Способ получения комплексов переходных металлов

 

Использование: в качестве радиофармацевтических продуктов или в синтезе радиофармацевтических продуктов. Сущность: усовершенствованный способ получения комплексов переходных металлов, выбранных из группы: ^99mTe , ¹⁸⁶Re , ¹⁸⁸Re , содержащих нитридную группу: M-N, где M-Tc, ¹⁸⁶Re, ¹⁸⁸Re . Реагент 1: соединение переходного металла - пертехнетат или перринат щелочного металла или аммония. Реагент 2.: первый лиганд - фосфсин общей формулы где R₁ , R₂ , R₃ - одинаковые или различные и означают фенил, который может быть замещен CN, сульфонатной группой, низший алкил, который может быть замещен цианогруппой. Условия реакции: реагент 1 подвергают взаимодействию с первым лигандом-фосфином формулы 1: где R₁ , R₂ , R₃ - одинаковые или различные и означают фенил, который может быть замещен циано-группой, сульфонатной группой и со вторым лигандом - азотсодержащим соединением, выбранным из соединений, формулы II где R₄ - водород, низший алкил, R₅ - низший алкилтиотиокарбонил, , где Z - O,S, R H, низший алкил, NH₂ или Z - NH, R -H или COR , где R - низшая алкокси, низший алкил, фурил, оксифенил или соединением формулы III где R₄ имеет значения, R₆ - алкилтиокарбонил, R₇ - оксифенил, пиридил, или азидом щелочного металла, или аммония , и при необходимости, с третьим лигандом из группы соединения формулы , где R₈ - R₉ - , (CH₂)₂NH₂ , или галогенида-ди-низший алкилфосфинэтана, или гидрогалогенида меркаптохинолина, в водном растворе при молярном соотношении азотсодержащего лиганда к перекисному соединению, равному 1: 10^-9- 10^-4. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к способам получения комплексов переходных металлов, которые могут использоваться в качестве радиофармацевтических продуктов как таковых или в синтезе новых радиофармацевтических продуктов.

Более конкретно, изобретение относится к получению нитридокомплексов переходного металла М, выбранного из ^99mTc, ¹⁸⁶Re и ¹⁸⁸Re, содержащих группу MN, в которой М означает ^99mTc, ¹⁸⁶Re и ¹⁸⁸Re.

Эти комплексы переходных радиоактивных металлов используются как фармацевтические продукты для рентгенодиагностики и для рентгенотерапии.

Известен способ получения радиофармацевтических продуктов на основе комплексов технеция - 99m, содержащих группу (Tc N)²⁺, (см. J.Chem.Soc. Dalton. Trans. 1981, стр. 1798-1801), заключающийся во взаимодействии соединения формулы R⁺ [^99mTc NX₄], где R⁺ - катион натрия или аммония, X - атом галогена, с соответствующим лигандом. Однако этот способ является продолжительным, поскольку упомянутое исходное включает не менее трех этапов получения. Кроме того, этот способ не гарантирует стерильность и апирогенность получаемого продукта.

Из документа Isotopenpraxis, 1981, стр.174-175 известно также взаимодействие пертехнетата ^99mТс натрия с лигандами, например, с трифенилфосфином и дихлоргидратом гидразина; осуществляемое в органическом растворителе, таком как бензол, эфир, ацетон. Однако получаемый по этому способу комплекс, не является фармацевтически пригодным продуктом, а используется в качестве катализатора для реакции восстановления элементарного азота в аммиак.

Цель изобретения - разработать более простой в осуществлении способ получения комплексов радиоактивных металлов с получением стерильного и апирогенного фармацевтически пригодного продукта.

