Способ получения галогенированных производных флуоресцеина, меченных радиоизотопом йода

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республ«кк

«792878 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 29.08.78 (21) 2667986/23-04 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.02.82. Бюллетень № 5 (45) Дата опубликования описания 07.02.82 (5i) 44 Кч з С 07 0311 80

//А 61 К 43/00

Государственный комитет по делам изооретенкй к открытий (53) УДК 547.816.07 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е. Г. Алексеев и В. М. Зайцев (71) Заявитель

Ленинградский институт ядерной физики им. Б. П. Константинова (54«СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЛОГЕНИРОБАННЫХ

ПРОИЗВОДНЫХ ФЛУОРЕСЦЕИНА, МЕЧЕННЫХ РАДИОИЗОТОПОМ ЙОДА

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения галогенированных производных флуоресцеина, меченных радиоизотопом йода, формулы где R» Rz, R и R4 — атом водорода или хлора;

ЯБ, R и Rz — атом водорода или йода;

Х вЂ” атом щелочного металла или аммоний.

Известен способ получения галогенированного производного флуоресцеина—

Бенгальского розового, меченного изотопом

1-131, заключающийся в том, что к раствору соответствующего галоге пиров а нного производного флуоресцеина, — тетрайодтетрахлорфлуоресцеина в фосфатном буфере при рН 5,5 — 6,6 добавляют солянокислый раствор йодата калия и йодистого натрия, содержащего радиоизотоп йода без носителя, при комнатной температуре с последующей промывкой раствором соляной кислоты и извлечением целевого продукта щелочью или переводом его в основание обработкой кислотой.

Способ включает следующие операции:

1. Прибавление при комнатной темпсратуре раствора, содержащего 0,7 мл йодистого натрия — 131«без носителя с удельной активностью не ниже 50 мк/мл, 0,1 мл

1%-ного раствора КIОЗ и 0,4 мл концентрированной соляной кислоты, к раствору 50 мг

Б е игал ьс кого.

2. Добавление к реакционной смеси

10 мл IH раствора ХаОН, 10 мл 10%-ного

15 раствора Na>SO, и 10 мл 5%-ного раствора

КI и перемешивание, 3. Осаждение Бенгальского розового

7 мл концентрированной НС1 и фильтрование.

20 4. Промывание осадка 3 раза по 10 мл

2%-ного раствора по КI, 2,5%-ного раствора по Na SO, 0,5%-ного раствора по NaCI, подкисленного соляной кислотой до рН

4 — 5.

25 5. Растворение осадка в 10 мл 0,1 н

NaOH.

6. Добавление 2 мл 10%-ного Na>SO и

2 мл 5%-ного КI и перемешивание.

7. Осаждение БР 4 мл 1н НС! и фильтЗ0 рование.

792878

40

8, Промывание осадка 10 мл 2% -ного раствора по К1, 2 5%-ного раствора по

NaSO3, 0,5%-ного раствора по NaCI, подкисленного соляной кислотой до рН 4 — 5.

9. Растворение осадка в 10 мл 0,1 н

NaOH.

10. Добавление 2 мл 10%-ного раствора

Va SO и 2 мл 5%-ного раствора КI и перемешивание.

11. Осаждение БР 4 мл 1 н HCI u фильтрование.

12. Промывание осадка 2 раза по 5 мл

0,5% -ного раствора NaCI, подкисленного

HCI до рН 4 — 5.

13. Растворение осадка БР в 25 мл

2%-ного раствора бикарбоната натрия.

Однако этот способ трудоемок и требует больших затрат времени (более 4 часов).

Хотя он приводит к большим выходам (90% ) конечного продукта в случае йода131 (период полураспада 8 дней), в случае короткоживущего изотопа йод-123 (период полураспада 13 часов) выходы значительно уменьшатся за счет распада изотопа йод-123 в процессе длительного син.теза, а именно, к концу синтеза его остается меньше, чем 81% (по закону радиоак0,693 t тивного распада А = Аоехр —,. — -- —, где 1 1 2 /

А — активность йода-123 в момент времени t, Ао — активность йода-123 в начальный момент времени или исходная активность, Т 1/2 — период полураспада "I

А,, 0,693 1

X 100% = ехр — — -1,2 ) X 100% =-0,693 >< 4 1

Из 81% нераспавшихся атомов 1 войдут в состав Бенгальского розового только 90%.

