro-Phe (Е.С.Jorgensen etal, J. Med. Спет., 1979, Vol 22, 9, 1038-1044);

[Sar, lle] Ангиотензин l: Sar-Arg-Val-Tyr-lle-His-Pro-lle (R.K. Turker et al., Science, 1972, 177. 1203);

-Ангиотензин l: Asp-Arg-Val-Tyr-lle-His-Pro-Phe-His-Leu.

Предпочтительно, пептиды по настоящему изобретению включают пептиды антиплазмина или ангиотензина II. Антиплазминовые пептиды содержат аминокислотную последовательность, взятую от N-конца:

(1) α₂-антиплазмина,

то есть NH₂-Asn-Gln-Glu-Gln-Val-Ser-Pro-Leu-Thr-Leu-Thr-Leu-Leu-Lys-OH или ее вариантов, в которых одна или более чем одна аминокислота заменена, добавлена или удалена, таких как:

NH₂-Asn-Gln-Glu-Gln-Val-Ser-Pro-Leu-Thr-Leu-Thr-Leu-Leu-Lys-Gly-OH,

NH₂-Asn-Gln-Glu-Ala-Val-Ser-Pro-Leu-Thr-Leu-Thr-Leu-Leu-Lys-Gly-OH,

NH₂-Asn-Gln-Glu-Gln-Val-Gly-OH; или

(2) казеина, то есть Ac-Leu-Gly-Pro-Gly-Gln-Ser-Lys-Val-lle-Gly.

Под термином "циклический пептид" понимают последовательность из 5-15 аминокислот, в которой две концевые аминокислоты связаны вместе ковалентной связью, которая может быть пептидной или дисульфидной связью, или синтетической непептидной связью, такой как тиоэфирная, фосфодиэфирная, дисилоксановая или уретановая связь. Под термином "аминокислота" понимают L- или D-аминокислоту, аминокислотный аналог или аминокислотный миметик, которая может быть оптически чистой, то есть одиночным энантиомером и, следовательно, хиральной, или смесью энантиомеров. Предпочтительно, аминокислоты по настоящему изобретению являются оптически чистыми. Под термином "аминокислотный миметик" понимают синтетические аналоги природных аминокислот, которые являются изостерами, то есть предназначены для имитации стерической и электронной структуру природного соединения. Такие изостеры хорошо известны специалистам в данной области техники и включают депсипептиды, ретро-инверсопептиды, тиоамиды, циклоалканы и 1,5 дизамещенные тетразолы [см. М. Goodman, Biopolymers, 24, 137, (1985)], но не ограничиваются ими.

Синтетические пептиды по настоящему изобретению могут быть получены традиционным твердофазным синтезом, как описано P.Lloyd-Williams, F.Albericio and Е.Girald в Chemical Approaches to the Synthesis of Peptides and Proteins, CRC Press, 1997.

Подходящие ферментные субстраты, антагонисты или ингибиторы включают глюкозу и аналоги глюкозы, такие как фтордезоксиглюкоза; жирные кислоты или ингибиторы эластазы, Ангиотензина II или металлопротеиназы. Предпочтительным непептидным антагонистом Ангиотензина II является лозартан.

Подходящие синтетические соединения, связывающиеся с рецепторами, включают эстрадиол, эстроген, прогестин, прогестерон и другие стероидные гормоны; лиганды допаминового рецептора D-1 или D-2, или допаминового транспортера, такие как тропаны; и лиганды серотонинового рецептора.

