СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНТЕЗИРОВАНИЯ РАДИОФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ И ИХ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ПРОДУКТОВ
METHODS AND APPARATUS FOR SYNTHESIZING IMAGING AGENTS, AND INTERMEDIATES THEREOF

Настоящая заявка претендует на приоритет, зарезервированный в соответствии с положениями Свода законов США 35 U.S.С.§119(е) предварительной заявкой на патент США №61/302,477, поданной 8 февраля 2010 года, под названием «Способы и устройства для синтезирования контрастных средств, включая контрастные средства, меченные радиоактивным изотопом», предварительной заявкой на патент США №61/315, 376, поданной 18 марта 2010 года, под названием «Способы синтезирования контрастных средств и их предшественников», и предварительной заявкой на патент США №61/333,693, поданной 11 мая 2010 года, под названием «Составы, способы и системы визуализации», описание изобретения каждой из которых включено ссылкой в настоящее описание.
Область, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системам, составам, способам и устройствам для синтезирования радиофармацевтических препаратов и их предшественников.
Предпосылки изобретения
Митохондрии - это заключенные в оболочку, состоящую из двух мембран, органеллы, распределенные в цитозоли большинства эукариотических клеток. Особенно митохондрии сосредоточены в миокардиальной ткани.
18
Комплекс 1 («МС-1») - это фиксированный на мембране белковый комплекс из 46 различных субъединиц. Этот ферментный комплекс является одним из трех энергопреобразующих комплексов, которые образуют дыхательную цепь в митохондриях млекопитающих. Этот никотинамидадениндинуклеотид-убихинон-оксиредуктаза является точкой входа для большинства электронов, пересекающих дыхательную цепь, в конечном итоге приводя к восстановлению кислорода в воде (источник: Q.Rev. Biophys. 1992, 25, 253-324). Примеры ингибиторов комплекса МС-1 включают дегуэлин, пирицидин А, убицидин-3, роллиниастатин-1, роллиниастатин-2 (буллатацин), капсаицин, пиридабен, фенпироксимат, амитал, МРР+хинолины и хинолоны (источник: ВВА 1998, 1364, 222-235). Результаты исследований показали, что прерывание нормальной функции митохондрий могло бы преимущественно сосредотачивать определенные соединения в митохондриях и, следовательно, в богатой митохондриями миокардиальной ткани. Соединения, включающие визуализирующую часть (например, F), могут использоваться при определении этого накопления соединений, тем самым создавая ценные диагностические маркеры для визуализации кровоснабжения миокарда. Кроме того, эти соединения могут найти применение для диагностики ишемической болезни сердца (ИБС).
ИБС - это одна из основных причин смерти в современных промышленно развитых странах, и ранее установлено, что для неинвазивного диагноза ИБС ценными являются оценки регионального кровоснабжения миокарда в состоянии покоя и при стрессе (физическое упражнение или фармакологическая коронарная вазодилатация). Хотя показано, что в некоторых вариантах осуществления визуализация кровоснабжения миокарда (ВКМ) с помощью позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ) является лучшей по сравнению с однофотонной эмиссионной компьютерной томографией (ОФЭКТ), широкое клиническое использование ВКМ с помощью ПЭТ ограничивается имеющимися до настоящего времени индикаторов ПЭТ кровоснабжения миокарда.
82
13
15
13
15
82
18
Для оценки кровоснабжения миокарда разработаны и валидированы несколько индикаторов ПЭТ кровотока, такие как хлорид рубидия-82 (Rb), аммиак азота-13 (N), и вода кислорода-15 (О). N и О - это полученные в циклотроне изотопы с короткими периодами полураспада. Поэтому их использование ограничивается учреждениями с имеющими по месту циклотронами. Хотя Rb является индикатором, получаемым в генераторе, его короткий период полураспада, высокая стоимость генератора и невозможность проводить исследования при нагрузке на тредмиле сделали этот индикатор непрактичным для широкого использования. С другой стороны, индикаторы, которые содержат F, нашли потенциальное применение в качестве радиофармацевтических препаратов.
18
18
18

2
3
Хотя нынешние способы приготовления визуализирующей части включает реакцию нуклеофильного фторирования F, многие способы сосредоточены на реакции нуклеофильного фторирования F с использованием фторида калия (ФК). Характерно, эти способы создают источник элементарного фторида путем анионного обмена между, например, карбонатом калия (KCO) и полученными в циклотроне видами, содержащими F, и часто для повышения реакционной способности требуют добавки аза-краун-эфира Kryptofix 222 (4,7,13,16,21,24-гексаокса-1,10-диазабицикло[8,8,8]-гексакозан). Хотя этот способ и подходит для производства клинических количеств, его умеренная эффективность, требующаяся очистка и сложная реализация могут не подойти для широкого коммерческого применения.
Соответственно, для синтеза радиофармацевтических препаратов необходимы усовершенствованные способы, системы и устройства.
Краткое описание изобретения
Предлагаются, в широком смысле, способы синтезирования радиофармацевтических препаратов и их предшественников, соединений, которые являются предшественниками радиофармацевтических препаратов, и способы их использования.
В одном аспекте предлагается способ синтезирования радиофармацевтического препарата, имеющего следующую формулу:
1
2
3
где W - алкил или гетероалкил, факультативно замещенный; R - алкил, факультативно замещенный; R - водород или галогенид; каждый R может быть одним и тем же или различным, это алкил, факультативно замещенный визуализирующей частью или гетероалкил, факультативно замещенный визуализирующей частью; и n=1, 2, 3, 4 или 5; причем способ включает стадию, на которой осуществляют этерификацию соединений-предшественников, имеющих формулы:
и
1
2
3
5
6
5
6
3
5
6
3
где n=1, 2, 3 4 или 5; R - алкил, факультативно замещенный; R - водород или галогенид; R могут быть одними и теми же или различными, это алкил, гетероалкил или группа, содержащая карбонил, каждый или каждая факультативно замещенные, R - гидроксил или галогенид; и R - алкил, гетероалкил или группа, содержащая карбонил, каждый или каждая факультативно замещенные, причем, если R является гидроксилом, по меньшей мере один из R и R представляет собой уходящую группу; если R является галогенидом, по меньшей мере один из R или R представляет собой гидроксил, для получения соединения, имеющего следующую формулу:
,
1
2
3
3
1
2
3
где W - алкил или гетероалкил, факультативно замещенный; R - алкил, факультативно замещенный; R - водород или галогенид; каждый R может быть одним и тем же или различным, это алкил, факультативно замещенный гидроксилом или гетероалкил, факультативно замещенный гидроксилом; причем по меньшей мере один R представляет собой гидроксил; и n=1, 2, 3, 4 или 5; R - алкил, факультативно замещенный; R - водород или галогенид; R может быть одним и тем же или различным, это алкил, гетероалкил или группа, содержащая карбонил, каждый или каждая факультативно замещенные;
стадию, на которой осуществляют реакцию соединения, имеющего следующую формулу:
,
1
2
3
где W - алкил или гетероалкил, факультативно замещенный; R - алкил, факультативно замещенный; R - водород или галогенид; каждый R может быть одним и тем же или различным, это алкил, факультативно замещенный гидроксилом или гетероалкил, факультативно замещенный гидроксилом; причем по меньшей мере один R представляет собой гидроксил; и n=1, 2, 3, 4 или 5; с содержащим сульфонат видом для получения, содержащего сульфонат соединения, имеющего следующую формулу:
,
1
2
3
3
где W - алкил или гетероалкил, факультативно замещенный; R - алкил, факультативно замещенный; R - водород или галогенид; каждый R может быть одним и тем же или различным, это алкил, факультативно замещенный содержащей сульфонат группой или гетероалкил, факультативно замещенный содержащей сульфонат группой; причем по меньшей мере один R представляет собой содержащую сульфонат группу; и n=1, 2, 3, 4 или 5; стадию, на которой заменяют содержащую сульфонат группу содержащего сульфонат соединения визуализирующей частью для получения соединения, имеющего следующую формулу:
1
2
3
где W - алкил или гетероалкил, факультативно замещенный; R - алкил, факультативно замещенный; R - водород или галогенид; каждый R может быть одним и тем же или различным, это алкил, факультативно замещенный визуализирующей частью или гетероалкил, факультативно замещенный визуализирующей частью; и n=1, 2, 3, 4 или 5; при условии, что в соединении присутствует по меньшей мере одна частица фтора.
18
В одном аспекте предлагается способ мечения изотопом F соединения, имеющего следующую формулу:
1
2
3
18
18
где R - алкил; R - водород или галоген; и R - алкил, замещенный содержащей сульфонат группой, алкокси, замещенный содержащей сульфонат группой или алкоксиалкил, замещенный содержащей сульфонат группой. Способ включает стадию, на которой осуществляют реакцию этого соединения с видом изотопа F в присутствии соли аммония или соли бикарбоната для получения продукта, содержащего этот вид изотопа F.
3
2
2
1
1
В некоторых вариантах осуществления R - это алкоксиалкил, замещенный содержащей сульфонат группой. В некоторых вариантах осуществления содержащая сульфонат группа представляет собой мезилат, тозилат, трифлат или 1,2-циклический сульфат. В некоторых вариантах осуществления R - это галоген. В одном варианте осуществления R - это хлорид. В некоторых вариантах осуществления R - это метил, этил, пропил, n-бутил, s-бутил или t-бутил. В некоторых вариантах осуществления R - это t-бутил. В некоторых вариантах осуществления этот продукт имеет следующую формулу:
.
В еще одном аспекте предлагается способ синтезирования предшественника радиофармацевтического препарата, включающий стадию, на которой осуществляют реакцию соединения, имеющего формулу (III), с нуклеофилом, причем формула (III) имеет следующую структуру:
1
2
3
3
3
где W - алкил или гетероалкил, факультативно замещенный; R - алкил, факультативно замещенный; R - водород или галогенид; каждый R может быть одним и тем же или различным, это алкил, факультативно замещенный уходящей группой, или гетероалкил, факультативно замещенный уходящей группой, при условии, что R содержит по меньшей мере одну уходящую группу; и n=1, 2, 3, 4 или 5, при условии, что, по меньшей мере один R является замещенным уходящей группой; с нуклеофилом, причем нуклеофил заменяет по меньшей мере одну уходящую группу, для получения продукта (или предшественника).
В некоторых вариантах осуществления нуклеофил представляет собой этиленгликоль. В некоторых вариантах осуществления реакцию соединения с нуклеофилом осуществляют в присутствии основания. Основанием могут быть среди прочих металл или соль металла. Основанием могут быть металлический натрий, гидрид натрия, t-бутоксид калия, карбонат калия или гидроксид калия. В некоторых вариантах осуществления основанием является t-бутоксид калия или гидроксид калия. В некоторых вариантах осуществления основанием является t-бутоксид калия.
В некоторых вариантах осуществления реакцию соединения с нуклеофилом осуществляют в присутствии катализатора. Катализатором может быть иодид тетраалкиламмония, включая без ограничения иодид тетраэтиламмония.
В некоторых вариантах осуществления уходящая группа представляет собой галогенид, включая без ограничения бромид.
2
1
2
3
В некоторых вариантах осуществления W - -О(СН)-; R - t-бутил; R - хлорид; и R - алкил, замещенный уходящей группой.
В некоторых вариантах осуществления соединение, имеющее формулу (III), имеет следующую структуру:
.
В некоторых вариантах осуществления соединение, имеющее формулу (III), имеет следующую структуру:
.
В некоторых вариантах осуществления продукт (или предшественник) имеет следующую формулу:
.
В некоторых вариантах осуществления продукт (или предшественник) имеет следующую формулу:
В некоторых вариантах осуществления способ включает стадию, на которой осуществляют реакцию соединения, имеющего формулу (IV), с реагентом, содержащим уходящую группу, чтобы получить соединение, имеющее формулу (III), причем формула (IV) имеет следующую структуру:
1
2
4
4
где W - алкил или гетероалкил, факультативно замещенный; R - алкил, факультативно замещенный; R - водород или галогенид; каждый R может быть одним и тем же или различным, это алкил, факультативно замещенный гидроксилом, или гетероалкил, факультативно замещенный гидроксилом; при условии, что R содержит по меньшей мере одну гидроксильную группу; и n=1, 2, 3, 4 или 5; и где по меньшей мере один гидроксил заменен уходящей группой.
В некоторых вариантах осуществления, реакцию соединения, имеющего формулу (IV), осуществляют в присутствии реагента галогенирования. В некоторых вариантах осуществления реагент галогенирования представляет собой бромирующий реагент. Бромирующим реагентом может быть трибромид фосфора, дибромид пиридиния или сочетание тетрабромида углерода и трифенилфосфина, хотя ими настоящее изобретение не ограничивается.
1
1
2
4
В некоторых вариантах осуществления W - -O(CH)-; R - t-бутил; R - хлорид; и R - алкил, замещенный гидроксилом.
В некоторых вариантах осуществления соединение, имеющее формулу (IV), имеет следующую структуру:
В некоторых вариантах осуществления соединение, имеющее формулу (IV), имеет следующую структуру:
В некоторых вариантах осуществления продукт имеет следующую формулу:
В некоторых вариантах осуществления продукт имеет следующую формулу:
В некоторых вариантах осуществления соединение, имеющее формулу (IV), получают этерификацией соединений-предшественников, имеющих следующие формулы (IVa) и (IVb):
и
1
2
5
6
7
5
6
7
5
6
7
где m=1, 2, 3, 4 или 5 или более; R - алкил, факультативно замещенный; R -водород или галогенид; R - гидроксил или галогенид; и R и R может быть одним и тем же или различным и каждый представляет собой алкил, гетероалкил или группу, содержащую карбонил, каждый или каждая из которых могут быть факультативно и независимо замещенными, причем, если R является гидроксилом, по меньшей мере один из R и R представляет собой уходящую группу или группу, которая может быть заменена уходящей группой, или если R является галогенидом, по меньшей мере один из R и R представляет собой гидроксил.
В некоторых вариантах осуществления соединение, имеющее формулу (IV), получают этерификацией соединений, имеющих следующие формулы:
и ,
1
2
5
6
7
5
6
7
5
7
где m=1 или более; R - алкил, факультативно замещенный; R - водород или галогенид; R - гидроксил или галогенид; и R и R может быть одним и тем же или различным и каждый представляет собой алкил, гетероалкил или группу, содержащую карбонил, любой или любая из которых могут быть замещенными, причем, если R является гидроксилом, по меньшей мере один из R и Rпредставляет собой уходящую группу или группу, которая может быть заменена уходящей группой, или если R является галогенидом, по меньшей мере один из R и R представляет собой гидроксил.
В некоторых вариантах осуществления соединение, имеющее формулу (IV), получают этерификацией соединений-предшественников, имеющих формулы (IVa) и (IVd):
и ,
1
2
5
6
7
5
6
7
5
6
7
где R - алкил, факультативно замещенный; R - водород или галогенид; R -гидроксил или галогенид; и R и R может быть одним и тем же или различным и каждый представляет собой алкил, гетероалкил или группу, содержащую карбонил, каждый или каждая из которых могут быть факультативно и независимо замещенными, причем, если R является гидроксилом, по меньшей мере один из R и R представляет собой уходящую группу, или если R является галогенидом, по меньшей мере один из R и R представляет собой гидроксил.
В некоторых вариантах осуществления соединение, имеющее формулу (IV), получают этерификацией соединений, имеющих следующие формулы:
и ,
1
2
5
6
7
5
6
7
5
6
7
где R - алкил, факультативно замещенный; R - водород или галогенид; R -гидроксил или галогенид; и R и R может быть одним и тем же или различным и каждый представляет собой алкил, гетероалкил или группу, содержащую карбонил, любой или любая из которых могут быть замещенными, причем, если R является гидроксилом, по меньшей мере один из R и R представляет собой уходящую группу, или если R является галогенидом, по меньшей мере один из R и R представляет собой гидроксил.
В некоторых вариантах осуществления этерификация представляет собой реакцию соединений-предшественников в присутствии основания. В некоторых вариантах осуществления основание представляет собой ион карбоната.
5
6
7
В некоторых вариантах осуществления R представляет собой галогенид; и R и R каждый представляет собой замещенный алкил.
5
6
7
В некоторых вариантах осуществления R - хлорид, и R и R каждый представляет собой алкил, замещенный гидроксилом.
В некоторых вариантах осуществления соединение, имеющее формулу (IV), синтезируют путем этерификации соединений-предшественников, имеющих следующие формулы:
и ,
1
2
где R - алкил, факультативно замещенный; R - водород или галогенид; для получения продукта, имеющего следующую формулу:
В некоторых вариантах осуществления соединение, имеющее формулу (IV), синтезируют путем этерификации соединений, имеющих следующие формулы:
и ,
чтобы получить продукт, имеющий следующую формулу:
.
5
7
5
6
7
В некоторых вариантах осуществления R - гидроксил; и R - группа, содержащая карбонил, и R - замещенный алкил. В некоторых вариантах осуществления R - гидроксил; и R - сложный эфир, а R - алкил, замещенный уходящей группой.
В некоторых вариантах осуществления соединение, имеющее формулу (IV), синтезируют путем этерификации соединений, имеющих следующие формулы:
и ,
чтобы получить продукт, имеющий следующую формулу:
В некоторых вариантах осуществления способ включает также стадию, на которой продукт подвергают воздействию восстановителя для преобразования группы сложного эфира в спирт. Восстановителем может быть гидрид лития-алюминия, борогидрид лития или гидрид диизобутилалюминия (DIBAL-H), хотя ими настоящее изобретение не ограничивается.
В еще одном аспекте предлагается способ для синтезирования радиофармацевтического препарата, включающий стадию, на которой предшественник радиофармацевтического препарата контактирует с видом фторида и солью аммония в условиях, приводящих к тому, что вид фторида заменяет уходящую группу, чтобы получить радиофармацевтический препарат, содержащий вид фторида, в котором молярное отношение соли аммония к предшественнику радиофармацевтического препарата менее 1,5:1, в том числе примерно 1:1 или менее.
В некоторых вариантах осуществления молярное отношение соли аммония к предшественнику радиофармацевтического препарата равно примерно 1:1 или менее, или примерно 0,75:1 или менее, или примерно 0,5:1 или менее, или примерно 0,25:1 или менее, или примерно 0,05:1 или менее. В некоторых вариантах осуществления молярное отношение соли аммония к предшественнику радиофармацевтического препарата находится в пределах примерно 1:1 - примерно 0,5:1. В некоторых вариантах осуществления молярное отношение соли аммония к предшественнику радиофармацевтического препарата находится в пределах примерно 1,4:1 - примерно 0,05:1.
4
3
4
3
В некоторых вариантах осуществления соль аммония представляет собой бикарбонат аммония, гидроксид аммония, ацетат аммония, лактат аммония, трифторацетат аммония, метансульфонат аммония, p-толуолсульфонат аммония, нитрат аммония, иодид аммония или бисульфат аммония. В некоторых вариантах осуществления соль аммония представляет собой соль тетраалкиламмония. Солью аммония может быть RNHCO, где R - алкил. Солью аммония может быть EtNHCO.
В еще одном аспекте, предлагается способ для синтезирования радиофармацевтического препарата, включающий стадию, на которой предшественник радиофармацевтического препарата контактируют с видом фторида и солью бикарбоната в условиях, приводящих к тому, что вид фторида заменяет уходящую группу, чтобы получить радиофармацевтический препарат, содержащий вид фторида, в котором молярное отношение соли бикарбоната предшественнику радиофармацевтического препарата менее 1,5:1, в том числе примерно 1:1 или менее.
В некоторых вариантах осуществления молярное отношение соли бикарбоната к предшественнику радиофармацевтического препарата составляет примерно 1:1 или менее, или примерно 0,75:1 или менее, или примерно 0,5:1 или менее, или примерно 0,25:1 или менее, или примерно 0,05:1. В некоторых вариантах осуществления молярное отношение соли бикарбоната к предшественнику радиофармацевтического препарата находится в пределах примерно 1:1 - примерно 0,5:1. В некоторых вариантах осуществления молярное отношение соли бикарбоната к предшественнику радиофармацевтического препарата находится в пределах примерно 1,4:1 - примерно 0,05:1. В некоторых вариантах осуществления молярное отношение соли бикарбоната к предшественнику радиофармацевтического препарата находится в пределах примерно 0,5:1 - примерно 1:1.
В некоторых вариантах осуществления соль бикарбоната представляет собой металлический бикарбонат. Солью бикарбоната бикарбонат натрия, бикарбонат кальция, бикарбонат калия или бикарбонат магния, хотя ими настоящее изобретение не ограничивается.
4
3
4
3
В некоторых вариантах осуществления соль бикарбоната представляет собой бикарбонат аммония. В некоторых вариантах осуществления соль бикарбоната представляет собой бикарбонат тетраалкиламмония. Соль бикарбоната имеет следующую формулу RNHCO, где R - алкил. Солью бикарбоната может быть EtNHCO.
В некоторых вариантах осуществления предшественник радиофармацевтического препарата подвергают воздействию криптанда, такого как, среди прочих, 4,7,13,16,21,24-гексаокса-1,10-диазабицикло[8,8,8]-гексакозан.
В некоторых вариантах осуществления контактирование осуществляют в отсутствие соли карбоната, такой как, среди прочих, карбонат калия.
В некоторых вариантах осуществления контактирование осуществляют в отсутствие криптанда, такого как среди прочих 4,7,13,16,21,24-гексаокса-1,10-диазабицикло[8,8,8]-гексакозан.
В еще одном аспекте предлагается способ для синтезирования радиофармацевтического препарата, включающий стадию, на которой предшественник радиофармацевтического препарата контактируют с видом фторида в условиях, приводящих к тому, что вид фторида заменяет уходящую группу, чтобы получить радиофармацевтический препарат, содержащий вид фторида, причем контактирование осуществляют при pH ниже 7. В некоторых вариантах осуществления контактирование осуществляют при pH ниже 6, или при pH ниже 5, или при pH между 5 и 6.
18
В некоторых вариантах осуществления уходящая группа представляет собой содержащую сульфонат группу. Уходящая группа может представлять собой группу мезилата, тозилата, трифлата или 1,2,-циклического сульфата. В некоторых вариантах осуществления уходящую группу представляет собой группу тозилата. В некоторых вариантах осуществления вид фторида представляет собой ион изотопа F.
В некоторых вариантах осуществления предшественник радиофармацевтического препарата имеет следующую формулу (I):
,
28
27
21
22
27
28
23
24
25
26
29
2
2
1
6
1
6
1
6
1
6
1
6
1
6
1
6
где J выбирают из группы, состоящей из N(R), S, О, С(=O), С(=O)O, NHCHCHO, связи и C(=O)N(R); если присутствует, К выбирают из группы, состоящей из водорода, алкоксиалкила, факультативно замещенного уходящей группой, алкилокси, факультативно замещенного уходящей группой, арила, факультативно замещенного уходящей группой, C-C-алкила, факультативно замещенного уходящей группой, гетероарила, факультативно замещенного уходящей группой, и уходящей (отщепляемой) группы; если присутствует, L выбирают из группы, состоящей из водорода, алкоксиалкила, факультативно замещенного уходящей группой, алкилокси, факультативно замещенного уходящей группой, арила, факультативно замещенного уходящей группой, C-C-алкила, факультативно замещенного уходящей группой, гетероарила, факультативно замещенного уходящей группой, и уходящей группы; М выбирают из группы, состоящей из водорода, алкоксиалкила, факультативно замещенного уходящей группой, алкилокси, факультативно замещенного уходящей группой, арила, факультативно замещенного уходящей группой, C-C-алкила, факультативно замещенного уходящей группой, гетероарила, факультативно замещенного уходящей группой, и уходящей группы; или L и М, вместе с атомом, к которому они прикреплены, могут образовывать трех-, четырех-, пяти- или шестизвенное карбоциклическое кольцо; Q - гало или галоалкил; n=0, 1, 2 или 3; R, R, R, и R выбирают независимо из водорода, C-C-алкила, факультативно замещенного уходящей группой, и уходящей (группы; R, R, R, и R выбирают независимо из водорода, галогена, гидроксила, алкилокси, C-C-алкила, факультативно замещенного уходящей группой, и уходящей группы; R - C-C-алкил, факультативно замещенный уходящей (группой; и Y выбирают из группы, состоящей из связи, углерода и кислорода; при условии, что если Y - связь, K и L отсутствуют, и М выбирают из группы, состоящей из арила, факультативно замещенного уходящей группой, и гетероарила, факультативно замещенного уходящей группой; и при условии, что если Y - кислород, K и L отсутствуют, и М выбирают из водорода, алкоксиалкила, факультативно замещенного уходящей группой, арила, факультативно замещенного уходящей группой, C-C-алкила, факультативно замещенного уходящей группой, и гетероарила, факультативно замещенного уходящей группой; при условии, что по меньшей мере одна уходящая группа присутствует в формуле (I).
В некоторых вариантах осуществления радиофармацевтический препарат имеет следующую формулу (II):
2
2
1
6
1
6
1
6
1
6
1
6
1
6
1
6
27
21
22
27
28
23
24
25
26
29
18
где J выбирают из группы, состоящей из N(R), S, О, С(=O), С(-O)O, NHCHCHO, связи и C(=O)N(R); если присутствует, K выбирают из группы, состоящей из водорода, алкоксиалкила, факультативно замещенного визуализирующей частью, алкилокси, факультативно замещенного визуализирующей частью, арила, факультативно замещенного визуализирующей частью, C-C-алкила, факультативно замещенного визуализирующей частью, гетероарила, факультативно замещенного визуализирующей частью, и визуализирующей части; если присутствует, L выбирают из группы, состоящей из водорода, алкоксиалкила, замещенного визуализирующей частью, алкилокси, факультативно замещенного визуализирующей частью, арила, факультативно замещенного визуализирующей частью, C-C-алкила, факультативно замещенного визуализирующей частью, гетероарила, факультативно замещенного визуализирующей частью, и визуализирующей части; М выбирают из группы, состоящей из водорода, алкоксиалкила, факультативно замещенного визуализирующей частью, алкилокси, факультативно замещенного визуализирующей частью, арила, факультативно замещенного визуализирующей частью, C-C-алкила, факультативно замещенного визуализирующей частью, гетероарила, факультативно замещенного визуализирующей частью, и визуализирующей части; или L и М, вместе с атомом, к которому они прикреплены, могут образовывать трех- или четырехзвенное карбоциклическое кольцо; Q - гало или галоалкил; n=0, 1, 2 или 3; R, R, R и R выбирают независимо из водорода, C-C-алкила, факультативно замещенного визуализирующей частью, и визуализирующей части; R, R, R, и R выбирают независимо из водорода, галогена, гидроксила, алкилокси, C-C-алкила, факультативно замещенного визуализирующей частью, и визуализирующей части; R - C-C-алкил, факультативно замещенный визуализирующей частью; и Y выбирают из группы, состоящей из связи, углерода и кислорода; при условии, что если Y - связь, K и L отсутствуют, и М выбирают из группы, состоящей из арила, факультативно замещенного визуализирующей частью, и гетероарила, факультативно замещенного визуализирующей частью; и при условии, что если Y - кислород, K и L отсутствуют, и М выбирают из водорода, алкоксиалкила, факультативно замещенного визуализирующей частью, арила, факультативно замещенного визуализирующей частью, C-C-алкила, факультативно замещенного визуализирующей частью, и гетероарила, факультативно замещенного визуализирующей частью; при условии, что по меньшей мере одна визуализирующая часть присутствует в формуле (II), причем визуализирующая часть представляет собой изотоп F.
29
29
21
22
23
24
25
26
В некоторых вариантах осуществления J представляет собой O. В некоторых вариантах осуществления R представляет собой метил, этил, n-пропил, i-пропил, n-бутил, i-бутил или t-бутил, каждый факультативно замещенный уходящей группой. В некоторых вариантах осуществления R представляет собой t-бутил. В некоторых вариантах осуществления Q представляет собой хлор. В некоторых вариантах осуществления каждый из R, R, R, R, R, Rи R представляет собой водород.
1
6
В некоторых вариантах осуществления Y - углерод, K и L - водород и М выбирают из группы, состоящей из алкоксиалкила, факультативно замещенного уходящей группой, алкилокси, факультативно замещенного уходящей группой, арила, факультативно замещенного уходящей группой, C-C-алкила, факультативно замещенного уходящей группой, гетероарила, факультативно замещенного уходящей группой, и уходящей группы.
В некоторых вариантах осуществления Y - углерод, K и L каждый представляет собой водород, и М - алкилокси, факультативно замещенный уходящей группой.
В некоторых вариантах осуществления предшественник радиофармацевтического препарата имеет следующую формулу:
,
где L - уходящая (отщепляемая) группа.
В некоторых вариантах осуществления радиофармацевтический препарат имеет следующую формулу:
,
где Im - визуализирующая часть.
В некоторых вариантах осуществления предшественник радиофармацевтического препарата имеет следующую формулу:
,
где L - уходящая) группа.
В некоторых вариантах осуществления радиофармацевтический препарат имеет следующую формулу:
,
где Im - визуализирующая часть.
В некоторых вариантах осуществления предшественник радиофармацевтического препарата имеет следующую формулу:
В некоторых вариантах осуществления радиофармацевтический препарат, содержащий вид фторида, имеет следующую формулу:
.
В некоторых вариантах осуществления способ включает также стадию, на которой радиофармацевтический препарат очищают, используя по меньшей мере один метод очистки. В некоторых вариантах осуществления методом очистки является хроматография, такая как без ограничения высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ). В некоторых вариантах осуществления методом очистки является фильтрование, такое как без ограничения фильтрование через смолу С-18.
В некоторых вариантах осуществления способ способ включает также стадию, на которой радиофармацевтический препарат объединяют со стабилизатором. В некоторых вариантах осуществления стабилизатор представляет собой аскорбиновую кислоту или ее соль.
В еще одном аспекте, предлагается способ изготовления радиофармацевтического препарата, имеющего следующую формулу:
,
причем способ включает (а) стадию, на которой предшественник тозилата, имеющий следующую формулу:
контактируют с безводным видом фторида, ассоциированным с солью аммония;
2
2
(b) стадию, на которой смесь, полученную на стадии (а), нагревают; (с) стадию, на которой нагретую смесь охлаждают; (d) стадию, на которой в охлажденную смесь добавляют HO; (е) стадию, на которой смесь очищают от гидратированной смеси, полученной на стадии (d), используя ВЭЖХ с элюентом HO/MeCN; и (f) стадию, на которой элюент разбавляют раствором аскорбиновой кислоты или ее соли.
В некоторых вариантах осуществления стадия (b) включает подстадию, на которой смесь нагревают до температуры 50-250°С. В некоторых вариантах осуществления стадия (b) включает подстадию, на которой смесь нагревают в течение менее 5 минут, менее 10 минут, менее 20 минут или менее 30 минут.
В некоторых вариантах осуществления способ включает также (g) стадию, на которой элюент, разбавленный на стадии (f), контактируют со смолой С18; (h) стадию, на которой смолу С18 после контакта промывают раствором аскорбиновой кислоты или ее соли; (i) стадию, на которой
элюируют из смолы С18 абсолютным этиловым спиртом; и (j) стадию, на которой элюент, полученный на стадии (i), разбавляют раствором аскорбиновой кислоты или ее соли.
В некоторых вариантах осуществления способ включает также (k) стадию, на которой элюент, разбавленный на стадии (j), асептически фильтруют, и (1) факультативно стадию, на которой определяют присутствие
в образце асептического фильтрата, полученного на стадии (k).
В других аспектах настоящего изобретения предлагаются радиофармацевтические препараты, изготовленные любым из вышеописанных способов.
Таким образом, в одном аспекте, предлагается радиофармацевтический препарат, имеющий следующую формулу:
,
причем радиофармацевтический препарат изготовлен путем (а) контактирования предшественника-тозилата, имеющего следующую формулу:
2
2
с безводным видом фторида, ассоциированным с солью аммония; (b) нагревания смеси, полученной на стадии (а); (с) охлаждения нагретой смеси; (d) добавления HO в охлажденную смесь; (е) очистки смеси от гидратированной смеси, полученной на стадии (d), с использованием ВЭЖХ с элюентом HO/MeCN; и (f) разбавления элюента раствором аскорбиновой кислоты или ее соли.
В некоторых вариантах осуществления стадия (b) включает подстадию, на которой смесь нагревают до температуры 50-250°С. В некоторых вариантах осуществления стадия (b) включает подстадию, на которой смесь нагревают в течение менее 5 минут, менее 10 минут, менее 20 минут или менее 30 минут.
В некоторых вариантах осуществления изготовление включает также (g) стадию, на которой элюент, разбавленный на стадии (f), контактирует со смолой С18; (h) стадию, на которой смолу С18 после контакта промывают раствором аскорбиновой кислоты или ее соли; (i) стадию, на которой
элюируют из смолы С18 абсолютным этиловым спиртом; и (j) стадию, на которой элюент, полученный на стадии (i), разбавляют раствором аскорбиновой кислоты или ее соли.
В некоторых вариантах осуществления изготовление включает также: (k) стадию, на которой элюент, разбавленный на стадии (j), асептически фильтруют, и (l) факультативно стадию, на которой определяют присутствие
в образце асептического фильтрата, полученного на стадии (k).
В еще одном аспекте настоящего изобретения предлагается способ для синтезирования фторированного соединения, включающий стадию, на которой осуществляют реакцию, в присутствии карбоната или бикарбоната, (i) предшественника фторированного соединения, содержащего алкоксиалкильную группу, замещенную галогенидом или содержащей сульфонат группой, с (ii) солью, содержащей вид фторида и слабо координирующий катион.
18
В некоторых вариантах осуществления алкоксиалкильная группа является замещенной содержащей сульфонат группой. В некоторых вариантах осуществления содержащая сульфонат группа представляет собой мезилат, тозилат, трифлат или 1,2-циклический сульфат. В некоторых вариантах осуществления содержащая сульфонат группа представляет собой тозилат. В некоторых вариантах осуществления слабо координирующий катион представляет собой катион тетраалкиламмония. В некоторых вариантах осуществления вид фторида обогащен изотопом F.
18
В еще одном аспекте настоящего изобретения предлагается способ для синтезирования фторированного соединения, включающий стадию, на которой осуществляют реакцию, в присутствии карбоната или бикарбоната, (i) предшественника фторированного соединения, содержащего алкоксиалкил, замещенный галогенидом или содержащей сульфонат группой, с (ii) изотопом F.
1
В еще одном аспекте настоящего изобретения предлагается способ для синтезирования фторированного соединения, включающий стадию, на которой осуществляют реакцию (i) предшественника фторированного соединения, содержащего алкоксиалкил, замещенный галогенидом или содержащей сульфонат группой, с (ii) изотопом F в присутствии бикарбоната тетраалкиламмония или карбоната тетраалкиламмония. В некоторых вариантах осуществления, реакцию осуществляют в присутствии бикарбоната тетраалкиламмония.
В некоторых вариантах осуществления бикарбонат тетраалкиламмония представляет собой бикарбонат тетраэтиламмония, бикарбонат тетрабутиламмония или бикарбонат тетрагексиламмония.
18
В еще одном аспекте предлагается способ мечения изотопом F, имеющим следующую формулу:
,
1
2
18
2
2
1
1
1
2
1
10
2
2
n
2
2
2
где R - низший алкилсульфонат, R - C-C-алкил, и R - Н или галоген, включающий стадию, на которой осуществляют реакцию соединения с F в присутствии бикарбоната тетраалкиламмония или карбоната тетраалкиламмония. В некоторых вариантах осуществления R представляет собой -(CH)O(CH)-содержащую сульфонат группу, где n - целое число от 1 до 5. В некоторых вариантах осуществления содержащая сульфонат группа представляет собой мезилат, тозилат, трифлат или 1,2-циклический сульфат. В некоторых вариантах осуществления R - галоген. В некоторых вариантах осуществления R - хлорид. В некоторых вариантах осуществления R - метил, этил, пропил или бутил. В некоторых вариантах осуществления R - t-бутил. В некоторых вариантах осуществления R представляет собой -CH-O-CH-CH-тозилат, R - t-бутил, и R - хлорид.
В еще одном аспекте настоящего изобретения, предлагается способ синтезирования предшественника радиофармацевтического препарата, включающий стадию, на которой осуществляют реакцию соединения, имеющего формулу (V):
,
1
2
где W - алкил или гетероалкил, факультативно замещенный; R - алкил, факультативно замещенный; и R - водород или галогенид; с нуклеофилом или видом радикала, чтобы получить соединение, имеющее следующую формулу (VI):
.
В некоторых вариантах осуществления нуклеофил представляет собой ион гидрида. В некоторых вариантах осуществления ион гидрида получают из гидрида диизобутилалюминия (ДИБАЛ-Н). В некоторых вариантах осуществления вид радикала представляет собой Н•.
2
В некоторых вариантах осуществления соединение, имеющее формулу (V), где W - -OCH-, синтезируют путем этерификации соединений-предшественников, имеющих следующие формулы (Va) и (Vb):
и ,
чтобы получить продукт, имеющий следующую формулу:
.
1
2
В некоторых вариантах осуществления R представляет собой t-бутил, и R - Cl.
В некоторых вариантах осуществления этерификация представляет собой реакцию соединений-предшественников в присутствии основания. В некоторых вариантах осуществления основание представляет собой ион карбоната. В некоторых вариантах осуществления основание представляет собой ион гидроксида. В некоторых вариантах осуществления основание представляет собой гидроксид натрия или гидроксид тетраметиламмония. В некоторых вариантах осуществления реакция этерификации представляет собой подвергание воздействию гидроксид натрия и хлорида бензилтриэтиламмония.
В некоторых вариантах осуществления соединение, имеющее формулу (Vb), получают путем подвергания соединения, имеющего следующую формулу:
воздействию восстановителя. В некоторых вариантах осуществления в качестве восстановителя используют гидрид лития-алюминия или борогидрид лития. В некоторых вариантах осуществления в качестве восстановителя используют гидрид лития-алюминия.
В некоторых вариантах осуществления соединение, имеющее следующую формулу:
получают путем реакции метил-4-формилбензоата с этиленгликолем в присутствии кислоты.
В еще одном аспекте предлагается способ получения содержащего сульфонат предшественника радиофармацевтического препарата, включающий стадию, на которой осуществляют реакцию соединения, имеющего следующую формулу:
,
с содержащим сульфонат видом, чтобы получить продукт, содержащий предшественник, содержащий сульфонат, радиофармацевтического препарата.
В некоторых вариантах осуществления содержащая сульфонат группа представляет собой мезилат, тозилат или трифлат. В некоторых вариантах осуществления содержащая сульфонат группа представляет собой тозилат.В некоторых вариантах осуществления содержащий сульфонат предшественник радиофармацевтического препарата имеет следующую формулу:
В некоторых случаях чтобы получить радиофармацевтический препарат, содержащий сульфонат, предшественник подвергают реакции с визуализирующей частью.
11
13
18
123
125
99m
95
111
62
64
67
68
18
В некоторых вариантах осуществления в качестве визуализирующей части используют радиоизотоп.В некоторых вариантах осуществления в качестве визуализирующей части используют C, N, F, I, I, Tc, Tc, In, Cu, Cu, Ga или Ga. В некоторых вариантах осуществления в качестве визуализирующей части используют F.