Поэтому радиохимический выход Бенгальского розового в пересчете на исходное коли81)(90 чество "I составит меньше, чем — — — — =100

= 73%, Изотоп йод-123 в силу своих ядернофизических характеристик считается «идеальным» изотопом для целей медицинской диагностики «in vivo» и в настоящее время заменяет в медицинской практике долго>кивущий изотоп йод-131.

Кроме того, для этого способа необходимы растворы натрия йодистого с радиоизотопом йода с удельной активностью не ниже 50 мк/мл. Получение растворов Na I c такой удельной активностью является сложной задачей и в большинстве случаев невозможно.

Причем этим способом получают только одно галогенированное производное флуоресцеина — бенгальский розовый (3,4,5, 15

6 -тетрахлор-2,4,5,7 - тетрайодфлуоресцеин), Целью изобретения является ускорение и упрощение процесса получения галогенированных производных флуоресцеина и расширение ассортимента целевых продуктов и, как следствие, ускорение процесса, повышение радиохимического выхода в случае использования короткоживущих изотопов йода, например, йода-123.

Поставленная цель достигается тем, что соответствующее галогенированное производное флуоресцеина, нанесенное на пористый носитель, обрабатывают при температуре 90 — 100 С 0,04 н — 0,3 н солянокислым раствором йодата калия и йодистого натрия, содер>кащего радиоизотоп йода без носителя, с последующей промывкой раствором соляной кислоты и извлечением целевого продукта раствором щелочи.

Отличие этого способа от известного состоит в том, что используют соответствующее галогенированное производное флуоресцеина, нанесенное на пористый носитель, а солянокислый раствор йодата калия и йодистого натрия, содержащего радиоизотоп йода без носителя,— в концентрации

0,04 н — 0,3 н, и процесс проводят при температуре 90 — 100 С. Этот способ позволяет вместо реакции гомогенного изотопного обмена, идущей при рН ) 5, применяемой в известном способе, использовать реакцию гетерогенного изотопного обмена (рН(5).

Возможность использования гетерогенного изотопного обмена в производных флуоресцеина обусловлена их свойством не растворяться при рН(5. Это свойство и позволяет обрабатывать производное флуоресцеина, нанесенное на инертный носитель, 0,04 — 0,3 н солянокислым раствором, содержащим радиоизотоп йода в виде ICI, а после окончания синтеза отмывать препарат 0,001 н раствором НСI от непрореагировавшего йода. Солянокислый раствор, содержащий радиоизотоп йода I ""- в виде

ICl, получается внесением раствора йодистого натрия без носителя в раствор йодата калия в соляной кислоте.

Снятие производного флуоресцеина с инертного носителя производится обработкой его раствором щелочи. При этом целевой продукт выделяется в виде соли.

Этот способ состоит из следующих операций:

1. Пропускание раствора, содержащего

Ма"Ч, КIО, и НСI (С = 0,04 — 0,3 н), через колонку с производным флуоресцеина, нанесенным на инертный носитель для введения метки.

2. Промывание разбавленным раствором

HCI полученного меченного производного рН 4 — 5 (Сне = 0,001 н);

3. Смывание .меченного производного флуоресцеина с носителя раствором NaOH

792878

l5

25 зо

60 (т. е. переведение конечного продукта в раствор).

Из сопоставления данного способа с известным способом видно, что принципиальное отличие данного способа от известного состоит в обработке производного флуоресцеина, нанесенного на инертный носитель, раствором, содержащим радиоизотоп йода

s соляной кислоте С = 0,04 — 0,3 н; Таким образом, нанесение производного флуоресцеина на инертный носитель упрощает и уменьшает время синтеза. Важным в данном способе является возможность использования растворов йодистого натрия с радиоизотопом йода с низкой удельной активностью, что невозможно в известном способе. При этом конечный продукт можно получить с большей удельной активностью, чем удельная активность исходного йодида натрия (иногда в десятки раз). Это обусловлено тем, что данный способ можно осуществлять в динамическом режиме, т. е. наносить производные флуоресцеина на инертный носитель, находящийся в ко,лонке. Через эту колонку можно пропускать большие объемы исходного раствора радиоизотопа йода, а вымывать конечный продукт значительно меньшим объемом.