Предпочтительные молекулы, обеспечивающие направленную доставку к биомишени, по настоящему изобретению представляют собой лиганды допаминового транспортера, такие как тропаны; жирные кислоты; лиганды допаминового рецептора D-2; бензамиды; амфетамины; бензилгуанидины, иомазенил, бензофуран (IBF) или гиппуровую кислоту. Предпочтительными тропановыми производными являются ¹²³I-СIТ (¹²³I-2β-карбометокси-3β-(4-йодфенил)тропан) (Dopascan™), ¹²³I-CIT-FP (¹²³I-N-(3-фторпропил)-2β-карбометокси-3β-(4-йодфенил)нортропан) (DaTSCAN™) и Е изомер ¹²³I-2β-карбометокси-3β-(4-фторфенил)-N-(1-йодопроп-1-ен-3-ил)нортропана (Altropane™). Особенно предпочтительны Dopascan™ и DaTSCAN™. Эти и другие тропановые агенты описаны в Morgan and Nowotnik, Drug News Perspect., 12 (3), 137-145 (1999). Предпочтительными жирными кислотами являются ¹²³I-BMIPP и ¹²³I-IРРА (¹²³I-15-(п-йодфенил)-пентадекановая кислота). Предпочтительным амфетаминовым производным является ¹²³I-IМР. Предпочтительным бензилгуанидином является мета-йодбензилгуанидин (MIBG), то есть ¹²³I-MIBG.

"Предшественник" включает нерадиоактивное производное молекулы, обеспечивающей направленную доставку к биомишени, сконструированное так, что химическая реакция, имеющая место с удобной химической формой ¹²³I радиоизотопа (особенно с ¹²³I-йодидом), является сайт-специфической; ее можно проводить с минимальным количеством стадий (идеально в одну стадию); и без необходимости значительной очистки (идеально без дополнительной очистки) с получением желаемого радиоактивного продукта. Такие предшественники являются синтетическими и могут быть легко получены с хорошей химической чистотой. "Предшественник" может возможно содержать защитную группу (P^GP) для некоторых функциональных групп молекулы, обеспечивающей направленную доставку к биомишени. Подходящие предшественники и способы их получения описаны в Bolton, J. Lab. Сотр. Radiopharm., 45, 485-528 (2002).

Под термином "защитная группа" (P^GP) понимают группу, которая ингибирует или подавляет нежелательные химические реакции, но которая является достаточно реакционноспособной, чтобы ее можно было отщепить от затрагиваемой функциональной группы в достаточно мягких условиях, которые не изменяют остальную часть молекулы. После снятия защиты получают желаемый продукт. Защитные группы хорошо известны специалистам в данной области техники, и подходящие защитные группы для аминогрупп выбраны из Воc (где Вос представляет собой mpem-бутилоксикарбонил), Fmoc (где Fmoc представляет собой флуоренилметоксикарбонил), трифторацетила, аллилоксикарбонила, Dde [то есть 1-(4,4-диметил-2,6-диоксоциклогексилиден)-этила] или Npys (то есть 3-нитро-2-пиридин-сульфенила); для карбоксильных групп из сложного метилового эфира, сложного тpeт-бутилового эфира или бензилового эфира. Для гидроксильных групп подходящими защитными группами являются метил, этил или трeт-бутил; алкоксиметил или алкоксиэтил; бензил; ацетил; бензоил; тритил (Trt) или триалкилсилил, такой как (трет-бутил)диметилсислил. Для тиольных групп подходящими защитными группами являются тритил и 4-метоксибензил. Применение других защитных групп описано в "Protective Groups in Organic Synthesis", Theorodora W.Greene and Peter G.M.Wuts (Third Edition, John Wiley & Sons, 1999). Предпочтительно, предшественник не содержит защитной группы, так как обычно для удаления защитной группы будет требоваться дополнительная технологическая операция.

Предпочтительными предшественниками являются такие, которые включают производное, которое или подвергается электрофильному или нуклеофильному йодированию, или подвергается конденсации с меченым альдегидом или кетоном. Примерами первой категории являются:

(а) металлорганические производные, такие как триалкилстаннан (например, триметилстаннил или трибутилстаннил) или триалкилсилан (например, триметилсилил), или борорганическое соединение (например, боронатные сложные эфиры или органические трифторбораты);

(б) нерадиоактивный алкил/арилбромид или йодид для галогенного рбмена;

(в) алкил/арил-тозилаты, мезилаты или трифлаты для нуклеофильного йодирования;

(г) ароматические кольца, активированные в отношении электрофильного йодирования (например, фенолы);

(д) ароматические кольца, активированные в отношении нуклеофильного йодирования (например, соли арилйодония, соли арилдиазония, арилтриалкиламмония или нитроарильные производные);

(е) электронодефицитные ароматические кольца, подходящие для нуклеофильного йодирования, такие как гиппурат и 2-йодбензилгуанидин.