В некоторых вариантах осуществления радиофармацевтический препарат имеет следующую структуру:
.
В еще одном аспекте настоящего изобретения предлагается способ синтезирования радиофармацевтического препарата, включающий стадию, на которой соединения-предшественники, имеющие следующие формулы:
и ,
подвергают реакции этерификации, чтобы получить первое соединение, имеющее следующую формулу:
;
стадию, на которой первое соединение подвергают воздействию восстановителя, чтобы получить второе соединение, содержащее бензиловый спирт; стадию, на которой второе соединение обрабатывают трибромидом фосфора, чтобы получить третье соединение, содержащее бензиловый бромид; стадию, на которой осуществляют реакцию третьего соединения с этиленгликолем, чтобы получить четвертое соединение, имеющее следующую формулу:
; и
стадию, на которой осуществляют реакцию четвертого соединения с содержащим сульфонат видом, чтобы получить продукт, содержащий содержащий сульфонат предшественник радиофармацевтического препарата. В некоторых случаях способ включает также стадию, на которой осуществляют реакцию содержащего сульфонат предшественника радиофармацевтического препарата с визуализирующей частью, чтобы получить радиофармацевтический препарат.
В еще одном аспекте предлагается соединение, имеющее следующую структуру:
причем указанное соединение синтезировано одним из вышеописанных способов.
В еще одном аспекте настоящего изобретения предлагается соединение, имеющее следующую формулу:
В еще одном аспекте настоящего изобретения предлагается соединение, имеющее следующую формулу:
.
В еще одном аспекте настоящего изобретения предлагается соединение, имеющее следующую формулу:
.
В еще одном аспекте настоящего изобретения предлагается соединение, имеющее следующую формулу:
В еще одном аспекте настоящего изобретения предлагается способ визуализации субъекта, включающий стадию, на которой субъекту вводят первую дозу радиофармацевтического препарата, имеющего следующую формулу:
в количестве между примерно 1 мКи и примерно 4 мКи; стадию, на которой получают по меньшей мере одно первое изображение части субъекта; стадию, на которой подвергают субъекта стрессу; стадию, на которой субъекту, испытывающему стресс, вводят вторую дозу радиофармацевтического препарата в количестве, большем, чем первая доза радиофармацевтического препарата, по меньшей мере примерно в 1,5 раза больше, чем первая доза радиофармацевтического препарата; и стадию, на которой получают по меньшей мере одно второе изображение части субъекта.
В некоторых вариантах осуществления вторую дозу радиофармацевтического препарата вводят менее чем через примерно 48 часов, 24 часа, 18 часов, 12 часов, 6 часов, 5 часов, 4 часа, 3 часа, 2 часа, 1 час, 30 минут или 15 минут после того, как получают по меньшей мере одно первое изображение. В некоторых вариантах осуществления вторая доза радиофармацевтического препарата по меньшей мере в 2,0 раза больше, чем первая доза радиофармацевтического препарата. В некоторых вариантах осуществления первое изображение получают в течение периода получения изображения 1-20 минут. В некоторых вариантах осуществления второе изображение получают в течение периода получения изображения 1-20 минут. В некоторых вариантах осуществления часть субъекта представляет собой по меньшей мере часть сердечно-сосудистой системы. В некоторых вариантах осуществления часть сердечно-сосудистой системы представляет собой по меньшей мере часть сердца. В некоторых вариантах осуществления для получения изображения используют позитронную эмиссионную томографию.
В некоторых вариантах осуществления способ включает также стадию, на которой определяют присутствие или отсутствие болезни или состояние сердечно-сосудистой системы у субъекта. В некоторых вариантах осуществления болезнью сердечно-сосудистой системы является ишемическая болезнь сердца или ишемия миокарда.
В некоторых вариантах осуществления радиофармацевтический препарат вводят как состав, содержащий воду, менее примерно 5% этанола и менее примерно 50 мг/мл аскорбата натрия. В некоторых вариантах осуществления состав, содержащий радиофармацевтический препарат, вводят путем внутривенной болюсной инъекции. В некоторых вариантах осуществления стресс вызывают путем выполнения субъектом физических упражнений. В некоторых вариантах осуществления вторую дозу радиофармацевтического препарата вводят во время физической нагрузки.
В некоторых вариантах осуществления первую дозу радиофармацевтического препарата вводят в количестве между примерно 1,0 мКи и примерно 2,5 мКи. В некоторых вариантах осуществления первую дозу радиофармацевтического препарата вводят в количестве между примерно 1,7 мКи и примерно 2,0 мКи. В некоторых вариантах осуществления f первую дозу радиофармацевтического препарата вводят в количестве между примерно 2,5 и примерно 3,0 мКи.
В некоторых вариантах осуществления время ожидания между получением по меньшей мере одного первого изображения части субъекта и введением субъекту второй дозы радиофармацевтического препарата составляет 60 минут. В некоторых вариантах осуществления вторую дозу радиофармацевтического препарата вводят в количестве, которое по меньшей мере в 2,5 или по меньшей мере 3,0 раза больше, чем первая доза радиофармацевтического препарата. В некоторых вариантах осуществления вторую дозу радиофармацевтического препарата вводят в количестве в 2,5 - примерно 5,0 раз, или 2,5-4,0 раз или 3,0-4,0 раз больше или в 3,0-5,0 раз больше, чем первая доза радиофармацевтического препарата. В некоторых вариантах осуществления вторая доза радиофармацевтического препарата составляет между примерно 8,6 мКи и примерно 9,0 мКи или между примерно 8,6 мКи и примерно 9,5 мКи или между примерно 9,0 и примерно 9,5 мКи.
В некоторых вариантах осуществления стресс представляет собой фармакологический стресс. В некоторых вариантах осуществления фармакологический стресс индуцируют введением фармакологического стресс-агента субъекту. В некоторых вариантах осуществления фармакологический стресс-агент представляет собой вазодилататор. В некоторых вариантах осуществления вазодилататор представляет собой аденозин. В некоторых вариантах осуществления вторую дозу радиофармацевтического препарата вводят после того, как субъекту ввели фармакологический стресс-агент. В некоторых вариантах осуществления вторую дозу радиофармацевтического препарата вводят, когда субъект находится в состоянии пиковой вазодилатации от фармакологического стресс-агента.
В некоторых вариантах осуществления первая доза радиофармацевтического препарата находится в пределах между примерно 2,0 мКи и примерно 3,5 мКи. В некоторых вариантах осуществления первая доза радиофармацевтического препарата находится в пределах между примерно 2,4 мКи и примерно 3,0 мКи или между примерно 2,4 мКи и примерно 2,9 мКи. В некоторых вариантах осуществления первая доза радиофармацевтического препарата находится в пределах между примерно 2,5 мКи и примерно 3,0 мКи или между примерно 2,5 мКи и примерно 3,5 мКи.
В некоторых вариантах осуществления время ожидания между получением по меньшей мере одного первого изображения части субъекта и введением субъекту второй дозы радиофармацевтического препарата составляет 30 минут. В некоторых вариантах осуществления вторую дозу радиофармацевтического препарата вводят в количестве, которое по меньшей мере в 2,0 раза больше, чем первая доза радиофармацевтического препарата. В некоторых вариантах осуществления вторую дозу радиофармацевтического препарата вводят в количестве, которое в 2-3 раза больше, чем первая доза радиофармацевтического препарата, в том числе в 2,1, 2,2, 2,3, 2,4, 2,5, 2,6, 2,7, 2,8 или 2,9 раза больше.
В некоторых вариантах осуществления вторая доза радиофармацевтического препарата находится в пределах между примерно 5,7 мКи и примерно 6,2 мКи. В некоторых вариантах осуществления вторая доза радиофармацевтического препарата находится в пределах между примерно 6,0 мКи и примерно 6,5 мКи или между примерно 5,7 мКи и примерно 6,5 мКи. В некоторых вариантах осуществления сумма первой и второй доз радиофармацевтического препарата не превышает примерно 14 мКи.
В еще одном аспекте настоящего изобретения предлагается шприц, содержащий состав, содержащий радиофармацевтический препарат, имеющий следующую формулу:
,
причем шприц адсорбирует менее 20%, 19%, 18%, 17%, 16%, 15%, 14%, 13%, 12%, 11%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1% или 0,5% радиофармацевтического препарата. В некоторых случаях шприц адсорбирует между примерно 1% и примерно 20%, или между примерно 5% и примерно 15%, или между примерно 1% и примерно 15%, или между 2% и примерно 10%, или между примерно 5% и примерно 20% радиофармацевтического препарата.
В некоторых вариантах осуществления шприц содержит плунжер, который адсорбирует менее чем 20%, 19%, 18%, 17%, 16%, 15%, 14%, 13%, 12%, 11%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1% или 0,5% радиофармацевтического препарата. В некоторых вариантах осуществления шприц содержит плунжер, не имеющий резинового наконечника. В некоторых вариантах осуществления шприц не содержит латекса. В некоторых вариантах осуществления шприц не содержит резины и силиконовых смазочных веществ. В некоторых вариантах осуществления шприц является не реакционноспособным. В некоторых случаях шприц адсорбирует между примерно 1% и примерно 20% или между примерно 5% и примерно 15% или между примерно 1% и примерно 15% или между 2% и примерно 10% или между примерно 5% и примерно 20%.
В некоторых вариантах осуществления шприц содержит также аскорбат натрия, этанол и воду. В некоторых вариантах осуществления радиофармацевтический препарат находится в растворе, содержащем менее 4% этанола и менее 50 мг/мл аскорбата натрия в воде.
В некоторых вариантах осуществления радиофармацевтический препарат присутствует в шприце в дозе между примерно 1,5 и примерно 14 мКи.
В еще одном аспекте предлагается способ визуализации субъекта, включающий стадию, на которой субъекта подвергают стрессу; стадию, на которой субъекту вводят первую дозу радиофармацевтического препарата, имеющего следующую формулу:
,
в количестве между примерно 1 мКи и примерно 4 мКи; стадию, на которой получают по меньшей мере одно первое изображение части субъекта; стадию, на которой субъекту вводят вторую дозу радиофармацевтического препарата в количестве, большем, чем первая доза радиофармацевтического препарата; и стадию, на которой получают по меньшей мере одно второе изображение части субъекта.
В некоторых вариантах осуществления количество второй дозы более чем в 1,5 раза больше количества первой дозы.
В еще одном аспекте предлагается способ визуализации субъекта, включающий стадию, на которой субъекта подвергают стрессу; стадию, на которой субъекту вводят дозу радиофармацевтического препарата, имеющего следующую формулу:
в количестве менее 20 мКи; и стадию, на которой получают по меньшей мере одно первое изображение части субъекта.
В некоторых вариантах осуществления количество дозы менее 14 мКи. В некоторых вариантах осуществления количество дозы равно 1-4 мКи.
В еще одном аспекте настоящего изобретения предлагается кассета для приготовления радиофармацевтического препарата, имеющего следующую формулу:
содержащая: (i) емкость, содержащую предшественника радиофармацевтического препарата, имеющего следующую формулу:
18
и (ii) канал для добавления источника изотопа F.
В еще одном аспекте настоящего изобретения предлагается автоматизированная реакционная система, содержащая вышеупомянутую кассету.
18
2
В еще одном аспекте настоящего изобретения предлагается устройство для синтезирования радиофармацевтического препарата, содержащее линейное расположение нескольких коллекторов с запорными кранами, соединяющих один или несколько компонентов, выбранных из группы, состоящей из системы восстановления [O]HO, газоввода, емкости с раствором предшественника радиофармацевтического препарата, сосуд, анионообменный картридж, картриджа С-18, шприца, емкости с растворителем, реакционного сосуда, системы ВЭЖХ, сборного резервуара, емкости для раствора аскорбиновой кислоты или ее соли и канала для выпуска отработавших газов.
В некоторых вариантах осуществления устройство содержит также систему труб. В некоторых вариантах осуществления устройство содержит также модуль синтеза радиофармацевтического препарата, где устройство с устройством. В некоторых вариантах осуществления устройство может осуществлять способ, описанный в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления устройство способно приготавливать радиофармацевтический препарат, имеющий следующую формулу:
.
18
2
В некоторых вариантах осуществления предлагается устройство, содержащее компоненты, расположенные, как показано на фиг.8. В некоторых случаях компоненты расположены в таком порядке: (1) газоввод; (2) система восстановления [O]HO; (3) анионообменный картридж; (4) резервуар MeCN; (5) шприц; (6) емкость с раствором предшественника радиофармацевтического препарата; (7) реакционный сосуд; (8) система ВЭЖХ; (9) емкость с раствором аскорбиновой кислоты или ее соли; (10) сборный резервуар; (11) емкость с этанолом; (12) сосуд с готовым продуктом; (13) картридж Sep-pack; (14) емкость с раствором аскорбиновой кислоты или ее соли; (15) реакционный сосуд и (16) канал для выпуска отработавших газов.
Краткое описание графических материалов
18
Фиг.1 иллюстрирует пример реакции нуклеофильного фторирования F с использованием предшественника радиофармацевтического препарата и источника фторида для получения радиофармацевтического препарата.
Фиг.2 иллюстрирует различные пути реакции предшественника радиофармацевтического препарата во время реакции нуклеофильного фторирования.
Фиг.3 иллюстрирует примерный синтез промежуточного соединения. Фиг.4 иллюстрирует альтернативный синтез промежуточного соединения.
Фиг.5 иллюстрирует еще один альтернативный синтез промежуточного соединения.
Фиг.6 представляет собой блок-схему, описывающую способ синтезирования радиофармацевтического препарата.
Фиг.7 - это схематическое представление системы для синтезирования радиофармацевтического препарата с использованием модифицированного синтез-модуля Explora GN.
Фиг.8 - это схематическое представление кассеты с соответствующими колонками и реагентами для синтезирования радиофармацевтического препарата с использованием модифицированного синтез-модуля GE-Tracerlab-MX.
Фиг.9 включает (а) график, иллюстрирующий изменения распределения продукта в зависимости от молярной концентрации соли бикарбоната, (b) график, иллюстрирующий изменения распределения продукта в зависимости от времени реакции, и (с) график, иллюстрирующий изменения распределения продукта в зависимости от молярной концентрации предшественника радиофармацевтического препарата.
Фиг.10 иллюстрирует не ограничивающие примеры радиофармацевтических препаратов, которые можно приготовить с помощью способов фторирования, описанных в настоящем документе, в некоторых вариантах осуществления.
На фиг.11 показаны корональные срезы всего тела на уровне миокарда у репрезентативного субъекта-человека в разные моменты времени после введения радиофармацевтического препарата 1.
На фиг.12 показаны репрезентативные кардиальные изображения радиофармацевтического препарата 1 у контрольного кролика и кролика с хроническим инфарктом миокарда (ИМ).
Фиг.13 представляет собой график считывания показаний по отношению к сокращающемся процентному соотношению от максимального значения для остальных графических данных исследования после введения инъекции радиофармацевтического препарата 1 субъектам в соответствии с неограничивающим вариантом осуществления.
Другие аспекты, варианты осуществления и признаки изобретения станут очевидными из последующего подробного описания, рассматриваемого вместе с прилагаемым графическим материалом. Прилагаемые фигуры являются схематическими, и при их составлении цель представления в масштабе не преследовалась. Для понятности, не каждый компонент на каждой фигуре обозначен позицией, равно как показан не каждый компонент каждого варианта осуществления изобретения, если его иллюстрация не требуется, чтобы позволить специалисту понять изобретение. Все заявки на патент и патенты в полном объеме объединены ссылкой, которая включена в настоящее описание. В случае противоречия преимущественную силу будет иметь настоящее описание, включая определения терминов.
Подробное описание некоторых вариантов осуществления изобретения
Настоящее изобретение относится, в общем, к системам, составам, кассетам, способам и устройствам для синтезирования радиофармацевтических препаратов и их предшественников. В некоторых аспектах изобретение относится к радиофармацевтическим препаратам, синтезированным с помощью способов, описанных в настоящем документе.
18
В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способам синтезирования радиофармацевтического препарата, например, путем реакции предшественника радиофармацевтического препарата с источником визуализирующей части. Как описывается в настоящем документе, в некоторых случаях способ включает использование одной или нескольких добавок (например, солей), которые могут способствовать химической реакции. Способы могут иметь лучшие результаты и могут обеспечить широкое использование синтеза радиофармацевтических препаратов, включая радиофармацевтические препараты, содержащие радиоизотоп (например, F). Радиофармацевтические препараты могут использоваться в качестве датчиков, диагностических инструментов и т.п. Кроме того, способы синтеза для приготовления радиофармацевтического препарата разработаны для использования автоматической системы синтеза при приготовлении и очистке радиофармацевтических препаратов, содержащих радиоизотоп. В некоторых аспектах данное изобретение позволяет приготавливать радиофармацевтические препараты, меченные радиоизотопом, с помощью системы нуклеофильной реакции, включая без ограничения синтез-систему Explora GN или RN (изготовитель: компания Siemens Medical Solutions USA, Inc.), синтез-систему GE-Tracerlab-MX (изготовитель: компания GE Healthcare), синтез-систему Eckert & Zeigler Modular-Lab и т.д., которые обычно имеются на производственных предприятиях, оснащенных ПЭТ.
В некоторых вариантах осуществления предлагаются способы синтезирования предшественника радиофармацевтического препарата, в которых осуществляют реакцию предшественника радиофармацевтического препарата с источником визуализирующей части, чтобы получить радиофармацевтический препарат. Как будет понятно специалистам, преимущественно использовать способы, включающие реакции с высоким выходом и относительно малое количество стадий синтеза и очистки. Соответственно, многие из способов, предусмотренных в настоящем описании для синтезирования предшественника радиофармацевтического препарата, создают предшественник радиофармацевтического препарата при меньшем количестве стадий по сравнению с известным уровнем техники, с большей легкостью синтеза и (или) более высоким выходом.
В некоторых вариантах осуществления предлагаются способы визуализации, включая способы визуализации у субъекта, включающие стадию, на которой субъекту вводят состав (например, содержащий радиофармацевтический препарат 1, описанный в настоящем документе) путем инъекции, вливания или любым способом введения, и стадию, на которой визуализируют область субъекта, представляющую интерес. Интересуемые области могут включать без ограничения сердце, сердечно-сосудистую систему, сосуды сердца, кровеносные сосуды (например, артерии, вены), головной мозг и иные органы. С помощью предлагаемых способов и (или) систем могут визуализировать и обнаруживать интересуемый параметр, такой как кровоток, движение или кровоснабжение сердечных стенок. В некоторых случаях предлагаются оценки кровоснабжения, включая кровоснабжение миокарда.
В том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, термин «радиофармацевтический препарат» относится к любому виду, включающему по меньшей мере один атом или группу атомов, который или которая может создавать поддающийся обнаружению сигнал сам или при воздействии на него внешнего источника энергии (например, электромагнитное излучение, ультразвук и т.д.). Обычно радиофармацевтический препарат могут вводить субъекту, чтобы получить информацию, касающуюся по меньшей мере части субъекта (например, человека). В некоторых случаях радиофармацевтический препарат могут использовать для высвечивания конкретной области субъекта, делающего органы, кровеносные сосуды, ткани и (или) иные части более обнаруживаемыми и более четко визуализированными. За счет повышения обнаруживаемости и (или) качества изображения исследуемого объекта, можно определять присутствие и степень болезни и (или) травмы. Радиофармацевтический препарат может содержать радиоизотоп, предназначенный для визуализации в медицинской радиологии. Один неограничивающий пример радиофармацевтического препарата, именуемый в тексте настоящего описания также радиофармацевтическим препаратом 1, имеет следующую формулу:
.
11
13
18
123
125
99m
95
111
62
64
67
68
18
18
В том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, термин «визуализирующая часть» относится к атому или группе атомов, который или которая может создавать поддающийся обнаружению сигнал сам или при воздействии на него внешнего источника энергии (например, радиофармацевтические препараты, содержащие визуализирующие части, могут позволять обнаруживать, визуализировать и (или) контролировать присутствие и (или) развитие состояния, патологического нарушения и (или) болезни). Радиофармацевтические препараты медицинской радиологии могут включать в качестве визуализирующей части изотопы C, N, F, I, I, Tc, Тс, In, Cu, Cu, Ga и Ga. В некоторых вариантах осуществления визуализирующей частью является изотоп F. Радиофармацевтические препараты на основе F используются для визуализации кислородной недостаточности (гипоксии) и рака (источник: Drugs of Future 2002, 27, 655-667).
18
18
18
18
В некоторых вариантах осуществления соединение (например, радиофармацевтический препарат, вид фторида) может быть изотопически обогащенным фтором-18. «Изотопически обогащенный» относится к составу, содержащему изотопы некоего элемента так, что результирующий изотопный состав отличается от естественного изотопного состава этого элемента. Что касается соединений, предусмотренных в настоящем описании, если конкретное положение атома обозначено как F, следует понимать, что распространенность F в этом положении значительно выше, чем естественная распространенность F, которая практически равна нулю. В некоторых вариантах осуществления фтор, обозначенный как F, может иметь минимальный коэффициент изотопического обогащения примерно 0,01%, примерно 0,05%, примерно 0,1%, примерно 0,2%, примерно 0,3%, примерно 0,4%, примерно 0,5%, примерно 0,75%, примерно 1%, примерно 2%, примерно 3%, примерно 4%, примерно 5%, примерно 10%, примерно 15%, примерно 20%, примерно 30%, примерно 40%, примерно 50%, примерно 60%, примерно 70%, примерно 80%, примерно 90%, примерно 95% или выше. Изотопическое обогащение соединений, предусмотренное в настоящем описании, можно определить с помощью обычных аналитических способов, известных специалисту в данной области, включая масс-спектрометрию и ВЭЖХ.
Примерные способы синтезирования радиофармацевтических препаратов
Предлагаются способы синтезирования радиофармацевтических препаратов. В некоторых случаях радиофармацевтический препарат получают путем реакции предшественника радиофармацевтического препарата с визуализирующей частью, В некоторых вариантах осуществления способ включает стадию, на которой осуществляют реакцию между предшественником радиофармацевтического препарата, содержащим уходящую группу, с источником визуализирующей части (например, с видом фторида).
N
N
Например, визуализирующая часть заменяет уходящую группу посредством реакции замещения, такой как реакция S2 или S1. To есть, во время реакции визуализирующая часть заменяет уходящую группу, тем самым создавая радиофармацевтический препарат.
18
Способы, описанные в настоящем документе, могут использоваться для синтеза самых разнообразных радиофармацевтических препаратов из предшественника радиофармацевтического препарата. Обычно, предшественник радиофармацевтического препарата может содержать по меньшей мере одну уходящую группу, которая может замещаться визуализирующей частью, такой как вид F. Предшественники радиофармацевтических препаратов могут синтезироваться способами, известными специалистам и описанными ниже.
В некоторых вариантах осуществления предшественник радиофармацевтического препарата имеет следующую формулу (I):
,
где:
28
27
2
2
2
J выбирают из группы, состоящей из N(R), S, О, С(=O), С(=O)O, NHCHCHO, связи и C(=O)N(R);
1
6
если присутствует, К выбирают из группы, состоящей из водорода, алкоксиалкила, факультативно замещенного уходящей группой, алкилокси, факультативно замещенного уходящей группой, арила, факультативно замещенного уходящей группой, C-C-алкила, факультативно замещенного уходящей группой, гетероарила, факультативно замещенного уходящей группой, и уходящей группы;
1
6
если присутствует, L выбирают из группы, состоящей из водорода, алкоксиалкила, факультативно замещенного уходящей группой, алкилокси, факультативно замещенного уходящей группой, арила, факультативно замещенного уходящей группой, C-C-алкила, факультативно замещенного уходящей группой, гетероарила, факультативно замещенного уходящей группой, и уходящей группы;
1
6
М выбирают из группы, состоящей из водорода, алкоксиалкила, факультативно замещенного уходящей группой, алкилокси, факультативно замещенного уходящей группой, арила, факультативно замещенного уходящей группой, C-C-алкила, факультативно замещенного уходящей группой, гетероарила, факультативно замещенного уходящей группой, и уходящей группы; или
L и М, вместе с атомом, к которому они прикреплены, могут образовывать трех-, четырех-, пяти- или шестизвенное карбоциклическое кольцо;
Q - гало или галоалкил;
n=0, 1, 2 или 3;
21
22
27
28
1
6
R, R, R, и R выбирают независимо из водорода, C-C-алкила, факультативно замещенного уходящей группой, и уходящей группы;
23
24
25
26
1
6
R, R, R, и R выбирают независимо из водорода, галогена, гидроксила, алкилокси, C-C-алкила, факультативно замещенного уходящей группой, и уходящей группы;
29
1
6
R - C-C-алкил, факультативно замещенный уходящей группой; и
1
6
Y выбирают из группы, состоящей из связи, углерода и кислорода; при условии, что если Y - связь, K и L отсутствуют, и М выбирают из группы, состоящей из арила, факультативно замещенного уходящей группой, и гетероарила, факультативно замещенного уходящей группой; а при условии, что если Y -кислород, K и L отсутствуют, и М выбирают из водорода, алкоксиалкила, факультативно замещенного уходящей группой, арила, факультативно замещенного уходящей группой, C-C-алкила, факультативно замещенного уходящей группой, и гетероарила, факультативно замещенного уходящей группой;
при условии, что по меньшей мере одна уходящая группа присутствует в формуле (I).
В некоторых вариантах осуществления предлагаемый способ включает стадию, на которой приготавливают радиофармацевтический препарат, имеющий следующую формулу (II):
,
где:
28
27
2
2
J выбирают из группы, состоящей из N(R), S, О, С(=O), С(=O)O, NHCHCHO, связи и C(=O)N(R);
1
6
если присутствует, К выбирают из группы, состоящей из водорода, алкоксиалкила факультативно замещенного визуализирующей частью, алкилокси, факультативно замещенного визуализирующей частью, арила, факультативно замещенного визуализирующей частью, C-C-алкила, факультативно замещенного визуализирующей частью, гетероарила, факультативно замещенного визуализирующей частью, и визуализирующей части;
1
6
если присутствует, L выбирают из группы, состоящей из водорода, алкоксиалкила факультативно замещенного визуализирующей частью, алкилокси, факультативно замещенного визуализирующей частью, арила, факультативно замещенного визуализирующей частью, C-C-алкила, факультативно замещенного визуализирующей частью, гетероарила, факультативно замещенного визуализирующей частью, и визуализирующей части;
1
6
М выбирают из группы, состоящей из водорода, алкоксиалкила факультативно замещенного визуализирующей частью, алкилокси, факультативно замещенного визуализирующей частью, арила, факультативно замещенного визуализирующей частью, C-C-алкила, факультативно замещенного визуализирующей частью, гетероарила, факультативно замещенного визуализирующей частью, и визуализирующей части; или
L и М, вместе с атомом, к которому они прикреплены, могут образовывать трех-, четырех-, пяти- или шестизвенное карбоциклическое кольцо;
Q - гало или галоалкил;
n=0, 1,2 или 3;
21
22
27
28
1
6
R, R, R, и R выбирают независимо из водорода, C-C-алкила, факультативно замещенного визуализирующей частью, и визуализирующей части;
23
24
25
26
1
6
R, R, R, и R выбирают независимо из водорода, C-C-алкила, факультативно замещенного визуализирующей частью, и визуализирующей части;
29
1
6
R - C-C-алкил, факультативно замещенный визуализирующей частью; и
1
6
Y выбирают из группы, состоящей из связи, углерода и кислорода; при условии, что если Y - связь, K и L отсутствуют, и М выбирают из группы, состоящей из арила, факультативно замещенного визуализирующей частью, и гетероарила, факультативно замещенного визуализирующей частью; и при условии, что если Y - кислород, K и L отсутствуют, и М выбирают из водорода, алкоксиалкила, факультативно замещенного визуализирующей частью, арила, факультативно замещенного визуализирующей частью, C-C-алкила, факультативно замещенного визуализирующей частью, и гетероарила, факультативно замещенного визуализирующей частью;
18
при условии, что по меньшей мере одна визуализирующая часть присутствует в формуле (II). То есть радиофармацевтический препарат, имеющий формулу (II), получают из предшественника радиофармацевтического препарата, имеющего формулу (I), причем уходящую группу предшественника радиофармацевтического препарата, имеющего формулу (I), заменяют визуализирующей частью. В некоторых вариантах осуществления визуализирующая часть представляет собой F.
27
27
21
22
23
24
25
26
27
29
1
2
1
6
1
6
1
6
1
6
1
6
1
6
В некоторых случаях J выбирают из N(R), S, О, С(=O), С(=O)O, NHCHCHO, связи или C(=O)N(R). В некоторых случаях, если присутствует, К выбирают из водорода, алкоксиалкила, факультативно замещенного уходящей группой, алкилокси, арила, C-C-алкила, факультативно замещенного уходящей группой, гетероарила и уходящей группы. В некоторых случаях если присутствует, L выбирают из водорода, алкоксиалкила, факультативно замещенного уходящей группой, алкилокси, арила, C-C-алкила, факультативно замещенного уходящей группой, гетероарила и уходящей группы. В некоторых случаях М выбирают из водорода, алкоксиалкила, факультативно замещенного уходящей группой, алкилокси, арила, C-C-алкила, факультативно замещенного уходящей группой, гетероарила и уходящей группы. В некоторых случаях L и М, вместе с атомом, к которому они прикреплены, могут образовывать трех- или четырехзвенное карбоциклическое кольцо. В некоторых случаях Q представляет собой гало или галоалкил. В некоторых случаях n=0, 1, 2 или 3. В некоторых случаях R, R, R, R, R, R и R выбирают независимо из водорода, C-C-алкила, факультативно замещенного уходящей группой, и уходящей группы. В некоторых случаях R представляет собой C-C-алкил, факультативно замещенный уходящей группой. В некоторых случаях Y выбирают из связи, углерода и кислород; при условии, что если Y - связь, K и L отсутствуют, и М выбирают из арила и гетероарила; а при условии, что если Y - кислород, K и L отсутствуют, и М выбирают из водорода, алкоксиалкила, факультативно замещенного уходящей группой, арила, C-C-алкила, факультативно замещенного уходящей группой, и гетероарила.
29
29
21
22
23
24
25
26
27
1
6
В некоторых случаях J - это О. В некоторых случаях R - это метил, этил, n-пропил, i-пропил, n-бутил, i-бутил или t-бутил, каждый может быть факультативно замещенным уходящей группой. В одном варианте осуществления R - это t-бутил. В некоторых случаях Q - это хлор-. В некоторых случаях все R, R, R, R, R, R и R - это водород. В некоторых случаях Y - это углерод, K и L - водород, и М - алкоксиалкил, факультативно замещенный уходящей группой, алкилокси, факультативно замещенный уходящей группой, арил, факультативно замещенный уходящей группой, C-C-алкил, факультативно замещенный уходящей группой, гетероарил, факультативно замещенный уходящей группой, или уходящая группа. В некоторых случаях Y - это углерод, K и L - водород, и М - алкилокси, факультативно замещенный уходящей группой.
В некоторых вариантах осуществления предшественник радиофармацевтического препарата имеет следующую формулу:
,
21
22
29
где R, R, R, Q, J и n являются такими, как описано в настоящем документе, и L - уходящая группа.
В некоторых вариантах осуществления радиофармацевтический препарат имеет следующую формулу:
,
m
где R, R, R, Q, J и n являются такими, как описано в настоящем документе, и I - визуализирующая часть.
В некоторых вариантах осуществления предшественник радиофармацевтического препарата имеет следующую формулу:
,
29
где R и Q являются такими, как описано в настоящем документе, и L - уходящая (отщепляемая) группа.
В некоторых вариантах осуществления радиофармацевтический препарат имеет следующую формулу:
,
29
где R и Q являются такими, как описано в настоящем документе, a Im - визуализирующая часть.
В одном наборе вариантов осуществления предшественник радиофармацевтического препарата имеет следующую формулу:
и далее по тексту именуется как предшественник радиофармацевтического препарата 1 (см. фиг.1).
В некоторых случаях радиофармацевтический препарат имеет следующую формулу:
,
и далее по тексту именуется как радиофармацевтический препарат 1 (см. фиг.1).
Другие, не ограничивающие объем настоящего изобретения примеры радиофармацевтических препаратов, которые можно приготовить с помощью предлагаемых способов фторирования, показаны на фиг.10. В некоторых случаях предшественник радиофармацевтического препарата является не солью.
Для синтезирования предшественника радиофармацевтического препарата формулы (I), можно использовать различные способы, включая реакцию этерификации (например, реакцию Мицонобу) между двумя спиртами или между фенолом и спиртом. В некоторых случаях уходящая группа может устанавливаться путем преобразования гидроксильной группы в тозилатную группу или иную уходящую группу, например, путем реакции с p-толуолсульфонатом в присутствии основания (например, ДМАП). Дополнительные способы синтеза радиофармацевтического препарата, имеющего структуру, имеющую формулу (II), или предшественника радиофармацевтического препарата, имеющего структуру, имеющую формулу (I), описаны в международной публикации № WO 2005/079391, содержание которой включается ссылкой в настоящее описание.
В некоторых вариантах осуществления способ синтезирования радиофармацевтического препарата включает стадию, на которой предшественник радиофармацевтического препарата (например, соединение, имеющее формулу (I)) контактируют с видом фторида и солью аммония в условиях, приводящих к тому, что вид фторида заменяет уходящую группу, чтобы получить радиофармацевтический препарат (например, соединение, имеющее формулу (II)), содержащий вид фтора, в котором молярное отношение соли аммония к предшественнику радиофармацевтического препарата менее 1,5:1 или примерно 1:1 или менее (или представляет собой любое отношение, описанное в настоящем документе).
В некоторых вариантах осуществления способ синтезирования радиофармацевтического препарата всключает стадию, на которой предшественник радиофармацевтического препарата (например, соединение, имеющее формулу (I)) контактируют с видом фторида и солью бикарбоната в условиях, приводящих к тому, что вид фторида заменяет уходящую группу, чтобы получить радиофармацевтический препарат (например, соединение, имеющее формулу (II)), содержащий вид фтора, в котором молярное отношение соли бикарбоната к предшественнику радиофармацевтического препарата менее примерно 1,5:1 или равно примерно 1:1 или менее (или представляет собой любое отношение, описанное в настоящем документе).
В некоторых вариантах осуществления способ синтезирования радиофармацевтического препарата включает стадию, на которой предшественник радиофармацевтического препарата (например, соединение, имеющее формулу (I)) контактируют с видом фторида в условиях, приводящих к тому, что вид фторида заменяет уходящую группу, чтобы получить радиофармацевтический препарат (например, соединение, имеющее формулу (II)), содержащий вид фтора, причем контактирование осуществляют при pH ниже 7.
18
В некоторых вариантах осуществления способ мечения изотопом F соединения, имеющего следующую формулу:
,
где:
1
R - алкил, факультативно замещенный;
2
R - водород или галоген; и
3
18
18
R - алкил, замещенный содержащей сульфонат группой, алкокси, замещенный содержащей сульфонат группой, или алкоксиалкил, замещенный содержащей сульфонат группой, включает стадию, на которой осуществляют реакцию этого соединения с видом изотопа F в присутствии соли аммония или соли бикарбоната для получения продукта, содержащего этот вид изотопа F.
В некоторых вариантах осуществления способ производства радиофармацевтического препарата, имеющего следующую формулу:
,
включает следующие стадии
(а) стадию, на которой предшественник тозилата, имеющий следующую формулу:
контактируют с видом фторида, ассоциированным с солью аммония;
(b) стадию, на которой смесь, полученную на стадии (а), нагревают;
(c) стадию, на которой нагретую смесь охлаждают;
2
(d) стадию, на которой в охлажденную смесь добавляют HO;
2
(e) стадию, на которой смесь очищают от гидратированной смеси, полученной на стадии (d), используя ВЭЖХ с элюентом HO/MeCN; и
(f) стадию, на которой элюент разбавляют раствором аскорбиновой кислоты или ее соли.
В некоторых случаях стадия (b) включает подстадию, на которой смесь нагревают до температуры 50-250°C. В некоторых случаях стадия (b) включает подстадию, на которой смесь нагревают в течение менее 5 минут, менее 10 минут, менее 20 минут или менее 30 минут. В некоторых случаях способ включает также:
(g) стадию, на которой элюент, разбавленный на стадии (f), контактируют со смолой С18;
(h) стадию, на которой смолу С18 после контакта промывают раствором аскорбиновой кислоты или ее соли;
(i) стадию, на которой
элюируют из смолы С18 абсолютным этиловым спиртом; и
(j) стадию, на которой элюент, полученный на стадии (i), разбавляют раствором аскорбиновой кислоты или ее соли (например, натриевой соли).
В некоторых случаях способ включает также
(k) стадию, на которой элюент, разбавленный на стадии (j), асептически фильтруют, и
(l) факультативно, стадию, на которой определяют присутствие
в образце асептического фильтрата, полученного на стадии (k).
В некоторых вариантах осуществления радиофармацевтический препарат, имеющий следующую формулу:
изготовлен путем:
(а) контактирования предшественника-тозилата, имеющего следующую формулу:
с безводным видом фторида, ассоциированным с солью аммония;
(b) нагревания смеси, полученной на стадии (а);
(c) охлаждения нагретой смеси;
2
(d) добавления HO в охлажденную смесь;
2
(e) очистки смеси от гидратированной смеси, полученной на стадии (d), с использованием ВЭЖХ с элюентом HO/MeCN; и
(f) разбавления элюента раствором аскорбиновой кислоты или ее соли.
В некоторых случаях стадия (b) включает подстадию, на которой смесь нагревают до температуры 50-250°С. В некоторых случаях стадия нагревания (b) включает подстадию, на которой смесь нагревают в течение менее 5 минут, менее 10 минут, менее 20 минут или менее 30 минут.В некоторых случаях изготовление включает также:
(g) стадию, на которой элюент, разбавленный на стадии (f), контактируют со смолой С18;
(h) стадию, на которой смолу С18 после контакта промывают раствором аскорбиновой кислоты или ее соли;
(i) стадию, на которой
элюируют из смолы С18 абсолютным этиловым спиртом; и
(j) стадию, на которой элюент, полученный на стадии (i), разбавляют раствором аскорбиновой кислоты или ее соли.
В некоторых случаях изготовление включает также:
(k) стадию, на которой элюент, разбавленный на стадии (j), асептически фильтруют, и
(l) факультативно стадию, на которой определяют присутствие
в образце асептического фильтрата, полученного на стадии (k).
В некоторых вариантах осуществления способ для синтезирования фторированного соединения включает стадию, на которой осуществляют реакцию, в присутствии иона карбоната или бикарбоната, (i) предшественника фторированного соединения, содержащего алкоксиалкильную группу, замещенную галогенидом или содержащей сульфонат группой, с (ii) солью, содержащей вид фторида и слабо координирующий катион.