Эта цель достигается предлагаемым способом получения нитридокомплексов переходного металла, выбранного из группы: ^99mTc, ¹⁸⁶Re и ¹⁸⁸Re, который заключается во взаимодействии перекисного соединения переходного металла с соответствующим лигандом и отличается тем, что в качестве перекисного соединения переходного металла используют пертехнетат или перренат щелочного металла или аммония, который подвергают взаимодействию с первым лигандом-фосфином общей формулы I PR₂ где R₁, R₂, R₃ - одинаковые или различные означают фенил, возможно замещенный циано- или сульфоновой группой, и низший алкил, возможно замещенный цианогруппой, и со вторым лигандом - азотсодержащим соединением, выбранным из группы: азид щелочного металла или аммония и соединения формулы II: H₂N-N где R₄ - водород, низший алкил, R₅ - водород, низший алкилтиотиокарбонил, группа: CHR , где Z означает атом кислорода или серы, R'' - водород, низший алкил, NH₂, или Z означает NH, R" - водород или -COR"', где R''' - низшая алкоксигруппа, низший алкил, фурил, оксифенил; или соединения формулы III R₇-CH= N-N где R₄ - имеет указанные выше значения; R₆ - низший алкилтиотиокарбонил, R₇ - оксифенил, пиридил, и, при необходимости, с третьим лигандом, выбранным из группы соединений формулы C-C где R₈ = R₉ означает C(CH₃)₂SH, (CH₂)₂NH₂; или гидрогалогенида ди-низшего алкилфосфинэтана или гидрогалогенида меркаптохинолина, в водном растворе при молярном соотношении азотсодержащего лиганда к перекисному соединению, равном 1:(10^-9 - 10^-4).

Для практического осуществления способа вводят в емкость в асептических условиях второй азотсодержащий лиганд и фосфин, предпочтительно в водном растворе, а затем, после доведения рН до нужного значения с помощью кислоты или щелочи, добавляют необходимое количество перекисного соединения переходного металла, например, пертехнетата технеция 99^m. Реакцию осуществляют при комнатной температуре или при температуре более высокой от 50 до 100^оС. Температура и значение рН зависят от типа второго лиганда. Обычно, работают при рН ниже 4.

Полученный продукт годится для использования в качестве радиофармацевтического продукта в терапии или диагностике. Для получения нитридокомплексов с улучшенным тропизмом на некоторые органы человеческого тела полученный нитридокомплекс технеция подвергают реакции обмена с третьим лигандом.

Такая реакция обмена может осуществляться одновременно, предпочтительно, в водном растворе с образованием нитридокомплекса, путем взаимодействия всех компонентов: перекисного соединения переходного металла, первого лиганда, второго лиганда и третьего лиганда, в качестве которого используют органическое соединение с нуклеофильной группой, моноклональное антитело или фрагмент антитела.

Можно проводить эту реакцию в два этапа: на первом этапе осуществляемом предпочтительно в водном растворе, подвергают взаимодействию перекисное соединение переходного металла с первым и вторым лигандами, а на втором этапе осуществляют взаимодействие продукта, полученного на первом этапе, с третьим лигандом, выбранным из моноклонального антитела или фрагмента антитела, также предпочтительно в водном растворе.

Эту реакцию обмена можно проводить и в спиртовом или водно-спиртовом растворе; можно также осуществлять первый и второй этап в различных растворах, например, первый этап в водном растворе, а второй этап - в спиртовом или водно-спиртовом растворе или наоборот.

Органические лиганды с нуклеофильными группами могут быть самыми разнообразными. Например, можно использовать амины, тиолы, тиоэфиры, оксимы, фосфины, и полифункциональные лиганды типа полиаминополитиола.

Для осуществления способа в больничных условиях достаточно располагать комплектом, состоящим из первого флакона, содержащей первый лиганд фосфинового типа, и второго флакона, содержащего второй азотсодержащий лиганд.

Смешивают содержимое двух флаконов и добавляют туда, например, раствор шертехнетата щелочного металла или аммония. Первый и второй лиганд могут находиться соответственно в первом и втором флаконах в жидком виде или в лиофилизованном виде.

В некоторых случаях можно также смешивать в одном и том же флаконе первый и второй лиганд и в последний момент добавить раствор перекисного соединения переходного металла, например, пертехнетата или перрената для получения радиофармацевтического продукта.