Применение арилйодидных предшественников, которые не активированы в отношении реакций нуклеофильного обмена, как правило, требует использования катализатора реакций нуклеофильного галогенирования, как описано ниже.

Предшественник предпочтительно включает нерадиоактивный атом галогена, такой как арилйодид или бромид (для обеспечения обмена радиоактивным йодом); активированное арильное кольцо предшественника (например, фенольную группу); металлорганическое соединение предшественник (например, соединение триалкилолова, триалкилсилильное или борорганическое соединение); или органический предшественник, такой как триазены; или хорошую уходящую группу для нуклеофильного замещения, такой как соль йодония. Предшественники и способы введения радиоактивного йода в органические молекулы описаны в Bolton, J. Lab. Сотр. Radiopharm., 45, 485-528 (2002). Предшественники и способы введения радиоактивного йода в белки описаны в Wilbur, Bioconj. Chem., 3 (6), 433-470 (1992). Подходящие борорганические соединения в виде боронатных сложных эфиров и их получение описаны в Kabalaka et al, Nucl. Med. Biol., 29, 841-843 (2002) и 30, 369-373(2003). Подходящие органические трифторбораты и их получение описаны в Kabalaka etal, Nucl. Med. Biol., 31., 935-938 (2004).

Примеры подходящих арильных групп предшественников, к которым могут быть присоединены радиоактивные галогены, в особенности йод, приведены ниже:

Обе эти группы содержат заместители, которые обеспечивают в ароматическом кольце легкое замещение радиоактивным йодом. Альтернативные заместители, содержащие радиоактивный йод, могут быть синтезированы прямым йодированием посредством обмена на радиоактивный галоген, например

Атом радиоактивного йода предпочтительно присоединяют с помощью непосредственной ковалентной связи с ароматическим кольцом, таким как бензольное кольцо, или с винильной группой, так как известно, что атомы йода, связанные с насыщенными алифатическими системами, подвержены метаболизму in vivo и, следовательно, потере радиоактивного йода.

"Предшественник" может быть возможно предоставлен ковалентно связанным с твердой основой-матрицей, как описано ниже во втором воплощении.

Под термином "кассета" понимают часть прибора, сконструированную для ее съемной и взаимозаменяемой посадки в прибор для автоматического синтеза (как он определен ниже) таким образом, чтобы механическое движение движущихся частей синтезатора контролировало работу кассеты с ее внешней стороны, то есть внешним образом. Подходящие кассеты содержат линейный ряд вентилей, каждый из которых связан с портом, к которому могут быть подведены реагенты или присоединены флаконы либо путем прокалывания иглой прокладки перевернутого герметичного флакона, либо с помощью газонепроницаемых соединяющих узлов. Каждый вентиль снабжен выпукло-вогнутым (male-female) соединением, которое связано с соответствующей движущейся ручкой автоматического синтезатора. Таким образом, наружное вращение ручки контролирует открывание или закрывание вентиля, если кассета присоединена к автоматическому синтезатору. Дополнительные движущиеся части автоматического синтезатора предназначены для зажима наконечников штоков шприцов и таким образом для их подъема или нажатия на содержимое цилиндрических частей шприцов.