В том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, термину «уходящая группа» дано его обычное значение в области химии органического синтеза, и он относится к атому или группе атомов, который или которая могут замещаться нуклеофилом. Примеры подходящих уходящих групп включают без ограничения галогениды (такие, как хлорид, бромид или иодид), алкоксикарбонилокси, арилоксикарбонилокси, алкансульфонилокси, аренсульфонилокси, алкил-карбонилокси (например, ацетокси), арилкарбонилокси, арилокси, метоокси, N,O-диметилгидроксиламино, пиксил, галоформаты и т.п. В некоторых случаях уходящая группа представляет собой сложный эфир сульфоновой кислоты, такой как толуолсульфонат (тозилат, TsO), метансульфонат (мезилат, MsO) или трифторметансульфонат (трифлат, ТЮ). В некоторых случаях уходящая группа может быть бросилатом, таким как p-бромбензолсульфонил. В некоторых случаях уходящая группа может быть носилатом, таким как 2-нитробензолсульфонил. Кроме того, уходящая группа может быть фосфиноксидом (например, полученным во время реакции Мицунобу) или внутренней уходящей группой, такой как эпоксид или циклический сульфат. В некоторых вариантах осуществления уходящая группа представляет собой содержащую сульфонат группу. В некоторых вариантах осуществления уходящая группа представляет собой тозилатную группу.
18
18
18
N
N
В определенных вариантах осуществления предлагаются способы синтезирования радиофармацевтического препарата, содержащего галоген. Например, способ может включать реакцию галогенирования. В некоторых вариантах предлагаются осуществления способы синтезирования радиофармацевтического препарата, содержащего фторид (например, обогащенный изотопом F). Способ включает стадию, на которой предшественник радиофармацевтического препарата контактируют с источником фторида в условиях, приводящих к тому, что фторид заменяет уходящую группу предшественника, чтобы получить радиофармацевтический препарат, содержащий вид фторида. В определенных вариантах осуществления способ включает стадию, на которой осуществляют реакцию нуклеофильного фторирования. То есть осуществляют реакцию предшественника радиофармацевтического препарата, содержащего уходящую группу, в присутствии вида фторида, и при этом путем замещения S2 или S1 уходящей группы видом фторида получают радиофармацевтический препарат. В некоторых вариантах осуществления вид фторида обогащен изотопом F. На фиг.1 показан иллюстративный пример, в котором предшественник радиофармацевтического препарата 1 обработан видом F, чтобы получить радиофармацевтический препарат 1 путем реакции замещения.
18
В некоторых вариантах осуществления в реакционную смесь предшественника радиофармацевтического препарата и вида фторида могут вводить одну или несколько добавок. Добавка может в некоторых случаях способствовать реакции между предшественником радиофармацевтического препарата и видом фторида и (или) может помогать стабилизации радиофармацевтического препарата. Например, вид фторида может иметь относительно низкую реакционную способность (например, нуклеофильность), и добавление добавки может усилить реакционную способность вида фторида. Как один иллюстративный вариант осуществления, вид фтора может представлять собой отрицательно заряженный ион фторида (например, обогащенный изотопно ион F), и добавку могут использовать для связи с любыми положительно заряженными противоионами, присутствующими в реакционной смеси, тем самым усиливая реакционную способность иона фторида. В некоторых вариантах осуществления добавки могут уменьшить скорость нежелательных побочных реакций, как описано ниже.
В некоторых случаях добавку могут объединять с видом фторида до контакта последнего с предшественником радиофармацевтического препарата. Например, в определенных вариантах осуществления приготавливают раствор, содержащий вид фторида и добавку, и этот раствор добавляют в предшественник радиофармацевтического препарата. В других вариантах осуществления приготавливают твердое вещество, содержащее вид фторида и добавку, и полученное твердое вещество контактируют с предшественником радиофармацевтического препарата. В некоторых вариантах осуществления вид фторида адсорбируют на твердофазный носитель (например, анионообменная колонна), и раствор, содержащий добавку, используют для элюирования вида фторида с твердофазного носителя. Элюированный раствор затем контактируют с предшественником радиофармацевтического препарата или концентрируют, чтобы получить твердое вещество, которое затем контактируют с предшественником радиофармацевтического препарата.
3
3
3
4
3
4
3
4
3
4
3
4
3
4
3
4
3
4
3
В некоторых вариантах осуществления добавкой является соль бикарбоната. В определенных вариантах осуществления установлено, что замещение соли карбоната солью бикарбоната (например, KHCO) приводит к значительному повышению как эффективности фторирования, так и целостности исходного материала. В том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, термин "соль бикарбоната" относится к соли, содержащей ион бикарбоната или карбоната водорода (ион HCO’). Солью бикарбоната может быть бикарбонат металла, например, бикарбонат натрия, бикарбонат кальция, бикарбонат калия, бикарбонат магния и т.п. В некоторых вариантах осуществления солью бикарбоната является бикарбонат калия (KHCO). В некоторых вариантах осуществления соль бикарбоната содержит противоион не металла, например, бикарбонат аммония. Например, солью бикарбоната может быть соль бикарбоната тетраалкиламмония, имеющая формулу RNHCO, где R - алкил. В некоторых вариантах осуществления R может быть низшим алкилом, таким как метил, этил, пропил, бутил, пентил, гексил и т.п. В некоторых вариантах осуществления соль аммония - это EtNHCO. В других вариантах осуществления соль - это MeNHCO, i-PrNHCO, n-PrNHCO, n-BuNHCO, i-BuNHCO или t-BuNHCO.
2
3
3
18
Как подробнее описано в примере 14, считается, что условия реакции, обеспечивающие более высокие дифференциальные скорости фторирования, которые дадут в результате более эффективный и хемоселективный процесс; то есть будут получены меньшая скорость гидролиза или более высокая скорость фторирования. Исследования, описанные в настоящем документе, выявили, что хотя и требующийся для анионного обмена, карбонат калия (KCO) мало способствует усилению фторирования по сравнению с исходными уровнями и играет в реакции фторирования, главным образом, отрицательную роль. В отличие от карбоната калия, добавление гиброкарбоната калия KHCO вызывало заметное увеличение фторирования в тех же пределах концентрации, в то время как пути разложения оставались слабо дифференцированными. Эти факты, в сочетании с наблюдением, что обмен [F]NaF с катионами тетраалкиламмония может непосредственно создать высокоактивный источник нуклеофильного фторида, привели к исследованию ряда солей в попытке идентифицировать соответствующие воздействия противоионов, повышающие скорость фторирования.
Комплексный анализ солей аммония выявил резкое повышение эффективности фторирования в присутствии аниона бикарбоната (например, см. таблицу 1); в ряду метил → этил → бутил наблюдалась лишь умеренная зависимость от размера заместителя алкила (например, пример 14).
Последующая оптимизация стехиометрии соли выявила, что такие низкие, как 25 мол. % бикарбоната тетраалкиламмония к предшественнику радиофармацевтического препарата (например, 0,25:1), приводили к почти полному преобразованию предшественника радиофармацевтического препарата в радиофармацевтический препарат; опять-таки, при повышении концентрации основания происходило непроизводительное потребление исходного материала, выявляя диапазон оптимальной стехиометрии для измененных условий реакции.
Результаты связанных исследований, направленных на определение оптимальной концентрации предшественника, выявили пороговую концентрацию.
2
3

Это сочетание реагентов продемонстрировало также быстрое преобразование и значительно улучшенную хемоселективность в сторону фторирования по сравнению со способом с использованием KCO/Kryptofix 222. Фактически более детальная оценка сырых реакционных смесей выявила резкое снижение общих скоростей разложения, о чем свидетельствовало отсутствие гидролитических примесей (например, как описано в примере 14) - результат, который можно отнести к более низкому pH раствора в отсутствие Kryptofix 222 (5-6 по сравнению с 9-10).
2
3
2
4
В некоторых вариантах осуществления добавкой является соль, содержащая катион, образующий слабо координирующую соль с видом фторида. В том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, выражение «катион, образующий слабо координирующую соль с видом фторида» означает катион, делающий вид фторида реакционноспособным в реакции фторирования. Например, катион может не сильно связываться с видом фторида, позволяя виду фторида действовать в реакции нуклеофильного фторирования как нуклеофил. Специалисты смогут выбрать соответствующий катион, который будет походящим в качестве слабо координирующего противоиона для вида фторида. Например, катион может иметь относительно большой атомный радиус и (или) может представлять собой слабое основание Льюиса. В некоторых случаях катион может выбираться липофильным. В некоторых случаях катион может содержать одну или несколько алкильных групп. Примеры слабо координирующих катионов включают ионы цезия, ионы аммония и т.п. Примеры слабо координирующих катионов включают слабо координирующие соли гексаметилпиперидиния, S(NMe), P(NMe), соли тетраалкилфосфония, соли тетраарилфосфония, (например, тетрафенилфосфоний), гексакис(диметиламино)дифосфазен, трис(диметиламино)сульфоний и т.д.
4
В некоторых вариантах осуществления добавкой является соль аммония, т.е. соль, содержащая замещенный или незамещенный ион аммония. В некоторых случаях ион аммония представляет собой слабо координирующий катион. В некоторых случаях соль аммония имеет формулу RNX, где каждый R может быть одним и тем же или различным, и это алкил, гетероалкил, арил, гетероарил или гетероциклический, каждый факультативно замещенный, и Х представляет собой отрицательно заряженный противоион. В некоторых случаях R - алкил, гетероалкил, арил, гетероарил или гетероциклический, каждый факультативно замещенный. Соль аммония может включать широкий диапазон отрицательно заряженных противоионов, включая галогениды, карбонаты, бикарбонаты и т.п. Примеры солей аммония включают без ограничения соли бикарбоната аммония, соли гидроксида аммония, соли ацетата аммония, соли лактата аммония, соли трифторацетата аммония, соли метансульфоната аммония, соли p-толуолсульфоната аммония, соли нитрата аммония, соли галогенида аммония (например, соли иодида аммония), соли бисульфата аммония и т.п.
4
3
1
6
В одном наборе вариантов осуществления соль аммония представляет собой соль тетраалкиламмония, например, соль бикарбоната тетраалкиламмония. Например, соль аммония может иметь формулу RNHCO, где каждый R является независимым алкилом. В некоторых случаях R является факультативно замещенным. В некоторых вариантах осуществления алкильная группа является низшей C-C-алкильной группой. В некоторых вариантах осуществления соль тетраалкиламмония является цепочной солью тетраалкиламмония.
Соляная добавка (например, соль бикарбоната и (или) соль аммония) может использоваться в реакции так, что молярное отношение соляной добавки к предшественнику радиофармацевтического препарата менее примерно 1,5:1. В некоторых случаях молярное отношение равно примерно 1,5:1 или менее, примерно 1,4:1 или менее, примерно 1,3:1 или менее, примерно 1,25:1 или менее, примерно 1,2:1 или менее, примерно 1,1:1 или менее, примерно 1:1 или менее, примерно 0,75:1 или менее, примерно 0,5:1 или менее, примерно 0,25:1 или менее, примерно 0,1:1 или менее или примерно 0,05:1 или менее. В некоторых случаях это отношение более чем примерно 0,05:1, более чем примерно 0,01:1 или более чем примерно 0,25:1. В некоторых вариантах осуществления молярное отношение соляной добавки к предшественнику радиофармацевтического препарата равно примерно 0,5:1 - примерно 1:1 или примерно 0,25:1 - примерно 1:1 или примерно 0,25:1 - примерно 0,75:1, примерно 1,49:1 - примерно 0,05:1 или между примерно 1,4:1 и примерно 0,25:1 или между примерно 0,25:1 и примерно 1,4:1 или между примерно 0,25:1 и примерно 1,25:1.
Не желая углубляться в теорию, отмечается, что использование солей бикарбоната и аммония может помочь уменьшить скорость конкурирующих реакций, таких как гидролиз, при нуклефильном фторировании предшественника радиофармацевтического препарата.

В некоторых вариантах осуществления добавка может использоваться в сочетании с видом, способном повысить реакционную способность вида фторида или иным образом обеспечить преобразование предшественника радиофармацевтического препарата в радиофармацевтический препарат. Например, вид может быть соединением, способным хелатировать один или несколько ионов (например, ионов металлов), которые могут присутствовать в реакционной смеси. Не желаяуглубляться в теорию, отмечается, что вид может использоваться, чтобы хелатировать противоион в вид фторида, такой как ион калия, тем самым повышая реакционную способность (например, нуклеофильность) вид фторида. В некоторых вариантах осуществления добавка используется в сочетании с мультидентантным лигандом, таким как краун-эфир (макроциклический эфир) или криптанд, способным хелатировать ион металла. Мультидентантный лиганд (например, криптанд) может выбираться в зависимости от иона металла, который необходимо хелатировать. Мультидентантный лиганд может представлять собой, например, 4,7,13,16,21,24-гексаокса-1,10-диазабицикло[8,8,8]-гексакозан (например, Kryptofix 222). Специалистам будут известны и другие криптанды.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления, предлагается использование соли бикарбоната в сочетании с 4,7,13,16,21,24-гексаокса-1,10-диазабицикло[8,8,8]-гексакозаном. В одном конкретном варианте осуществления бикарбонат калия может использоваться в сочетании с 4,7,13,16,21,24-гексаокса-1,10-диазабицикло[8,8,8]-гексакозаном.
В еще одном наборе вариантов осуществления может оказаться преимущественным использовать способы, описанные в настоящем документе, в отсутствие криптанда. Термину «криптанд» дается его обычное значение в данной области, и он означает би- или полициклический мультидентантный лиганд для катиона. Например, способ можно осуществлять, используя соль аммония, в отсутствие криптанда (например, такого, как 4,7,13,16,21,24-гексаокса- 1,10-диазабицикло[8,8,8]-гексакозан).
В еще одном наборе вариантов осуществления способ осуществляют в отсутствие соли карбоната.
В некоторых вариантах осуществления использование соляной добавки в реакции повышает выход примерно на 10%, примерно на 20%, примерно на 30%, примерно на 40%, примерно на 50%, примерно на 60%, примерно на 70%, примерно на 80%, примерно на 90%, примерно на 100%, примерно на 200%, примерно на 300%, примерно на 400%, примерно на 500% или более по сравнению с проведением реакции практически в тех же условиях, но в отсутствие соляной добавки.
Специалисты смогут выбрать и (или) определить соответствующий набор условий реакции (например, концентрация, температура, давление, время реакции, растворители и т.д.), подходящий для использования в конкретном случае применения. Радиофармацевтический препарат может проходить дальнейшую обработку с использованием одного или нескольких методов очистки и может факультативно объединяться с дополнительными компонентами, такими как стабилизатор.
18
18
18
18
18
18
18
18
18
18
2
2
2
3
4
3
Специалисты смогут выбрать источник вида фторида, подходящий для использования в способах, описанных в настоящем документе. Термин "вид фторида" в том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, означает атом фторида или группу атомов, содержащую по меньшей мере один атом фторида, причем атом фторида способен реагировать с другим соединением (например, предшественником радиофармацевтического препарата). В некоторых вариантах осуществления изотопически обогащенный вид F могут получать путем ядерной реакции O(p,n)F из бомбардировки протонами [O]HO в циклотроне. Способ может включать стадию, на которой раствор вида F обрабатывают для удаления любых примесей, таких как не прореагировавшая [O]HO. Например, раствор вида F могут профильтровать через анионообменную колонну, в которой вид F задерживается на матрице катионной смолы, [O]HO элюируется. Затем вид F удаляют путем промывки анионообменной колонну различными смесями растворителей и факультативных добавок (например, соляных добавок), получая раствор, F. В некоторых случаях анионообменную колонну промывают водным раствором соли, такой как KHCO или EtKHCO.
18
18
18
В некоторых случаях раствор, содержащий F, перед реакцией с предшественником радиофармацевтического препарата объединяют с дополнительными компонентами. Например, один или несколько растворителей могут добавлять, чтобы разбавить раствор, содержащий F, до выбранной концентрации. В одном наборе вариантов осуществления раствор, содержащий F, разбавляют ацетонитрилом.
18
18
18
18
18
18
18
18
18
18
4
В некоторых случаях раствор, содержащий F, могут концентрировать до высыхания путем воздействия высокой температуры и (или) сниженного давления, чтобы получить безводное твердое вещество, содержащее F. В некоторых вариантах осуществления твердое вещество, содержащее F, может дополнительно содержать одну или несколько добавок (например, соляные добавки). Химический состав твердого вещества, содержащего F, может зависеть от количества и вида добавок, использованных при приготовлении раствора, содержащего F. Например, для элюирования вида F из анионообменной колонны может использоваться раствор бикарбоната калия, что дает в результате содержащее F твердое вещество, содержащее [F]KF. В еще одном примере для элюирования вида F из анионообменной колонны может использоваться раствор бикарбоната аммония, что дает в результате содержащее F твердое вещество, содержащее [F]EtNF.
18
В некоторых случаях раствор, содержащий вид F, нагревают до температуры в пределах от комнатной температуры примерно до 200°С. В некоторых вариантах осуществления этот раствор нагревают до температуры в пределах 90-120°С. В некоторых случаях этот раствор нагревают до температуры примерно 75°С, примерно 85°С, примерно 95°С, примерно 105°С, примерно 115°С, примерно 125°С или выше. В некоторых случаях раствор помещают в условия пониженного давления примерно 100 мм рт.ст., примерно 125 мм рт.ст., примерно 150 мм рт.ст., примерно 175 мм рт.ст., примерно 200 мм рт.ст., примерно 225 мм рт.ст., примерно 250 мм рт.ст., примерно 275 мм рт.ст., примерно 300 мм рт.ст., примерно 325 мм рт.ст., примерно 350 мм рт.ст., примерно 375 мм рт.ст., примерно 400 мм рт.ст. или выше. В некоторых случаях раствор помещают в условия пониженного давления примерно 100 мбар, примерно 125 мбар, примерно 150 мбар, примерно 175 мбар, примерно 200 мбар, примерно 225 мбар, примерно 250 мбар, примерно 275 мбар, примерно 280 мбар, примерно 300 мбар, примерно 325 мбар, примерно 350 мбар, примерно 375 мбар, примерно 400 мбар, примерно 450 мбар, примерно 500 мбар или выше. Специалисты смогут выбрать и (или) определить условия, подходящие для конкретной реакции. В некоторых вариантах осуществления раствор концентрируют до высыхания под давлением примерно 150 мм рт.ст. и при температуре примерно 115°С. В некоторых вариантах осуществления раствор концентрируют до высыхания под давлением примерно 375 мм рт.ст. и при температуре примерно 115°С. В некоторых вариантах осуществления раствор концентрируют до сухости под давлением примерно 400 мбар и при температуре примерно 110-150°С. В некоторых вариантах осуществления раствор концентрируют до сухости под давлением примерно 280 мбар и при температуре примерно 95-115°С.
18
18
Вид фторида и (или) добавку, если присутствует, затем контактируют с предшественником радиофармацевтического препарата в условиях, приводящих к преобразованию предшественника радиофармацевтического препарата в продукт - радиофармацевтический препарат посредством нуклефильного фторирования. Специалисты смогут выбрать условия, походящие для использования в конкретной реакции. Например, отношение вида фторида к предшественнику радиофармацевтического препарата может выбираться примерно 1:10000 или более, примерно 1:5000 или более, примерно 1:3000 или более, примерно 1:2000 или более, 1:1000 или более, 1:500 или более, 1:100 или более, 1:50 или более, 1:10 или более, 1:5 или более или, в некоторых случаях 1:1 или более. В некоторых вариантах осуществления вид фторида может присутствовать в количестве примерно 10 мол. %, или примерно 5 мол. %, или примерно 3 мол. %, или примерно 2 мол. %, или примерно 1 мол. %, или примерно 0,5 мол. %, или примерно 0,1 мол. %, или примерно 0,05 мол. %, или примерно 0,01 мол. % относительно количества предшественника радиофармацевтического препарата. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере предусмотренный вид фторида обогащен в части F. Например, отношение вида F к предшественнику радиофармацевтического препарата может выбираться равным примерно 1:1000000 или более, или примерно 1:500000 или более, или примерно 1:250000 или более, или примерно 1:100 ООО или более, или примерно 1:50000 или более, или примерно 1:25000 или более, или примерно 1:10000 или более, примерно 1:5000 или более, примерно 1:3000 или более, примерно 1:2000 или более, 1:1000 или более, 1:500 или более, 1:100 или более, 1:50 или более, 1:10 или более, 1:5 или более, или, в некоторых случаях 1:1 или более.
В некоторых вариантах осуществления реакцию нуклефильного фторирования проводят в присутствии одного или нескольких растворителей, например, органических растворителей, неорганического растворителя (например, водного растворителя) или их сочетания. В некоторых случаях растворитель представляет собой полярный растворитель или неполярный растворитель. В некоторых вариантах осуществления растворитель представляет собой водный раствор, такой как вода. Растворитель содержит по меньшей мере примерно 0,001% воды, по меньшей мере примерно 0,01% воды, по меньшей мере примерно 0,1% воды, по меньшей мере примерно 1% воды, по меньшей мере примерно 5%, по меньшей мере примерно 10%, по меньшей мере примерно 20% воды, по меньшей мере примерно 30% воды, по меньшей мере примерно 40% воды, по меньшей мере примерно 50% воды или более. В некоторых случаях растворитель может содержать примерно 0,1-100% воды, примерно 1% - примерно 90%, примерно 1% - примерно 70%, примерно 1% - примерно 50% или примерно 10% - примерно 50%. В некоторых случаях растворитель содержит не более 10% воды, 5% воды, 4% воды, 3% воды, 2% воды, 1% воды или 0,5% воды. В некоторых случаях растворитель содержит примерно 0,01% - примерно 5% воды или примерно 0,01% - примерно 2% воды или примерно 0,1% - примерно 0,2% воды.
Другие не ограничивающие объем настоящего изобретения примеры растворителей, которые могут использоваться в предлагаемых способах, включают без ограничения негалогенированные углеводородные растворители (например, пентан, гексан, гептан, циклогексан и т.д.), галогенированные углеводородные растворители (например, дихлорметан, хлороформ, фторбензол, трифторметилбензол и т.д.), ароматические углеводородные растворители (например, толуол, бензол, ксилол и т.д.), эфирные растворители (например, этилацетат и т.д.), эфирные растворители (например, тетрагидрофуран, диоксан, диэтиловый эфир, диметоксиэтан и т.д.) и спиртовые растворители (например, этанол, метанол, пропанол, изопропанол и т.д.). Другие не ограничивающие объем настоящего изобретения примеры растворителей включают ацетон, уксусную кислоту, муравьиную кислоту, диметилсульфоксид, диметилформамид, ацетонитрил и пиридин. В некоторых вариантах осуществления реакцию осуществляют в полярном растворителе, таком как ацетонитрил.
18
18
В одном наборе вариантов осуществления безводное твердое вещество, содержащее F, факультативно содержащее добавку, могут контактировать с раствором предшественника радиофармацевтического препарата (например, предшественника-тозилата), и полученный раствор нагревают до повышенной температуры в течение выбранного периода времени. Этим раствором может быть, например, раствор ацетонитрила. В других вариантах осуществления раствор вида F и добавки, если присутствует, контактируют с твердым предшественником радиофармацевтического препарата или раствором предшественника радиофармацевтического препарата.
Некоторые варианты осуществления включают стадию, на которой предшественник радиофармацевтического препарата контактирую с видом фторида в растворе, имеющем pH ниже примерно 7, ниже примерно 6 или ниже примерно 5. В некоторых случаях раствор имеет pH между примерно 5 и примерно 6, или между примерно 5 и примерно 7, или между примерно 4 и примерно 7.
18
В некоторых случаях раствор, содержащий вид F, предшественник радиофармацевтического препарата и, факультативно, добавку, нагревают при повышенной температуре в течение определенного периода времени. Например, раствор могут нагревать до температуры примерно 50°С, примерно 60°С, примерно 70°С, примерно 80°С, примерно 90°С, примерно 100°С, примерно 110°С, примерно 120°С, 150°С, примерно 170°С, примерно 200°С, примерно 225°С, примерно 250°С или выше в течение периода 5 минут или менее, 10 минут или менее, 20 минут или менее, 30 минут или менее. Следует понимать, что можно использовать и другие температуры и продолжительности реакции. По завершении реакции реакционную смесь затем охлаждают (например, до комнатной температуры) и факультативно разбавляют растворителем, таким как вода.
По завершении реакции фторирования полученный радиофармацевтический препарат факультативно подвергают одной или нескольким стадиям очистки. В некоторых случаях синтез, очистку и (или) приготовление состава радиофармацевтического препарата (например, соединения, имеющего формулу (II)) могут осуществлять с помощью автоматизированной реакционной системы, содержащей кассету, причем кассета может содержать модуль синтеза, модуль очистки и (или) модуль приготовления состава. Автоматизированные реакционные системы и кассеты описываются в настоящем документе.
Очистку и изоляцию могут осуществлять с помощью способов, известных специалистам, включая методы сепарации, подобные хроматографии, или сочетания различных известных методов сепарации, например, экстракции, дистилляция и кристаллизация. В одном варианте осуществления для получения продукта используют высокоэффективную жидкостную хроматографию (ВЭЖХ) с растворителем или смесью растворителей в качестве элюента. В некоторых случаях элюент включает смесь воды и ацетонитрила, такую как смесь воды и ацетонитрила в соотношении 45:55. Содержание воды в элюенте может варьировать, например, примерно от 1% примерно до 50%. В некоторых случаях ВЭЖХ могут проводить с использованием колонки С18.

Продукт могут дополнительно обрабатывать с использованием дополнительных методов очистки, таких как фильтрование. В некоторых случаях радиофармацевтический препарат могут очищать, используя ВЭЖХ, чтобы получить раствор подвижной фазы ВЭЖХ и радиофармацевтического препарата. Подвижную фазу ВЭЖХ могут впоследствии заменять раствором аскорбиновой кислоты или ее соли и раствор этанола путем фильтрования через смолу С-18 (например, картридж С18 Sep-Pak). В некоторых вариантах осуществления раствор подвижной фазы ВЭЖХ и радиофармацевтического препарата фильтруют через смолу С-18, причем остатки радиофармацевтического препарата на смоле и другие компоненты, такие как ацетонитрил и (или) иные растворители или компоненты, удаляют путем элюирования. Смолу С-18 могут дополнительно промывать раствором аскорбиновой кислоты или ее соли, а фильтрат выбрасывать. Для получения очищенного радиофармацевтического препарата смолу С-18 промывают растворителем, таким как этанол, и полученный раствор факультативно дополнительно разбавляют раствором аскорбиновой кислоты или ее соли, как описано в настоящем документе.
Факультативно, полученный продукт объединяют с одним или несколькими стабилизаторами, такими как аскорбиновая кислота или ее соль. Например, раствор, содержащий очищенный радиофармацевтический препарат, могут дополнительно разбавлять раствором аскорбиновой кислоты или ее соли. Как описано в настоящем документе, состав могут приготавливать с помощью автоматизированной реакционной системы, содержащей кассету.
В некоторых случаях раствор, содержащий продукт - радиофармацевтический препарат, могут стерильно фильтровать (например, используя стерилизующий фильтр диаметром 13 мм Millipore, Millex PVDF 0,22 мкм) в стерильный сосуд для продукта. Стерильный сосуд для продукта может представлять собой имеющий в продаже предварительно стерилизованный модуль, который не открывают на протяжении технологического процесса, поскольку любые радиофармацевтические препараты (или иные компоненты) могут до использования вводить асептически через мембранный разделительный элемент. Специалисты смогут выбрать подходящие сосуды и технологические компоненты, включая имеющиеся в продаже предварительно стерилизованные модули, содержащие мембранный вентиляционный фильтр с размером пор 0,22 мкм и шприцы для отбора проб для контроля качества.
После асептическго фильтрования отдельные дозы могут помещать в шприцы, этикетировать и отправлять в клинику. Методы введения доз, наборы, кассеты, способы и системы (например, автоматизированные реакционные системы) для синтеза радиофармацевтического препарата, и методы исследований описаны в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления продукт дозируют в шприц объемом 3 или 5 мл и этикетируют для дистрибуции. Этикетки могут готовить в лаборатории ядерной фармации и наносить на оболочку шприца и транспортную тару. В транспортной таре могут бытьдополнительные этикетки для включения в учетную документацию клиники.
Радиофармацевтические препараты могут использовать в способе визуализации, включая способы визуализации пациента, включающем стадию, на которой пациенту путем инъекции, вливания или любым иным способом вводят радиофармацевтический препарат, и стадию, на которой визуализируют область пациента, как описано в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления визуализируют часть сердца пациента.
Типичные способы синтеза предшественников радиофармацевтических препаратов
18
Кроме того, предлагаются способы синтезирования предшественников радиофармацевтических препаратов и их промежуточных продуктов. В некоторых случаях способы синтезирования предшественника радиофармацевтического препарата (например, соединения, имеющего формулу (I)) обладают повышенными выходами и (или) могут обеспечить синтез в больших объемах предшественников радиофармацевтических препаратов и (или) их промежуточных продуктов. Некоторые варианты осуществления обеспечивают способность синтезировать требуемый продукт без необходимости в очистке, такой как хроматография, которая может отнимать много времени и (или) средств с потерей продукта. Как уже отмечалось, на фиг.1 приведен иллюстративный пример предшественника радиофармацевтического препарата, который использовался при синтезе радиофармацевтического препарата для визуализации кровоснабжения миокарда. Уходящую группу (т.е. тозилатную группу) замещают визуализирующей частью, например, F, как описано в настоящем документе, тем самым создавая радиофармацевтический препарат.
a
b
a
b
В некоторых вариантах осуществления предшественник радиофармацевтического препарата получают путем реакции, в которой образуется связь между гетероатомом и алкилом, гетероалкилом, арилом или гетероарильной группой. Например, реакция может быть реакцией алкилирования, такой как реакция этерификации. В некоторых вариантах осуществления реакция включает содержащий гидроксил нуклеофильный вид, реагирующий с электрофильным видом с образованием простой эфирной связи. В том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, термину «простой эфир» или «простая эфирная связь» дано его обычное значение в этой области, и он означает группу R-O-R где R и R могут быть одним и тем же или различным и представляют собой алкил, гетероалкил, арил или гетероарил, любой из которых может быть замещенным. Например, реакция может включать нуклеофильное добавление атома кислорода содержащего гидроксил вида электрофильному виду. В некоторых вариантах осуществления реакция может включать связывание двух спиртов путем, например, реакции Мицунобу.
В некоторых случаях реакция этерификации включает образование связи между атомом кислорода и алкилом, арилом, гетероалкилом, гетероарилом, карбоциклической или гетероциклической группой. На фиг.3 показан иллюстративный вариант осуществления реакции этерификации между бензолдиметанолом 12 и дихлорпиридазиноном 11 для получения бензилового спирта 13. В другом варианте осуществления на фиг.4 показана реакция этерификации между гидроксихлорпиридазиноном 17 и метил-4-бромметилбензоатом для получения сложного эфира пиридазинона 18.
В некоторых вариантах осуществления предлагаемый способ включает стадию, на которой осуществляют реакцию соединения, имеющего следующую формулу (III):
,
где:
W - алкил или гетероалкил, факультативно замещенный;
1
R - алкил, факультативно замещенный;
2
R - водород или галогенид;
3
каждый R может быть одним и тем же или различным и представляет собой алкил, факультативно замещенный уходящей группой, или гетероалкил, факультативно замещенный уходящей группой; и
n=1, 2, 3, 4 или 5;
3
с нуклеофилом, в которой нуклеофилом замещают уходящую группу, чтобы получить продукт. Например, в качестве нуклеофила могут использовать этиленгликоль, и реакцию этерификации могут осуществлять, как описано в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления реакцию проводят в присутствии основания, такого как t-бутоксид калия или гидроксид калия. В некоторых случаях R - алкил, замещенный уходящей группой, и (или) n=1. В некоторых вариантах осуществления соединение, имеющее формулу (III), имеет следующую структуру:
,
где уходящая группа - Br, а продукт реакции имеет следующую формулу:
.
1
2
где R и R являются такими, как определено в настоящем документе.
В некоторых случаях соединение, имеющее формулу (III), имеет следующую структуру:
и продукт реакции этерификации имеет следующую формулу:
3
2
В некоторых случаях соединение, имеющее формулу (III), может действовать как нуклеофил и может реагировать с электрофилом для получения продукта. Например, R может быть -CHOH, а электрофил может быть этиленоксидом.
В некоторых вариантах осуществления способ включает стадию, на которой осуществляют реакцию соединения, имеющего следующую формулу (IV):
где:
1
R - алкил, факультативно замещенный;
2
R - водород или галогенид;
W - алкил или гетероалкил, факультативно замещенный;
4
каждый R может быть одним и тем же или различным и представляет собой алкил, факультативно замещенный гидроксилом, или гетероалкил, факультативно замещенный гидроксилом; и
n=1, 2, 3, 4 или 5;
4
с реагентом, причем гидроксильную группу замещают частью реагента, чтобы получить уходящую группу, ассоциированную с соединением. В некоторых случаях R представляет собой алкил, замещенный гидроксилом, и (или) n=1. В некоторых вариантах осуществления реагирование соединения, имеющего формулу IV, включает подвергание воздействию реагента галогенирования, такого как трибромид фосфора, дибромид пиридиния или сочетание тетрабромида углерода и трифенилфосфина. В некоторых вариантах осуществления в качестве реагента галогенирования используют трибромид фосфора.
2
1
2
4
В некоторых вариантах осуществления W - это -O(СН)-; R - t-бутил; R - хлорид, и R - алкил, замещенный гидроксилом. В некоторых случаях n=1.
В некоторых вариантах осуществления соединение, имеющее формулу (IV), имеет следующую структуру:
,
и продукт имеет следующую структуру:
.
В некоторых вариантах осуществления соединение, имеющее формулу (IV), имеет следующую структуру:
,
и продукт имеет следующую структуру:
В некоторых случаях предлагается способ синтезирования соединения, имеющего формулу (IV). В некоторых случаях способ включать стадию, на которой синтезируют соединение, имеющее формулу (IV), посредством реакции этерификации между соединениями, имеющими формулы (IVa) и (IVb):
и
где:
1
R - алкил, факультативно замещенный;
2
R - водород или галогенид;
m=1, 2, 3, 4 или 5 или более;
5
R - гидроксил или галогенид; и
6
7
каждый R и R может быть одним и тем же или различным и представляют собой алкил, гетероалкил или ацильную группу, каждый или каждая факультативно замещенные,
5
6
7
5
6
7
причем если R - гидроксил, по меньшей мере один из R и Rпредставляет собой уходящую группу или часть, которая может замещаться уходящей группой (например, гидроксилом), или если R - галогенид, по меньшей мере один из R и R представляет собой гидроксил.
В некоторых случаях соединение имеющее формулу (IVa) имеет следующую структуру:
5
где R является таким, как описано в настоящем документе.
В одном наборе вариантов осуществления соединение, имеющее формулу (II), синтезируют реакцией этерификации между соединениями, имеющими формулы (IVa) и (IVd):
и
где:
1
R - алкил, факультативно замещенный;
2
R - водород или галогенид;
5
R - гидроксил или галогенид; и
6
7
R и R могут быть одними и теми же или различными и представляют собой алкил, гетероалкил или карбонильную группу, каждый или каждая факультативно замещенные,
5
6
7
5
6
7
5
6
7
5
6
7
Причем если R - гидроксил, по меньшей мере один из R и R представляет собой уходящую группу, или если R - галогенид, по меньшей мере один из R и R представляет собой гидроксил. В одном наборе вариантов осуществления R - гидроксил, R - карбонильная группа, и R - замещенный алкил. В некоторых случаях R - гидроксил, R - сложный эфир, и R - алкил, замещенный уходящей группой.
В некоторых случаях соединение, имеющее формулу (IVa), имеет следующую структуру:
.
5
где R является таким, как определено в настоящем документе.
Реакцию этерификации могут проводить, как описано в настоящем документе, и при этом соединения предшественника могут подвергать воздействию основания, такого как карбонат калия.
5
6
7
5
6
7
В некоторых вариантах осуществления R представляет собой галогенид; и R и R каждый является алкилом, факультативно замещенным. В некоторых вариантах осуществления R представляет собой хлорид; и R и R каждый является алкилом, замещенным гидроксилом. В одном варианте осуществления реакцией этерификации между соединениями, имеющими формулы (IVe) и (IVf):
и ,
получают продукт, имеющий следующую формулу:
.
В одном варианте осуществления реакцией этерификации между соединениями, имеющими формулы:
и ,
получают продукт, имеющий следующую формулу:
.
В одном варианте осуществления реакцией этерификации между соединениями, имеющими формулы:
и ,
получают продукт, имеющий следующую формулу:
.
Продукт могут восстанавливать восстановителем, таким как гидрид лития-алюминия, борогидрид лития или гидрид диизобутилалюминия (DIBAL-H), превращая группу сложного эфира в спирт.
Как показано иллюстративным вариантом осуществления на фиг.3, бензолдиметанол 12 и дихлорпиридазинон 11 могут реагировать посредством реакции этерификации в присутствии карбоната калия в ДМФ (диметилформамиде), чтобы получить бензиловый спирт 13. В некоторых вариантах осуществления получают также дизамещенную примесь, причем бензолдиметанол 12 становится алкилированным в обеих гидроксильных группах, которые могут позднее удаляться путем хроматографической очистки. Преобразование бензилового спирта 13 бромид бензила 14 могут осуществлять самыми разными бромирующими средствами, такими как трибромид фосфора в дихлорметане. Последующее преобразование бромида бензила 14 спирт 15 могут выполнять реакцией с этиленгликолем в присутствии t-бутоксида калия в тетрагидрофуране, в некоторых случаях при повышенной температуре. Спирт 15 могут затем очищать колоночной хроматографией для удаления любых примесей, включая дизамещенные примеси, образованные во время синтеза бензилового спирта 13. Спирт 15 могут затем подвергать дальнейшей реакции с p-толуолсульфонил хлоридом в присутствии 4-диметиламинопиридина (ДМАП), триэтиламина и дихлорметана, чтобы получить предшественник радиофармацевтического препарата 1, который могут очищать посредством рекристаллизации. При использовании способа, показанного на фиг.5, общий выход синтезирования спирта 15, начиная с соединения 11 (например, 2-(t-бутил)-4,5-дихлорпиридазин-3(2Н)-он) и соединения 12 (например, 1,4-бензолдиметанол), может быть по меньшей мере 10%, по меньшей мере 20%, по меньшей мере 30% или по меньшей мере 40%, при использовании хроматографии как способ очистки. В некоторых случаях общий выход синтезирования спирта 15, начиная с соединения 11 и соединения 12, составляет приблизительно 43% при использовании хроматографии как способ очистки.