Как говорилось выше, можно использовать комплекс переходного металла, полученного из первого и второго лиганда, в качестве промежуточного продукта для получения в дальнейшем другого нитридокомплекса переходного металла путем реакции обмена с третьим лигандом - моноклональным антителом или фрагментом антитела.

Продукт, полученный в результате этой реакции, может быть также использован как таковой в качестве радиофармацевтического продукта либо для диагностики, либо в терапии. В этом случае комплект для приготовления радиофармацевтического продукта может включать третий флакон, содержащий третий органический лиганд с нуклеофильными группами, моноклональным антителом или фрагментом антитела.

П р и м е р 1. В пенницилиновый флакон вводят 0,4 мл раствора, содержащего 210^-2 мол/л (2,5 мг/мл) S-метилдитиокарбазата (второй лиганд) в этиловом спирте, затем 0,2 мл раствора, содержащего 210^-2мол/л (5 мг/мл) трифенилфосфина (первый лиганд) в этиловом спирте, и 0,1 мл 1 н. хлорводородной кислоты. Затем добавляют 0,5-1 мл раствора пертехнетата натрия (Tc-99m), (10^-6 - 10^-11 мол технеция, или 710^-10мол/мл) и осуществляют реакцию при 80^оС в течение 30 мин.

Хроматографический анализ в тонком слое полученного продукта показывает, что речь идет о нитрилокомплексе технеция, имеющего центр Tc N.

П р и м е р ы 2-13. Работают по методике примера 1 и получают из лиганд, указанных в табл.1 нитридокомплексы технеция, вводя во флакон 510^-3 - 110^-2 ммол второго лиганда, 410^-3 ммол первого лиганда и 0,1 мл 1 н. HCl и добавляя затем 0,5-1 мл раствора пертехнетата натрия.

Хроматографический анализ полученных продуктов показывает, что речь идет о нитридо комплексах, содержащих центр TCN.

П р и м е р 14. В пенициллиновый флакон вводят 0,4 мл спиртового раствора второго лиганда, состоящего из раствора с концентрацией 2,5 мг/мл (1,1x x10^-2 мол/л) S-метил-бета-N-(2-гидроксифенил) метилендитиокарбазата в этиловом спирте, 0,2 мл раствора, содержащего 5 мг/л (210^-2 мол/л) трифенилфосфина (первый лиганд) в этиловом спирте и 0,1 мл раствора 1 н. хлорводородной кислоты.

Затем добавляют 0,5-1 мл стерильного раствора пертехнетата натрия (технеций - 99m), соответствующего радиоактивности от 18 М Bq до 3,7 GBq (0,5-100 mG), затем нагревают флакон при 80^оС в течение 30 мин.

Хроматографический анализ в тонком слое в обратной фазе, использующий в качестве растворителя смесь метанола, ацетонитрила, тетрагидрофурана и ацетата аммония 0,5 М (в соотношении 3:3:2:2) показывает появление чистого продукта с R, равным 0,35, и подтверждает наличие группы TcN.

П р и м е р ы 15-22. Повторяют методику примера 14, но с первым и вторым лигандами, указанными в табл. 2, вводя во флакон 110^-2 - 310^-3ммол второго лиганда, 410^-3 ммол первого лиганда и 0,1 мл 1 N HCl и добавляя затем 0,5-1 мл раствора пертехнетата натрия Tc-99m. В конце операции полученный продукт подвергают хромаграфии в тонком слое, которая показывает, что комплекс содержит группы TсN и что фосфин составляет неотъемлемую часть полученного комплекса.

П р и м е р 23. Работают, как указано в примере 1, но используя в качестве второго лиганда 4-метил-3-тиосемикарбазил формулы
CH₃-NH--NH-NH₂ Хроматографический анализ полученного продукта показывает, что полученный комплекс является нитридокомплексом технеция и что он содержит трифенилфосфин.