Кассета является многофункциональной, обычно имея несколько положений, к которым можно подводить реагенты, и несколько подходящих для присоединения с помощью шприца флаконов для реагентов или хроматографических картриджей (например, ТФЭ (твердофазная экстракция)). Кассета всегда содержит реакционный сосуд. Такие реакционные сосуды имеют объемы предпочтительно от 1 до 10 см³, наиболее предпочтительно от 2 до 5 см³, и спроектированы таким образом, чтобы были соединены с 3 или более портами кассеты для предоставления переноса реагентов или растворителей от различных портов на кассете. Предпочтительно кассета имеет от 15 до 40 вентилей, расположенных в линейном порядке, наиболее предпочтительно от 20 до 30, особенно предпочтительно 25. Предпочтительно вентили на кассете являются одинаковыми, наиболее предпочтительно трехходовыми вентилями. Кассеты по настоящему изобретению сконструированы так, чтобы быть подходящими для радиофармацевтического производства, и поэтому изготовлены из материалов, которые обладают фармацевтическим качеством, а также идеально являются устойчивыми к радиолизу.

Термин "бифункциональный дериватизирующий реагент" имеет свое общепринятое значение, то есть означает нерадиоактивное соединение, имеющее две разные функциональных группы, одна из которых подходит для мечения радиоактивным йодом, а другая подходит для конъюгации с молекулой, обеспечивающей направленную доставку к биомишени, с образованием ковалентной связи. Функциональная группа, подходящая для мечения радиоактивным йодом, соответствующим образом содержит группу "предшественника", как описано выше. Функциональные группы, подходящие для конъюгации включают амин, тиоцианат, малеимид и активные сложные эфиры. Такие бифункциональные реагенты могут быть подвергнуты взаимодействию с подходящими ответными функциональными группами на молекуле, обеспечивающей направленную доставку к биомишени, с образованием желаемого конъюгата. Подходящие функциональные группы на молекуле, обеспечивающей направленную доставку к биомишени, включают:

карбоксилы (для образования амидной связи с аминофункционализированным бифункциональным реагентом);

амины (для образования амидной связи с карбоксил- или сложным эфиром-функционализированным реагентом);

галогены, мезилаты и тозилаты (для N-алкилирования аминофункционализированного реагента) и

тиолы (для взаимодействия с малеимидофункционализированными реагентами).

Амидное сочетание можно проводить непосредственно (например, с использованием твердофазного пептидного синтеза) или в присутствии подходящего активирующего агента, такого как ВОР [то есть бензотриазол-1-илокси-трис(диметиламино)-фосфония] или N,N'-дициклогексилкарбодиимида (DCCI). Сочетание также можно проводить через подходящие промежуточные соединения, как это известно в данной области техники, такие как активированные сложные эфиры карбоксильной группы в группировке, обеспечивающей направленную доставку к биомишени. Альтернативно, боковую подвешенную аминогруппу бифункционального реагента сначала можно превратить в изотиоцианатную группу (-NCS) или изоцианатную (-NCO) группу, которая предоставляет возможность для конъюгации с аминосодержащими молекулами, обеспечивающими направленную доставку к биомишени, через образование связей тиомочевины и мочевины соответственно. Альтернативно, боковую подвешенную аминогруппу бифункционального реагента можно подвергнуть взаимодействию с дикислотой для введения концевой карбоксильной группы через линкерную группу. Бифункциональный реагент, несущий карбоксильную функцию, можно применять аналогичным образом для непосредственного сочетания с аминосодержащими молекулами, обеспечивающими направленную доставку к биомишени, через амидную связь. Бифункциональный реагент также может иметь группу, предназначенную для взаимодействия с тиольными группами на молекуле, обеспечивающей направленную доставку к биомишени, с образованием стабильных тиоэфирных связей. Примерами таких групп являются малеимиды (которые могут быть получены путем взаимодействия малеинового ангидрида с соответствующим амином с последующим нагреванием с уксусным ангидридом), и акриламиды (которые могут быть получены путем взаимодействия акрилилхлорида с амином).

Под термином "активный сложный эфир" понимают сложно-эфирное производное карбоновой кислоты, которое предназначено для того, чтобы быть лучшей уходящей группой и, следовательно, обеспечить более легкое взаимодействие с нуклеофилами, присутствующими в группировке, обеспечивающей направленную доставку к биомишени, например аминами. Примерами подходящих активных сложных эфиров являются N-гидроксисукцинимид (NHS), пентафторфенол, пентафтортиофенол, паранитрофенол и гидроксибензотриазол.