Способ иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. 5 мг Бенгальского розового (3,4,5,6 -тетрахлор - 2,4,5,7 — тетрайодфлуоресцеина) наносят на стеклянную вату, находящуюся в U-образной стеклянной колонке (длина слоя стеклянной ваты 180 мм, диаметр 4 мм). К 8 мл йодистого н атр и я — Ч (1) б ез но с и тел я с удельной активностью 1 мКи/мл и радиохимической чистотой 96% прибавляют 2 мл

0,4 н HCI, содержащей KIOq с концентрацией 20 мг/мл, так что конечный раствор имеет концентрацию по НСI 0,08 н и по

KI0> — 4 мг/мл. Полученный раствор перемешивают и пропускают через колонку с

Бенгальской розовой при температуре 90—

100 С со скоростью 0,5 — 0,6 мл/мин. Далее колонка промывается 15 мл раствора HCI

0,001 н и Бенгальский розовый вымывается из колонки 4 мл раствора NH40H рН 11.

Полученная аммониевая соль 3,4,5,6 тетрахлор-2,4,5,7-тетрайодфлуорецеина, меченная "Ч (Ч), анализируется методом хроматографии на бумаге Ватман № 1, подвижная фаза — ИНз (а = 0,886)—

C H OH — Н O (1: 2: 17). Выход целевого продукта составляет (85+ 5) %, радиохимическая чистота 95%, а удельная активность

1,7 мКи/мл.

Пример 2. 5 мг Бенгальского розового (3,4,5,6 -тетрахлор-2,4,5,7 - тетрайодфлуоресцеина) наносят на стеклянную вату, находящуюся в U-образной стеклянной колонке (длина слоя стеклянной ваты 180 мм, диаметр 4 мм). К 8 мл йодистого натрия Ч ("I) без носителя с удельной активностью 1 мКи/мл и радиохимической чистотой 96% прибавляют 2 мл

0,2 н НСI, содержащей KIO> с концентрацией 20 мг/мл, так что конечный раствор имеет концентрацию по НС1 0,04 н и по

КIОЗ вЂ” 4 мг/мл. Полученный раствор перемешивают и пропускают через колонку с

Бенгальским розовым при температуре

90 — 100 С со скоростью 0,5 — 0,6 мл/мин.

Далее колонка промывается 15 мл раствора

HCI рН 2(0,01 н) и Бенгальский розовый вымывается из колонки 5 мл раствора NaOH рН 12. Полученная натриевая соль 3,4,5, 6 -тетрахлор-2,4,5,7- тетрайодфлуоресцеина; меченная "1 ("Ч), анализируется методом хроматографии на бумаге Ватман № 1, подвижная фаза NHq (а = 0,886) —.С Н10Н—

Н О (1: 2: 17). Выход целевого продукта составляет (78+5) %, радиохимическая чистота 95%, а удельная активность

1,2 мКи/мл.

Пример 3. 5 мг Бенгальского розового (3,4,5,6 -тетра хлор-2,4,5,7 - тетрайодфлуоресцеина) наносят на стеклянную вату, находящуюся в U-образной стеклянной колонке (длина слоя стеклянной ваты 180 мм, диаметр 4 мм). К 6 мл йодистого натрия — "Ч (" I) без носителя с удельной активностью 1 мКи/мл и радиохимической чистотой 96% прибавляют 2 мл

1,2 н HCI, содержащей KI03 с концентрацией 20 мг/мл, так что конечный раствор имеет концентрацию по НС! 0,3 н и по

КIО, — 5 мг/мл. Полученный раствор перемешивают и пропускают через колонку с

Бенгальским розовым при температуре

90 — 100 С со скоростью 0,5 — 0,6 мл/мин.

Далее колонка промывается 15 мл раствора НС! рН 4 (0,0001 н) и Бенгальский розовый вымывается из колонки 4 мл раствора

ОН ОН рН = 10,5. Полученная аммсниевая соль 3,4,5,6 -тетрахлор-2,4,5,7 - тетрайодфлуоресцеина, меченная 1 ("I) анализируется методом хроматографии на бумаге Ватман № 1, подвижная фаза

Nl-1З (а = 0,886) C H OH — Н О (1: 2: 17).

Выход целевого продукта составляет (79 -5) %, радиохимическая чистота 95%, а удельная активность 1,2 мКи/мл.