Фиг.4 иллюстрирует альтернативный подход к синтезу спирта 13, включающий реакцию дихлорпиридазинона 11 с гидроксидом калия в этиленгликоле для получения хлоргидроксипиридазинона 17, который могут затем подвергать реакции с метил-4-бромметилбензоатом в присутствии карбонат калия в ДМФ для получения сложного эфира пиридазинона 18. Затем восстановлением сложного эфира пиридазинона 18, например, с помощью либо гидрида диизобутиламмония или гидрида лития-алюминия, могут получить бензиловый спирт 13, который могут затем превратить в спирт 15 и предшественник радиофармацевтического препарата 1, как описано в настоящем документе. Одним преимущественным признаком схемы синтеза, показанной на фиг.4, является восстановление или удаление дизамещенных примесей, которые могут образовываться в схеме синтеза, показанной на фиг.3. Это дает возможность очищать бензиловый спирт 13 без использования хроматографии. В некоторых случаях для получения промежуточного соединения очень высокой чистоты могут использовать лишь способы рекристаллизации. Например, бензиловый спирт 13 могут очищать рекристаллизацией из изопропилацетата. Кроме того, схема синтеза, показанная на фиг.4, может обеспечить упрощенный процесс, который могут осуществлять реакциями с высоким выходом и без необходимости в дополнительных стадиях защиты/снятия защиты. При использовании способа, показанного на фиг.4, общий выход синтезирования спирта 15, начиная с соединения 17 (например, 2-(t-бутил)-4-хлор-5-гидроксипиридазин-3(2H)-он) и метил-4-бромметилбензоата, может быть по меньшей мере 10%, по меньшей мере 20%, по меньшей мере 30% или по меньшей мере 40%, без использования хроматографии для очистки. В некоторых случаях общий выход синтезирования спирта 15, начиная с соединения 17 и метил-4-бромметилбензоата, составляет 48% без использования хроматографии как способа очистки.
2
2
2
3
2
3
2
3
2
3
В некоторых вариантах осуществления реакцию этерификации (например, см. фиг.3, реакцию этерификации, чтобы получить бензиловый спирт 13) осуществляют в присутствии основания. В качестве основания могут использовать, например, металл или соль металла, такую как карбонат, алкоксид металла и т.п. В некоторых вариантах осуществления в качестве основания могут использовать органическую часть, такую как амин. Примеры оснований включают без ограничения металлы (например, металл натрия), алкоксиды, такие как t-бутоксид натрия или t-бутоксид калия, амид щелочного металла, такой как амид натрия, диизопропиламид лития или бис(триалкилсилил)амиды щелочных металлов, такие как бис(триметилсилил)амид лития или бис(триметилсилил) амид натрия, амины (например, триэтиламин, триметиламин, Et(i-Pr)N, CyMeN, 4-(диметиламино)пиридин (ДМАП), 2,6-лутидин, N-метилпирролидин (ММП), хинуклидин), 1,5-диазаишцикло[4,3,0]нон-5-ен (ДБН), 1,5-диазабицикло[5,4,0]ундек-5-ен (ДБУ), соли аммония (например, гидроксид аммония, гидроксид тетраметиламмония), щелочные и щелочноземельные карбонаты, щелочные и щелочноземельные бикарбонаты, щелочные и щелочноземельные гидроксиды (например, гидроксид натрия, гидроксид калия) и щелочные и щелочноземельные гидриды (например, NaH, LiH, KH, KCO, NaCO, TlCO, CsCO, K(Ot-Bu), Li(Ot-Bu), Na(Ot-Bu) K(OPh), Na(OPh)). В некоторых вариантах осуществления в качестве основания используют металл натрия, гидрид натрия, t-бутоксид калия, метоксид натрия, карбонат калия, карбонат натрия, карбонат цезия или гидроксид калия. В некоторых вариантах осуществления в качестве основания используют карбонат цезия. В некоторых вариантах осуществления в качестве основания используют гидроксид калия. В некоторых вариантах осуществления в качестве основания используют гидроксид натрия. В некоторых вариантах осуществления в качестве основания используют t-бутоксид калия. В некоторых вариантах осуществления в качестве основания используют гидроксид тетраметиламмония. Следует понимать, что реакцию этерификации могут проводить и в отсутствие основания.
В реакционную смесь реакции этерификации для способствования реакции могут вводить одну или несколько добавок. В некоторых случаях реакцию этерификации могут осуществлять в присутствии катализатора. Например, в качестве катализатора могут использовать соль, такую как соль аммония. В некоторых вариантах осуществления в качестве катализатора могут использовать галогенид тетраалкиламмония такой как без ограничения иодид тетраэтиламмония. В некоторых вариантах осуществления в качестве катализатора могут использовать катализатор фазового перехода. В том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, термин «катализатор фазового перехода» относится к любому виду, способному обеспечить миграцию соединения из первой фазы во вторую, отличную фазу, например, в процессе химической реакции. В некоторых вариантах осуществления катализатор фазового перехода усиливает миграцию соединения из одной фазы в отличную фазу, в которой происходит химическая реакция. Некоторые примеры катализаторов фазового перехода включают без ограничения хлорид бензилтриэтиламмония хлорид, хлорид тетрабутиламмония, хлорид тетраэтиламмония, сульфат тетрабутиламмония, сульфат тетраоктиламмония и гидкоксид тетраметиламмония. Катализатор фазового перехода могут использовать в сочетании, например, с основанием или иным химическим реагентом. В некоторых вариантах осуществления реакция включает подвергание воздействию гидроксида натрия и катализатора фазового перехода, такого как хлорид бензилтриэтиламмония.
Реакцию этерификации могут факультативно проводить в присутствии одного или нескольких растворителей. В качестве растворителя могут использовать, например, органический растворитель (например, толуол), водный растворитель или их сочетание. В некоторых случаях в качестве растворителя могут использовать полярный растворитель (например, полярные протонные растворители, полярные апротонные растворители). Примеры полярных растворителей включают без ограничения ацетон, этилацетат, диметилформамид (ДМФ), диметилсульфооксид (ДМСО), ацетонитрил, спирты или их сочетания. В одном наборе вариантов осуществления реакцию этерификации осуществляют в присутствии ДМФ. В одном наборе вариантов осуществления реакцию этерификации осуществляют в присутствии тетрагидрофурана (ТГФ). В некоторых случаях реакцию этерификации могут осуществлять в присутствии ионной жидкости. В некоторых вариантах осуществления реакцию этерификации осуществляют в отсутствие растворителя. Например, могут осуществлять реакцию соединения в неразбавленном этиленгликоле.
В некоторых случаях компоненты реакции этерификации нагревают или охлаждают до любой температуры в пределах примерно от 0°С примерно до 200°С в течение определенного периода времени. В некоторых вариантах осуществления раствор нагревают до температуры примерно от 20°С примерно до 100°С или примерно от 40°С примерно до 70°С. В некоторых случаях раствор могут нагревать примерно до 20°С, примерно 30°С, примерно 40°С, примерно 50°С, примерно 60°С, примерно 70°С, примерно 80°С или выше. В некоторых вариантах осуществления смесь для реакции этерификации поддерживают при температуре примерно 20°С. В некоторых вариантах осуществления смесь для реакции этерификации поддерживают при комнатной температуре. В некоторых вариантах осуществления смесь для реакции этерификации нагревают до температуры примерно 60°С. В некоторых вариантах осуществления смесь для реакции этерификации нагревают примерно до 65°С. Реакцию могут нагревать/охлаждать/поддерживать при конкретной температуре в течение определенного периода времени, такого как примерно до 1 часа, примерно 2 часов, примерно 3 часов, примерно 4 часов, примерно 5 часов, примерно 10 часов, примерно 15 часов, примерно 20 часов, примерно 25 часов, примерно 30 часов или более. В одном наборе вариантов осуществления реакционную смесь нагревают при температуре примерно 65°С в течение примерно 4 часов. В еще одном наборе вариантов осуществления реакционную смесь поддерживают при температуре примерно 20°С в течение примерно 18 часов. Следует понимать, что могут использовать и другие температуры и длительности реакции.
В некоторых вариантах осуществления способ включает реакцию восстановления (например, см. фиг.4, восстановление сложного эфира пиридазинона 18). Термину «реакция восстановления» дано его обычное значение в этой области, и он относится к химической реакции, в которой восстанавливается состояние окисления по меньшей мере одного атома. Например, реакция восстановления может включать восстановление сложного эфира или кетона в спирт. Реакцию восстановления могут проводить с использованием реагентов-восстановителей, известных специалистам в данной области, включая гидрид лития-алюминия, борогидрид лития (с добавкой метанола или без нее) и гидрид диизобутилалюминия в самых разных растворителях, включая тетрагидрофуран, метилтетрагидрофуран и дихлорметан. В одном наборе вариантов осуществления реагент-восстановитель могут использовать в количестве 25 масс.% раствора гидрида диизобутиламмония в толуол, с использованием 2-метилтетрагидрофуран в качестве сорастворителя.
В некоторых вариантах осуществления предлагаются способы синтеза соединения (например, промежуточного соединения), содержащего уходящую группу. Уходящие группы описаны в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления уходящая группа представляет собой галогенид, такой как бромид.
В некоторых случаях соединение включает часть (например, гидроксил), которую могут легко преобразовывать уходящую группу. Например, соединение может включать гидроксильную группу, которую преобразовывают в тозилатную группу путем реакции с хлоридом р-толуолсульфонила. В других вариантах осуществления соединение может включать гидроксильную группу, которую могут обрабатывать фосфином (например, трифенилфосфином, ТФФ) и диэтилазодикарбоксилатом (ДЕАД) с использованием реакции Мицунобу, чтобы получить уходящую группу.
В одном наборе вариантов осуществления способ включает стадию, на которой гидроксильную группу преобразовывают в уходящую группу. Например, способ может включать стадию, на которой гидроксильную группу заменяют уходящей группой, такой как галогенид (например, бромид). В некоторых вариантах осуществления соединение, замещенное гидроксильной группой, подвергают воздействию реагента галогенирования. В некоторых случаях в качестве реагента галогенирования используют бромирующий реагент, такой как трибромид фосфора, дибромид пиридиния или сочетание тетрабромида углерода и трифенилфосфина. В одном наборе вариантов осуществления в качестве бромирующего реагента используют трибромид фосфора.
Реакцию галогенирования можут осуществлять в присутствии одного или нескольких растворителей. В некоторых вариантах осуществления в качестве растворителя используют органический растворитель, такой как дихлорметан, хлороформ, бензол или толуол. В одном наборе вариантов осуществления в качестве растворителя используют дихлорметан.
В некоторых случаях реакционную смесь для реакции галогенирования нагревают или охлаждают до любой температуры в пределах примерно от 0°С примерно до 200°С в течение определенного периода времени. В некоторых вариантах осуществления раствор нагревают до температуры примерно от 20°С примерно до 100°С. В некоторых случаях раствор нагревают примерно до 20°С, примерно 30°С, примерно 40°С, примерно 50°С или выше, включая температуры внутри этих пределов. В некоторых вариантах осуществления реакционную смесь для реакции галогенирования поддерживают при температуре 20°С. Реакцию могут нагревать/охлаждать/, поддерживать при конкретной температуре в течение определенного периода времени, такого как до 10 минут, 30 минут, 1 часа, 2 часов, 3 часов, 4 часов, 5 часов, 10 часов или более. В еще одном наборе вариантов осуществления реакционную смесь поддерживают при температуре 20°С в течение 30 минут. Следует понимать, что могут использовать и другие температуры и длительности реакции.
Синтез предшественника радиофармацевтического препарата может включать другие реакции, включая реакции с разрывом кольца, реакции восстановления, реакции защиты/снятия защиты и т.п.
После любой реакции соединения (например, промежуточные продукты, продукты), описанные в настоящем документе, могут подвергать одной или нескольким стадиям очистки. Очистку и изоляцию могут осуществлять с помощью способов, известных специалистам, включая методы сепарации, подобные хроматографии, или сочетания различных известных методов сепарации. В некоторых вариантах осуществления используют колоночную хроматографию с кремнеземом или глиноземом в качестве неподвижной фазы и растворителем или смесью растворителей в качестве элюента, для получения продукта. В некоторых случаях элюент может содержать смесь неполярного растворителя и полярного растворителя. Например, элюент может содержать смесь гептана и этилацетата.
В некоторых случаях синтез или конкретную реакцию могут проводить без необходимости в очистке. В некоторых вариантах осуществления соединение или промежуточный продукт могут очищать с использованием рекристаллизации - процесса, который могут повторять до получения требуемого уровня чистоты. В одном варианте осуществления соединение или промежуточный продукт подвергают рекристаллизации по меньшей мере один раз, два раза, три раза или четыре или более раз до достижения требуемого уровня чистоты. Например, соединение или промежуточный продукт могут получать с чистотой выше или равной 50%, 80%, 85%, 90%, 95%, 97%, 98%, 98,5% или 99,8%. Рекристаллизации могут добиваться с помощью единственного растворителя или сочетания растворителей. В некоторых случаях рекристаллизации добиваются путем растворения соединения или промежуточного продукта в растворителе, таком как гексан при повышенных температурах, и затем охлаждения раствора, чтобы получить осадок. В некоторых вариантах осуществления соединение рекристаллизуют из гексана.
-
В некоторых вариантах осуществления могут использовать реакции с разрывом кольца. Например, реакцию разрывом кольца могут осуществлять при воздействии на соединение, сожержащее кольцо, нуклеофила, факультативно в присутствии катализатора. В некоторых вариантах осуществления в качестве нуклеофила могут использовать гидрид (например, H). В некоторых вариантах осуществления реакцию разрывом кольца могут осуществлять в присутствии катализатора, содержащего металл, такого как хлорид циркония.
В некоторых вариантах осуществления способ включает стадию, на которой осуществляют реакцию соединения, имеющего следующую формулу (V):
,
где:
W - алкил или гетероалкил, факультативно замещенный;
1
R - алкил, факультативно замещенный; и
2
R - водород или галогенид,
с нуклеофилом или видом радикала, чтобы получить соединение, имеющее следующую формулу (VI),
-
В некоторых вариантах осуществления соединение, имеющее формулу (V), подвергают воздействию нуклеофила. В некоторых вариантах осуществления в качестве нуклеофила используют ион гидрида (например, H). В некоторых случаях реакция соединения включает контактирование соединения с гидридом диизобутилалюминия (ДИБАЛ-Н).
2
Реакция с разрывом кольца может происходить и путем радикальной реакции. Например, соединение, имеющее формулу (V), могут подвергать воздействию вида радикала, такого как водородный радикал (например, Н»), чтобы получить соединение, имеющее формулу (VI). В некоторых вариантах осуществления вид радикала могут создавать катализатором, таким как SmI.
В некоторых вариантах осуществления предлагаются способы синтезирования соединения, имеющего формулу (VI). Например, осуществляют реакцию этерификации между соединениями, имеющими формулы (Va) и (Vb):
и ,
чтобы получить продукт, имеющий следующую формулу;
,
где:
1
R - алкил, факультативно замещенный; и
2
R - водород или галогенид. Например, реакцией этерификации между соединениями, имеющими формулы:
и ,
получают продукт, имеющий следующую формулу:
Эту реакцию этерификации могут осуществлять, как описано в настоящем документе, и она может включать воздействие основания (например, карбоната цезия, гидроксида натрия, гидроксида тетраметиламмония), факультативно в присутствии катализатора фазового перехода. В некоторых вариантах осуществления реакция этерификации включает воздействие гидроксида натрия и хлорида бензилтриэтиламмония. В некоторых случаях реакцию этерификации осуществляют в присутствии катализатор фазового перехода и ионной жидкости.
В одном наборе вариантов осуществления реакцией этерификации между соединениями, имеющими формулы (Vc) и (Vb):
и ,
3
в условиях Мицунобу (например, PPh и ДЭАД) получают продукт, имеющий формулу:
1
где R - алкил, факультативно замещенный; и
2
R - водород или галогенид. Например, реакцией этерификации между соединениями, имеющими формулы:
и ,
3
в условиях Мицунобу (например, РРh и ДЭАД) получают продукт, имеющий следующую формулу:
Кроме того, некоторые варианты осуществления могут включать синтез соединения, имеющего следующую формулу (VII):
,
a
a
3
где R может быть водородом, гидроксилом, галогенидом (например, хлоридом), O-алкилом, O-гетероалкилом, O-арилом, O-гетероарилом, S-алкилом, S-гетероалкилом, S-арилом, S-гетероарилом, алкилом, гетероалкилом, арилом или гетероарилом, любой из которых может быть факультативно замещенным. В некоторых случаях R представляет собой O-алкил, такой как O-метил, O-этил, O-пропил и т.п. В некоторых вариантах осуществления R представляет собой O-метил. Например, способ может включать реакцию метил-4-формилбензоата с этиленгликолем в присутствии кислоты, чтобы получить соединение, имеющее формулу (VII). Соединение, имеющее формулу (VII), могут дополнительно подвергать реакции, например, для установки уходящей группы на соединение. В некоторых случаях в качестве уходящей группы используют гидроксил группа. В одном наборе вариантов осуществления R° представляет собой метил, и карбоксильную группу обрабатывают восстановителем таким как гидрид лития-алюминия, гидридом бис(2-метоксиэтокси)алюминия-натрия или борогидрид лития, чтобы получить бензиловый спирт.
На фиг.5 показан иллюстративный вариант осуществления синтезирования спирта 15 с использованием реакции с разрывом кольца. На первой стадии осуществляют преобразование простого эфира метил-4-формилбензоата или 4-формилбензойной кислоты в соответствующий ацеталь посредством реакции с этиленгликолем в присутствии кислоты. В некоторых вариантах осуществления метил-4-формилбензоат и этиленгликоль подвергают реакции в присутствии толуолсульфоновой кислоты и толуола. Растворитель могут нагревать при орошении, используя азеотропную перегонку для удаления любой образовавшейся воды, чтобы довести реакцию до завершения. Полученную кислоту или сложный эфир 19 могут затем восстановить в бензиловый спирт 20 гидридом лития-алюминия, гидридом бис(2-метоксиэтокси)алюминия-натрия, борогидридом лития (например, для сложного эфира) или бораном (например, для кислоты). В некоторых случаях гидрид лития-алюминия или гидрид бис(2-метоксиэтокси)алюминия-натрия могут использовать в качестве восстановителя. Бензиловый спирт 20 могут затем подвергать реакции этерификации с дихлорпиридазиноном 11, как описано в настоящем документе, для получения соединения 21. например, реакцию этерификации могут проводить с карбонатом цезия, карбонатом калия или гидроксидом натрия в присутствии самых разных реагентов-катализаторов фазового перехода, таких как без ограничения хлорид бензилтриэтиламмония. В одном наборе вариантов осуществления в реакции этерификации используют карбонат цезия в диметилформамиде. В еще одном наборе вариантов осуществления в реакции этерификации используют гидроксид натрия с 1-10% хлорида бензилтриэтиламмония в толуоле.
Затем ацетальное кольцо соединения 21 могут открыть соответствующему спирту 15 с использованием гидрида диизобутилалюминия (ДИБАЛ-Н). В некоторых случаях реакцию с разрывом кольца могут осуществлять в присутствии катализатора, такого как катализатор, содержащий металл (например, хлорид циркония) или органический катализатор (например, 9-борабициклононан димер (9-ББН)).
В некоторых случаях компоненты реакции с разрывом кольца нагревают или охлаждают до любой температуры примерно от -78°С примерно до 200°С в течение определенного периода времени. В некоторых вариантах осуществления реакционную смесь могут поддерживать при любой температуре примерно от -78°С примерно до комнатной температуры. В некоторых случаях реакционную смесь могут поддерживать при температуре примерно -60°С, примерно -50°С, примерно -40°С, примерно -30°С, примерно -20°С, примерно -10°С, примерно 0°С, включая все температуры между этими значениями, или выше. В некоторых вариантах осуществления с разрывом кольца реакционную смесь могут поддерживать при -40°С. В некоторых вариантах осуществления с разрывом кольца реакционную смесь могут поддерживать при комнатной температуре. Реакцию могут нагревать/охлаждать/поддерживать при конкретной температуре в течение определенного периода времени, такого как примерно 10 минут, примерно 30 минут, примерно 1 час, примерно 2 часа, примерно 3 часа, примерно 4 часа, примерно 5 часов, примерно 10 часов или любое количество времени между этими значениями или более. В еще одном наборе вариантов осуществления реакционную смесь могут поддерживать при температуре примерно -40°С в течение примерно 1 часа. Следует понимать, что могут использовать и другие температуры и длительности реакции.
Очистку соединения 16 могут выполнять последовательными рекристаллизациями из кумола (изопропилбензола) и (или) изобутилацетата. например, см. пример 37Е.
При использовании способа, показанного на фиг.6, общий выход синтезирования спирта 15, начиная с метил-4-формилбензоата, может быть по меньшей мере 10%, по меньшей мере 20%, по меньшей мере 30%, по меньшей мере 40% или по меньшей мере 50%, без использования хроматографии для очистки или с использованием ее. В некоторых случаях общий выход синтезирования спирта 15, начиная с метил-4-формилбензоата, составляет приблизительно 50% без использования хроматографии для очистки.
Любой из способов синтезирования предшественника радиофармацевтического препарата, описанных в настоящем документе, может также включать стадию, на которой соединение, имеющее следующую формулу (VIII):
подвергают воздействию реагента, содержащего уходящую группу, чтобы получить соединение, имеющее следующую формулу (IX):
,
где W - алкил или гетероалкил, факультативно замещенный;
1
R - алкил, факультативно замещенный;
2
R - водород или галогенид; и
L - уходящая группа.
В некоторых случаях реагент представляет собой содержащий сульфонат вид, а уходящая группа представляет собой содержащую сульфонат группу (например, содержащий сульфонат предшественник радиофармацевтического препарата). В некоторых вариантах осуществления содержащая сульфонат группа представляет собой мезилат, тозилат или трифлат. В одном наборе вариантов осуществления содержащая сульфонат группа представляет собой тозилат. Дополнительные примеры уходящей группы описаны в настоящем документе.
Например, на стадии, на которой соединение, имеющее следующую формулу:
,
подвергают воздействию реагента, содержащего уходящую группу, получают продукт, имеющий следующую формулу:
,
1
2
где R, R и L являются такими, как описано в настоящем документе.
В одном варианте осуществления на стадию, на которой соединение, имеющее следующую формулу:
,
подвергают воздействию реагента, содержащего тозилатную группу, получают продукт, имеющий следующую формулу:
.
Некоторые варианты осуществления синтеза предшественник радиофармацевтического препарата, описанные в настоящем документе создают новые соединения (например, промежуточные продукты). В некоторых вариантах осуществления соединение имеет следующую структуру:
или , или
или , или
или , или
Типичные способы и применения радиофармацевтических препаратов
18
В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способам визуализации, включая способы визуализации у субъекта, которые включают стадию, на которой субъекту вводят состав, содержащий радиофармацевтический препарат 1, путем инъекции, вливания или любым иным известным способом, и стадию, на которой осуществляют визуализацию области субъекта, представляющей интерес.Как описано в настоящем документе, (2-t-бутил-4-хлор-5-[4-(2-(F)фторэтоксиметил)-бензилокси]-2H-пиридазин-3-1 или радиофармацевтический препарат 1, имеет следующую формулу:
Радиофармацевтический препарат 1 связывается с митохондриальным комплексом I электрон-транспортной цепи с высокой аффинностью (сродством). Радиофармацевтический препарат 1 демонстрирует избирательное поглощение сердцем из-за высокой плотности митохондрий в миокарде. Области интереса могут включать без ограничения сердце, сердечно-сосудистую систему, сосуды сердца, кровеносные сосуды (например, артерии, вены), головной мозг и иные органы. С помощью предлагаемых способов и (или) систем могут визуализировать и обнаруживать интересуемый параметр, такой как кровоток, движение сердечных стенок и т.д. В некоторых аспектах изобретения предлагаются способы оценки кровоснабжения, включая кровоснабжение миокарда.
В некоторых вариантах осуществления предлагаемые способы включают (а) стадию, на которой субъекту вводят состав, содержащий радиофармацевтический препарат 1, и (b) стадию, на которой получают по меньшей мере одно изображение по меньшей мере части субъекта. В некоторых случаях для получения изображения используют позитронную эмиссионную томографию (ПЭТ) для визуализации распределения радиофармацевтического препарата 1 по меньшей мере в части субъекта. Как будет понятно специалистам, визуализация с использованием предлагаемых способов может включать визуализацию всего тела субъекта или визуализацию конкретной области или ткани тела субъекта, представляющих интерес. Например, если известно, что субъект имеет, или есть подозрения, что имеет ишемию миокарда, для визуализации сердца субъекта могут использовать предлагаемые способы. В некоторых вариантах осуществления визуализация может ограничиваться сердцем или может включать сердце и связанную с ним сосудистую систему.
В некоторых вариантах осуществления изобретения предлагаются способы диагностирования или помощи в диагностировании болезни или состояния, оценки эффективности лечения болезни или состояния или визуализации у субъекта с известными или подозреваемыми болезнью или состоянием сердечно-сосудистой системы. Болезнью сердечно-сосудистой системы может быть любая болезнь сердца или иного органа или ткани, питаемых сосудистой системой. Сосудистая система включает коронарные артерии и все периферические артерии, поставляющие питание в периферическую сосудистую систему и мозг, а также вены, артериолы (мелкие артерии), венулы (маленькие вены) и капилляры. Примеры сердечно-сосудистых заболеваний включают болезни сердца, такие как ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда, ишемия миокарда, стенокардия, застойная сердечная недостаточность, кардиомиопатия (врожденная или приобретенная), аритмия или порок клапана сердца. В некоторых вариантах осуществления способы, раскрытые в настоящем документе, используют для контроля и оценки ишемическая болезнь сердца и (или) кровоснабжение миокарда. Например, одним способом, описанным в настоящем документе, могут определять присутствие или отсутствие ишемической болезни сердца и (или) присутствие или отсутствие инфаркта миокарда. Состояния сердца могут включать повреждение, причиненное не болезнью, а возникшее в результате травмы - например, травматическое повреждение, хирургическое повреждение. В некоторых случаях предлагаемые способы могут включать стадию, на которой определяют параметр ишемии миокарда или присутствие или отсутствие ишемии миокарда, кровотоки миокарда (КМ) в состоянии покоя (П) и (или) напряжения (Н), резерв коронарного кровотока (РКК), ишемическую болезнь сердца (ИБС), фракцию выброса левого желудочка (ФВЛЖ), конечно-систолический объем (КСО), конечно-диастолический объем (КДО) и т.п.
В некоторых случаях субъект, которому применяют предлагаемый способ, может иметь признаки или симптомы, предполагающие ишемию миокарда или инфаркт миокарда. В некоторых случаях предлагаемые способы могут использовать для диагностирования заболевания уже на ранней стадии или выявления состояний, предшествующих болезни, указывающих на риск заболевания субъекта. В некоторых случаях предлагаемые способы могут использовать для определения риска у субъекта будущих неблагоприятных сердечных событий, таких как инфаркт миокарда или необратимая сердечная смерть. Предлагаемые способы визуализации могут использовать для обнаружения ишемии миокарда у субъектов, уже имевших диагноз нарушения или состояния ишемии миокарда, или у субъектов, не имевших анамнеза или диагноза этого состояния. В других случаях предлагаемые способы могут использовать для проведения измерений, которые позволят или помогут поставить диагноз нарушения или состояния ишемии миокарда. В некоторых случаях субъект уже может проходить медикаметозное лечение нарушения или состояния ишемии миокарда, а в других случаях субъект может не проходить лечение ишемии миокарда. В некоторых вариантах осуществления предлагаемые способы могут использовать для оценки эффективности лечения болезни или состояния. Например, сердце могут визуализировать с помощью предлагаемых радиофармацевтических препаратов до, во время и (или) после лечения состояния, поражающего сердце субъекта. Эту визуализацию могут использовать для оценки болезни или состояния и как помощь при выборе режима для субъекта, например, терапия, операция, медикаменты.
Радиофармацевтический препарат, используемый в позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ), может иметь высокую фракцию экстракции первого прохода и может отслеживать региональный кровоток миокарда в широком диапазоне.
Эти признаки могут позволить обнаруживать более слабые снижения резерва коронарного кровотока и точно оценивать абсолютный кровоток миокарда (КМ). Предлагаемые радиофармацевтические препараты при их использовании в ПЭТ обеспечивают эти и иные признаки, а также доступны как унифицированная (стандартная) доза из региональных лабораторий ядерной фармации, оснащенных ПЭТ, устраняя необходимость иметь по месту циклотроны и дорогостоящие генераторы Rb-82.
В некоторых вариантах осуществления изобретения радиофармацевтический препарат 1 используют как радиофармацевтический препарат в сочетании с позитронно-эмиссионной томографией (ПЭТ) или иными способами визуализации, включая без ограничения визуализацию с помощью эмиссионной компьютерной томографии одиночных фотонов. В некоторых вариантах осуществления изобретения радиофармацевтический препарат 1 вводят субъекту и визуализируют у субъекта с использованием ПЭТ. Как известно специалистам, ПЭТ является неинвазивным методом, позволяющим получать последовательные изображения и измерения у одного субъекта в течение определенного периода времени. ПЭТ-визуализацию, используемую в предлагаемых способах, могут осуществлять, используя известные системы, способы и (или) устройства. В некоторых вариантах осуществления изобретения ПЭТ-визуализацию проводят, используя систему визуализации сердца. Система визуализации сердца может включать функциональные возможности ПЭТ-визуализации и содержать блок управления, предназначенный для включения функциональных возможностей визуализации для выполнения процедуры ПЭТ-визуализации на части субъекта до, во время и (или) после введения радиофармацевтического препарата 1 субъекту. В некоторых случаях блок управления предназначен для включения функциональных возможностей визуализации для выполнения процедуры ПЭТ-визуализации. Блок управления может содержать компьютерную систему и (или) программное обеспечение. В этом случае компьютерная система может программироваться или конфигурироваться для выполнения требуемых способов получения и (или) анализа изображений. Кроме того, система может включать устройство хранения данных, считываемое машиной, содержащее набор команд, исполняемых машиной для выполнения требуемых способов получения и (или) анализа изображений.
Доза вводимого радиофармацевтического препарата и конкретный режим введения будут меняться в зависимости от таких факторов, как возраст, масса и конкретная область, подлежащая визуализации, а также от конкретного используемого радиофармацевтического препарата, предполагаемого диагностического использования и формы состава, например, суспензия, эмульсия, микросфера, липосома или т.п, как описано в настоящем документе, и иных факторов, известных специалистам.
В некоторых вариантах осуществления радиофармацевтический препарат вводят в малой дозе, и дозу увеличивают до достижения требуемого диагностического эффекта. В одном варианте осуществления вышеописанные радиофармацевтические препараты могут вводить внутривенной инъекцией, обычно в физиологическом растворе, дозой примерно 0,1 - примерно 100 мКи на 70 кг массы тела (и все сочетания и подсочетания пределов дозы и конкретные дозы в этих пределах), или между примерно 0,5 и примерно 50 мКи, или между примерно 0,1 мКи и примерно 30 мКи, или между 0,5 мКи и примерно 20 мКи. Используемые в качестве радиофармацевтических препаратов ядерной медицины радиофармацевтические препараты, дозы, вводимые внутривенной инъекцией, могут быть в пределах от примерно 0,1 пмоль/кг до примерно 1000 пмоль/кг (и все сочетания и подсочетания пределов дозы и конкретные дозы находятся в этих пределах), и в некоторых вариантах осуществления менее 150 пмоль/кг.
Системы визуализации и их компоненты известны специалистам. Многие системы визуализации и их компоненты (например, камеры, программное обеспечение для анализа изображений и т.д.) известны и имеются в продаже, например, сканнер Siemens Biograph-64. В предлагаемых способах могут использовать любой метод, программное обеспечение или оборудование, которые уменьшают или полностью исключают движение на сталических изображениях кровоснабжения, поскольку движение пациента во время получения изображения может вызывать пространственное размазывание и искажения (артефакты). В некоторых вариантах осуществления изобретения изображения могут получать в режиме «list-mode», и они могут быть статическими, динамическими или синхронизированными изображениями. Соответствующий период времени для получения изображений может определяться специалистом и может варьировать в зависимости от системы визуализации сердца, радиофармацевтического препарата (например, введенного количества, состава радиофармацевтического препарата), параметров субъекта, интересуемой области. В том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, выражение «период получения изображений» может означать период получения одного непрерывного изображения или период, в течение которого получают одно или несколько отдельных дискретных изображений. Таким образом, период получения изображений может быть периодом, в течение которого получают одно или несколько изображений одной или нескольких областей субъекта.
В некоторых вариантах осуществления изобретения период получения изображений после введения предлагаемого радиофармацевтического препарата субъекту может быть между примерно 30 секундами и примерно 60 минутами, между примерно 1 минутой и примерно 30 минутами, между примерно 5 минутами и примерно 20 минутами или по меньшей мере примерно 1 минута, примерно 3 минуты, примерно 5 минут, примерно 6 минут, примерно 7 минут, примерно 8 минут, примерно 9 минут, примерно 10 минут, примерно 15 минут, примерно 20 минут, примерно 30 минут, 4и примерно 5 минутами, примерно 60 минут или более. Например, в протоколе визуализации в состоянии покоя/напряжения будет по меньшей мере два периода получения изображений, из которых по меньшей мере один будет соответствовать сегменту покоя, и по меньшей мере один - сегменту напряжения. В некоторых вариантах осуществления визуализация может быть непрерывной на протяжении периода времени визуализации, или же изображения могут получать через промежутки времени, такие, как при периодической или синхронизированной визуализации.
В некоторых аспектах изобретения для получения изображений у субъекта, которому ввели радиофармацевтический препарат, приготовленный способами, такими как способы приготовления радиофармацевтического препарата 1. Синхронизированная визуализация может использоваться в различных аспектах изобретения и, например, может обеспечивать получение изображений бьющегося сердца субъекта, и может использоваться для получения функциональной оценки того, насколько хорошо бьется сердце. Синхронизированная визуализация может выполняться путем получения отдельных изображений у субъекта через конкретные промежутки времени в течение периода получения изображений. Не ограничивающим объем настоящего изобретения примером синхронизированной визуализации является случай, когда период получения изображений равен примерно 10 минут, и изображения получают через повторяющиеся промежутки времени на протяжении этого 10-минутного периода. Частота получения изображений на протяжении этого периода может задаваться оператором, например, частота может быть по меньшей мере каждую примерно 1 мс, примерно 5 мс, примерно 10 мс, примерно 20 мс, примерно 50 мс, примерно 100 мс, примерно 125 мс, примерно 250 мс или более. Длина промежутка задается оператором зависящей от события, например, от зубца R на кардиограмме, а длина промежутка определяется числом временных столбцов, требуемых на зубец R на расстоянии зубца R. Специалисты знакомы с концепцией и способами синхронизированного получения изображений и смогут использовать известные способы для получения синхронизированных изображений с использованием радиофармацевтического препарата 1 в качестве радиофармацевтического препарата.
Получение изображений при синхронизированной визуализации может запускаться через конкретные промежутки, например, получение изображений может запускаться с использованием ЭКГ сердца. В одном не ограничивающем объем изобретения примере получение изображения может включать сканнер с синхронизацией по зубцу R, и при этом может запоминаться средний промежуток времени между одним зубцом R кардиограммы и следующим. Затем может определяться количество изображений для сбора. Например, первое изображение могут получать через 125 мс, второе изображение - через 250 мс, третье изображение - через 375 мс и т.д. - таким образом, изображения в этом промежутке R могут получать с промежутками 125 мс. Когда начинается следующий промежуток R, сбор изображений возвращается в исходное положение, и данные изображения затем получают в "первое изображение" через 125 мс от времени начала этого промежутка R, а затем во "второе изображение", полученное через 250 мс от времени начала этого промежутка R, и т.д. Таким образом, в каждом промежутке R получение добавляется в начальное изображение и приращивается в последовательные изображения последовательно, так что последовательность изображений можно собирать с требуемой частотой с нулем времени, сбрасываемым в начале каждого промежутка R. Полученные синхронизированные изображения могут использоваться для создания изображения движения сердца и могут дать информацию о толщине стенок сердца, независимо от того, движутся или бьются одна или несколько частей сердца или нет (например, из-за дефекта движения стенки). Использование синхронизированной визуализации может дать данные, по которым можно судить о кровоснабжении сердца, такие как фракция выброса, и визуализировать и идентифицировать уменьшенное, отсутствующее, парадоксальное или асинхронное движение стенок сердца. Кроме того, использование синхронизированной визуализации может дать данные, по которым можно улучшить оценку кровоснабжения миокарда, судить о сердечной функции и визуализировать и идентифицировать асинхронное движение стенок сердца.
В некоторых случаях ПЭТ-визуализация может использоваться для оценки жизнеспособности миокарда благодаря способности этого метода демонстрировать метаболические последствия ишемии миокарда. При использовании ПЭТ-визуализации можно идентифицировать сегменты миокарда, которые, вероятно, улучшатся после замены кровеносных сосудов. В некоторых случаях ПЭТ-визуализация может использоваться при обнаружении ишемической болезни сердца и, кроме того, может служить альтернативным тестом для субъектов, которые не могут пройти испытание нагрузкой на тредмиле. В некоторых вариантах осуществления способ испытания напряжением (например, фармакологический стресс, напряжение от физических упражнений) может использоваться с ПЭТ с использованием предлагаемых способов для качественной или количественной оценки одного или нескольких параметров сердечной функции во время вливания радиофармацевтического препарата. Средства и способы вызывания напряжения, например, использование физических упражнений или фармакологический стресс, хорошо известны. Подходящая индукция стресса может осуществляться с использованием установленных, известных средств и способов. Функции, обычно измеряемые с помощью предлагаемых способов, включают без ограничения в различных вариантах осуществления визуализацию кровоснабжение миокарда, визуализацию или измерение желудочковой функции и измерение скорости коронарного кровотока.
В некоторых случаях способы визуализации сердца субъекта могут включать стадию, на которой субъекту вводят первую дозу радиофармацевтического препарата 1, когда субъект находится в состоянии покоя, стадию, на которой получают по меньшей мере одно первое изображение сердца, последующую стадию, на которой субъекта подвергают напряжению (например, физическая нагрузка или фармакологический стресс), и стадию, на которой субъекту вводят вторую дозу радиофармацевтического препарата 1 в течение периода напряжения, и стадию, на которой получают по меньшей мере еще одно изображение сердца.
В некоторых вариантах осуществления доза радиофармацевтического препарата 1, которую используют во время индуцированного физической нагрузкой напряжения в протоколе «покой/напряжение», превышает дозу, необходимую для фармакологически индуцированного стресса с отношением дозы при индуцированном физической нагрузкой напряжением к дозе при фармакологически индуцированном стрессе более чем или равным примерно 1,2, примерно 1,3, примерно 1,4, примерно 1,5, примерно 1,6, примерно 1,7, примерно 1,8, примерно 1,9 или выше. Что касается фармакологического стресса, в некоторых вариантах осуществления изобретения, включающих способы визуализации в состоянии покоя/напряжения, доза радиофармацевтического препарата 1, которую вводят для визуализации во время фармакологического стресса, минимум в два раза больше дозы радиофармацевтического препарата 1, которую вводят для визуализации в состоянии покоя. Что касается напряжения, вызванного физической нагрузкой, в некоторых вариантах осуществления изобретения, включающих способы визуализации в состоянии покоя/напряжения, доза радиофармацевтического препарата 1, которую вводят для визуализации во время напряжения, вызванного физической нагрузкой, минимум в три раза больше дозы радиофармацевтического препарата 1, которую вводят для визуализации в состоянии покоя. В некоторых вариантах осуществления изобретения для визуализации вначале в состоянии покоя с последующей визуализацией в состоянии стресса, доза радиофармацевтического препарата 1, вводимого в состоянии покоя, будет меньше, чем доза радиофармацевтического препарата 1, вводимого в состоянии стресса.