П р и м е р 24. В этом примере следуют методике примера 14, но используют в качестве второго лиганда аминоацетонсемикарбазон формулы
H₂N--NH-N= H₂-NH₂
Хроматографический анализ в тонком слое показывает, что полученный комплекс является нитридокомплексом технеция.

П р и м е р 25. В этом примере во флакон вводят 1 мл раствора, содержащего 510^-3 мол/л альфа-N-метил-S-метил-бета-N(2-гидроксифенил) метилендитиокарба- зата в этиловом спирте, 0,2 мл раствора, содержащего 610^-3 мол/л и бис(1,2-диметил-фосфино)этана формулы:
(CH₃)₂P-CH₂-CH₂-P(CH₃)₂ и 0,1 мл 1 н. хлорводородной кислоты. Затем добавляют 0,5 мл стерильного раствора пертехнетата натрия (Tc-99m) и нагревают флакон при 80^оС в течение 30 мин.

Получают нитридокомплекс технеция, содержащий первый лиганд на основе дифосфина.

П р и м е р 26. Работают так же, как в примере 25, но используя раствор, содержащий 510^-3 мол/л бис(1,2-дифетил-фосфин)этана и раствор с 510^-3 мол/л альфа-N-метил-S-метил-бета-N(2-гидрокси- фенил) метилендитиокарбазата.

Получают нитридокомплекс технеция, содержащий дифосфиновый лиганд.

П р и м е р 27. В этом примере готовят комплекс рения-186, вводя во флакон пенициллинового типа 7 ммол трифенилфосфина и 2 ммол альфа-N-метил-S-метил-бета-N(2-гидроксифенил) метилендитиокарбазата в спиртовом растворе и 5 ммол 1 н. хлорводородной кислоты. Затем вводят 1 ммол перрената натрия и осуществляют при 40^оС в течение 30 мин.

Получают нитридокомплекс рения с выходом выше 90%. В последующих примерах используют нитридокомплексы технеция, полученные в предыдущих примерах для получения других комплексов технеция, используемых в качестве диагностических продуктов.

П р и м е р 28. В этом примере используют продукт, полученный в примере 14, для получения другого комплекса технеция с третьим лигандом, которым является соединение 1,1-(1,2-этандиимино(-бис-(2-метил-2-пропантиол) формулы
C К содержимому флакона, полученному в примере 14, добавляют 0,2 мл раствора, содержащего 410^-2 мол/л 1,1'-(1,2-этандиилдиимино)-бис(2-метил-2-пропантиол) в этаноле.

Доводят рН до 9,5 путем добавления 0,5 мл буферного раствора карбонат/бикарбонат концентрации 0,5 М и нагревают флакон до 80^оС в течение 30 мин.

Полученный продукт анализируют путем хроматографии в тонком слое с использованием силикагеля и растворителя - смеси этанола, хлороформа и бензола (2: 2: 1). Расположение хроматографических пятен соответствует нитридокомплексу технеция, содержащему группу TcN; Rf = 0,44 (окись кремния, этанол/хлороформ/бензол).

Сравнительный пример 1.

Осуществляют взаимодействие раствора 1,1'-(1,2-этандиилдиимино) бис-(2-метил-2-пропантиола) с пертехнетатом натрия (Tc-99m) в присутствии хлорида олова. Получают диаминодитиолат оксотехнеция, который анализируют тонкослойной хроматографией в тех же условиях, что и продукт по примеру 27.

Расположение хроматографических пятен полученного комплекса технеция с центром (ТсО)³⁺ отличается от расположения этих же пятен нитридокомплекса, полученного в примере 26.

П р и м е р ы 29-36. Работают аналогично методике примера 28 для получения других нитридокомплексов технеция, исходя из продуктов, полученных в примерах 1, 2 и 16-21 и используя в качестве третьего лиганда соединение 1,1'-(1,2-этандиилдиимино)-бис-(2-метил-2-пропантиол).

Во всех случаях получают нитридокомплекс технеция, содержащий третий лиганд. Rf = 0,44 (окись кремния, этанол/хлороформ/бензол).