Подходящие бифункциональные дериватизирующие агенты описаны в Finn, "Chemistry Applied to Iodine Radionuclides", Chapter 13, pages 423-440 в "Handbook of Radiopharmaceuticals", Welch & Redvanly (Eds), Wiley (2002) и Wilbur, Bioconj. Chem., 3(6), 433-470 (1992). Предпочтительные дериватизирующие агенты включают

Bolton-Hunter [Bolton et al, Biochem.J., 133, 529-539 (1973)];

N-сукцинимидил-лара-йодбензоат [Zalutsky era/, App.Rad. Isot., 38, 1051-55 (1987)];

М-сукцинимидил-3-ОН-4-йодбензоат [Vaidyanathan et al, Bioconj. Chem., 8, 724-9(1997)];

N-хлор-йодтирамин [Holowaka etal, Anal. Biochem., 117. 390-7 (1981)].

Под термином "окислитель, способный окислить йодид-ион до электрофильной йодирующей частицы", понимают соединение, которое окисляет йодид-ион до йодония (I⁺) или до аналогичных положительно заряженных йодных частиц. Предпочтительно, окислитель выбирают таким образом, чтобы он оказывал минимальный эффект на соединение, которое следует подвергнуть радиойодированию, то есть на реагент А или реагент Е (бифункциональный дериватизирующий агент). Такие подходящие окислители известны в данной области техники и включают пероксид водорода, хлорамин Т, йодоген, перуксусную кислоту и лактопероксидазу. Такими предпочтительными окислителями являются перуксусная кислота и пероксид водорода. Также предусмотрено то, что окисление можно было бы провести с использованием электролитической ячейки, которая могла бы составить дополнительный признак кассеты по настоящему изобретению. Такие электролитические ячейки имеют преимущество в обеспечении контролируемыми условиями окисления без необходимости добавления химических окислителей.

Под термином "завершающий реагент" понимают соединение, которое останавливает реакцию радиойодирования путем взаимодействия с активными частицами радиойодирования с образованием частицы, которая уже не является реакционноспособной по отношению к молекуле, обеспечивающей направленную доставку к биомишени, или ее предшественнику. Такие подходящие реагенты известны в данной области техники и включают водный раствор метабисульфита натрия. Завершающий реагент также может иметь функцию нейтрализации любого оставшегося количества избытка окислителя для защиты ¹²³I-меченых продуктов, которые могут быть чувствительными к окислительному разложению.

Реагентом В, то есть растворителем(ями) реагентов А и В и реагентов С-G, когда они присутствуют, могла бы быть "биосовместимая среда-носитель", как определено выше, или могут быть органические растворители, подходящие для солюбилизации реагентов и для осуществления реакций по настоящему способу. Таким образом, настоящий способ обладает значительной гибкостью, так как не ограничен водной средой.

Под термином "катализатор реакций нуклеофильного галогенирования" понимают соединение, которое содействует ускорению таких реакций, уменьшая времена реакций и, возможно, предоставляя возможность для использования более низких температур реакций. Такие катализаторы известны в данной области техники и обычно включают ионы меди Cu(I) или Cu(II), предпочтительно Cu(I) [Eeersls ef al, J. Lab. Сотр. Radiopharm., 48(4), 241-257 (2005); Bolton, ibid, 45, 485-528 (2002) и Prabhakar et al, Appl. Rad. Isotop., 50 (6), 1011-1014 (1999)]. В частности, такие катализаторы полезны при использовании неактивированного предшественника.