В некоторых случаях предлагаемые способы визуализации могут быть завершены в течение суток (например, менее примерно 24 часов, менее примерно 12 часов, менее примерно 6 часов, менее примерно 4 часов, менее примерно 2 часов, менее примерно 1 часа), как описано в настоящем документе. В других случаях эти способы могут завершаться в течение более продолжительного времени, например, более чем примерно за 24 часов, примерно за 36 часов или примерно за 48 часов.
Радиофармацевтический препарат 1 могут приготавливать в любой подходящей форме, например, в фармацевтически приемлемой форме. В некоторых случаях радиофармацевтический препарат 1 включают в фармацевтически приемлемый состав. В некоторых вариантах осуществления радиофармацевтический препарат 1 приготавливают как состав, содержащий этанол, аскорбат натрия и воду. В некоторых случаях состав содержит менее 20 масс.% этанола, менее 15 масс.% этанола, менее 10 масс.% этанола, менее 8 масс.% этанола, менее 6 масс.% этанола, менее 5 масс.% этанола, менее 4 масс.% этанола, менее 3 масс.% этанола или менее этанола. В некоторых случаях состав содержит менее 100 мг/мл, менее 75 мг/мл, менее 60 мг/мл, менее 50 мг/мл, менее 40 мг/мл, менее 30 мг/мл или менее аскорбата натрия в воде. В одном конкретном варианте осуществления, не ограничивающем объем настоящего изобретения, радиофармацевтический препарат 1 приготавливают как раствор в воде, содержащий менее 4% этанола и менее 50 мг/мл аскорбата натрия в воде.
Состав радиофармацевтического препарата 1 для инъекции могут готовить в шприце для инъекции. Радиофармацевтический препарат 1 может приготавливаться в лаборатории ядерной фармации (например, используя способы, в настоящем документе) и (или) производственным центром, оснащенным ПЭТ, и предоставляться профессионалу-медику для введения. В некоторых аспектах изобретения радиофармацевтический препарат 1 предоставляется, например, в шприце или иной таре, с ≤50 мг/мл аскорбата натрия в воде, ≤4 масс.% этанола, и примерно 1-14 мКи радиофармацевтического препарата 1. Количество радиофармацевтического препарата 1 может варьировать в зависимости от того, какая доза вводится - в соединении покоя или состоянии стресса). Например, в шприце или таре для использования при введении дозы в состоянии (стресса) может быть большее количество радиофармацевтического препарата 1, чем в шприце для использования при введении дозы в состоянии покоя. Дозу радиофармацевтического препарата 1 могут разводить физиологическим раствором (например, как описано в настоящем документе), если необходимо получить практический объем дозы. Например, если концентрация активности радиофармацевтического препарата 1 настолько высока, что для соответствующей дозы для субъекта требуется лишь 0,1 мл, раствор могут разводить, например, стерильным физиологическим раствором, и при этом шприц содержит 0,5-4 мл или более раствора радиофармацевтического препарата 1 для введения. В некоторых вариантах осуществления изобретения объем инъекции для радиофармацевтического препарата 1 составляет 0,5-5 мл, 1-4 мл, 2-3 мл, по меньшей мере 0,5 мл, 1 мл, 2 мл, 3 мл, 4 мл, 5 мл, 6 мл, 7 мл, 8 мл, 9 мл, 10 мл или более. Специалисты знают, как разводить радиофармацевтический препарат 1, чтобы получить достаточный объем дозы для введения. В некоторых аспектах изобретения радиофармацевтический препарат 1 приготавливают в таре, такой как сосуд, пузырек или шприц, и может переноситься (при необходимости в этом) в подходящую тару, такую как шприц для введения.
Использование шприцов, которые содержат наконечник плунжера с адсорбентом, приводит к тому, что 10-25% активности радиофармацевтического препарата 1 после инъекции остаются в шприце. Могут использоваться шприцы, не имеющие наконечник плунжера с адсорбентом, такие как шприцы NORM-JECT на 3 или 5 мл (предприятие-изготовитель: компания Henke Sass Wolf, г.Дудли, штат Массачусетс), или иной подходящий шприц, не имеющий наконечник плунжера с адсорбентом. Уменьшение адсорбции в шприц может увеличить количество радиофармацевтического препарата 1, передаваемое из шприца и вводимое субъекту предлагаемыми способами. Шприц, используемый в предлагаемых способах, может содержать радиофармацевтический препарат 1 и быть не адсорбирующим или шприц с уменьшенной адсорбцией. В некоторых вариантах осуществления не адсорбирующий шприц или шприц с уменьшенной адсорбцией - это шприц, покрытый или обработанный для уменьшения адсорбции радиофармацевтического препарата 1. В некоторых вариантах осуществления не адсорбирующий шприц или шприц с уменьшенной адсорбцией - это шприц, у которого нет наконечник плунжера с адсорбентом. В некоторых вариантах осуществления шприц, используемый в соответствии с настоящим изобретением, адсорбирует менее 20%, 19%, 18%, 17%, 16%, 15%, 14%, 13%, 12%, 11%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1% или 0,5% радиофармацевтического препарата 1, который он содержит. В некоторых аспектах изобретения шприц, который содержит радиофармацевтический препарат 1, не имеет резинового или латексного наконечника на плунжере. В некоторых случаях шприц, используемый в предлагаемых способах, содержит плунжер, который адсорбирует менее 20%, 19%, 18%, 17%, 16%, 15%, 14%, 13%, 12%, 11%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1% или 0,5% радиофармацевтического препарата 1, который шприц содержит. Предлагаемый шприц может также содержать аскорбат натрия, этанол и воду, и некоторые варианты осуществления изобретения включают шприц, содержащий радиофармацевтический препарат 1 в растворе, содержащем менее 4% этанола и менее 50 мг/мл аскорбата натрия в воде. Предлагаемый шприц может быть шприцем, не содержащим латекса, не содержащим резины и (или) не содержащим смазочного вещества. Предлагаемый шприц может содержать радиофармацевтический препарат 1 в количестве между примерно 1,5 и примерно 14 мКи. Предлагаемый шприц может содержать примерно 20 мКи или менее радиофармацевтического препарата 1.
Компоненты состава, содержащего радиофармацевтический препарат 1, могут выбираться в зависимости от способа введения субъекту. Специалисту известны различные способы введения, эффективно доставляющие радиофармацевтические препараты в требуемую ткань, клетку, орган или телесные жидкости. В некоторых вариантах осуществления радиофармацевтический препарат вводится внутривенно (например, внутривенной болюсной инъекцией) способами, известным специалистам. В том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, выражение «доза, вводимая субъекту», означает количество радиофармацевтического препарата, например, радиофармацевтического препарата 1, которое входит в тело субъекта. В некоторых вариантах осуществления вследствие ряда факторов, таких как частичное удерживание радиофармацевтического препарата, такого как радиофармацевтический препарат 1, в шприце, трубке, иглах, катетере или ином оборудовании, используемом для введения радиофармацевтического препарата субъекту, количество радиофармацевтического препарата, такого как радиофармацевтический препарат 1, измеренное или определенное как такое, какое должно быть в шприце или ином оборудовании, приготовленное для введения, может быть больше, чем количество в дозе, вводимой субъекту. В некоторых вариантах осуществления за инъекцией радиофармацевтического препарата следует промывочная инъекция обычного физиологического раствора с использованием тех же трубки, иглы, отверстия или других приборов которые использовались для введения радиофармацевтического препарата 1. Промывка может выполняться сразу же после введения радиофармацевтического препарата 1 или в течение 1 минуты, 2 минут, 3 минут, 5 минут или более после введения. Объем физиологического раствора или иного средства для промывки может быть до 5 мл, 6 мл, 7 мл, 8 мл, 9 мл, 10 мл, 15 мл, 20 мл или более. Как ясно специалистам, в вариантах осуществления, в которых радиофармацевтический препарат 1 вводится с использованием шприца или другой тары, подлинное количество радиофармацевтического препарата 1, вводимого субъекту, может корректироваться на любой радиофармацевтический препарат 1, остающийся в таре. Например, количество радиоактивности, остающееся в таре и трубке и игле или инструменте доставки, которые переносили радиофармацевтический препарат из тары в субъект, можно определить после того, как радиофармацевтический препарат введен субъекту, при этом разность между исходным количеством радиоактивности и количеством, оставшимся после введения, указывает количество, которое было введено субъекту. В некоторых случаях тару или инъекционное устройство (например, катетер, шприц) после введения радиофармацевтического препарата 1 могут промывать раствором (например, физиологическим раствором).
В некоторых вариантах осуществления изобретения общее количество радиофармацевтического препарата 1, введенного субъекту в течение данного периода времени, например, за один сеанс, менее или равно примерно 50 мКи, менее или равно 40 мКи, менее или равно 30 мКи, менее или равно 20 мКи, менее или равно 18 мКи, менее или равно 16 мКи, менее или равно 15 мКи, менее или равно 14 мКи, менее или равно 13 мКи, менее или равно 12 мКи, менее или равно 10 мКи, менее или равно 8 мКи, менее или равно 6 мКи, менее или равно 4 мКи, менее или равно 2 мКи, менее или равно 1 мКи, менее или равно 0,5 мКи. Общее введенное количество может определяться по разовой дозе или нескольким дозам, введенным субъекту в течение данного периода времени до 1 минуты, 10 минут, 30 минут, 1 часа, 2 часов, 6 часов, 12 часов, 24 часов, 48 часов или более.
Исходя из результатов исследований дозы радиации, желательная максимальная доза, вводимая субъекту, может основываться на определении количества радиофармацевтического препарата 1, которое ограничивает дозу радиации величиной примерно 5 бэр для критического органа и (или) примерно эффективной дозой (ЭД) 1 бэр или ниже, как ясно специалистам. В одном конкретном варианте осуществления желательная максимальная доза или общее количество вводимого радиофармацевтического препарата 1 менее или равно примерно 25 мКи или менее или равно примерно 14 мКи за период времени до 30 минут, 1 часа, 2 часов, 6 часов, 12 часов, 24 часов, 48 часов или более. В некоторых вариантах осуществления максимальная доза радиофармацевтического препарата 1, вводимая субъекту, может быть менее 3,5 мкг на 50 кг массы тела в сутки. То есть в некоторых вариантах осуществления изобретения радиофармацевтического препарата 1, вводимая субъекту, может быть менее примерно 0,07 мкг радиофармацевтического препарата 1 на 1 кг массы тела в сутки.
В некоторых вариантах осуществления предлагаемые способы включают стадию, на которой субъекту вводят первую дозу (например, дозу в состоянии покоя) радиофармацевтического препарата 1, когда субъект находится в состоянии покоя, и стадию, на которой выполняют первую процедуру ПЭТ-визуализации (например, процедуру ПЭТ-визуализации в состоянии покоя) и получают по меньшей мере первое изображение части субъекта. В некоторых случаях после введения радиофармацевтического препарата, такого как радиофармацевтический препарат 1, когда субъект находится в состоянии покоя, субъекта могут подвергнуть стрессу, и на протяжении стресса субъекту вводят вторую дозу (например, дозу в состоянии напряжения (стресса)) радиофармацевтического препарата, такого как радиофармацевтический препарат 1, и на субъекте выполняют вторую процедуру ПЭТ-визуализации (например, процедуру ПЭТ-визуализации в состоянии стресса)), и могут получить по меньшей мере одно другое изображение части субъекта. Описанное выше - это пример способа, который может именоваться тестом покоя/напряжения. Время между завершением первой процедуры ПЭТ-визуализации и введением второй дозы радиофармацевтического препарата называется временем ожидания. В некоторых случаях тест покоя-напряжения может быть завершен за период времени менее 48 часов, менее 36 часов, менее 24 часов, менее 12 часов, менее 6 часов, менее 5 часов, менее 4 часов, менее 3 часов, менее 2 часов, менее 1 часа, менее 30 минут или менее.
В некоторых вариантах осуществления количество радиофармацевтического препарата 1, вводимого в первой дозе субъекту в состоянии покоя (например, в дозе в состоянии покоя в тесте покоя-напряжения), находится в пределах между примерно 1 мКи и примерно 5 мКи, между примерно 2 мКи и примерно 4 мКи, между примерно 2,5 мКи и примерно 3,5 мКи или равно примерно 3 мКи. После введения первой дозы радиофармацевтического препарата 1 могут выполнять процедуру ПЭТ-визуализация, и могут получить по меньшей мере одно первое изображение по меньшей мере части субъекта.
В некоторых случаях количество радиофармацевтического препарата 1, вводимого субъекту в состоянии напряжения, может основываться на количестве радиофармацевтического препарата 1, введенного субъекту в состоянии покоя. То есть дозирование в состоянии напряжения может основываться, по крайней мере, частично, на отношении дозирования (ОД) (например, отношении дозы в состоянии напряжения к дозе в состоянии покоя). ОД может зависеть от многочисленных факторов, известных специалистам, а в некоторых случаях может зависеть от способа индукции напряжения у субъекта. В некоторых случаях ОД находится в пределах между 1 и 5, между 1 и 4, между 1 и 3, между 2 и 5 или между 2 и 4. В некоторых случаях ОД равно по меньшей мере 1, по меньшей мере 1,5, по меньшей мере 2, по меньшей мере 3, по меньшей мере 4 или по меньшей мере 5. В некоторых случаях ОД в 2,5-5,0 или 2,5-4,0, или 3,0-4,0, или 3,0-5,0 раз больше первой дозы радиофармацевтического препарата. В некоторых случаях ОД, требуемое для субъекта, подвергнутого напряжению от физических упражнений, превышает ОД и (или) промежуток времени, используемый для субъекта, подвергнутого фармакологическому стрессу. Это может объясняться (частично) меньшим чистым поглощением радиоактивности миокардом при физических упражнениях. В некоторых случаях ОД, используемое для субъекта, подвергнутого напряжению от физических упражнений, равно 2-4, 2,5-3,5 или по меньшей мере 3,0, по меньшей мере 3,5, по меньшей мере 4,0 или более в вариантах осуществления, в которых время ожидания равно по меньшей мере 15 минут, 30 минут, 1 час, 1,5 часа, 2 часа и т.п. В некоторых случаях ОД, используемое для субъекта, подвергнутого фармакологическому стрессу, равно 1-3, или 1,5-2,5, или по меньшей мере 2,0, по меньшей мере 2,2 или по меньшей мере 2,5 или более в вариантах осуществления, в которых время ожидания равно по меньшей мере 15 минут, 30 минут, 1 час, 1,5 часа, 2 часа и т.п. В одном конкретном варианте осуществления для субъекта, подвергнутого фармакологическому стрессу, используется ОД по меньшей мере 2,2 для времени ожидания по меньшей мере 15 минут или по меньшей мере 30 минут, и (или) для субъекта, подвергнутого напряжению от физических упражнений, используется ОД по меньшей мере 3,0 для времени ожидания по меньшей мере 30 минут или по меньшей мере 1 час.
В некоторых случаях радиофармацевтический препарат находится в количестве в пределах между примерно 2,0 мКи и примерно 3,5 мКи, или 2,4 мКи - примерно 2,9 мКи, или между примерно 2,5 мКи и примерно 3,0 мКи, или между примерно 2,5 мКи и примерно 3,5 мКи.
В одном конкретном варианте осуществления для случая фармакологического стресса (например, стресса от вазодилататора, индуцированного введением аденозина или регаденозона), в состоянии покоя вводят дозу в пределах примерно 2,9 мКи - примерно 3,4 мКи, а в состоянии напряжения вводят дозу примерно в 2,0-2,4 раза больше дозы в состоянии покоя со временем ожидания по меньшей мере примерно 15 минут или по меньшей мере примерно 30 минут. В некоторых случаях вторая доза радиофармацевтического препарата находится в пределах между примерно 5,7 мКи и примерно 6,2 мКи, или между примерно 6,0 мКи и примерно 6,5 мКи, или примерно 5,7 мКи и примерно 6,5 мКи.
В другом варианте осуществления, для напряжения от физических упражнений, доза примерно 1,7 мКи to примерно 2,0 мКи вводится в состоянии покоя, а в состоянии напряжения вводят дозу примерно в 3,0-3,6 раза больше дозы в состоянии покоя со временем ожидания по меньшей мере примерно 30 минут или по меньшей мере примерно 60 минут. В некоторых случаях вторая доза радиофармацевтического препарата находится в пределах между примерно 8,6 мКи и примерно 9,0 мКи, или между примерно 9,0 и примерно 9,5 мКи, или между примерно 8,6 мКи и примерно 9,5 мКи.
В другом варианте осуществления для случая фармакологического стресса в состоянии покоя вводят дозу в пределах между примерно 2,4 мКи и примерно 2,9 мКи, и в состоянии напряжения вводят дозу в пределах между примерно 5,7 мКи и примерно 6,2 мКи (например, ОД по меньшей мере примерно 2), при этом время ожидания равно по меньшей мере примерно 15 минут или по меньшей мере примерно 30 минут. В другом варианте осуществления, для случая напряжения от физических упражнений, в состоянии покоя вводят дозу между примерно 1,7 мКи и примерно 2,0 мКи, в в состоянии напряжения вводят дозу в пределах между примерно 8,6 мКи и примерно 9,0 мКи (например, ОД по меньшей мере примерно 3), при этом время ожидания равно по меньшей мере 30 минут или по меньшей мере 60 минут.
В одном конкретном варианте осуществления для случая фармакологического стресса в состоянии покоя вводят дозу в пределах примерно 2,9 мКи - примерно 3,3 мКи, а в состоянии напряжения вводят дозу примерно в 2,0-2,4 раза больше дозы в состоянии покоя со временем ожидания по меньшей мере примерно 15 минут или по меньшей мере примерно 30 минут. В другом варианте осуществления, для случая напряжения от физических упражнений, в состоянии покоя вводят дозу в пределах примерно примерно 2,9 мКи - примерно 3,3 мКи, а в состоянии напряжения вводят дозу в 3,0-3,6 раза больше дозы в состоянии покоя со временем ожидания по меньшей мере 30 минут или по меньшей мере 60 минут.
В еще одном варианте осуществления, для случая фармакологического стресса, в состоянии покоя вводят дозу примерно 2,5 мКи - примерно 3,0 мКи, а в состоянии напряжения вводят дозу примерно 6 мКи - примерно 6,5 мКи. В еще одном варианте осуществления, для случая напряжения от физических упражнений, в состоянии покоя вводят дозу примерно 2,5 мКи - примерно 3,0 мКи, а в состоянии напряжения вводят дозу примерно 9 мКи - примерно 9,5 мКи.
В некоторых вариантах осуществления введение во время напряжения включает начало введения второй дозы в течение периода времени после завершения процедуры визуализации в состоянии покоя (например, в течение периода ожидания). В некоторых случаях вторую дозу могут вводить в период времени по меньшей мере 5 минут, 10 минут, 15 минут, 20 минут, 30 минут, 40 минут, 45 минут, 50 минут, 60 минут, 70 минут, 80 минут, 90 минут, 2 часа, 4 часа, 6 часов, 12 часов, 24 часа или более после завершения процедуры визуализации в состоянии покоя. В некоторых случаях вторую дозу вводят в период времени между 5 минутами и 30 днями, между 5 минутами и 20 днями, между 5 минутами и 10 днями, между 5 минутами и 5 днями, между 5 минутами и 4 днями, между 5 минутами и 3 днями, между 5 минутами и 48 часами, между 5 минутами и 24 часами, между 5 минутами и 12 часами, между 5 минутами и 2 часами, между 5 минутами и 90 минутами, между 10 минутами и 60 минутами после завершения процедуры визуализации в состоянии покоя.
Для тестирования в состоянии напряжения в предлагаемых способах, субъект может подвергаться напряжению с использованием процедур, известных специалистам в данной области. В некоторых случаях субъект может подвергаться напряжению с использованием соответствующих процедур, включая напряжение от физических упражнений и (или) фармакологический стресс. Фармакологический стресс может индуцироваться путем введения субъекту фармакологического средства, такого как вазодилататор. Примеры используемых фармакологических стресс-агентов включают без ограничения аденозин, добутамин, дипиридамол, регаденозон, биноденезон, аденезон и другие агонисты рецептора аденозина А2а. Дозирование и введение индуцирующих фармакологический стресс агентов, таких как вазодилататоры, хорошо известны и могут определяться для использования вместе с предлагаемыми способами и системами. Напряжение от физических упражнений может индуцироваться с использованием тредмила, велотренажера, заводной рукоятки или иного оборудования, подходящего для того, чтобы увеличить частоту сердечных сокращений путем повышенной нагрузки.
В некоторых вариантах осуществления изобретения выполняют способ покоя/напряжения. В способе покоя/напряжения за периодом состояния покоя и визуализации следует период состояния напряжения и визуализации, причем порядок такой: сначала покой, затем напряжение. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения может использоваться способ напряжение/покой. В способе напряжения/покоя за периодом состояния напряжения и визуализации следует период состояния покоя и визуализации, причем порядок такой: сначала напряжение, затем покой. В некоторых аспектах изобретения радиофармацевтический препарат 1 может использоваться в способе "только напряжение", в котором у субъекта индуцируют (стресс) для визуализации радиофармацевтическим препаратом 1 без визуализации в состоянии покоя на протяжении сеанса для субъекта. В некоторых вариантах осуществления изобретения радиофармацевтический препарат 1 может использоваться в способе "только покой", в котором субъект не проходит индукцию напряжения, а визуализируется в этом сеансе радиофармацевтическим препаратом 1 лишь в состоянии покоя.
Типичные кассеты и реакционные системы
В некоторых вариантах осуществления предлагаются системы, способы, наборы и кассеты для синтеза радиофармацевтического препарата (например, радиофармацевтического препарата 1). В некоторых вариантах осуществления радиофармацевтический препарат может приготавливаться с помощью автоматизированной реакционной системы, содержащей одноразовую или разового использования кассету. Кассета может содержать все нерадиоактивные реагенты, растворители, трубки, клапаны, реакционные сосуды и иные устройства и (или) компоненты, необходимые для проведения приготовления данной партии радиофармацевтического препарата. Кассета позволяет реакционной системе обладать гибкостью в части приготовления разных радиофармацевтических препаратов с минимальным риском перекрестного загрязнения просто путем замены кассеты. Термин "кассета" означает элемент устройства, предназначенный для съемной и взаимозаменяемой установки в автоматизированных реакционных системах таким образом, что механическое перемещение подвижных частей автоматизированной реакционной системы управляет работой кассеты снаружи кассеты, т.е. внешне. В некоторых вариантах осуществления кассета содержит линейное расположение клапанов, каждый из которых связан с отверстием, к которому могут присоединяться различные реагенты, картриджи, шприцы и (или) емкости либо путем прокалывания иглой мембранного разделительного элемента, уплотняющего емкость, либо посредством газонепроницаемых соединений. Каждый клапан может иметь соединение типа охватываемая деталь («папа-мама»), которое сопрягается с соответствующей подвижной ручкой автоматического синтезатора. Внешним поворотом ручки можно управлять открытием или закрытием клапана, когда кассета крепится к автоматизированной реакционной системе. Дополнительные подвижные части автоматизированной реакционной системы предназначены для зажима на кончики плунжеров шприцев и, таким образом, для подъема и опускания цилиндров шприцев. Кроме того, автоматизированная реакционная система может содержать контроллер и один или несколько управляемых клапанов в электрическом сообщении с контроллером. Кроме того, автоматизированная реакционная система может содержать дополнительные сосуды, емкости, клапаны, датчики, нагреватели, элементы повышение давления и т.д. в электрическом сообщении с контроллером. Автоматизированная реакционная система может управляться контроллером с использованием соответствующего программного обеспечения для управления открытиями и закрытиями клапанов, нагреванием, охлаждением, уровнями давления, перемещением текучей среды, расходом и т.д. Автоматизированная реакционная система может факультативно содержать компьютерную операционную систему, программное обеспечение, органы управления и т.д. или иные компоненты. Кроме того, автоматизированная реакционная система может содержать держатель для кассеты.
Примеры автоматизированных реакционных систем (например, нуклеофильная реакционная система) включают без ограничения синтез-систему Explora GN или RN (изготовитель: компания Siemens Medical Solutions USA, Inc.), синтез-систему GE-Tracerlab-MX (изготовитель: компания GE Healthcare), синтез-систему Eckert & Zeigler Modular-Lab и т.д., которые обычно имеются на производственных предприятиях, оснащенных ПЭТ.
18
18
Автоматизированные реакционные системы могут осуществлять многие стадии, как показано на фиг.6, включая без ограничения приготовление вида фторида F, приготовление предшественника радиофармацевтического препарата, факультативно в растворе (например, как описано в настоящем документе, например, предшественника радиофармацевтического препарата 1 в ацетонитриле), реакцию мечения радиоактивным изотопом (например, реакцию вида F и предшественника радиофармацевтического препарата, чтобы получить радиофармацевтический препарат) факультативно в модуле синтеза, очистку (например, путем препаративной ВЭЖХ), обмен растворителя (например, картриджем SepPak), асептическое фильтрование и отпуск в тару. Например, см. примеры 9, 10, и 11.
18
В некоторых вариантах осуществления в автоматизированной реакционной системе может использоваться кассета, содержащая реакционный модуль в сообщении по текучей среде с модулем очистки и (или) модулем приготовления состава. На фиг.7 и 8 приведены схематические представления кассеты в сообщении с примерными реакционными системами для синтезирования радиофармацевтического препарата, содержащей реакционный модуль, модуль очистки и (или) модуль приготовления состава. Например, реакционный модуль может содержать реакционную камеру, в которой происходит преобразование предшественника радиофармацевтического препарата в радиофармацевтический препарат. Реакционный модуль может содержать источник вида фторида (например, F), источник предшественника радиофармацевтического препарата, источник добавки (например, соляной добавки) и другие источники дополнительных компонентов, таких как растворители, каждый из которых может факультативно сообщаться по текучей среде с реакционной камерой. Кроме того, реакционный модуль может содержать анионообменную колонну для очистки вида фторида перед его введением в реакционную камеру.
После реакции полученный продукт радиофармацевтический препарат передается из реакционного модуля в модуль очистки для дальнейшей обработки и (или) очистки. Модуль очистки может содержать, например, колонку (например, колонку ВЭЖХ) в сообщении по текучей среде с одним или несколькими источниками растворителей, используемых как элюенты. Кроме того, модуль очистки может содержать источник стабилизатора (например, аскорбиновой кислоты или ее соли), который может добавляться в радиофармацевтический препарат при очистке (например, посредством ВЭЖХ). Затем очищенный радиофармацевтический препарат передается в модуль приготовления состава, где могут выполняться дальнейшая очистка и приготовление состава. Модуль приготовления состава может содержать фильтр, предназначенный для асептического фильтрования, и (или) колонку С-18 колонку для обмена растворителя.
18
18
18
18
2
2
2
В другом варианте осуществления кассета содержит реакционный модуль и модуль приготовления состава. Предлагаемый реакционный модуль может содержать источник F, фильтр для удаления непрореагировавшей [O]HO, источник соли аммония, источник разбавителя для F, источник предшественника радиофармацевтического препарата, (например, предшественник радиофармацевтического препарата 1, показанный на фиг.1 или иной предшественник радиофармацевтического препарата), источник HO-разбавителя для предшественника радиофармацевтического препарата, реакционный сосуд для реакции F и предшественника радиофармацевтического препарата, колонку для твердофазной экстракции (например, С18 колонку или иную подходящую колонку) в сообщении по текучей среде с реакционным сосудом. Колонка для твердофазной экстракции содержит твердый сорбент, предназначенный для адсорбции меченного радиоактивным изотопом продукта - радиофармацевтического препарата на сорбенте. По меньшей мере часть остаточных примесей реакции проходят через колонку для твердофазной экстракции без адсорбции на сорбенте. Кроме того, реакционный модуль содержит источник промывочных растворов в сообщении по текучей среде с колонкой для твердофазной экстракции для обеспечения промывочных растворов для элюирования остающихся примесей на сорбенте, и содержит источник элюента (например, как HO/MeCN или иной подходящий элюент) в сообщении по текучей среде с колонкой для твердофазной экстракции для элюирования меченного радиоактивным изотопом продукта - радиофармацевтического препарата с сорбента. Кроме того, реакционный модуль может содержать источник разбавителя для элюированного меченного радиоактивным изотопом радиофармацевтического препарата.
Модуль приготовления состава предлагаемого устройства может быть в сообщении по текучей среде с реакционным модулем и может содержать картридж для твердофазной экстракции, содержащий твердый сорбент (например, С-18 или иной подходящий сорбент), предназначенный для адсорбирования разведенного меченного радиоактивным изотопом радиофармацевтического препарата, источник промывочных растворов (например, содержащий аскорбиновую кислоту, ее соль или иной подходящий промывочный раствор) в сообщении по текучей среде с картриджем для твердофазной экстракции для подачи промывочных растворов для смывания любых остающихся примесей на сорбенте и источник элюирующей текучей среды (например, этанол или иная подходящая элюирующая текучая среда) в сообщении по текучей среде с картриджем для твердофазной экстракции для элюирования меченного радиоактивным изотопом продукта радиофармацевтического препарата с сорбента. Кроме того, модуль приготовления состава может содержать источник разбавителя (например, содержащий аскорбиновую кислоту, ее соль или иной подходящий разбавитель) для разбавления элюированного меченного радиоактивным изотопом радиофармацевтического препарата. Кроме того, модуль приготовления состава может быть в сообщении по текучей среде со стерилизующим фильтром (например, стерилизующим фильтром Millipore Millex GV PVDF или иным подходящим стерилизующим фильтром).
В одном конкретном варианте осуществления предлагается кассета, предназначенная для использования с автоматическим модулем синтеза, например, модулем синтеза GE TRACERlab MX. В одном варианте осуществления кассета содержит разового использования стерилизованный узел литых колекторов с запорными кранами, специально разработанных для использования с автоматическим модулем синтеза (например, модулем синтеза GE TRACERlab MX). Отдельные колекторы соединяются линейным или нелинейным образом для получения направленной структуры, определяющей путь потока реагентов, используемых при приготовлении инъекции радиофармацевтического препарата (например, радиофармацевтического препарата 1). В некоторых вариантах осуществления основной корпус кассеты содержит по меньшей мере один коллектор, содержащий несколько позиций (например, кранов). Например, основной корпус может содержать по меньшей мере один, два, три, четыре или более колекторов. Кассета может содержать 1-20 позиций коллекторов, 1-15 позиций коллекторов, 5-20 позиций коллекторов, 5-15 позиций коллекторов. Каждый из коллекторов может быть или не быть симметричным. В одном варианте осуществления основной корпус кассеты содержит три пластиковых коллектора, каждый из которых оснащен пятью стандартными литыми запорными кранами, то есть основной корпус имеет всего 15 позиций коллектора. Отдельные краны оснащены люэровскими фитингами для приема растворителей, реагентов, шприцев, трубок, необходимых для подачи газа и жидкости и т.д. Краны предназначены для растворителей и реагентов и могут оснащаться пластиковыми острыми выступами где закреплены провернутые перфарированные флаконы, и опредиленная система труб и шприцов, которые наполнены охватывающим люэровским соединением в соотвецтвии с назначением. В некоторых вариантах осуществления кассета содержит линейное расположение нескольких коллекторов с запорными кранами, соединяющих один или несколько компонентов, выбранных из группы, состоящей из газоввода, анионообменного картриджа, картриджа С-18, шприца, емкости с растворителем, реакционного сосуда, системы ВЭЖХ, сборного резервуара, емкости для раствора аскорбиновой кислоты или ее соли и газоввода. В некоторых случаях кассета включает также систему труб. В некоторых случаях кассета содержит также модуль синтеза радиофармацевтического препарата, причем устройство сообщается по текучей среде с кассетой. В некоторых случаях устройство может осуществлять способ синтезирования радиофармацевтического препарата, как описано в настоящем документе (например, способ синтезирования радиофармацевтического препарата 1).
18

2
Конструктивное исполнение кассеты, требуемое для приготовления инъекции радиофармацевтического препарата 1, показано на фиг.8. Ниже приводится описание прикреплений к каждой из 15 позиций коллектора: 1) люэровское соединение (2) - канал для впуска газа и получение [O]HO; 2) анионообменный картридж - QMA Light; 3) соединение с острым выступом - MeCN (ацетонитрил); 4) шприц - пустой; 5) соединение с острым выступом - предшественник радиофармацевтического препарата 1; 6) люэровское соединение - реакционный сосуд; 7) впуск ВЭЖХ; 8) соединение с острым выступом - аскорбиновая кислота; 9) люэровское соединение - сборный резервуар; 10) шприц - ЕЮН; 11) люэровское соединение - сосуд для готового продукта; 12) соединение с острым выступом - SWFI; 13) соединение с острым выступом - аскорбиновая кислота; 14) шприц - пустой; 15) люэровское соединение (2) - реакционный сосуд и выпуск. Коллектор один (краны 1-5) соединен с коллектором два (краны 6-10), в котором используются два охватываемых люэровских соединения с коротким отрезком силиконовой трубки. Коллектор соединен с коллектором три (краны 11-15) посредством С-18 Sep-Pak и соответствующих люэровских переходников. Отдельные соединения коллекторов, люэровские фитинги и все силиконовые трубки свободно поставляются промышленными поставщиками.
В некоторых вариантах осуществления предлагается кассета для приготовления радиофармацевтического препарата, имеющего следующую формулу:
содержащая: (i) сосуд, содержащий предшественника радиофармацевтического препарата, имеющего следующую формулу:
18
и (ii) канал для добавления источника F.
Фармацевтические составы
После того как радиофармацевтический препарат или предшественник радиофармацевтического препарата приготовлен или получен, он может объединяться с одним или несколькими фармацевтически приемлемыми наполнителями, чтобы получить фармацевтический состав, подходящий для введения субъекту, в том числе человеку. Как ясно специалисту, наполнители могут выбираться, например, в зависимости от способа введения, как описано ниже, доставляемого средства, времени доставки средства и (или) здровья/состояние субъекта.
Фармацевтические составы в соответствии с настоящим изобретением и для использования в соответствии с настоящим изобретением могут содержать фармацевтически приемлемый наполнитель или носитель. В том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, термин «фармацевтически приемлемый наполнитель» или «фармацевтически приемлемый носитель» означает нетоксичный, инертный твердый, полутвердый или жидкий наполнитель, разбавитель, инкапсулирующий материал или вспомогательный состав любого типа. Некоторыми примерами материалов, которые могут служить в качестве фармацевтически приемлемых носителей, являются сахара, такие как лактоза, глюкоза и цукроза; крахмалы, такие как кукурузный крахмал и картофельный крахмал; целлюлоза и ее производные, такие как карбоксиметилцеллюлоза натрия, этилцеллюлоза и ацетат целлюлозы; измельченный в порошок трагакант; солод; желатин; тальк; наполнители, такие как какао-масло и воски для суппозиториев; масла, такие как арахисовое масло, хлопковое масло; сафлоровое масло; кунжутное масло; оливковое масло; кукурузное масло и соевое масло; гликоли, такие как пропиленгликоль; сложные эфиры, такие как этилолеат и этиллаурат; агар; детергенты, такие как Tween 80; буферирующие средства, такие как гидроксид магния и гидроксид алюминия; альгиновая кислота; не содержащая пирогенов; изотонический физиологический раствор; раствор Рингера; этиловый спирт; и фосфатные буферные растворы, а также иные нетоксичные совместимые смазочные вещества, такие как лаурилсульфат натрия и стеарат магния, а также красители, составы для смазывания, покрывающие средства, подсластители, вкусовые и ароматизирующие средства, консерванты и антиоксиданты также могут присутствовать в составе по решению разработчика.
Предлагаемые фармацевтические составы могут вводиться людям и (или) животным, парентерально, интраназально, внутрибрюшинно или с помощью назального спрея. Способ введения будет зависеть от намеченного использования, как хорошо известно в данной области. Альтернативно, предлагаемые составы могут вводиться парентерально как инъекции (внутривенные, внутримышечные или подкожные). Эти составы могут приготавливаться обычными средствами и при необходимости в этом предлагаемые составы могут смешиваться с любой обычной добавкой.
Инъецируемые препараты, например, стерильные инъецируемые водные или маслянистые суспензии, могут приготавливаться известными способами с использованием подходящих диспергирующих или смачивающих средств и суспендирующих агентов. Кроме того, стерильный инъецируемый препарат может представлять собой стерильный инъецируемый раствор, суспензию или эмульсию в нетоксичном парентерально приемлемом разбавителе или растворителе, например, раствор в 1,3-бутандиоле. Среди приемлемых носителей и растворителей, которые могут использоваться, можно назвать воду, раствор Рингера, U.S.P. и изотонический раствор хлорида натрия. Кроме того, в качестве растворителя и суспендирующей среды обычно используются стерильные нелетучие масла. Для этой цели может использоваться любое нелетучее масло, включая синтетические моно- или диглицериды. Кроме того, при приготовлении инъецируемых препаратов используются жирные кислоты, такие как олеиновая кислота.
Инъецируемые составы могут стерилизоваться, например, путем фильтрования через задерживающий бактерии фильтр или путем включения стерилизующих средств в виде стерильных твердых составов, которые перед использованием могут растворяться или диспергировать в стерильной воде или иной стерильной инъецируемой среде.
Типичные наборы
В некоторых вариантах осуществления предлагаются системы, способы, наборы и наборы кассет для приготовления радиофармацевтического препарата (например, радиофармацевтического препарата 1) для обнаружения, визуализации и (или) контроля кровоснабжения миокарда. В некоторых вариантах осуществления предлагаются наборы для введения радиофармацевтического препарата (например, радиофармацевтического препарата 1). Предлагаемые наборы могут содержать, например, тару, содержащую радиофармацевтический препарат или предшественник радиофармацевтического препарата, и инструкцию по применению. Наборы могут содержать стерильный, непирогенный состав, содержащий предопределенное количество радиофармацевтического препарата (например, радиофармацевтического препарата 1), и факультативно иные компоненты. В некоторых аспектах изобретения набор может содержать один или несколько шприцев, содержащих радиофармацевтический препарат (например, радиофармацевтический препарат 1), который должен быть приготовлен для введения субъекту. Тара, которая может использоваться в сочетании с радиофармацевтическим препаратом (например, радиофармацевтическим препаратом 1) (например, для доставки и (или) введения радиофармацевтического препарата (например, радиофармацевтического препарата 1) субъекту), может представлять собой шприц, пузырек, флакон, пробирки и т.д. Примерными шприцами, которые могут включаться в предлагаемый, являются шприцы, не имеющие наконечника плунжера с адсорбентом, такие как шприцы NORM-JECT на 3 или 5 мл (предприятие-изготовитель: компания Henke Sass Wolf, г.Дудли, штат Массачусетс), или иной эквивалентный шприц, не имеющий наконечникаплунжера с адсорбентом. Радиофармацевтический препарат (например, радиофармацевтический препарат 1) может поставляться в наборе, а дополнительные приготовления перед использованием могут факультативно включать разбавление радиофармацевтического препарата до требуемой для применения концентрации. Инструкция в предлагаемом наборе может относиться к способам разбавления радиофармацевтического препарата, способам введения радиофармацевтического препарата субъекту для диагностической визуализации или иным указаниям по применению.