П р и м е р 37. Работают аналогично методике примера 28 для получения нового комплекса технеция из продукта, полученного в примере 1, но используя в качестве третьего лиганда раствор, содержащий 610^-2мол/л тетраазаундекана формулы

Получают новый нитридокомплекс технеция, содержащий в качестве лиганда тетраазаундекан Rf = 0,61 (целлюлоза, этанол, ацетат аммония).

Чистота полученного продукта определялась тонкослойной хроматографией с использованием целлюлозы и растворителя на основе этанол-ацетат аммония 0,15 М (соотношение 4:3).

П р и м е р ы 38-45. Следуют методике примера 37, добавляя к продукту, полученному в примерах 2, 14 и 16-21 0,2 мл раствора, содержащего 610^-2 мол/л тетра- азаундекана.

Во всех случаях получают нитридокомплекс технеция, содержащий лиганд тетраазаундекан. Rf = 0,61 (целлюлоза, этанол, ацетат аммония).

П р и м е р 46. К содержимому флакона, полученному в примере 16 добавляют 0,1 мл раствора, содержащего 610^-2 мол/л (13 мг/мл) дихлоргидрата бис(1,2-диметилфосфин)этана (ДМФЭ). Доводят рН до 10 добавлением 0,5 мл буферного раствора бикарбонат/карбонат с концентрацией 0,5 мол/л и осуществляют реакцию при 80^оС в течение 30 мин.

Полученный продукт анализируют тонкослойной хроматографией (целлюлоза; растворитель - этанол - ацетат аммония, 0,015 М; 4:3). Анализ подтверждает получение нитридокомплекса технеция, содержащего третий лиганд. Rf = 0,75 (целлюлоза, этанол, ацетат аммония).

Так хроматографические пятна, относящиеся к этому комплексу, отличаются от тех, которые получены с известным комплексом технеция, имеющего формулы
99^mTcCl₂ ДMФЭ₂⁺ и 99^mTcO₂ДMФЭ₂⁺
П р и м е р 47. Получение комплекса ^99mTc N, содержащего 8-меркаптохинолеин.

а. Получение промежуточного продукта.

Во флакон пенициллинового типа вводят 0,2 мл раствора, содержащего 7,710^-2 мол/л (5 мг/мл) азида натрия в воде, затем 0,5 мл раствора, содержащего 5,210^-3 мол/л (1 мг/мл) трис(2-цианоэтил)-фосфина в воде.

Затем добавляют 0,5-5 мл раствора пертехнетата натрия (^99mTc) и проводят реакцию при 80^оС в течение 30 мин или при 100^оС в течение 15 мин.

б. Получение целевого комплекса.

К содержимому флакона, полученному на этапе а) или к части его добавляют 0,3 мл буферного раствора карбонат-бикарбоната натрия концентрацией 0,5 мол/л до рН 9,0 и 0,4 мл раствора, содержащего 510^-2мол/л хлоргидрата 8-меркаптохинолеина (10 мг/мл) в этаноле.

Реакцию проводят в течение 15 мин при 100^оС, 30 мин при 80^оС или 60 мин при комнатной температуре.

Радиохимическая чистота полученного комплекса определялась путем хроматографии в тонком слое с использованием силикагеля и растворяющей смеси из этанола, хлороформа, толуола и ацетата аммония (0,5 М) в соотношении 6:3:3: 1.

Полученный комплекс имеет показатель Rf = 0,95, в то время как ^99mTcO₄ - имеет показатель Rf = 0,5.

Радиотехническая чистота выше 95%.

П р и м е р 48. Получение антитела, меченого промежуточным комплексом TсN.

а) Получение промежуточного продукта.

Во флакон пенициллинового типа вводят 0,4 мл раствора, содержащего 210^-2 мол/л (2,7 мг/мл) S-метил-N-метилдитиокарбазата в воде, затем 0,5 мл раствора, содержащего 5,210^-3 мол/л трис(2-цианоэтил)фосфина в воде и 0,1 мл и 1 н. хлорводородной кислоты. Затем добавляют 0,5-5 мл раствора, пертехнетата натрия (^99mТс) и проводят реакцию при 80^оС в течение 30 мин или при 100^оС в течение 15 мин.