Пример 4. 5 мг 4,5-дийодфлуоресцеина наносят на стеклянную вату, находящуюся в U-образной стеклянной колонке (длина слоя стеклянной ваты 180 мл, диаметр 4 мм). К 8 мл йодистого натрия— "1 ("1) без носителя с удельной активностью 1 мКи/мл и радиохимической чистотой 96% прибавляют 2 мл 0,4 í HCI, содержащей КIОЗ с концентрацией 20 мг/мл, так что конечный раствор имеет концентрацию по HCI 0,08 н и по KIOэ — 4 мг/мл. Полученный раствор перемешивают и пропускают через колонку с 4,5-дийодфлуоресцеином при температуре 90 †1 С со скоростью 0,5 — 0,6 мл/мин. Далее колонка промывается 15 мл раствопа НС! пН

792878

Формула изобретения

Хг хэ

Бт но ха о

Составитель И. Дьяченко

Текрсд Л. Куклина

1 едг,каор С, TMTOBB 1;"орректор С. Файн

Заказ 25/33 Изд. ¹ 104 Тираж 447 Под,: e

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, гК-35, Раушскав наб., д. 4/5

Тнп. Харьк. фил. пред. сПатентэ

3 (0,001 н) и 4,5-дийодфлуоресцеин вымывается из колонки 4 мл раствора NH4OH рН 11. Полученная аммониевая соль 4,5дийодфлуоресцеина, меченная з1 (з1), анализируется методом хроматографии на бумаге Ватман № 1, подвижная фаза—

NH3 (а = 0,886) — С Н,OH — Н,O (1: 2: 17) .

Выход целевого продукта составляет (70 5) %, радиохимическая чистота 95%, а удельная активность 1,4 мКи/мл.

Пример 5. 5 мг 3,6 -дихлор-2,4, 5,7-тетрайодфлуоресцеина наносят на стеклянную вату, находящуюся в U-образной стеклянной колонке (длина слоя стеклянной ваты 180 мм, диаметр 4 мм) . К 8 мл йодистого натрия — "1 ("1) без носителя с удельной активностью 1 мКи/мл и радиохимической чистотой 96% прибавляют

2 мл 0,4 н НС1, содержащей К10з с концентрацией 20 мг/мл, так что конечный раствор имеет концентрацию по НС1 0,08 н и по

К10з — 4 мг/мл. Полученный раствор перемешивают и пропускают через колонку с

3,6 -дихлор - 2,4,5,7 — тетрайодфлуоресцеином при температуре 90 †1 С со скоростью 0,5 — 0,6 мл/мин. Далее колонка промывается 15 мл раствора НС1 рН 3 (0,001 н) и 3,6 -дихлор-2,4,5,7-тетрайодфлуоресцеина вымывается из колонки .4 мл раствора NH4OH рН 11. Полученная аммониевая соль 3,6 -дихлор2,4,5,7 - тетрайодфлуоресцеина, меченная "1 (""1), анализируется методом хроматографии на бумаге Ватман № 1, подвижная фаза — NH3 (а = 0,886) СгН5ОН—

Н20 (1: 2: 17). Выход целевого продукта составляет (85 -5) %, радиохимическая чистота 95%, а удельная активность

1,7 мКи/мл, Использование этого способа получения галогенированных производных флуоресцеина, содержащего радиоизотоп йода, обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:

1. Существенно упрощается и ускоряется процесс (0,5 — 1 час) получения меченного соединения за счет исключения длительных операций выделения и очистки конечного продукта.

2. Существенно повышается выход при использовании короткоживущих изотопов йода (до 85+-5) %.

3. Способ дает возможность работать с растворами с низкой удельной активностью (до 1мКи/мл) и получать конечный продукт с более высокой удельной активностью вследствие использования реакции гетерогенного изотопного обмена в динамическом режиме, 4, Позволяет получить кроме Бенгальского розового и другие галогенированные производные флуоресцеины, меченные радиоизотопом йода — 4,5-дийодфлуорес10 цеин и неописанный ранее 3,6 -дихлор2,4,5,7-тетрайодфлуоресцеин.

Способ получения галогенирова нных производных . флуоресцеина, меченных. радиоизотопом йода, общей формулы

25 где R t Rg> Кз и R4 — атом водорода или хлора;

Ка, 14 и Кт — атом водорода или йода;

30 Х вЂ” атом щелочного металла или аммоний, обработкой галогенированного производного флуоресцеина солянокислым раствором йодата калия и йодистого натрия, содержащего радиоизотоп йода без носителя, с по-следующей промывкой раствором соляной кислоты и извлечением целевого продукта раствором щелочи, от л и ч а ю шийся тем, что, с целью ускорения и упрощения

40 процесса, а также расширения ассортимента целевых продуктов, используют соответствующее галогенированное производное флуоресцеина, нанесенное на пористый носитель, а солянокислый раствор йодата ка45 лия и йодистого натрия, содержащего радиоизотоп йода без носителя,— в концентрации 0,04 — 0,3 н и процесс проводят при температуре 90 — 100 С.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 340227, кл. А 61 К 43/00, 03.07.69 (прототип).