Кроме того, в некоторых случаях набор может содержать один или несколько флаконов, содержащих разбавитель для приготовления состава радиофармацевтического препарата (например, радиофармацевтического препарата 1) для введения субъекту (например, человеку). Флакон с разбавителем может содержать разбавитель, такой как физиологический раствор, вода, буферированный раствор и т.д., для разбавления радиофармацевтического препарата (например, радиофармацевтического препарата 1). например, радиофармацевтический препарат (например, радиофармацевтический препарат 1) может паковаться в набор в готовом к инъекции составе или может потребовать некоторого восстановления или разведения, путем которого приготавливается окончательный состав/технология приготовления лекарственного средства инъекции или вливания.
Кроме того, инструкция в предлагаемом набор изобретения может включать указания по введению радиофармацевтического препарата (например, радиофармацевтического препарата 1) субъекту и может содержать сведения о дозировании, времени, индукции напряжения и т.д. например, набор может содержать радиофармацевтический препарат, описанный в настоящем документе, вместе с инструкцией, описывающей намеченное применение и правильное введение средства. В том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, термин "инструкция" может означать компонент инструкции и (или) рекламы и обычно представляет собой письменную инструкцию об упаковке изобретения, или связанную с ней. Кроме того, инструкция может содержать указания в устном или электронном виде, предоставленные любым образом так, чтобы пользователь четко понял, что эта инструкция относится к набору, например, аудиовизуальная инструкция (например, видеопленка, DVD и т.д.), Интернет и (или) сообщения на веб-сайтах и т.д. Письменная инструкция может быть в виде, предписанном государственным органом, регулирующим изготовление, использование или продажу фармацевтических препаратов или биологической продукции. Кроме того, эта инструкция может отражать утверждение вышеупомянутым органом изготовления, использования или продажи для введения человеку. В некоторых случаях инструкция может указания по смешиванию конкретного количества разбавителя с конкретным количеством концентрированного раствора радиофармацевтического препарата или твердого радиофармацевтического препарата, которым приготавливается окончательный состав для инъекции или вливания, например, так, чтобы полученный раствор имел соответствующую концентрацию для введения субъекту (например, концентрацию, как описано в настоящем документе). Набор может содержать описание полного режима лечения для предлагаемого соединения (например, доза в состоянии покоя и доза в состоянии (стресса)).
Набор может содержать любой один или несколько компонентов, описанных в настоящем документе, в одной или нескольких единицах тары. Как пример, в одном варианте осуществления набор может содержать инструкцию по смешиванию одного или нескольких компонентов набора и (или) выделению и смешиванию образца и введению субъекту. Набор может содержать тару, заключающую в себе средство, описанное в настоящем документе. Это средство может быть в виде жидкости, геля или твердого вещества (порошка). Средство может быть стерильно приготовлено, упаковано в шприц и отгружено замороженным. Альтернативно, оно может помещаться во флакон или иную тару для хранения. Вторая тара может иметь другие стерильно приготовленные средства. Альтернативно, набор может содержать активное средство, предварительно смешанное и отгруженное в шприце, флаконе, пробирке или иной таре. Набор может иметь один или несколько или все компоненты, необходимые для введения средств пациенту, такие как шприц, устройства для местного применения или иглы для внутривенной инъекции, трубки и сумку.
Ясно также, что тара, содержащая компоненты предлагаемого набора, представляет ли она собой пузырек, флакон (например, с мембранным разделительным элементом), ампулу, грушу для вливания и т.п, может иметь дополнительные метки, такие как обычная маркировка, меняющая цвет после обработки препарата в автоклаве или стерилизации иным образом. Кроме того, предлагаемый набор может включать другие компоненты, такие как шприцы, метки, флаконы, трубки, катетеры, иглы, каналы и т.п. В некоторых аспектах изобретения набор может содержать единственный шприц, содержащий радиофармацевтический препарат (например, радиофармацевтический препарат 1), достаточный для введения, а в некоторых аспектах изобретения набор может содержать два отдельных шприца, один содержащий радиофармацевтический препарат 1 для введения субъекту для визуализации в состоянии покоя, а другой содержащий радиофармацевтический препарат 1 для введения субъекту для визуализации в состоянии напряжения.

Буферы, используемые при приготовлении радиофармацевтических препаратов и наборов, включают, например, фосфатные, цитратные, сульфосалицилатные и ацетат буферы. Более полный перечень можно найти в Фармакопее США. Средства лиофилизации, используемые при приготовлении радиофармацевтических препаратов и наборов, включают, например, маннит, лактозу, сорбит, декстран, полимер FICOLL и поливинилпирролидин (ПВП). Средства стабилизации, используемые при приготовлении радиофармацевтических препаратов и наборов, включают, например, аскорбиновую кислоту, цистеин, монотиоглицерин, бисульфит натрия, метабисульфит натрия, гентизиновую кислоту и инозит. Средства солюбиллизации, используемые при приготовлении радиофармацевтических препаратов и наборов, включают, например, этанол, глицерин, полиэтиленгликоль, пропиленгликоль, полиоксиэтилен сорбит моноолеат, сорбит моноолеат, полисорбаты, блок-сополимеры поли(оксиэтилен)-поли(оксипропилен)-поли(оксиэтилен) ("Pluronics") и лецитин. В некоторых вариантах осуществления средствами солюбиллизации являются полиэтиленгликоль, циклодекстрины и Pluronics. Бактериостаты, используемые при приготовлении радиофармацевтических препаратов и наборов, включают, например, бензиловый спирт, хлорид бензалкония, хлорбутанол и метил, пропил или бутилпарабен.
Определения
Для удобства приводится перечень некоторых терминов, используемых в настоящем описании, примерах и пригаемой формуле изобретения.
Ниже более подробно приведены определения конкретных функциональных групп и химических терминов. В целях настоящего изобретения химические элементы указаны в соответствии с Периодической таблицей элементов, версия фирмы CAS, «Справочник по химии и физике», 75-е изд, внутренняя обложка, а конкретные функциональные группы обычно определны, как описано в этом справочнике. Кроме того, общие принципы органической химии, а также конкретные функциональные части и реакционная способность, описаны в учебнике "Organic Chemistry" («Органическая химия»), Thomas Sorrell, University Science Books, Sausalito: 1999, содержание которого ссылкой полностью включается в настоящее описание.
Некоторые соединения в соответствии с настоящим изобретением могут существовать в конкретных геометрических или стехиометрическх формах. Настоящее изобретение охватывает все эти соединения, включая цис- и транс-измеры, R- и S-энантиомеры, диастереомеры, (D)-изомеры, (L)-изомеры, их рацемические и другие смеси в пределах объема настоящего изобретения. В заместителе, таком как алкильная группа, могут присутствовать дополнительные асимметричные атомы углерода. Все эти изомеры, а также их смеси входят в объем настоящего изобретения.
В соответствии с настоящим изобретением, могут использоваться изомерные смеси, содержащие любое из самых разных изомерных отношений. Например, при объединении лишь двух изомеров смеси, содержащие изомерные отношения 50:50, 60:40, 70:30, 80:20, 90:10, 95:5, 96:4, 97:3, 98:2, 99:1 или 100:0, все находятся в пределах объема настоящего изобретения. Специалисты легко поймут, что в пределах объема настоящего изобретения находятся и аналогичные отношения для более сложных изомерных смесей.
Если, например, требуется конкретный энантиомер предлагаемого соединения, его можно приготовить путем асиметричного синтеза или путем деривации хиральным вспомогательным веществом, после чего полученную диастереомерную смесь отделяют, и вспомогательную группу расщепляют для получения чистых требуемых энантиомеров. Альтернативно, если молекула содержит основную функциональную группу, такую как амино или кислотную функциональную группу, такую как карбоксил, диастереомерные соли образуются с соответствующей оптически активной кислотой или основанием, после чего следует расщепление образованных диастереомеров фракционной кристаллизацией или хроматографическими средствами, хорошо известными в данной области, а затем получение чистых энантиомеров.
1
12
3
12
В том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, термину "алкил" дано его обычное значение в этой области, и он относится к радикалу насыщенных алифатических групп, включая алкильные группы с неразветвленной цепью, алкильные группы с разветвленной цепью, циклоалкильные (алициклические) группы, алкил-замещенные циклоалкильные группы, и циклоалкил-замещенные алкильные группы. В некоторых случаях алкильная группа может представлять собой низшую алкильную группу, т.е. алкильную группу, имеющую 1-10 атомов углерода (например, метил, этил, пропил, бутил, пентил, гексил, гептил, октил, нонил или децил и т.д.). В некоторых вариантах осуществления алкил с неразветвленной или разветвленной цепью может иметь в своем скелете 30 или меньше атомов углерода, а в некоторых случаях 20 или меньше. В некоторых вариантах осуществления алкил с неразветвленной или разветвленной цепью может иметь в своем скелете 12 или меньше атомов углерода (например, C-C для неразветвленной цепи, C-C для разветвленной цепи), 6 или меныпеили 4 или меньше. Подобным образом, циклоалкилы могут иметь в своей кольцевой структуре 3-10 атомов углерода или 5, 6 или 7 атомов углерода в кольцевой структуре. Примеры алкильных групп всключают без ограничения метил, этил, пропил, изопропил, циклопропил, бутил, изобутил, t-бутил, циклобутил, гексил, циклогексил и т.п.
Терминам "алкенил" и "алкинил" даны их обычное значение в этой области, и они означают ненасыщенные алифатические группы, аналогичные по длине и возможному расположению описанным выше алкилам, но содержащие по меньшей мере одну двойную или тройную связь соответственно.
В некоторых вариантах осуществления алкильные, алкенильные и алкинильные группы, используемые в настоящем изобретении, содержат 1-20 алифатических атомов углерода. В некоторых вариантах осуществления алкильные, алкенильные и алкинильные группы, используемые в изобретении, содержат 1-10 алифатических атомов углерода. В еще одних вариантах осуществления алкильные, алкенильные и алкинильные группы, используемые в изобретении, содержат 1-8 алифатических атомов углерода. В еще одних вариантах осуществления алкильные, алкенильные и алкинильные группы, используемые в изобретении, содержат 1-6 алифатических атомов углерода. В еще одних вариантах осуществления алкильные, алкенильные и алкинильные группы, используемые в изобретении, содержат 1-4 алифатических атомов углерода. Таким образом, иллюстративные алифатические группы включают без ограничения например, метил, этил, n-пропил, изопропил, аллил, n-бутил, сек-бутил, изобутил, t-бутил, n-пентил, сек-пентил, изопентил, t-пентил, n-гексил, сек-гексил, части и т.п, которые опять-таки могут нести один или несколько заместителей. Алкенильные группы включают без ограничения, например, этенил, пропенил, бутенил, 1-метил-2-бутен-1-ил и т.п. Репрезентативные алкинильные группы включают без ограничения этинил, 2-пропинил (пропаргил), 1-пропинил и т.п.
2
3
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
3
x
2
x
x
2
x
2
x
x
2
x
2
2
x
x
x
x
Термин "циклоалкил" в том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, относится конкретно к группам, имеющим три-десять, предпочтительно, три-семь атомов углерода. Подходящие циклоалкилы включают без ограничения циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, циклогептил и т.п, которые, как в случае других алифатических, гетероалифатических или гетероциклических частей, могут факультативно замещаться заместителями, включая без ограничения алифатические; гетероалифатические; арильные; гетероарильные; арилалкильные; гетероарилалкильные; алкокси; арилокси; гетероалкокси; гетероарилокси; алкилтио; арилтио; гетероалкилтио; гетероарилтио; -F; -Cl; -Br; -I; -ОН; -NO; -CN; -CF; -CHCF; -CHCl; -CHOH; -CHCHOH; -CHNH; -CHSOCH; -C(O)R; -CO(R); -CON(R); -OC(O)R; -OCOR; -OCON(R); -N(R); -S(O)R; -NR(CO)R, причем каждое наличие R независимо включает без ограничения алифатические, гетероалифатические, арильные, гетероарильные, арилалкильные или гетероарилалкильные формы, причем любой из алифатических, гетероалифатических, арилалкильных или гетероарилалкильных заместителей, описанных выше в настоящем документе, может быть замещенным или незамещенным, разветвленным или неразветвленным, циклическим или ациклическим, и причем любой из арильных или гетероарильных заместителей, описанных выше в настоящем документе, может быть замещенным или незамещенным. Дополнительные примеры обычно используемых заместителей иллюстрируются конкретными вариантами осуществления, показанными в примерах, описанных в настоящем документе.
Термину "гетероалкил" дано его обычное значение в этой области, и он относится к алкильной группе, описанной в настоящем документе, в которой один или несколько атомов углерода заменены гетероатомом. Подходящие гетероатомы включают кислород, серу, азот, фосфор и т.п. Примеры гетероалкильных групп включают без ограничения алкокси, амино, сложный тиоэфир, поли(этиленгликоль), алкил-замещенный амино, тетрагидрофуранил, пиперидинил, морфолинил и т.д.
Терминам «гетероалкенил» и «гетероалкинил» даны их обычное значение в этой области, и они означают ненасыщенные алифатические группы, аналогичные по длине и возможному расположению описанным выше гетероалкилам, но содержащие по меньшей мере одну двойную или тройную связь соответственно.
2
3
2
2
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
3
x
2
x
x
2
x
2
x
x
2
x
2
2
x
x
x
x
Некоторые примеры заместителей вышеописанных алифатических (и иных) частей предлагаемых соединений включают без ограничения алифатические; гетероалифатические; арильные; гетероарильные; арилалкильные; гетероарилалкильные; алкокси; арилокси; гетероалкокси; гетероарилокси; алкилтио; арилтио; гетероалкилтио; гетероарилтио; F; Cl; Br; I; -ОН; -NO; -CN; -CF; -CHF; -CHF; -CHCF; -CHCl; -CHOH; -CHCHOH; -CHNH; -CHSOCH; -C(O)R; -CO(R); -CON(R); -OC(O)R; -OCOR; -OCON(R); -N(R); -S(O)R; -NR(CO)R причем каждое наличие R независимо включает без ограничения алифатические, алициклические, гетероалифатические, гетероциклические, арильные, гетероарильные, арилалкильные или гетероарилалкильные формы, причем любой из алифатических, гетероалифатических, арилалкильных или гетероарилалкильных заместителей, описанных выше в настоящем документе, может быть замещенным или незамещенным, разветвленным или неразветвленным, циклическим или ациклическим, и причем любой из арильных или гетероарильных заместителей, описанных выше в настоящем документе, может быть замещенным или незамещенным. Дополнительные примеры обычно используемых заместителей иллюстрируются конкретными вариантами осуществления, показанными в примерах, описанных в настоящем документе.
Термину «арил» дано его обычное значение в этой области, и он означает ароматические карбоциклические группы, факультативно замещенные, имеющие одно кольцо (например, фенил), несколько колец (например, бифенил) или несколько конденсированных колец, среди которых по меньшей мере одно является ароматическим (например, 1,2,3,4-тетрагидронафтил, нафтил, антрил или фенантрил). То есть по меньшей мере одно кольцо может иметь конъюгированную пи-электронную систему, а остальные прилегающие кольца могут быть циклоалкилз, циклоалкенилами, циклоалкинилами, арилами и (или) гетероциклилами. Арильная группа может быть факультативно замещенной, как описано в настоящем документе. Заместители включают без ограничения любой из вышеупомянутых заместителей, т.е. заместителей, указанных для алифатических частей или для других частей, раскрытых в настоящем документе, приводящих к образованию устойчивого соединения. В некоторых случаях арильная группа является устойчивыми моно- или полициклическими ненасыщенными частьми, имеющими предпочтительно 3-14 атомов углерода, каждый из которых может быть замещенным или незамещенным. «Карбоциклические арильные группы» - это арильные группы, у которых кольцевыми атомами ароматического кольца являются атомы углерода. Карбоциклические арильные группы включают моноциклические карбоциклические арильные группы и полициклические или конденсированные соединения (например, два или более соседних кольцевых атомов являются общими для двух соседних колец), такие как нафтильные группы.
Термину «гетероарил» дано его обычное значение в этой области; он означает арильный группы, содержащие по меньшей мере один гетероатом как кольцевой атом. «Гетероарил» - это устойчивые гетероциклические или полигетероциклические ненасыщенные части, имеющие предпочтительно 3-14 атомов углерода, каждый из которых может быть замещенным или незамещенным. Заместители включают без ограничения любой из вышеупомянутых заместителей, т.е. заместителей, указанных для алифатических частей или для других частей, раскрытых в настоящем документе, приводящих к образованию устойчивого соединения. В некоторых случаях гетероарил представляет собой циклический ароматический радикал, имеющий пять-десять кольцевых атомов, из которых один кольцевой атом выбирают из S, О и N; нуль, один или два кольцевых атома являются дополнительными гетероатомами, независимо выбираемыми из S, О и N; и остальные кольцевые атомы представляют собой углерод, причем радикал присоединяется к остальной части молекулы с помощью любого из кольцевых атомов, таких как, например, пиридил, пиразинил, пиримидинил, пирролил, пиразолил, имидазолил, тиазолил, оксазолил, изооксазолил, тиадиазолил, оксадиазолил, тиофенил, фуранил, хинолинил, изохинолинил и т.п.
Кроме того, ясно, что арильные и гетероарильные части, определенные в настоящем документе, могут крепиться посредством алкильной или гетероалкильной части и, таким образом, также включать -(алкил)арильные, -(гетероалкил)арильные, -(гетероалкил)гетероарильные и (гетероалкил)гетероарильные части. Таким образом, в том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, выражения «арильные или гетероарильные части» и «арильные, гетероарильные, -(алкил)арильные, -(гетероалкил)арильные, -(гетероалкил)гетероарильные и (гетероалкил)гетероарильные» являются взаимозаменяемыми. Заместители включают без ограничения любой из вышеупомянутых заместителей, т.е. заместителей, указанных для алифатических частей или для других частей, раскрытых в настоящем документе, приводящих к образованию устойчивого соединения.
2
3
2
2
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
3
x
2
x
x
2
x
2
x
x
2
x
2
x
2
x
x
x
Ясно, что арильные и гетероарильные группы (включая бициклические арильные группы) могут быть незамещенными или замещенными, причем замещение включает замену одного или нескольких атомов водорода на них независимо любым одним или несколькими из следующих частей, включая без ограничения: алифатические; алициклические; гетероалифатические; гетероциклические; ароматические; гетероароматические; арильные, гетероарильные, арилалкильные; гетероалкиларильные; алкилгетероарильные; гетероалкилгетероарильные; алкокси; арилокси; гетероалкокси; гетероарилокси; алкилтио; арилтио; гетероалкилтио; гетероарилтио; F; Cl; Br; I; -ОН; -NO; -CN; -CF; -CHF; -CHF; -CHCF; -CHCl; -CHOH; -CHCHOH; -CHNH; -CHSOCH; -C(O)R; -CO(R); -CON(R); -OC(O)R; -OCOR; -OCON(R); -N(R); -S(O)R; -S(O)R; -NR(CO)R причем каждое наличие Rx независимо включает без ограничения алифатические, алициклические, гетероалифатические, гетероциклические, ароматические, гетероароматические, арильные, гетероарильные, арилалкильные, алкилгетероарильные, гетероалкиларильные или гетероалкилгетероарильные формы, причем любой из алифатических, алициклических, гетероалифатических, гетероциклических, алкиларильных или алкилгетероарильных заместителей, описанных выше в настоящем документе, может быть замещенным или незамещенным, разветвленным или неразветвленным, насыщенным или ненасыщенным, и причем любой из ароматических, гетероароматических, арильных, гетероарильных, -(алкил)арильных или -(алкил)гетероарильных заместителей, описанных выше в настоящем документе, может быть замещенным или незамещенным. Кроме того, ясно, что любые две смежные группы, взятые вместе, могут представлять 4, 5, 6 или 7-членную замещенную или незамещенную алициклическую или гетероциклическую часть. Дополнительные примеры обычно используемых заместителей иллюстрируются конкретными вариантами осуществления, показанными в примерах, описанных в настоящем документе.
Термину "гетероцикл" дано его обычное значение в этой области; он означает циклические группы, содержащие по меньшей мере один гетероатом как кольцевой атом, в некоторых случаях 1-3 гетероатома как кольцевые атомы, а остальные кольцевые атомы являются атомами углерода. Подходящие гетероатомы включают кислород, серу, азот, фосфор и т.п. В некоторых случаях гетероцикл может быть 3-10-членными кольцевыми структурами или 3-7-членными кольцами, кольцевые структуры которых включают один-четыре гетероатома.
Термин "гетероцикл" может включать гетероарильные группы, насыщенные гетероциклические (например, циклогетероалкильные) группы или их сочетания. Гетероцикл может представлять собой насыщенную молекулу или может содержать одну или несколько двойных связей. В некоторых случаях гетероцикл представляет собой гетероцикл азота, у которого по меньшей мере одно кольцо содержит по меньшей мере один кольцевой атом азота. Гетероциклы могут конденсироваться с другими кольцами с образованием полициклического гетероцикла. Кроме того, гетероцикл может конденсироваться со спироциклической группой. В некоторых случаях гетероцикл может крепиться к соединению посредством атома азота или углерода в кольце.
Гетероциклы включают, например, тиофен, бензотиофен, тиантрен, фуран, тетрагидрофуран, пиран, изобензофуран, хромен, ксантен, феноксатиин, пиррол, дигидропиррол, пирролидин, имидазол, пиразол, пиразин, изотиазол, изоксазол, пиридин, пиразин, пиримидин, пиридазин, индолизин, изоиндол, индол, индазол, пурин, хинолизин, изохинолин, хинолин, фталазин, нафтиридин, хиноксалин, хиназолин, циннолин, птеридин, карбазол, карболин, триазол, тетразол, оксазол, изоксазол, тиазол, изотиазол, фенантридин, акридин, пиримидин, фенантролин, феназин, фенарсазин, фенотиазин, фуразан, феноксазин, пирролидин, оксолан, тиолан, оксазол, оксазин, пиперидин, гомопиперидин (гексаметиленимин), пиперазин (например, N-метилпиперазин), морфолин, лактоны, лактамы, такие как азетидиномы и пиррилидиноны, султамы, султоны, другие насыщенные и (или) ненасыщенные их производные и т.п. Гетероциклическое кольцо может быть факультативно замещенным в одной или нескольких позициях такими заместителями, какие описаны в настоящем документе. В некоторых случаях гетероцикл может связываться с соединением посредством кольцевого гетероатома (например, азота). В некоторых случаях гетероцикл может связываться с соединением посредством кольцевого атома углерода. В некоторых случаях гетероцикл представляет собой пиридин, имидазол, пиразин, пиримидин, пиридазин, акридин, акридин-9-амин, биперидин, фавтиридин, хинолин, бензохинолин, бензоизохинолин, фенантридин-1,9-диамин или т.п.
Термины "гало" и "галоген" в том значении, в каком они используются в тексте настоящего описания, относятся к атому, выбранному из фтора, хлора, брома и йода.
Термин "галоалкил" означает алкильную группу, определение которой дано выше, имеющую одно, два или три атомов галогена, прикрепленных к ней, примером которой служат такие группы, как хлорметил, бромэтил, трифторметил и т.п.
2
x
x
y
x
y
z
x
y
z
+
Термин "амино", в том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, относится к первичному (-NH), вторичному (-NHR), третичному (-NRR) или четвертичному (-NRRR) амину, где R, R и R независимо являются алифатической, алициклической, гетероалифатической, гетероциклической, арильной или гетероарильной частью, согласно определению в настоящем документе. Примеры аминогрупп включают без ограничения метиламино, диметиламино, этиламино, диэтиламино, диэтиламинокарбонил, метилэтиламино, изопропиламино, пиперидино, триметиламино и пропиламино.
Термину "алкин" дано его обычное значение в этой области, он относится к разветвленным или неразветвленным ненасыщенным углеводородным группам, содержащим по меньшей мере одну тройную связь. Не ограничивающие объем настоящего изобретения примеры алкинов включают ацетилен, пропин, 1-бутан, 2-бутин и т.п. Алкинная группа может быть замещенной и (или) иметь один или несколько атомов водорода, замещенных функциональной группой, такой как гидроксильной, галогенной, алкокси, и (или) арильной группой.
Термин "алкокси" (или "алкилокси") или "тиоалкил" в том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, относится алкильной группе, определенной выше, прикрепленной к части родительской молекулы посредством атома кислорода или атома серы. В некоторых вариантах осуществления алкильная группа содержит 1-20 алифатических атомов углерода. В некоторых других вариантах осуществления алкильная группа содержит 1-10 алифатических атомов углерода. В еще одних вариантах осуществления алкильная, алкенильная и алкинильная группы, используемые в изобретении, содержат 1-8 алифатических атомов углерода. В еще одних вариантах осуществления алкильная группа содержит 1-6 алифатических атомов углерода. В еще одних вариантах осуществления алкильная группа содержит 1-4 алифатических атома углерода. Примеры алкокси включают без ограничения метокси, этокси, пропокси, изопропокси, n-бутокси, t-бутокси, неопентокси и n-гексокси. Примеры тиоалкила включают без ограничения метилтио, этилтио, пропилтио, изопропилтио, n-бутилтио и т.п.
Термин "арилокси" означает группу -O-арил. Термин "ацилокси" означает группу -O-ацил.
1-6
1-6
1-6
1-6
1-6
Термин "алкоксиалкил" относится к алкильной группе, замещенной по меньшей мере одной алкокси группой (например, одной, двумя, тремя или более алкокси группами). Например, алкоксиалкильная группа может быть -(C-алкил)-O-(C-алкил), факультативно замещенной. В некоторых случаях алкоксиалкильная группа может быть факультативно замещенной другой алкоксиалкильной группой (например, -(C-алкил)-O-(C-алкил)-O-(C-алкил), факультативно замещенной.
Ясно, что вышеупомянутые группы и (или) соединения, описанные в настоящем документе, могут быть факультативно замещенными любым числом заместителей или функциональных частей. То есть любая из вышеупомянутых групп может быть факультативно замещенной. В том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, термин "замещенный" включает все допустимые заместители органических соединений, причем "допустимые" следует понимать в контексте химических правил валентности, известных специалистам в данной области. Обычно термин "замещенный", независимо от того, предшествует ему термин "факультативно" или нет, и заместители, содержащиеся в формулах настоящего изобретения, относятся к замене радикалов водорода в данной структуре радикалом указанного заместителя. Если в любой данной структуре могут быть замещенными более чем одним заместителем, выбранным из указанной группы, более одной позиции, заместитель в каждой позиции может быть одним и тем же или отличным. Ясно, что термин "замещенный" подразумевает также, что замещение дало в результате устойчивое соединение, например, которое не претерпевает самопроизвольно преобразование, такое, как путем перестройки, циклизации, элиминирования и т.д. В некоторых случаях термин "замещенный" может в общем относиться к замене водорода заместителем, как описано в настоящем документе. Однако термин "замещенный" в том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, не охватывает замену и (или) изменение ключевой функциональной группы, которой молекула идентифицируется, например, так что "замещенная" функциональая группа становится посредством замещения отличной функциональной группой. Например, "замещенная фенильная группа" должна по-прежнему содержать фенильную часть и не может быть изменена замещением - в этом определении - чтобы стать, например, пиридиновым кольцом. В широком аспекте допустимые заместители включают ациклические и циклические, разветвленные и неразветвленные, карбоциклические и гетероциклические, ароматические и неароматические заместители органических соединений. Иллюстративные заместители включают, например, описанные выше заместители. Допустимые заместители могут представлять собой один или более заместителей, а также одинаковые или различные заместители для соответствующих органических соединений. В данном изобретении гетероатомы, такие как азот, могут иметь водородные заместители и/или любые описанные здесь допустимые заместители органических соединений, удовлетворяющие валентностям гетероатомов. Кроме того, предполагается, что данное изобретение никоим образом не ограничивается допустимыми заместителями органических соединений. Сочетания заместителей и переменных, предполагаемых настоящим изобретением, предпочтительно представляют собой те сочетания, которые приводят к образованию устойчивых соединений, используемых для получения радиофармацевтического препарата или предшественника радиофармацевтического препарата. Термин "устойчивый" в том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, предпочтительно относится к соединениям, которые обладают устойчивостью, достаточной, чтобы обеспечить изготовление, и которые поддерживают целостность соединения в течение достаточного для обнаружения периода времени и, предпочтительно, в течение периода времени, достаточного для использования в целях, описанных в настоящем документе.
3
Примеры заместителей включают без ограничения галоген, азид, алкил, агалкил, алкенил, алкинил, циклоалкил, гидроксил, алкоксил, амино, нитро, сульфгидрил, имино, амидо, фосфонат, фосфинат, карбонил, карбоксил, силил, простой эфир, алкилтио, сульфонил, сульфопамидо, кетон, альдегид, сложный эфир, гетероциклил, ароматическая или гетероароматическая части, -CF, -CN, арил, арилокси, пергалоалкокси, агалкокси, гетероарил, гетероарилокси, гетероарилалкил, гетероагалкокси, азидо, амино, галогенид, алкилтио, оксо, ацилалкил, карбокси сложные эфиры, -карбоксамидо, ацилокси, аминоалкил, алкиламиноарил, алкиларил, алкиламиноалкил. алкоксиарил, ариламино, агалкиламино, алкилсульфонил, -карбоксамидоалкиларил, -карбоксамидоарил, гидроксиалкил, галоалкил, алкиламиноалкилкарбокси-, аминокарбоксамидоалкил-, циано, алкоксиалкил, пергалоалкил, арилалкилоксиалкил и т.п.
В том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, термин "определение" обычно относится к анализу вида или сигнала, например, количественному или качественному, и (или) обнаружению присутствия или отсутствия видов или сигналов. Кроме того, "определение" может относиться к анализу взаимодействия между двумя или более видами или сигналами, например, количественному или качественному, и (или) обнаружению присутствия или отсутствия взаимодействия.
В том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, термин "получение" изображения имеет именно такое значение.
Термин "диагностическая визуализация" в том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, относится к процедуре, используемой для обнаружения радиофармацевтического препарата.
"Диагностический набор" или "набор" содержит совокупность компонентов, называемых составом, в одном или нескольких флаконах, которые используются в клиниках или аптеках для синтеза радиофармацевтических препаратов. Например, этот набор может использоваться практикующим конечным пользователем в клинике или аптеке для синтеза диагностических радиофармацевтических препаратов. В некоторых вариантах осуществления набор может содержать все необходимые компоненты для синтеза и (или) использования диагностического радиофармацевтического препарата, за исключением тех, которые обычно имеются в распоряжении практикующего конечного поля, таких как вода или физиологический раствор для инъекции, раствор радионуклида, оборудование для обработки набора во время синтеза радиофармацевтического препарата и манипуляции с ним, если необходимо, оборудование, требуемое для введения радиофармацевтического препарата субъекту, такое как шприцы, экранирующее, визуализирующее оборудование и т.п. В некоторых вариантах осуществления радиофармацевтические препараты могут поставляться конечному пользователю в их готовом виде в составе, обычно содержащемся в одном флаконе или шприце, как лиофилизированный твердый или водный раствор.
В том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, термин, "часть субъекта" означает конкретную область субъекта, место субъекта. Например, частью субъекта может быть мозг, сердце, сосудистая сеть, сосуды сердца субъекта.
В том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, термин "сеанс" испытания может означать процедуру единственного испытания, которую проходит субъект. В некоторых случаях сеанс может содержать процедуру визуализации в состоянии покоя/в состоянии напряжения; процедуру визуализации в состоянии напряжения/в состоянии покоя; процедуру визуализации лишь в состоянии покоя; или процедуру визуализации лишь в состоянии напряжения. Сеанс испытания может происходить в течение менее 24 часов или менее 48 часов.
В том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, термин "субъект" относится к человеку или млекопитающему кроме человека или животному. Млекопитающие кроме человека включают сельскохозяйственных животных, домашних животных, лабораторных животных и приматов кроме человека. Субъекты кроме человека включают также без ограничения конкретно лошадей, коров, свиней, коз, собак, кошек, мышей, крыс, морских свинок, песчанок, хомяков, норок и кроликов. В некоторых вариантах осуществления изобретения субъект именуется "пациентом". В некоторых вариантах осуществления пациент или субъект может лечиться у врача или иного медицинского работника, включая без ограничения лицо, к которому обращались за консультацией, от которого получили консультацию или рецепт или иную рекомендацию от врача или иного медицинского работника.
Любые из соединений, описанных в настоящем документе, могут быть в самых разных формах, таких как без ограничения соли, сольваты, гидраты, таутомеры и изомеры.
+
1-4
4
В некоторых вариантах осуществления радиофармацевтический препарат представляет собой фармацевтически приемлемую соль радиофармацевтического препарата. Термин "фармацевтически приемлемая соль" в том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, относится к тем солям, которые в объеме здравого медицинского суждения пригодны для использования в контакте с тканями людей и низших животных без неоправданной токсичности, раздражения, аллергической реакции и т.п, и которые имеют разумное отношение выгода/риск. Фармацевтически приемлемые соли хорошо известны. Например, Berge et al. подробно описывают фармацевтически приемлемые соли в журнале J.Pharmaceutical Sciences, 1977, 66, 1-19, ссылкой включенном в настоящее описание. Фармацевтически приемлемые соли предлагаемых соединений включают соли, полученные из подходящих неорганических и органических кислот и оснований. Примерами фармацевтически приемлемых солей нетоксичных кислот служат соли аминогруппы, полученные с неорганическими кислотами, такими как хлористо-водородная кислота, бромистоводородная кислота, фосфорная кислота, серная кислота и хлорная кислота, или с органическими кислотами, такими как уксусная кислота, щавелевая кислота, малеиновая кислота, винная кислота, лимонная кислота, янтарная кислота или малоновая кислота, или с использованием других способов, применяемых в данной области, таких как ионный обмен. Другие фармацевтически приемлемые соли включают адипат, алгинат, аскорбат, акпартат, бензолсульфонат, бензоат, бисульфат, борат, бутират, камфорат, камфорсульфонат, цитрат, циклопентанпропионат, диглюконат, додецилсульфат, этансульфонат, формат, фумарат, глюкогептонат, глицерофосфат, глюконат, гемисульфат, гептаноат, гексаноат, гидроиодид, 2-гидроксиэтансульфонат, лактобионат, лактат, лаурат, лаурилсульфат, малат, малеат, малонат, метансульфонат, 2-нафталенсульфонат, никотинат, нитрат, олеат, оксалат, палмитат, памоат, пектинат, персульфат, 3-фенилпропионат, фосфат, пикрат, пивалат, пропионат, стеарат, сукцинат, сульфат, тартрат, тиоцианат, p-толуолсульфонат, ундерканоат, валерат и т.п. Соли, полученные из соответствующих оснований, включают соли щелочных металлов, щелочноземельных металлов, аммония и N(C-алкила). Репрезентативные соли щелочных или щелочноземельных металлов включают натрий, литий, калий, кальций, магний и т.п. Другие фармацевтически приемлемые соли включают (в соответствующих случаях) нетоксичный аммоний, четвертичный аммоний и катионы аминов, образованные с использованием противоионов, таких как галогенид, гидроксид, карбоксилат, сульфат, фосфат, нитрат, низший алкилсульфонат и арилсульфонат.
В некоторых вариантах осуществления соединение находится в виде гидрата или сольвата. Термин "гидрат" в том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, относится к соединению, нековалентно связанному с одной или несколькими молекулами воды. Подобным образом, термин "сольват" означает соединение, нековалентно связанное с одной или несколькими молекулами органического растворителя.
В некоторых вариантах осуществления соединение, описанное в настоящем документе, может существовать в различных таутомерных формах. Термин "таутомер" в том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, включает два или более взаимообратимых соединения, возникших в результате по меньшей мере одной формальной миграции атома водорода и по меньшей мере одного изменения валентности (например, одинарная связь в двойную связь, тройная связь в одинарную связь или vice versa (наоборот - лат.)). Точное отношение таутомеров зависит от ряда факторов, включая температуру, растворитель и pH. Таутомеризация (т.е. реакция, дающая таумерную пару) может катализироваться кислотой или основанием. Примерные таутомеризации включают таутомеризации кето-в-энол; амид-в-имид; лактам-в-лактим; энамин-в-имин и энамин-в-(отличный) энамин.
В некоторых вариантах осуществления соединения, описанные в настоящем документе, могут существовать в различных изомерных формах. Термин "изомер" в том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, включает любые и все геометрические изомеры и стереоизомеры (например, энантиомеры, диастеромеры и т.д.). Например, "изомер" включает цис- и транс-изомеры. Е- и Z- изомеры, R- и 5-энантиомеры, диастеромеры, (D)-изомеры, (L)-изомеры, их рацемические и другие смеси в пределах объема изобретения. Например, изомер/энантиомер может в некоторых вариантах осуществления практически не содержать соответствующий энантиомер и может также именоваться "оптически обогащенным". Термин "оптически обогащенный" в том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, означает, что соединение состоит из значительно большей доли одного энантиомера. В некоторых вариантах осуществления предлагаемое соединение состоит по меньшей мере из примерно 90 масс.% предпочтительного энантиомера. В других вариантах осуществления соединение состоит по меньшей мере из примерно 95 масс.%, 98 масс.% или 99 масс.% предпочтительного энантиомера. Предпочтительные энантиомеры могут выделяться из рацемических смесей любым способом, известным специалистам, включая высокоэффективную жидкостную хроматографию (ВЭЖХ) и образование и кристаллизацию хиральных солей, или приготавливаться асимметричными синтезами. См., например, Jacques, et al., Enantiomers, Racemates and Resolutions (Wiley Interscience, New York, 1981); Wilen, S.H., et al., Tetrahedron 33:2725 (1977); Eliel, E.L. Stereochemistry of Carbon Compounds (McGraw-Hill, NY, 1962); Wilen, S.H. Tables of Resolving Agents and Optical Resolutions p.268 (E.L. Eliel, Ed., Univ. ofNotre Dame Press, Notre Dame, IN 1972).
Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут понятнее при рассмотрении последующих примеров, предназначенных для иллюстрации некоторых конкретных вариантов осуществления изобретения, но не предназначенных для ограничения его объема, определенного формулой изобретения.
Примеры
Пример 1
Синтез метилового эфира 4-(2-гидроксиэтоксиметил)бензойной кислоты
3
2
4
3
3
1
13
В двугорлую круглодонную колбу, оснащенную конденсатором Дьюара, раствор метилового эфира 4-гидроксиметилбензойной кислоты (2,50 г, 0,015 моль) в безводном дихлорметане (30 мл) охладили до -10°С в солевой/ледяной ванне. В охлажденный при помешивании раствор по каплям добавили этиленоксид (1,10 мл) с последующим добавлением трифторидэтерата бора (BF) (0,51 мл). Реакционную смесь помешивали в течение 45 минут, а затем нагревали до комнатной температуры в течение 30 минут для удаления кипячением любого избытка этиленоксида из реакционной смеси. Затем реакционную смесь разбавили соляным раствором. Водный слой экстрагировали дихлорметаном (3 раза). Все органические слои объединили, высушили над NaSO, отфильтровали и отконцентрировали для получения масла. Сырой материал очистили с помощью силикагелевой хроматографии (пентан: этилацетат 4:1) для получения требуемого продукта (537 мг, 2,56 ммоль) с выходом 17%. H (CDCl 8,36, 600 МГц): δ (2Н, d, J=8,4 Гц), 7.41 (2Н, d, J=8,5 Гц), 4,62 (3H, s), 3,92 (2H, s), 3,78 (m, 2H), 3,63 (2Н, m); С (CDCl 167,1, 143,5, 130,0, 129,8, 127,5, 72,9, 72,0, 150 МГц): δ 62,1, 52,3.