Термин "контролируемый микропроцессором" имеет свое общепринятое значение. Так, термин "микропроцессор", используемый в данном описании, относится к процессору компьютера, содержащему кристалл интегральной схемы; такой процессор также может включать память и связанные схемы. Микропроцессор предназначен для произведения арифметических и логических операций с использованием логических схем, который реагирует на стандартные команды и обрабатывает стандартные команды, управляя компьютером. Микропроцессор также может включать программные инструкции для выполнения или контроля выбранных функций, вычислительных способов, переключения и так далее. Микропроцессоры и связанные устройства имеются в продаже в ряде источников, включая, но не ограничиваясь: Cypress Semiconductor Corporation, San Jose, California; IBM Corporation; Applied Microsystems Corporation, Redmond, Washington, USA; Intel Corporation и National Semiconductor, Santa Clara, California. В отношении настоящего изобретения микропроцессор обеспечивает программируемую серию воспроизводимых стадий, включая, например, перенос химических веществ, нагревание, фильтрование и так далее. Предпочтительно, микропроцессор по настоящему изобретению также регистрирует данные серийного производства (например, используемые реагенты, условия реакций, радиоактивные материалы и так далее). Такие зарегистрированные данные полезны для иллюстрации соответствия GMP для радиофармацевтического производства. Предпочтительно, микропроцессор также связан с устройством чтения штрихкода для обеспечения легкого выбора условий реакции для заданного производственного цикла, как описано ниже.

Радиоизотоп ¹²³I по настоящему изобретению производится в циклотроне, как это известно в данной области техники, и обычно поставляется в химической форме йодида в водной среде. ¹²³I-йодид (2) возможно может содержать нерадиоактивный ¹²⁷I-йодид в качестве носителя, хотя предпочтительно, чтобы нерадиоактивный ¹²⁷I-йодид был включен в качестве реагента в кассету, как описано выше.

Способ по настоящему изобретению можно осуществлять в условиях асептического производства (то есть в чистой комнате) с получением желаемого стерильного апирогенного радиофармацевтического продукта. Однако, предпочтительно, чтобы ключевые компоненты, в особенности кассета и связанные реагенты, а также те части прибора, которые входят в контакт с радиофармацевтическим препаратом (например, флаконы и система труб для переноса), были стерильными. Компоненты и реагенты можно стерилизовать способами, известными в данной области техники, включая стерильное фильтрование, окончательную стерилизацию с использованием, например, гамма-облучения, автоклавирование, обработку сухим теплом или химическую обработку (например, оксидом этилена). Предпочтительным является заблаговременная стерилизация нерадиоактивных компонентов для того, чтобы с ¹²³I-радиофармацевтическим препаратом потребовалось осуществить минимальное количество манипуляций. Однако в качестве меры предосторожности предпочтительным является включение, по меньшей мере, стерильного фильтрования на стадии (8) настоящего автоматического способа.

Каждый предшественник, окислитель, завершающий реагент и другие такие реагенты и растворители поставляются в подходящих флаконах или сосудах, которые включают герметичный контейнер, позволяющий сохранять стерильную целостность и/или радиоактивную безопасность и, возможно, инертный газ (например, азот или аргон), занимающий свободное пространство, и в то же время позволяя добавлять и отбирать растворы с помощью шприца или канюли. Предпочтительно, таким контейнером является герметичный флакон с прокладкой, в котором газонепроницаемое уплотнение обжимается с помощью дополнительного укупорочного средства (обычно из алюминия). Уплотнение подходит для однократного или многократного прокалывания иглой для подкожных инъекций (например, герметичное уплотнение с обжатой прокладкой) с поддержанием стерильной целостности. Такие контейнеры имеют дополнительное преимущество в том, что уплотнение может выдерживать вакуум, если потребуется (например, для замены газа, занимающего свободное пространство, или дегазирования растворов), и выдерживать изменения давления, такие как уменьшения давления, не позволяя внешним атмосферным газам, таким как кислород или водяной пар, проникать внутрь. Реакционный сосуд подходящим образом выбирают из таких контейнеров и их предпочтительных воплощений. Предпочтительно, реакционный сосуд изготавливают из биосовместимого пластика (например, РЕЕК (полиэфирэфирокетона)).

¹²³I-Меченые продукты радиофармацевтических композиций способа по настоящему изобретен