б) Получение меченого антитела.

К содержимому флакона, полученному на этапе а) и установленному на рН 7, или к части его добавляют 1 мг цельного моноклонального антитела анти-АСЕ (анти-антиген карциноэмбриональный), предварительно обработанного меркаптоэтаноламином для активации сульфгидрильных групп, в буферном растворе фосфата 0,1 М с рН 7,0.

Реакция протекает в течение 30 мин при 35^оС.

Радиохимическую чистоту определяют хроматографическим методом путем фильтрации через гель в колонке TSK тип G 3000 SW (0,75 х 30 см) с использованием фосфатного тампона 0,1 М рН 7,0 при скорости 1 мл/мин. Одновременно регистрировались радиоактивность и поглощающая способность образца.

95% элюированной радиоактивности обнаруживается между 7 и 7,8 мл, а определяемое количество ^99mТсО₄ при 12 мл составляет менее 5%.

П р и м е р ы 49-55. В этих примерах изучаются свойства комплексов, полученных в примерах 2, 14, 17, 21, 28, 37 и 47, путем их биораспределения у самцов крыс породы Sprague Dawley весом 200+20 г. Для этого крысам, анестезированным пентобарбиталом, вводят продукт с дозой облучения от 3,7 кВq до 10 Квq (1-2,7 С).

Животных умертвляют спустя 5 мин после введения продукта. Изъятые органы промывают и измеряют их радиоактивность по сцинциллографическому счетчику.

Полученные результаты приведены в табл.3. Результаты выражены в процентах наведенной реактивности, обнаруженной в органах после изъятия и подсчете. Каждое табличное значение является усредненным из трех экспериментов.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПЛЕКСОВ ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ, выбранных из группы ^99mT , ¹⁸⁶Re , ¹⁸⁸Re содержащих нитридную группу общей формулы где M-Tc , ¹⁸⁶Re , ¹⁸⁸Re обладающих радиофармацевтическими свойствами, взаимодействием перекисного соединения переходного металла с соответствующим лигандом, отличающийся тем, что в качестве перекисного соединения переходного металла используют пертехнетат или перринат щелочного металла или аммония, который подвергают взаимодействию с первым лигандом - фосфином общей формулы

где R₁, R₂, R₃, одинаковые или различные, - фенил, который может быть замещен CN, сульфонатной группой, низший алкил, который может быть замещен цианогруппой,
и с вторым лигандом - азотсодержащим соединением, выбранным из соединения общей формулы

где R₄ - водород, низший алкил;
R₅ - водород, низший алкилтиокарбонил, , где Z - O, S; R'' - водород, низший алкил, NH₂ или Z - NH, R'' - водород или COR''', где R''' - низшая алкокси, низший алкил, фурил, оксифенил,
или соединения общей формулы

где R₄ имеет указанные значения;
R₆ - низший алкилтиотиокарбонил;
R₇ - оксифенил, пиридил, или азида щелочного металла или аммония и при необходимости - с третьим лигандом, выбранным из группы соединения общей формулы

где R₈ = R₉ - C(CH₃)₂SH, (CH₂)₂NH₂
или гидрогалогенида ди-низший алкилфосфинэтана, или гидрогалогенида меркаптохинолина, в водном растворе при молярном соотношении азотсодержащего лиганда и перекисного соединения 1 : 10^-9 - 10^-4.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве первого лиганда используют трифенилфосфин или диэтилфосфин.

Приоритет по признакам
15.11.88 - первый лиганд - фосфин, в котором R₁ и/или R₂ - фенил или алкил, замещенный на CN-группу, второй лиганд - азид щелочного металла или аммония, третий лиганд - гидрогалогенид меркаптохинолина.

09.05.88 - все остальные значения, указанные в формуле.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3