Пример 2
Синтез метилового эфира 4-[2-(t-бутилдиметилсиланилокси)этоксиметил] бензойной кислоты
2
4
3
3
1
13
В раствор продукта из примера 1 (544,5 мг, 2,59 ммол) в безводном ДМФ (26 мл) добавили имидазол (264 мг, 3,89 ммоль) и хлорид терт-булилдиметилсилила (ТБДМС-Cl) (586 мг, 3,89 ммоль). Реакционную смесь помешивали при комнатной температуре до следующего утра и резко охладили водой. Водный слой экстрагировали этилацетатом (3 раза). Все объединенные органические слои высушили над NaSO, отфильтровали и отконцентрировали. Сырой материал очистили с помощью силикагелевой хроматографии (пентан:этилацетат 4:1) для получения требуемого продукта (677,5 мг, 2,19 ммоль) с выходом 84%. Н (CDCl 8,01, 600 МГц): δ (2Н, d, J=8,3 Гц), 7,42 (2Н, d, J=8,4 Гц), 4,63 (2Н, s), 3,91 (2Н, s), 3,82 (2Н, t, J=5,0), 3,58 (2Н, t, J=5,1 Гц), 0,91 (9Н, s), 0,07 (6H, s); С (CDCl 166,5, 143,5, 129,2, 128,8, 126,5, 72,1, 71,6, 150 МГц): δ 62,3, 51,5, 25,4, 17,9,-5,8.
Пример 3
Синтез of {4-[2-(t-бутилдиметилсиланилокси)этоксиметил]фенил}метанола
2
4
3
3
1
13
В раствор продукта из примера 2 (670 мг, 2,18 ммоль), растворенного в безводном ТГФ (22 мл), по каплям добавили раствор гидрида лития-алюминия (1,0 М раствор в ТГФ, 2,18 мл, 2,18 ммоль). После завершения добавки реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 3 часов. Реакционную смесь разбавили водой. Водный слой экстрагировали этилацетатом (3 раза). Все объединенные органические слои высушили над NaSO, отфильтровали и отконцентрировали для получения масла (587 мг, 1,98 ммоль), которое использовали на следующей стадии без какой-либо дополнительной очистки (выход 91%). Н (CDCl 7,34 (4Н, s), 4,68 (2Н, s), 4,57 (2H, s), 3,80, 600 МГц): δ (2Н, t, J=5,2 Гц), 3,56 (2Н, t, J=5,3 Гц), 1,69 (1Н, br s), 0,90 (9H, s), 0,07 (6H, s); C (CDCl 140,4, 138,3, 128,0, 127,2, 73,2, 71,9, 65,4, 150 МГц): δ 63,0, 26,2, 18,6,-5,0.
Пример 4
Синтез 2-t-бутил-5-{4-[2-(t-бутилдиметилсиланилокси)этоксиметил]бензилокси}-4-хлор-2H-пиридазин-3-она
3
2
4
3
3
24
37
2
4
1
13
В раствор продукта из примера 3 (437 мг, 1,48 ммоль) и 2-t-бутил-4-хлор-5-гидрокси-2H-пиридазин-3-она (250 мг, 1,23 ммоль), растворенных в безводном ТГФ (12 мл), добавили твердый трифенилфосфин (PPh) (485 мг, 1,85 ммоль) и диизопропилазодикарбоксилат (DIAD, 0,358 мл, 1,85 ммоль). После завершения добавки реакционную смесь продолжали перемешивать при комнатной температуре. Спустя 20 часов реакционную смесь разбавили водой. Водный слой отделили и экстрагировали этилацетатом (3 раза). Все объединенные органические слои высушили над NaSO, отфильтровали и отконцентрировали для получения масла. Сырой материал очистили с помощью силикагелевой хроматографии (пентан:этилацетат 4:1) для получения требуемого продукта (528 мг, 1,10 ммоль) с выходом 89%. Н (CDCl 7,70 (1Н, s), 7,38 (4Н, m), 5,30 (2Н, s), 4,58, 600 МГц): δ (2Н, s), 3,80 (2Н, t, J=5,4 Гц), 3,57 (2Н, t, J=5,4 Гц), 1,63 (9H, br s), 0,90 (9H, s), 0,07 (6Н, s); С (CDCl 159,0, 153,7, 138,8, 134,4, 128,3, 127,3, 150 МГц): 5 125,1, 118,5, 72,8, 71,7, 71,6, 66,4, 61,9, 29,7, 27,9, 25,6,-5,1.; рассчитанное значение HRMS для CHClNOSi: 481,228389, фактическое - 481,2282.
Пример 5
Синтез 2-t-бутил-4-хлор-5-[4-(2-гидроксиэтоксиметил)бензилокси]-2H-пиридазин-3-она
2
4
3
3
18
23
2
4
1
13
В раствор продукта из примера 4 (528 мг, 1,09 ммоль), растворенного в безводном ТГФ (11 мл), по каплям добавили раствор ТБАФ (1,0 М раствор в ТГФ, 1,65 мл, 1,65 ммоль). После завершения добавки реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 1 часа, а затем резко охладили водой. Водный слой отделили и экстрагировали этилацетатом (3 раза). Все объединенные органические слои высушили над NaSO, отфильтровали и отконцентрировали для получения масла. Сырой материал очистили с помощью силикагелевой хроматографии (пентан: этилацетат 4:1) для получения требуемого продукта (311 мг, 0,850 ммоль) с выходом 78%. Н (CDCl, 600 МГц): δ 7,70 (1Н, s), 7,38 (4H, m), 5,30 (2H, s), 4,56 (2H, s), 3,76 (2H, t, J=4,9 Гц), 3,60 (2H, t, J=4,8 Гц), 2,00 (1Н, br s), 1,61 (9H, br s); С (CDCl 159,0, 153,6, 150 МГц): δ 138,8, 134,4, 128,2, 127,2, 125,1, 118,3, 72,8, 71,6, 71,6, 66,4, 61,9, 27,8; рассчитанное значение HRMS для CHClNO: 367,141911, фактическое - 367,1419.
Пример 6
Синтез сложного эфира толуол-4-сульфоновая кислота-2-[4-(1-t-бутил-5-хлор-6-оксо-1,6-дигидро-пиридазин-4-илоксиметил)-бензилокси]-этила
2
4
3
3
25
29
2
6
1
13
В раствор продукта из примера 5 (200 мг, 0,546 ммоль), растворенного в безводном дихлорметане (5,50 мл), добавили хлорид n-толуолсульфонида (TsCl) (125 мг, 0,656 ммоль), ДМАП (100 мг, 0,819 ммоль) и триэтиламин (0,091 мл, 0,656 ммоль). Реакционную смесь продолжали перемешивать при комнатной температуре. Через 22 часа реакционную смесь разбавили водой. Водный слой отделили и экстрагировали этилацетатом (3 раза). Все объединенные органические слои высушили над NaSO, отфильтровали и отконцентрировали для получения масла. Сырой материал очистили с помощью силикагелевой хроматографии (пентан:этилацетат 3:2) для получения требуемого продукта (232 мг, 0,447 ммоль) с выходом 82%. Н (CDCl 7,79, 600 МГц): δ (2Н, d, J=8,3 Гц), 7,71 (1Н, s), 7,38 (2Н, d, J=8,2 Гц), 7,32 (4Н, m), 5,30 (2Н, s), 4,50 (2Н, s), 4,21 (2Н, m), 3,69 (2Н, m), 2,43 (3H, s), 1,63 (9H, br s); C (CDCl 159,0, 153,7, 144,8, 138,8, 150 МГц): δ 134,4, 133,1, 129,8, 128,1, 128,0, 127,2, 125,1, 118,4, 72,8, 71,7, 69,2, 67,8, 66,4, 27,9, 21,6; рассчитанное значение HRMS для CHClHO: 521,150762, фактическое 521,1503.
Пример 7
18
Приготовление фторида [F]
18
18
2
Фторид [F] получили бомбардировкой протонами [О]HO в циклотроне;
18
18
18
18
18
2
ядерная химическая реакция показана ниже и может быть подитожена как O(p,n)F. Для целей бомбардировки химической формой O является HO. Химической формой полученного F является ион фторида.
18
18
O+протон→F+нейтрон.
18
18
2
В соответствии с установившейся практикой в отрасли, [O]HO (2-3 мл) в танталовом корпусе-мишени с использованием фольги Havar бомбардировали протонами 11 мегаэлектронвольт (МэВ) (номинальная энергия); причем пороговая энергия протонов для реакции равна 2,57 МэВ, энергия максимального сечения равна 5 МэВ. Объем мишени, время бомбардировки и энергию протонов могли регулировать для управления количествоим получаемого фторида [F].
Пример 8
Приготовление предшественника радиофармацевтического препарата 1 концентрата ацетонитрила
Предшественник радиофармацевтического препарата 1 (20,4 г, 39,2 ммоль), как показано на фиг.1, растворили безводном MeCN (3400 мл), затем перенесли через фильтр Opticap XL2 Durapore (0,2 мкм) в стеклянные флаконы емкостью 5 мл; объем заполнения 2,0 мл. Флаконы затем закрыли резиновыми пробками, закатали алюминиевыми колпачками и до использования хранили при окружающей температуре.
Пример 9
Общее приготовление радиофармацевтического препарата 1
18
18
18
18
2
4
3
4
4
3
2
2
2
В приведенном ниже примере описывается общая процедура синтезирования радиофармацевтического препарата 1, как показано на фиг.1. Водный фторид [F], приготовленный как в примере 7, перенесли из циклотрона в модуль синтеза, затем отфильтровали через анионообменную колонну для удаления непрореагировавшей [O]HO; фторид [F] задерживался в матрице катионной смолы. Затем колонку промыли водным EtNHCO с переносом в реакционный сосуд. Полученный раствор разбавили MeCN, затем концентрировали до сухости при повышенной температуре и пониженном давлении. Полученную смесь безводного [F]EtNF и EtNHCO обработали раствором в ацетонитриле предшественника радиофармацевтического препарата 1, приготовленного, как в примере 8, затем нагрели до 90-100°С и поддерживали при этой температуре 10-20 минут. После охлаждения раствор разбавили HO, затем сразу же очистили методом ВЭЖХ с колонкой Waters Xterra MS С18 с использованием элюента HO/MeCN. Пик основного продукта собрали, разбавили аскорбиновой кислотой и затем перенесли в модуль приготовления состава. В еще одном случае использовали подобные стадии и условия за исключением того, что раствор нагрели до 85-120°С и поддерживали при этой температуре 5-20 минут с последующим охлаждениеи и разбавлением раствором HO/MeCN 1:1.
Пример 10
Приготовление радиофармацевтического препарата 1 с использованием модуля синтеза Explora RN
18
18
18
2
4
3
2
4
4
3
2
2
2
Продукт из примера 7 перенесли из циклотрона в модуль синтеза, затем отфильтровали через анионообменную колонну для удаления непрореагировавшей [O]НО; фторид [F] задерживался в матрице катионной смолы. Затем колонку промыли EtNHCO (5,75 мкмоль; 0,500 мл 11,5 мМ раствора в НО) с переносом в реакционный сосуд. Полученный раствор разбавили MeCN (0,500 мл), затем концентрировали до сухости; 150 мм рт.ст. при температуре 115°С в течение 4 минут. Полученную смесь безводного [F]EtNF и EtNHCO обработали продуктом из примера 8 (11,5 мкмоль; 1,00 мл 11,5 мм раствора в MeCN), затем нагрели до 90°С и поддерживали при этой температуре 20 минут.После охлаждения до температуры 35°С раствор разбавили НО (1,00 мл), затем сразу же очистили методом ВЭЖХ с колонкой Waters Xterra MS С18 (10 мкм; 10×250 мм) с использованием элюента HO/MeCN 45:55 с расходом 5 мл/мин. Пик основного продукта, элюировавшего через 11 минут, собрали, разбавили аскорбиновой кислотой (10 мл 0,28 М раствора в НО; pH 2) и затем перенесли в модуль приготовления состава; радиохимический выход 58% с поправкой на распад.
4
3
2
4
4
3
18
В еще одном случае использовали подобные вышеупомянутым стадии и условия за исключением того, что количество EtNHCO было 11,5 мкмоль (0,500 мл 23,0 мм раствора в НО); раствор концентрировали до сухости при давлении 280 мбар, температуре 95-115°С, в течение 4 минут; смесь безводного [F]EtNF и EtNHCO, обработанную продуктом из примера 8 нагрели до 90°С и поддерживали при этой температуре 10 минут; и продукт радиохимический выход 61% с поправкой на распад.
Пример 11a
Приготовление радиофармацевтического препарата 1 с использованием модуля синтеза Eckhert & Ziegler Modular-Lab
18
18
18
2
4
3
2
4
2
2
2
Продукт из примера 7 перенесли из циклотрона в модуль синтеза, затем отфильтровали через анионообменную колонну для удаления непрореагировавшей [O]HO; фторид [F] задерживался в матрице катионной смолы. Затем колонку промыли EtNHCO (11,5 мкмоль; 0,500 мл 23,0 мМ раствора в НО) с переносом в реакционный сосуд. Полученный раствор разбавили MeCN (0,500 мл), затем концентрировали до сухости; 375 мм рт.ст. при 115°С в течение 10 мин. Полученную смесь безводного [F]EtNF и Et4NHC03 обработали продуктом из примера 8 (11,5 мкмоль; 1,00 мл 11,5 мм раствора в MeCN), затем нагрели до 110°С и поддерживали при этой температуре 10 минут. После охлаждения до температуры 20°С раствор разбавили НО (1,00 мл), затем сразу же очистили методом ВЭЖХ с колонкой Waters Xterra MS С18 (10 мкм; 10×250 мм) с использованием элюента НО/MeCN 45:55 с расходом 5 мл/мин. Пик основного продукта, элюировавшего через 11 минут, собрали, разбавили аскорбиновой кислотой (10 мл 0,28 М раствора в НО; pH 2) и затем перенесли в модуль приготовления состава; радиохимический выход 68% с поправкой на распад.
18
4
4
3
В еще одном случае использовали подобные вышеупомянутым стадии и условия за исключением того, что полученный раствор концентрировали до сухости при давлении 400 мбар, температуре 110-150°С, в течение 10 минут; смесь безводного [F]EtNF и EtNHCO, обработанную продуктом из примера 8 нагрели до 120°С и поддерживали при этой температуре 10 минут; и затем проводили охлаждение при температуре 35°С.
Пример 11b
Приготовление радиофармацевтического препарата 1 с использованием модуля синтеза Explora GN
18
18
18
2
4
3
2
4
4
3
2
2
2
Продукт из примера 7 перенесли из циклотрона в модуль синтеза, затем отфильтровали через анионообменную колонну для удаления непрореагировавшей [O]HO; фторид [F] задерживался в матрице катионной смолы. Затем колонку промыли EtNHCO (11,5 мкмоль; 1,00 мл 11,5 мМ раствора в НО) с переносом в реакционный сосуд. Полученный раствор разбавили MeCN (1,00 мл), затем концентрировали до сухости; 110-115°С. Затем добавили дополнительный MeCN (1,50 мл), и раствор снова концентрировали до сухости. Полученную смесь безводного [F]EtNF и EtNHCO обработали продуктом из примера 8 (11,5 мкмоль; 1,00 мл 11,5 мМ раствора в MeCN), затем нагрели до 120°С и поддерживали при этой температуре 10 минут. После охлаждения до температуры 60°С раствор разбавили НО/MeCN (3,00 мл; 2:1 по объему/объему), затем сразу же очистили методом ВЭЖХ с колонкой Waters Xterra MS C18 (10 мкм; 10×250 мм) с использованием элюента HO/MeCN 45:55 с расходом 5 мл/мин. Пик основного продукта, элюировавшего через 11 минут, собрали, разбавили аскорбиновой кислотой (10 мл 0,28 М раствора в HO; pH 2) и затем перенесли в модуль приготовления состава; радиохимический выход 68% с поправкой на распад.
Пример 11с
Приготовление радиофармацевтического препарата 1 с использованием модуля синтеза GE TRACERLab MX
18
18
18
2
4
3
2
4
4
3
2
2
2
Продукт из примера 7 перенесли из циклотрона в модуль синтеза, затем отфильтровали через анионообменную колонну для удаления непрореагировавшей [О]HO; фторид [F] задерживался в матрице катионной смолы. Затем колонку промыли EtNHCO (23,0 мкмоль; 0,500 мл 46,0 мМ раствора в HO/MeCN 1:1) с переносом в реакционный сосуд. Полученный раствор разбавили MeCN, затем концентрировали до сухости; 150 мбар, 105°С, 8 мин. Затем добавили дополнительное количество MeCN, и процесс сушки повторили; процесс додавления MeCN с последующим выпариванием повторили три раза. Полученную смесь безводного [F]EtNF и EtNHCO обработали продуктом из примера 8 (23,0 мкмоль; 2,00 мл 11,5 мМ раствора в MeCN), затем нагрели до 85°С и поддерживали при этой температуре 10 минут. Затем полученный раствор разбавили НО (2,00 мл) и сразу же очистили методом ВЭЖХ с колонкой Waters Xterra MS С18 (10 мкм; 10×250 мм) с использованием элюента НО/MeCN 45:55 с расходом 5 мл/мин. Пик основного продукта, элюировавшего через 11 минут, собрали, разбавили аскорбиновой кислотой (10 мл 0,28 М раствора в НО; pH 2) и затем перенесли в модуль приготовления состава; радиохимический выход 63% с поправкой на распад.
Пример 12
Процесс обмена растворителя
2
2
Продукт из примера 10 или 11 перенесли с очистки в модуль приготовления состава, затем отфильтровали через картридж С18 Sep-Pak для удаления MeCN; радиофармацевтический препарат 1 задерживали в матрице смолы С18, а фильтрат выбросили. Затем картридж промыли аскорбиновой кислотой (10 мл 0,28 М раствора в НО; pH 2), фильтрат выбросили, затем абсолютный EtOH (0,50 мл) и фильтрат собрали. Полученный концентрат радиофармацевтического препарата 1 в этаноле затем разбавили аскорбиновой кислотой (10,0 мл 0,28 М раствора в НО) при приготовлении к окончательному асептическому фильтрованию.
Пример 13
Процесс асептического фильтрования
Узел флакона с готовым продуктом собрали из следующих предварительно стерилизованных компонентов: один флакон с продуктом емкостью 30 мл, один вентиляционный фильтр Millipore Millex GV4 (0,22 мкм × 4 мм), один тубркулиновый шприц (1 мл) и один инсулиновый шприц (0,5 мл). Затем продукт из примера 12 перенесли из модуля приготовления состава в узел флакона с готовым продуктом через стерилизующий фильтр Millipore Millex GV PVDF (0,22 мкм × 13 мм). Затем для выполнения всех требований к отпуску продукта с помощью шприцев отобрали пробы для контроля качества.
Пример 14
2
3
2
3
2
3
3

При оценке нескольких экспериментальных параметров при нуклефильном фторировании предшественника радиофармацевтического препарата 1 (фиг.1) с использованием KCO/Kryptofix 222 было показано, что сложность полной реакции увеличивается с добавлением KCO; сравнимую эффективность фторирования наблюдали независимо от стехиометрии реагентов. Повышенные уровни основания (например, карбоната) были просто увязаны с непроизводительным потреблением исходного материала (например, предшественника радиофармацевтического препарата). Замещение KCO гидрокарбонатом калия KHCO привело к значительному повышению как эффективности фторирования, так целостности исходного материала. Водородный показатель раствора оставался однородным независимо от вида основания и стехиометрии реагентов; присутствие или отсутствие Kryptofix 222 определяет общий водородный показатель раствора. Эффективность фторирования оставалась стабильной независимо от стехиометрии реагентов, указывая на более сложную роль добавленного основания в координате реакции.
2
3
2
3

На фиг.2 показаны возможные пути реакции, которые отслеживают непроизводительное потребление исходного материала на ряд опосредствованных основанием реакций гидролиза и событий димеризации. Опыты с переменным временем и температурой подтвердили сравнимые скорости гидролиза и фторирования в реакции нуклефильного фторирования, показанной на фиг.1, с использованием KCO/Kryptofix 222 в присутствии KCO. Таким образом, необходимы условия реакции, активирующие более высокие дифференциальные скорости фторирования, чтобы обеспечить более эффективный и хемоселективный процесс; то есть меньшую скорость гидролиза и (или) более высокую скорость фторирования.
2
3
3
18
Как уже отмечалось, карбонат калия (KCO) мало способствует усилению фторирования по сравнению с исходными уровнями и играет в реакции фторирования, главным образом, отрицательную роль. В отличие от карбоната калия, добавление гиброкарбоната калия KHCO вызывало заметное увеличение фторирования в том же динамическом диапазоне, в то время как пути разложения оставались слабо дифференцированными. Эти факты в сочетании с наблюдением того, что обмен [F]NaF с катионами тетраалкиламмония может, как известно, непосредственно создать высокоактивный источник нуклеофильного фторида, стали причиной исследования ряда имеющихся на рынке солей в попытке идентифицировать соответствующие воздействия противоионов, повышающие скорость фторирования (например, см. фиг.1).
4
2
4
3
2
2
2
2
При нуклефильном фторировании предшественника-тонзилата с использованием ТБАФ как источник фторида (показанный выше) использовали ряд различных оснований в соответствии со следующей процедурой. В стеклянный флакон емкостью 2 мл загрузили BuNF (1,15 мкмоль; 13,4 мл 85,9 мМ раствора в НО) и BuNHCO (10,4 мкмоль; 138 мкл 75,0 мМ раствора в НО), затем нагрели до температуры 95°С и поддерживали при этой температуре 10 минут в потоке сухого азота. Полученную твердую смесь обработали продуктом из примера 8 (11,5 мкмоль; 1,00 мл 11,5 мМ раствора в MeCN), затем нагрели до температуры 90°С и поддерживали при этой температуре 10 мину. После охлаждения до температуры 22°С полученный раствор разбавили НО, затем сразу же проанализировали методом ВЭЖХ с колонкой Zorbax SB-C18 (4,6×50 мм), используя градиент HO/MeCN, содержащий 0,1% HCOH, с расходом 1,00 мл/мин. Затем рассчитали выход реакции путем сравнения общей площади пика для продукта в сырой реакционной смеси к общей площади пика аутентичного эталонного продукта (таблица 1); для сравнения приводятся также результаты, полученные путем замещения нескольких альтернативных форм солей.
В присутствии аниона бикарбоната наблюдалось повышение эффективности фторирования. Кроме того, умеренная зависимость от размера заместителя алкила наблюдалась, когда R = метил → этил → бутил (данные не показаны).

Примерно 1,5-кратное увеличение выхода наблюдалось при использовании способа KF-Kryptofix 222 при изменении с отсутствия добавленной доли на один эквивалентный карбонат калия, на один эквивалентный бикарбонат калия.
Таблица 1
Сравнение вида формы соли и выхода фторирования
форма соли
% выхода
бикарбонат
81,4
гидроксид
35,5
ацетат
2,8
лактат
38,7
трифторацетат
3,7
метансульфонат
39,6
р-толуолсульфонат
15,0
нитрат
45,1
иодид
44,6
бисульфат
<2%
нет
44,1
Кроме того, количество соляной добавки варьировали относительно количества исходного материала (например, предшественника радиофармацевтического препарата) для исследования влияния концентрации соляной добавки на реакцию. Фиг.9 представляет собой (А) график, иллюстрирующий изменения распределения продукта в зависимости от молярной концентрации соли бикарбоната и (В) график, иллюстрирующий изменения распределения продукта в зависимости от времени реакции. Исследование стехиометрии соли выявило, что для полного преобразования требовалось 25 мол. % (или 0,25 эквивалентов относительно предшественника радиофармацевтического препарата) бикарбоната тетраалкиламмония, и при повышении концентрации основания происходило непроизводительное потребление исходного материала, выявляя диапазон оптимальной стехиометрии для измененных условий реакции. Результаты связанных исследований, направленных на определение оптимальной концентрации предшественника, выявили довольно отчетливый порог концентрации. Фиг.9С иллюстрирует порог>3 мг/мл.

2
3
2
3
Использование бикарбоната тетраалкиламмония в качестве добавки в отсутствие Kryptofix 222 при нуклефильном фторировании привело к быстрому преобразованию в требуемый продукт и значительно улучшило хемоселективность в сторону фторирования по сравнению со способом с использованием KCO/Kryptofix 222. Детальная оценка сырых реакционных смесей выявила резкое снижение общих скоростей разложения при использовании, о чем свидетельствовало отсутствие четырех гидролитических примесей, присутствовавших при использовании KCO/Kryptofix 222. Без желания углубляться в теорию, просто отметим, что это можно отнести к тому факту, что использование бикарбоната тетраалкиламмония позволяет проводить реакцию при более низком абсолютном водородном показателе (например, pH примерно 5-6).
Пример 15
В следующем примере исследуется влияние присутствия карбоната калия в реакции нуклефильного фторирования. В присутствии карбоната калия получен выход 36%, а в отсутствие карбоната калия получен выход 35%.
Пример 16
В следующем примере описывается влияние, которое различные соляные добавки могут иметь на нуклефильное фторирование. В присутствии карбоната калия получен выход 35%, а в присутствии бикарбоната калия получен выход 71%.
Пример 17
В следующем примере описываются результаты, полученные при использовании различных источников фторида в реакции нуклефильного фторирования. В присутствии KF/Kryptofix 222 получен выход 71%, а в присутствии фторида тетрабутиламмония получен выход 83%.
Пример 18
В следующем примере описываются результаты, полученные при использовании различных оснований в реакции нуклефильного фторирования с использованием фторида тетрабутиламмония в качестве соли фторида. В присутствии основания в виде бикарбоната получен выход 83%, а присутствии основания в виде гидроксида получен выход 36%.
Пример 19
82
201
99m
82
82
Далее описывается сравнение радиофармацевтического препарата 1 и ПЭТ с использованием Rb с ОФЭКТ для обнаружения ишемии миокарда. В доклинических исследованиях поглощение миокардом радиофармацевтического препарата 1 демонстрировало более сильную зависимость с кровотоком миокарда в диапазоне достижимого кровотока, чем Tl, Tc сестамиби и Rb. Последующие эксперименты были проведены с целью определить, приведут ли улучшенные экстракция и удерживание радиофармацевтического препарата 1 к большему различию между обнаружением ишемии ПЭТ и ОФЭКТ радиофармацевтическим препаратом 1 по сравнению с Rb.
99m
99m
82
Способы: Двадцать шесть пациентов (20 мужчин), проходивших ОФЭКТ с использованием технеция Tc сестамиби и ПЭТ с использованием радиофармацевтического препарата 1 в течение 6 месяцев в одном центре в клинических исследованиях фазы II, сравнивались с 23 пациентами (подобранных по суммарной разнице счета (СРС) на эмиссионной компьютерной томографии одиночных фотонов), проходивших ОФЭКТ с использованием технеция Tc сестамиби и ПЭТ Rb (25-50 мКи) в течение 6 месяцев без изменения клинического состояния. ПЭТ проводили с использованием радиофармацевтического препарата 1 в состоянии покоя (2,3-3,9 мКи) с последующей через 60 минут или 24 часа спустя физической нагрузкой или стрессом от аденозина (7,3-8,6 мКи). Дефекты кровоснабжения при ОФЭКТ и ПЭТ оценивали посредством компьютерной визуальной интерпретации с использованием стандартных 17 сегментов, 5-балльную модель (0 = норма; 4 = отсутствие поглощения). Степень и тяжесть ишемии (СРС) получили по разности между суммарным счетом в состоянии напряжения (ССН) и суммарным счетом в состоянии покоя (ССП).
82
82
Результаты: У 14 пациентов с аномальной ОФЭКТ (CCH≥4) средняя СРС с радиофармацевтическим препаратом 1 была выше, чем с ОФЭКТ (9,6±1,8 против 5,4±0,7, р=0,02). В подогнанной группе из 13 пациентов с аномальной ОФЭКТ средняя СРС была подобной при ПЭТ с Rb и ОФЭКТ (4,9±1,4 против 4,6±1,3, p=0,8). У пациентов с нормальной ОФЭКТ (CCH≤4), никаких отличий в СРС не наблюдалось в случае ПЭТ с радиофармацевтическим препаратом 1 (n=12) или Rb (n=10) по сравнению с ОФЭКТ.
99m
82
82
ПЭТ с использованием радиофармацевтического препарата 1 показала увеличение обнаруженного количества ишемии по сравнению с ОФЭКТ с использованием TC сестамиби, которое не было видно при сравнении ПЭТ с использованием Rb с эмиссионной компьютерной томографией одиночных фотонов в сравнимой группе пациентов. Эти результаты предполагают, что радиофармацевтический препарат 1 демонстрирует большее улучшение в обнаружении ишемии миокарда, если ПЭТ сравнивается с ОФЭКТ, связанной с использованием Rb.
Пример 20
18
Далее описывается многоцентровая разработка пределов нормального кровоснабжения и функции для ПЭТ сердца в состоянии напряжения и в состоянии покоя. Исследование включает разработку пределов нормального распределения кровоснабжения и характеризацию нормальной сердечной функции, оцениваемой средством визуализации кровоснабжения сердца на основе изотопа F (радиофармацевтическим препаратом 1).
18
Способы: Нормальные пределы были установлены по 15 пациентам с низкой вероятностью (7 женщин/8 мужчин), средний возраст 54,7 лет, средняя масса 74,2 кг, с наборами данных относительно напряжения от физических упражнений на тредмиле/покоя (всего 30 наборов данных), включенным в клинические исследования (фаза 2), для средства визуализации кровоснабжения на основе изотопа F (радиофармацевтического препарата 1), полученными на сканнере Siemens Biograph-64 PET/CT в режиме "list mode". Для синхронизированной реконструкции использовали стандартную реконструкцию (максимизация ожиданий упорядоченных 2D подмножеств, взвешенных по затуханию) с размеров вокселов 2,6×2,6×2,0 (мм) 8-биновая синхронизация. 5-минутные реконструкции считались полученными примерно через 5 минут после инъекции изотопа для напряжения и покоя. Для всех обработок и создания базы данных по нормальному кровоснабжению использовали программное обеспечение Cedars-Sinai QPET для анализа функции ПЭТ и кровоснабжения. 2 из 30 сканов (6,7%) для синхронизированных исследований и 1 из 30 для несинхронизйрованных исследований (3,3%) потребовали ручного вмешательства при определении левого желудочка (ЛЖ); вся остальная обработка была полностью автоматической.
Результаты: Счета левого желудочка были 33,33±6,44 млн. счетов, пределы (22,76-44,29), для состояния напряжения и 7,56±1,86 млн. счетов, пределы (5,12-11,77) для состояния покоя. Отношение счетов напряжения/покоя равнялось 4,53±0,88 (2,88-6,16). Средняя трансишемическая дилатация (ТИД) была 0,974±0,124 с верхним нормальным пределом 1,22. Для сканов напряжения и покоя были созданы нормальные пределы относительного кровоснабжения QPET. Было свидетельство апикального истончения при напряжении и покое с апикальными счетами при 80/79% соответственно. Колебание счетов в нормальной базе данных было 5-9% во всех 17 сегментах Американской кардиологической ассоциации (АКА). Функциональные параметры приведены в таблице 2.
Таблица 2
Функциональные параметры из сканов напряжения и покоя
Конечно-диастолический объем (КДО)
Конечно-систолический объем (КСО)
Фракция выброса (ФВ)
Скорость пикового наполнения желудочка (СПН)
Время до пикового наполнения желудочка (ВДПН)
Напряжение
96,1±25,2 мл
33,5±14,2 мл
65,9±6,3% (52,5-74,4%)
2,12±0,49
205±51 мс
Покой
91,2±20,0 мл
31,6±12,7 мл
66,5%±8,4% (50-80%)
2,39±0,50
162±24,8 мс
Пример 21
Далее описываются результаты абсолютного количественного анализа кровотока миокарда в состоянии покоя и в состоянии напряжения методом ПЭТ с использованием радиофармацевтического препарата 1 у нормальных пациентов и пациентов с ишемической болезнью сердца. Радиофармацевтический препарат 1 представляет собой новый изотопный индикатор кровоснабжения миокарда в ПЭТ, мишенью которого является митохондриальный комплекс 1. В этом исследовании количественный анализ кровотоков миокарда (КМ) и резерва коронарного кровотока (РКК) в состоянии покоя (П) и в состоянии напряжения (Н) исследовали с использованием этого изотопного индикатора у нормальных пациентов и пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС).
Способы: Одиннадцать пациентов (8 с низкой вероятностью ИБС и 3 с ИБС и присутствием обратимых дефектов) получали инъекцию IV радиофармацевтического препарата 1 в состоянии покоя и при пиковой фармакологической вазодилатации аденозином. Динамические ПЭТ-изображения были получены в течение 10 минут, начиная с введения изотопного индикатора. На изображениях с переориентированной короткой осью области интереса были помещены на нормальные и дефектные области миокарда и кровяного депо левого желудочка, по которым были построены кривые активность-время (КАВ). К КАВ для миокарда (~0,4-1,5 мин) был применен графический анализ Патлака с использованием КАВ для кровяного депо в качестве входной функции, чтобы дать постоянное поглощения (К) в миокарде.
К КАВ для кровяного депо и миокарда были применены поправки на частичный объем и переливание, чтобы обеспечить пересечение линии регрессии на графике Патлака близким к нулю. Фракция экстрации первого прохода для радиофармацевтического препарата 1 у людей была принята равной 0,94 (т.е. КМ=К/0,94) - эквивалент наблюдавшейся в прежних исследованиях (например, см. Huisman et al., J Nucl Med 2008; 49:630-6).
Результаты: Кровоток миокарда в состоянии напряжения (КМ (H)) был аналогичным (p=NS (не значимое)) у пациентов с низкой вероятностью (НВ) и в областях миокарда, которые снабжались нормальными коронарными артериями у пациентов с ИБС (НКА). Однако кровоток миокарда в состоянии покоя (КМ (П)) был выше (p<0,05) у НКА против НВ, приводя к более низкому (p<0,05) резерву коронароного кровотока (РКК) у пациентов НКА. Напротив, в областях ИБС, КМ(П) и РКК были значительно ниже (см. таблицу 3). Эти результаты согласуются с опубликованными данными для случая ПЭТ с аммонием N-13.
Таблица 3
Кровоток миокарда в состоянии покоя КМ(П)
Кровоток миокарда в состоянии напряжения КМ(Р)
Резерв коронарного кровотока (РКК)
НВ
0,66±0,12
2,36±0,49
3,73±1,24
НКА
0,90±0,15
2,38±0,23
2,68±0,32
ИБС
0,76±0,13
1,18±0,25
1,58±0,33
Данные исследований показали, что абсолютный кровоток миокарда поддается количественному анализу в состоянии покоя и напряжения у людей методом ПЭТ-визуализации кровоснабжения миокарда с использованием радиофармацевтического препарата 1.
Пример 22
18
Далее описывается итерационный метод оптимизации дозировки инъецируемого изотопного индикатора и времени получения изображения для радиофармацевтического препарата 1 - изотопного индикатора для визуализации кровоснабжения миокарда, меченного радиоизотопом F. Обеспокоенность общественности и персонала относительно воздействия радиации обусловили необходимость оптимизации времени получения дозы (DATP) для получения оптимального компромисса между дозой, временем получения и помехами изображения. Для определения оптимальных дозировки и времени получения, исходя из ограниченного заданием уровня шума, был разработан итерационный алгоритм.
Способы: Для области интереса (ОИ) миокарда были определены среднее и стандартное отклонение (SD) для определения отношения: среднее/стандартное отклонение (MSD). Использование SD и заменителя для "шума" имеет свои недостатки: 1) присущая изменчивость счета из-за частичного объема и поглощения изотопного индикатора и 2) непуассоновский характер восстановленных и отфильтрованных данных. Итерационный алгоритм использовался, чтобы подогнать модель к ограничивающему MSD. После этого было определено оптимальное время получения для целевого MSD для обнаружения 5%-ного дефекта кровоснабжения.
Сбор данных: Фантомные данные, имитирующие распределения у пациента и 40%-ный дефект перегородки, были получены на сканере Biograph 64 Slice РЕТ/СТ с использованием 30-минутного получения в режиме ленты. Кроме того, этот метод был испытан на 18 субъектах. Пациенты получали 2 мКи в состоянии покоя и ~2 мКи в состоянии напряжения на следующий день. Через 10 минут после инъекции был получен динамический ряд для 10, 20, 40, 80, 160 и 320 секунд. Область интереса миокарда была взята из отдельного 600-секундного получения с использованием >70% максимального предела вокселов миокарда.
Анализ данных: Фантомные данные были приведены к теоретическому ПДВП 9,5 мКи (имитируемая) * мин. У пациентов итерационный алгоритм сошелся к решению у 18 пациентов в состоянии покоя, 9 пациентов со стрессом от аденозина и 8 пациентов с напряжением от физической нагрузки. Результаты подытожены в таблице 4:
Таблица 4
ПДВП для обнаружения 5%-ного дефекта. Время 95% - это предел, при котором 95% пациентов должны иметь обнаружение 5%-ного дефекта.
СРЕДНЕЕ
СТАНДАРТНОЕ ОТКЛОНЕНИЕ
ВРЕМЯ ПОЛУЧЕНИЯ95% (для 1 мКи)
Покой
2,48
1,25
4,98
Напряжение от физической нагрузки
1,80
0,57
2,94
Стресс от аденозина
1,22
0,55
2,32
Итерационный метод решения для оптимального произведения дозы на время получения сошелся для фантомных исследований и исследований у пациентов. С использованием этого результата было определено оптимальное время получения для состояния покоя, стресса от аденозина и напряжения от физических упражнений. Кроме того, было определено, что этот алгоритм может использоваться для тестирования альтернативного фильтрования и предела обнаружения и использоваться для экстраполирования на характеристики сканеров с меньшей чувствительностью.
Пример 23
Далее описывается независимость функциональных параметров миокарда (ФВЛЖ, КДО и КСО) в широком диапазоне времени получения, измеренных с помощью радиоизотопного индикатора - радиофармацевтического препарата 1. Точное измерение функциональных параметров методом ПЭТ кровоснабжения миокарда требует адекватной плотности счета. Корреляция функциональных параметров (фракция выброса левого желудочка (ФВЛЖ), конечно-систолический объем (КСО) и конечно-диастолический объем (КДО)) были исследованы в зависимости от времени получения.
Способы: Для того чтобы проанализировать устойчивость измерений функциональных параметров к изменениям плотности счета, по данным «списочного режима» были составлены несколько ЕКГ-синхронизированных (16 временных интервалов) наборов данных ПЭТ с низкой плотностью счета [1, 3, 5 минут аденозин (АД), 3, 5 минут покой, 5, 10 минут физическая нагрузка (ФН)] до высокой плотности счета (15 минут АД, 10 минут покой, 15 минут ФН). ФВЛЖ, КСО и КДО были измерены с помощью аналитической программы QPET.
Сбор данных: У 23 пациентов из двух центров исследований. Данные для этого исследования были собраны при состоянии покоя и напряжения в один день. Пациенты получали дозу ~2 мКи в состоянии покоя, а также получали ~6 мКи в состоянии напряжения "в тот же день" (8 пациентов - физическая нагрузка, 13 пациентов - аденозин). Функциональные значения для более коротких периодов получения сравнивались набором данных для самого продолжительного времени получения. Корреляции были определены с использованием анализа линейной регрессии.
Результаты: Для всех исследованных периодов получения, наклоны линий регрессии были в пределах 10% единицы (за исключением 1 минуты аденозин -20%). Коэффициенты корреляции приведены в таблице 5.
Таблица 5
Коэффициент корреляции между списочной сортировкой данных и наиболее продолжительным получением
КДО
КСО
ФВЛЖ
3 мин-покой
0,970
0,985
0,985
5 мин-покой
0,995
0,990
0,985
1 мин-АД
0,970
0,975
0,906
10 мин-АД
0,997
0,998
0,995
5 мин-ФН
0,990
0,995
0,990
10 мин-ФН
0,999
0,999
0,999
Высокая плотность счета, присутствующая в ПЭТ-изображениях кровоснабжения миокарда, полученных с использованием сердечного радиофармацевтического препарата 1, показала, что возможны устойчивые функциональные измерения в широком диапазоне плотностей счета. Умеренные изменения параметров, влияющих на плотность счета, такие как ИМТ (индекс массы тела) и изменения дозы, вряд ли изменят функциональные измерения.
Пример 24
Далее описывается разработка способа определения минимального промежутка времени между инъекциями для протокола визуализации в состоянии покоя и напряжения в течение одного дня ПЭТ-визуализации кровоснабжения миокарда с использованием радиофармацевтического препарата 1. Протокол визуализации в состоянии покоя и напряжения в течение одного дня для визуализации кровоснабжения миокарда (ВКМ) требует минимизации времени ожидания между инъекциями (ВО), поскольку более короткие промежутки времени требуют более высоких отношений дозирования (ОД) в состоянии напряжения/в состоянии покоя, и минимальная доза в состоянии покоя диктуется статистикой изображений. Был разработан способ определения зависимости ОД от ВО и определения ВО для приемлемой суммарной дозы.
Способы: Двухдневные данные ПЭТ-визуализации сердца в состоянии покоя и в состоянии напряжения с использованием радиофармацевтического препарата 1 (5 пациентов со стрессом от аденозина (АД) и 5 пациентов с напряжением от физической нагрузки (ФН)) из 20 пациентов с известными обратимыми дефектами, выявленными визуализацией кровоснабжения миокарда с использованием технеция Тс-99 т, были объединены для создания искусственных смешанных изображений путем добавления 16%, 23%, 48% или 100% изображения в состоянии покоя к изображению в состоянии напряжения. Эти изображения были спарены с изображениями в состоянии покоя, изображениями в состоянии напряжения в течение 2 дней и считывались тремя не сообщающимися считывателями. Результаты регистрировались по сегментам как реакция считывателей (PC) (0-4) и как количественная серьезность дефектов (КСД) в процентном уменьшении.
Результаты: Было установлено, что PC связана с КСД линейной зависимостью. Обычно уменьшения более 80% от максимума считывались как 0, уменьшения 70-80% - как 1, 60-70% - как 2, 50-60% - как 3 и ниже 50% - как 4. Анализ реакции считывателей показал, что изменение более 1 единицы по 2-дневным данным наблюдалось в реакции считывателей в общем лишь для 48% и 100% наборов смешанных изображений. Поэтому 23% были сочтены максимально допустимым загрязнением «покой на напряжение». С использованием зависимости между загрязнением «покой на напряжение» и дозированием было установлено, что для АД требовалось минимальное ОД 2,2 часа со временем ожидания 0,5 часа, а для ФН было необходимо минимальное ОД 3,0 со временем ожидания 1 час.
Максимально допустимые уровни загрязнения «покой на напряжение» были определены по смоделированным изображениям. Свойства поглощения радиофармацевтического препарата 1 повышенным коронарным кровотоком позволили переносить относительно низкое ОД и короткое ВО для АД-исследований, в то время как для ФН-исследований требуются более продолжительное ВО и более ОД.
Пример 25
Далее описывается разработка протокола визуализации в состоянии покоя и напряжения в течение одного дня ПЭТ-визуализации кровоснабжения миокарда, который требует выбора доз и времени визуализации для фаз покоя и напряжения, а также промежутка между дозами в состоянии покоя и в состоянии напряжения.
Эти параметры были определены с помощью трех свойств радиофармацевтического препарата 1 при визуализации кровоснабжения миокарда: 1) инъецированная доза в состоянии покоя, дающая изображение диагностического качества для данного времени получения, 2) максимальный приемлемый вклад дозы в состоянии покоя в изображение в состоянии напряжения и 3) максимальная суммарная инъецированная доза, которая может вводиться исходя из соображений дозы радиации.
Была определена минимальная доза в состоянии покоя для данного времени получения визуализации, при которой связанное со счетом отношение сигнал-шум не способствовало значительно ошибке считывателей. Это было проделано путем моделирования увеличения доз с использованием нескольких повторных разбивок временных интервалов в исследовании пациентов в состоянии покоя, которые позволили получить значительно большие объемы данных. В этом способе используется увеличивающееся число событий совпадений в последовательных повторных разбивках временных интервалов для создания изображений, моделирующих увеличение дозы и (или) длительности получения. Этот способ подходит для относительно низких концентраций радиоактивности, такие, какие используются в данном случае.
Если зависимость между дозой и временем получения известна, рассчитывали дозу в состоянии покоя для Cohort 2. После рассмотрения дозировки, требуемой для диапазона времени получения от двух минут до практического максимума 10 минут, были выбраны пять минут. Это позволило установить начальную дозу 2,9 мКи для получения в состоянии покоя.
Для того чтобы определить дозу в состоянии напряжения для данной дозы в состоянии покоя, было определено отношение дозирования. Для этого вначале определили максимально допустимый вклад дозы в состоянии покоя в изображение в состоянии напряжения. Его оценили путем создания изображений имитируемых напряжений при разных вкладах дозы в состоянии покоя с использованием сочетаний данных исследований в состоянии покоя в День исследований 1 и в состоянии напряжения в День исследований 2.
Последняя стадия способа - это необходимость поддерживать суммарную дозу ниже предела 14 мКи, с некоторым дополнительным запасом, чтобы ограничить дозу облучения величиной 5 бэр для критического органа и эффективной дозой (ЭД) 1 бэр или ниже.
С использованием максимального вклада покоя в изображение в состоянии напряжения из анализа, диапазон интервалов дозировки рассматривался от минимума 15 минут (практически немедленно) до максимального практического предела 2 часа. Исходя из этого, можно было выбрать 30-минутный промежуток для стресса от аденозина, который дал соответствующее отношение дозы в состоянии напряжения (стресса) к дозе в состоянии покоя 2,0.
Для напряжения от физических упражнений требовалось сочетание более продолжительного промежутка времени до введения дозы и более высокого отношение доз ввиду меньшего поглощения миокардом радиоактивности при физической нагрузке. Таким образом, был выбран промежуток времени до введения дозы 60 минут, соответствовавший отношению доз 3,0. Время получения в состоянии покоя увеличили до 7 минут, а дозу в состоянии покоя уменьшили до 1,7 мКи, чтобы обеспечить большее требуемое отношение дозы в состоянии напряжения к дозе в состоянии покоя, при этом по-прежнему поддерживая суммарную дозу ниже предела 14 мКи.
Для того чтобы допустить некоторые пределы доз и избежать изменений доз, который могли бы нарушить целостность исследования, значения доз и отношений доз были установлены как нижние пределы 15-20%-ных пределов для каждой переменной, а время получения увеличили минимум до 15 минут для всех получений, чтобы учесть возможность меньшей чувствительности двумерных сканеров ПЭТ. Сбор данных разбили на участки, так что изображения, полученные при более коротких периодах получения, можно при необходимости получить из тех же данных. Это дало в результате окончательную оговоренную дозу в состоянии покоя 2,9-3,4 мКи с дозой в состоянии напряжения (стресса) в 2,0-2,4 раза выше дозы в состоянии покоя для стресса от аденозина. Для напряжения от физических упражнений окончательные дозы были установлены 1,7-2,0 мКи для покоя с дозой в состоянии напряжения (стресса) в 3,0-3,6 раз выше дозы в состоянии покоя. Эти дозы предназначены отражать фактическую чистую инъецированную радиоактивность, т.е. в шприце перед инъекцией требуется дополнительная радиоактивность для компенсации потерь из-за адсорбции и мертвого объема шприца.
Пример 26
18
Далее описывается безопасность для людей, дозиметрия, биораспределение и характеристики визуализации миокарда в состоянии покоя и напряжения с помощью метода ПЭТ-визуализации кровоснабжения миокарда с использованием изотопного индикатора - радиофармацевтического препарата 1, меченного радиоизотопом F. Меченный радиоизотопом F радиофармацевтический препарат 1 - это новый изотопный индикатор для визуализации кровоснабжения миокарда методом ПЭТ, мишенью которого является митохондриальный комплекс 1. Была проведена оценка исследований безопасности для людей, дозиметрии, биораспределении и характеристик визуализации миокарда этого изотопного индикатора.
Способы: В 2 исследования были включены 25 нормальных субъектов: 13 получали 222 МБк внутривенно только в состоянии покоя (П), и еще 12 субъектов получали 94 МБк в состоянии покоя и, на второй день, 124 МБк при пиковом стрессе от аденозина (Адено, n=6) или при пиковой физической нагрузке на тредмиле (ФН, n=6). До и после инъекции проводились медицинский осмотр, лабораторные обследования, проверялись жизненные признаки, ЭКГ и электроэнцефалограмма. По последовательным во времени ПЭТ-изображениям были определены стандартизированные уровни накопления (СУН) для миокарда (Мио), печени, кровяного депо и легких. Были рассчитаны средняя доза для различных органов и средняя эффективная доза (ЭД в мЗв/МБк).
Результаты: Неблагоприятных событий, связанных с изотопным индикатором, не было. Органами с наивысшей дозой были почки при инъекции в состоянии покоя и сердце при инъекции в состоянии напряжения (Адено и Ех). Эффективная доза составляла 0,019 в состоянии покоя и в состоянии стресса от аденозина (Адено) и 0,015 в состоянии напряжения от физической нагрузки (ФН). Стандартизированные уровни накопления для миокарда при визуализации оставались высокими. СУН для миокарда при физической нагрузке был ниже при физической нагрузке из-за более высокого поглощения скелетными мышцами. Значение для Мио/печени было наивысшим при ФН, за ним следовали Адено и П (см. таблицу 6). Значения для Мио/крови и Мио/легких были высокими и быстро улучшались со временем.
Таблица 6
10 мин
30 мин
60 мин
90 мин
149 мин
Покой, Мио, СУН
3,9±0,9
4,2±1,1
4,5±1,2
4,3±1,3
4.U1.4
Покой, Муо/печень
1,0±0,3
0,9±0,2
1,1±0,2
1,4±0,2
2,1±0,3
Адено, Мио, СУН
10,5±1,5
10,8±2,1
10,3±2,1
9,6±2,1
8,4±2,1
Адено, Мио/печень
1,9±0,6
2,0±0,5
2,2±0,5
2,6±0,5
3,8±1,0
Физическая нагрузка, Мио, СУН
6,2±2,1
5,5±1,0
5,1±0,9
4,9±0,9
4,5±0,8
Физическая нагрузка, Мио/печень
28,0±33,6
5,6±1,0
5,6±1,3
5,8±1,5
5,5±1,5
Пример 27
Были проведены исследования на субъектах с целью определения протоколов дозирования для радиофармацевтического препарата 1 в различных условиях. Определение протоколов дозирования включало оценку таких параметров, как мКи радиофармацевтического препарата 1, инъецированного в тело субъекта; мКи радиофармацевтического препарата 1, инъецированного из шприца; время получения изображений после инъекции; выдержка времени между исследованиями в состоянии покоя и в состоянии напряжения и т.д. Для состояния покоя и состояния напряжения параметры отличались, например, инъецированная доза (в тело) для состояния напряжения от физических упражнений была по меньшей мере в три раза выше инъецированной дозы (в тело) в состоянии покоя. Кроме того, инъецированная доза (в тело) для состояния фармакологического стресса упражнений была по меньшей мере в два раза выше инъецированной дозы (в тело) в состоянии покоя. Результаты показаны в таблице 7.
Таблица 7
Дозы радиофармацевтического препарата 1, время получения и задержка между исследованиями напряжения от физической нагрузки и фармакологического стресса
Напряжение
Исследование
Доза, введенная в тело (мКи)
Доза, введенная в шприц (мКи)
Время получения (мин)
Выдержка времени между исследованиями (мин)
От физической нагрузки
Покой
1,7-2,0
2,5-3,0
10
60
Напряжение
8,6-9,0
9,0-9,5
Фармакологический стресс
Отношение покой/напряжение
Минимум 3-кратная доза, введенная в состоянии покоя
Покой
2,4-2,9
2,5-3,0
10
30
Напряжение
5,7-6,2
6,0-6,5
Отношение покой/напряжение
Минимум 2-кратная доза, введенная в состоянии покоя
Были определены различные параметры для использования радиофармацевтического препарата 1 у субъектов-людей, включая инъецированную дозу, выдержку времени между исследованиями, отношение дозы в состоянии покоя к дозе в состоянии напряжения и количество в шприце по сравнению с количеством, инъецированным из шприца.
Пример 28
Ниже представлены результаты, полученные при исследованиях, касавшихся дозиметрии разовых доз, биораспределения, и исследовании безопасности радиофармацевтического препарата 1 у здоровых субъектов. Данные ПЭТ-визуализации всего тела для 12 здоровых добровольцев были получены с использованием радиофармацевтического препарата 1 приблизительно через 10 минут, 30 минут, 50 минут, 2 часа, 2,5 часа, 3,83 часов и 4,5 часов после инъекции. В данные изображений были внесены поправки на затухание на участке визуализации, и была выполнена количественная оценка в соответствии с методикой 16 Комитета по дозам медицинского внутреннего облучения (MIRD) Лабораторией дозиметрического анализа компании CDE Dosimetry Services (CDE) для определения кинетических данных во всех органах, оказывающих значительное поглощение активности. Дозиметрические оценки создавались посредством кинетического моделирования количественно проанализированных данных изображений для определения времени пребывания и стандартной методики MIRD. Эти оценки были определены при 3 допущениях, касающихся промежутков времени между опорожнениями мочевого пузыря (2,0, 3,5 и 4,8 часов). Кинетические данные, время пребывания и дозиметрические оценки сообщаются для отдельных лиц и как сводная статистика.
Терминология. Эффективная доза (ЭД): Разработанная Международной комиссией по радиационной защите (МКРЗ) для защиты от профессионального облучения, ЭД позволяет сравнивать ущерб (вред) от воздействия ионизирующего излучения от однородной внешней дозы и неоднородной внутренней дозы. Риск для ЭД 1 бэр, определенной для неоднородной внутренней дозы, равен риску от однородной внешнего воздействия 1 бэр (доза для всего тела). Как определено в публикации 60 МКРЗ [ICRP-60 1991].
Эквивалент эффективной дозы (ЭЭД): Разработанная Международной комиссией по радиационной защите (МКРЗ) для защиты от профессионального облучения, ЭЭД позволяет сравнивать ущерб (вред) от воздействия ионизирующего излучения от однородной внешней дозы и неоднородной внутренней дозы. Риск для ЭЭД 1 бэр, определенной для неоднородной внутренней дозы, равен риску от однородной внешнего воздействия 1 бэр (доза для всего тела). Как определено в публикации 30 МКРЗ [ICRP-30 1981].
Методика MIRD: методика, разработанная Комитетом по дозам медицинского внутреннего облучения для определения поглощенной дозы облучения. Эта методика включала использование факторов переноса излучения (значения S) и биокинетических параметров (время пребывания). Как определено в MIRD Primer, Society of Nuclear Medicine, 1991.
%CV - коэффициент вариации (отношение стандартного отклонения к среднему значению, умноженное на 100).
Инъецированная активность в процентах как функция времени по изображениям всего тела. Инъецированная активность в процентах как функция времени была определена для головного мозга, стенки сердца, почек, печени, легких, красного костного мозга (поясничная область), слюнных желез, селезенки, стенки желудка, щитовидной железы и мочевого пузыря. В среднем, органом, показавшим наибольшее пиковое поглощение, была печень приблизительно с 19,1% от инъецированной активности (данные не приведены). Следующее по величине пиковое поглощение происходило в почках приблизительно с 9,4% от инъецированной активности (данные не приведены).
Дозиметрические оценки. В среднем, при промежутке времени между опорожнениями мочевого пузыря 3,5 часа органом, получившим наибольшую поглощенную дозу, были почки при 0,24 бэр/мКи (0,066 мЗв/МБк) и стенка сердца при 0,18 бэр/мКи (0,048 мЗв/МБк). Средняя ЭД (эффективная доза) равнялась 0,071 бэр/мКи (0,019 мЗв/МБк). В таблице 8 приведены расчетные значения поглощенных доз (бэр/мКи). Средняя поглощенная доза для перечисленных органов приведена в первом столбце таблицы 8.
Таблица 8
Среднее
%CV
Мин
Макс
Надпочечники
5,8Е-02
7%
4,9Е-02
6,4Е-02
Головной мозг
9,4Е-02
25%
5,7Е-02
1,3Е-01
Молочные железы
3.2Е-02
8%
2,8Е-02
3,5Е-02
Стенка желчного пузыря
6.4Е-02
8%
5ДЕ-02
7,1Е-02
Стенка нижнего отдела толстой кишки
4,3Е-02
8%
3,7Е-02
4,8Е-02
Тонкая кишка
4,7Е-02
8%
4,0Е-02
5,2Е-02
Стенка желудка
1,5Е-01
26%
9,0Е-02
2,ЗЕ-01
Стенка верхнего отдела толстой кишки
4,7Е-02
7%
4,1Е-02
5,2Е-02
Стенка сердца
1,8Е-01
17%
1,2Е-01
2,4Е-01
Почки
2,4Е-01
22%
1,6Е-01
3,5Е-01
Печень
1,5Е-01
19%
1,0Е-01
1,9Е-01
Легкие
4,2Е-02
7%
3,6Е-02
4,6Е-02
Мышцы
3,8Е-02
8%
3,2Е-02
4,1Е-02
Яичники
4,5Е-02
8%
3,9Е-02
5,0Е-02
Поджелудочная железа
5,9Е-02
8%
4,8Е-02
6,7Е-02
Красный костный мозг
6,ОЕ-02
11%
4,1E-02
6,9Е-02
Остеобласты
6,9Е-02
8%
5,7Е-02
7,8Е-02
Слюнные железы
1,ЗЕ-01
38%
8,6Е-02
2,5Е-01
Кожа
2,9Е-02
8%
2,5Е-02
3,2Е-02
Селезенка
6,ОЕ-02
21%
4,0Е-02
7,6Е-02
Семенники
3,4Е-02
9%
3,0Е-02
3,8Е-02
Тимус
4,1Е-02
8%
3,5Е-02
4,5Е-02
Щитовидная железа
1,2Е-01
30%
7,1Е-02
1,8Е-01
Стенка мочевого пузыря
8,4Е-02
18%
6,5Е-02
1,1Е-01
Матка
4,6Е-02
8%
4,0Е-02
5,1Е-02
Все тело
4,5Е-02
7%
3,7Е-02
4,9Е-02
ЭЭД
8,0Е-02
11%
6,3Е-02
9,1Е-02
эд
7,1Е-02
12%
5,5Е-02
8,9Е-02
Пример 29
18
Описаны результаты, относящиеся к исследованиям у людей радиофармацевтического препарата 1 - нового меченного изотопом F изотопного индикатора для ПЭТ-визуализации кровоснабжения миокарда; дозиметрии, биораспределения, безопасности и характеристик визуализации после разовой инъекции.
Способы: Субъекты исследования. В исследовании принимали участие здоровые взрослые (как было определено по медицинской карте, физическим осмотром, по жизненным признакам, ЭКГ, ЭЭГ, неврологическим обследованием и клиническими лабораторными испытаниями), возраст 18-40 лет. К участию в исследовании допускались субъекты, отвечающие всем оговоренным в протоколе критериям включения и ни одному из критериев исключения.
Схема исследования. Это было нерандомизированное исследование с «открытой этикеткой» и разовой дозой. Всего в исследовании принимали участие 13 здоровых взрослых субъектов, которым вводили разовую дозу радиофармацевтического препарата 1 в единственном центре исследований в США. Субъекты отбирались в течение 14 дней до зачисления для подтверждения пригодности субъекта и начали исходные оценки в центре исследований за день до введения исследуемого препарата. Субъекты оставались в центре исследований до завершения оценок безопасности второго дня исследования (24±8 часов после дозы). Через 48±8 часов после дозы субъектам звонили по телефону для контроля нежелательных явлений (НЯ). Примерно через неделю (5-7 дней) после дозы все субъекты вернулись в центр исследований для последующей проверки безопасности, и приблизительно через 14-17 дней после дозы с ними связывались по телефону для контроля серьезных НЯ.
Определение дозы и способа введения. Целевая доза 8 мКи была выбрана для обеспечения адекватной статистики счета и прогнозировалась намного меньшей максимальной дозы облучения по данным доклинических исследований. Эти данные показали, что максимальная доза радиофармацевтического препарата 1, которую можно вводить человеку без превышения 50 мЗв (5 бэр) до мишени, равна 742 МБк (20,0 мКи) и инъецируемая доза, которая давала эффективную дозу (ЭД)<10 мЗв (1 бэр), составляла 666 МБк (18,0 мКи) (Источник: Stabin, M G, Sparks, RB, et al., OLINDA/EXM: second-generation personal computer software for internal dose assessment in nuclear medicine" (OLINDA/EXM: программное обеспечение для персональных компьютеров второго поколения для внутренней оценки дозы в ядерной медицине), J Nucl Med 2005 46(6): 1023-7).
В первый день каждый субъект получил 1-3 мл внутривенной болюсной инъекции радиофармацевтического препарата 1 в стерильном растворе < 5% этанола, содержавшем < 50 мг/мл аскорбата натрия в воде, что по расчетам должно было обеспечить доставку во время инъекции приблизительно целевой дозы радиофармацевтического препарата 1. Дозу вводили менее 10 секунд, после чего сразу же выполняли промывку 3-5 мл физиологического раствора.
Чистую инъецируемую дозу рассчитывали путем вычитания радиоактивности с поправкой на распад в шприце и трубке для инъекции после инъекции из количественно определенной радиоактивности с поправкой на распад в шприце до инъекции.
Протокол ПЭТ-визуализации. ПЭТ-визуализация всего тела от головы до средины бедра проводилась в предусмотренные протоколом временные окна.
Дозиметрические анализы. Оценки радиационной дозиметрии для стандартных органов взрослых мужской и женской моделей и для слюнных желез, а также эквивалент эффективной дозы (ЭЭД) (Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ), Рекомендации Международной комиссией по радиационной защите, публикация 26. Ann ICRP. 1977; 1(3)) и эффективная доза (ЭД) (Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ), Рекомендации Международной комиссией по радиационной защите 1990 года, публикация 60. Ann ICRP. 1990; 21(1-3)) были определены с использованием программного обеспечения OLINDA/EXM (Источник: Stabin, M G, Sparks, RB, et al, OLINDA/EXM: the second-generation personal computer software for internal dose assessment in nuclear medicine" (OLINDA/EXM: программное обеспечение для персональных компьютеров второго поколения для внутренней оценки дозы в ядерной медицине) J Nucl Med 2005 46(6): 1023-7). Оценка радиационной дозиметрии основывалась на способе MIRD с данными, полученными по результатам исследований посредством визуализации с использованием способов в соответствии с брошюрой №16 MIRD (источник: Siegel JA, Thomas SR, Stubbs JB, et al. MIRD pamphlet no. 16: Techniques for quantitative radiopharmaceutical biodistribution acquisition and analysis for use in human radiation dose estimates (Методы сбора количественных данных и анализа биораспределения радиофармацевтических препаратов для использования при оценках доз облучения человека). JNuclMed. 1999 Feb; 40 (2):37S-61S).
Плоскости среза данных изображения с поправкой на затухание были объедини в одну трехмерную матрицу изображения для каждого субъекта и каждого момента времени с использованием заказного программного обеспечения. Эти изображения были затем разделены на 6 наборов изображений ("переднее", "заднее", "слюнная", "щитовидная железа", "источник" и "полное") данных изображений объединенной корональной плоскости для каждого субъекта в каждый момент времени с группированием органов с подобными глубинами от передней до задней части. Это было проделано для оптимизации области интереса (ОИ) и минимизации «вклада» фона в органы, содержащиеся на каждом изображении объединенной корональной плоскости. "Передние" изображения содержали стенку желудка, стенку сердца и мочевой пузырь. "Задние" изображения содержали почки, поясничный отдел позвоночника и селезенку (если видима). "Слюнные" изображения содержали слюнные железы (околоушные и поднижнечелюстные). Изображения "щитовидная железа" содержали щитовидную железу. "Полные" изображения объединяли корональные плоскости изображения, которые содержали данные визуализации субъекта и использовались для количественного анализа головного мозга и печени. Изображения "источник" содержали источник калибровки.
Области интереса были вычерчены вокруг всех органов, демонстрировавших поглощение выше фона, с использованием заказного программного обеспечения, разработанного и валидированного для этой цели. Абсолютная радиоактивность была определена путем нормализации сумм ОИ коэффициентом калибровки, полученным из источника калибровки. Счета областей также корректировались на активность, содержащуюся в нижележащей и вышележащей ткани, которая не являлась частью органа или ткани, определявшегося или определявшейся количественно путем использования фоновых областей интереса. Счета области всего тела также корректировались на фоновые счета вне тела. Была выполнена соответствующая нормализация размеров областей для органа и смежных областей. При необходимости использовались также незакрытые области органов со значительным перекрытием от другой активности, содержащей органы. Для оценки активности в нижних частях ног (которые не визуализировались) использовалась область интереса на верхней части бедра. Кроме того, активности нормализовались при необходимости для учета 100% инъецируемой активности и обеспечения консервативного (легкие переоценки) определения поглощенной дозы. Если имелись данные о мочевыделении после окончания режима визуализации, эти данные использовались для определения удержания всего тела.
ij
Кинетические данные для головного мозга, стенки сердца, почек, печени, красного костного мозга (использовались области поясничного отдела позвоночника), слюнных желез, селезенки, стенки желудка, щитовидной железы, и мочевого пузыря для субъектов в данном исследовании были определены с использованием методики количественного анализа изображений. Абсолютная активность была преобразована в дробную дозу путем деления на суммарную введенную активность. Данные по органам и тканям были подогнаны с использованием нелинейной регрессии по методу наименьших квадратов с суммами экспонент вида, показанного в формуле (1), где f и λ - параметры модели, определенные в процессе подбора, F(t) - доля суммарной инъецированной активности, t - время после инъекции, i - i-я область интереса, j - j-й субъект, и k - k-й экспоненциальный член. Использовались один-четыре экспоненциальных членов.
.
Регрессия выполнялась с использованием заказного программного обеспечения, которое определяет начальные значения параметров, основанные на временной вариации кинетических данных и использовании предварительных табличных оценок для различных временных сценариев активности, выбранных пользователем. После того как эти данные были подобраны, были определены периоды пребывания путем интегрирования этих эмпирически определенных функций (сумм экспонент) со времени, равного нулю, до бесконечности, учитывая физический распад. Периоды пребывания для остальной части тела были определены путем вычитания периодов пребывания для соответствующих органов из периодов пребывания для всего тела. Периоды пребывания для мочевого пузыря были определены путем использования параметров, определенных путем подгонки данных об активности для всего тела к модели мочевого пузыря, реализованной в программном обеспечении OLINDA/EXM для промежутка между опорожнениями мочевого пузыря 3,5 часа. Время пребывания для красного костного мозга было определено на основании области интереса, вычерченной на части поясничного отдела позвоночника. Было принято, что поясничный отдел позвоночника содержит 16,1% (Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ) публикация 23, Report of Task Group on Reference Man (Отчет рабочей группы относительно эталонного человека). Pergamon Press. 1975, стр.125) всего красного костного мозга.
Дозиметрические оценки для органов/тканей. Оценки поглощенной дозы для всех органов-мишеней были определены с помощью программного обеспечения OLINDA/EXM с использованием модели взрослого «мужчины». Полученные оценки поглощенной дозы были масштабированы в зависимости от общей массы тела отдельных субъектов относительно массы фантом переноса излучения. Дозиметрия слюнных желез была определена с помощью консервативной оценки значения S для слюнных желез, основанной на общей массе околоушных и поднижнечелюстных слюнных желез эталонного человека (Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ), публикация 23, Report of the Task Group on Reference Man (Отчет рабочей группы относительно эталонного человека). Pergamon Press. 1975, стр.125) и на допущении сферической формы.
Значения S для сфер были получены с помощью программного обеспечения OLINDA/EXM и линейно масштабированы на основании относительной полной массы тела эталонного человека относительно полной массы тела субъекта. Затем эти значения S были умножены на время пребывания для получения окончательных оценок доз для слюнных желез.
Статистические анализы. Все статистические анализы и все сводные таблицы и перечни были составлены с использованием предлагаемого SAS, выпуск 9.1.3 (SAS Institute, Inc., г.Кэри, штат Северная Каролина). Стандартные описательные резюме включали N, среднее значение, медиану, стандартное отклонение (SD) и (или) коэффициент вариации (%CV), минимум и максимум для непрерывных переменных и количество и процент для категорийных переменных.
Результаты: демография пациентов. Из 26 отобранных субъектов 13 субъектам (12 мужчин и одна женщина) вводили радиофармацевтический препарат 1 и проводили все оценки безопасности. Средний возраст был 23,4 года (пределы: 19-34 года) и средний индекс массы тела (ИМТ) был 23,4 (пределы: 20-26). Один пациент не был включен в анализы дозиметрии, биораспределения и радиокинетики из-за невозможности подтверждения данных количественного определения калибратора дозы для приготовления эталонов.
18
18
Радиационная дозиметрия. Внутривенная болюсная инъекция была рассчитана доставить не более 8 мКи изотопа F во время инъекции. Средняя (SD) окончательная доза с поправкой на распад равнялась 6 (0,6) мКи F с пределами 4,6-6,6 мКи (170-244 МБк). Разница между целевой и окончательной дозами была обусловлена удержанием радиофармацевтического препарата 1 в шприце.
Сводная статистика поглощенных доз представлена в таблице 9 (мЗв/МБк). Органом, получившим наибольшую среднюю поглощенную дозу, были почки при 0,066 мЗв/МБк (0,24 бэр/мКи), за которыми следовала стенка сердца при 0,048 мЗв/МБк (0,18 бэр/мКи). Средняя эффективная доза (ЭД) равнялась 0,019 мЗв/МБк (0,072 бэр/мКи).
Таблица 9
Оценки поглощенных доз (мЗв/МБк), N=12, промежуток времени опорожнения = 3,5 часа
Среднее
%CV
Мин
Макс
Надпочечники
1,6E<sup>a</sup>-02
7%
1,3Е-02
1,7Е-02
Головной мозг
2,5Е-02
25%
1,5Е-02
3,6Е-02
Молочные железы
8,8Е-03
8%
7,5Е-03
9,6Е-03
Стенка желчного пузыря
1,7Е-02
8%
1,5Е-02
1,9Е-02
Стенка нижнего отдела толстой кишки
1,2Е-02
8%
1,0Е-02
1,3Е-02
Тонкая кишка
1,3Е-02
8%
1,1E-02
1,4Е-02
Стенка желудка
4,0Е-02
26%
2,4Е-02
6,2Е-02
Стенка верхнего отдела толстой кишки
1,3Е-02
7%
1,1E-02
1,4Е-02
Стенка сердца
4,8Е-02
17%
3,4Е-02
6,4Е-02
Почки
6,6Е-02
22%
4,4Е-02
9,5Е-02
Печень
3,9Е-02
19%
2,7Е-02
5,2Е-02
Легкие
1,1E-02
7%
9,7Е-03
1,2Е-02
Мышцы
1,0Е-02
8%
8,7Е-03
1,3Е-02
Яичники
1,2Е-02
8%
1,1Е-02
1,3Е-02
Поджелудочная железа
1,6Е-02
8%
1,3Е-02
1,8Е-02
Красный костный мозг
1,6Е-02
11%
1,3Е-02
1,9Е-02
Остеобласты
1,9Е-02
8%
1,6Е-02
2,1Е-02
Слюнные железы
3,5Е-02
38%
2,3Е-02
6,8Е-02
Кожа
7,9Е-03
8%
6,8Е-03
8,7Е-03
Селезенка
1,6Е-02
21%
1,1Е-02
2,1Е-02
Семенники
9,2Е-03
9%
8,1Е-03
1,0Е-02
Тимус
1,1Е-02
8%
9,6Е-03
1,2Е-02
Щитовидная железа
3,2Е-02
30%
1,9Е-02
4,9Е-02
Стенка мочевого пузыря
2,3Е-02
18%
1,7Е-02
3,0Е-02
Матка
1,2Е-02
8%
1,1Е-02
1,4Е-02
Все тело
1,2Е-02
7%
1,0Е-02
1,3Е-02
ЭЭД
2,2Е-02
11%
1,7Е-02
2,5Е-02
ЭД
1,9Е-02
12%
1,5Е-02
2,4Е-02
<sup>a</sup>"Е" с последующей "-" - кратное 3 экспоненты для представления в десятичном виде.
18
18
Биораспределение для всего органа. Биораспределение радиофармацевтического препарата 1, рассчитанное как процент инъецированной радиоактивности для всего органа как функция времени, было определено для головного мозга, стенки сердца, почек, печени, легких, красного костного мозга (поясничный одел позвоночника), слюнных желез, селезенки, стенки желудка, щитовидной железы, и мочевого пузыря (таблица 10 и фиг.11). Фиг.11 представляет собой корональные изображения всего тела по всему телу на уровне миокарда у репрезентативного субъекта в различные моменты времени после введения радиофармацевтического препарата 1. Изображения откорректированы на распад F. Можно видеть, что сердце демонстрирует высокое и устойчивое удерживание изотопа F с самых первых изображений на протяжении приблизительно 5 часов после инъекции. Видна также печень, обычно проявляющая интенсивность подобную интенсивности сердца, с пиком через 10-30 минут после инъекции и клиренсом приблизительно через 2 часов. Органом, который показал наибольшее среднее пиковое поглощение, была печень приблизительно с 19,1% от инъецированной активности. Следующее наибольшее среднее пиковое поглощение было в почках приблизительно с 9,4% от инъецированной активности, за которыми следовал головной мозг приблизительно с 8,3% от инъецированной активности. Данные по субъектам исследования были использованы для определения скорости выведения с мочой для каждого субъекта и времени пребывания для радиоактивности в мочевом пузыре с использованием стандартной модели с теоретическим установленным промежутком времени опорожнения 3,5 часов после инъекции. Наибольшее среднее время пребывания было для остальных тканей (1,8 часа), печени (0,28 часа) и головного мозга (0,14 часа). Сводная статистика для времени пребывания представлена в таблице 11.
Таблица 10
Средний процент (%) введенной дозы в зависимости от времени (часы после инъекции) N=12, <sup>18</sup>F, с поправкой на распад
0,17 ч<sup>3</sup>
0,50 ч
0,83 ч
2,0 ч
2,5 ч
3,83 ч
4,5 ч
Все тело
100,0%
99,8%
99,7%
98,2%
98,1%
96,8%
96,9%
Головной мозг
8,3%
7,9%
7,3%
4,7%
4,1%
3,2%
2,9%
Стенка желудка ЖКТ
2,5%
2,4%
2,2%
0,7%
0,7%
0,6%
0,6%
Стенка сердца
3,1%
3,2%
3,4%
2,4%
2,5%
2,1%
2,1%
Почки
9,4%
6,5%
4,9%
1,6%
1,6%
1,2%
1,1%
Печень
19,1%
18,0%
16,4%
7,5%
7,0%
4,5%
4,7%
Костный мозг (поясничный отдел)
0,3%
0,3%
0,3%
NA
NA
NA
NA
Слюнные железы
0,6%
0,7%
0,6%
0,5%
0,5%
0,4%
0,4%
Селезенка
0. 9%
0,6%
0,4%
0,3%
0,3%
0,3%
NA
Щитовидная железа
0,1%
0,1%
0,1%
0,1%
0,1%
0,1%
0,1%
Мочевой пузырь
0,3%
0,2%
0,3%
0,9%
1,1%
1,4%
1,7%
<sup>а</sup> Номинальное время в часах после инъекции (начало временного окна)
NA=данные отсутствуют
Таблица 11
Сводная статистика для времени пребывания (часы) (N=12, промежуток времени опорожнения=3,5 часа).
Среднее
%CV
Мин
Макс
Головной мозг
1.38Е-01
2.69Е-01
8,68Е-02
2,08Е-01
Стенка желудка ЖКТ
3.30Е-02
4.46Е-01
1.53Е-02
6, HE-02
Стенка сердца
7.28Е-02
1.83Е-01
4.82Е-02
1.01Е-01
Почки
9.52Е-02
2.35Е-01
6.10Е-02
1.43Е-01
Печень
2.77Е-01
2.22Е-01
1.83Е-01
3,94Е-01
Красный костный мозг
8,86Е-02
2.10Е-01
6.72Е-02
1.17Е-01
Слюнные железы
1.48Е-02
3.24Е-01
9,68Е-03
2.63Е-02
Селезенка
1.01Е-02
1.87Е-01
7.26Е-03
1.25Е-02
Щитовидная железа
3.31Е-03
3.13Е-01
1.72Е-03
5.06Е-03
Мочевой пузырь
2.65Е-02
3.35Е-01
1.40Е-02
4.50Е-02
Остальная часть тела
1.84Е+00
7.86Е-02
1,65Е+00
2.08Е+00
"Е" с последующей "-" - кратное 3 экспоненты для представления в десятичном виде
18
18
Ранняя элиминация изотопа F с мочой. Мочу, собранную до инъекции (исходный уровень) и все опорожнения, собранные в течение 8 часов после инъекции, анализировались на F. Однако, как при сборе крови, сбор мочи прекратили примерно через минимум 7 часов согласно протоколу. Среднее выведение с мочой приблизительно за 7-часовый промежуток времени опорожнения составило 4,83% инъецированной дозы с %CV 64,7 и пределами 0,64-12,41% инъецированной дозы. Этот результат согласуется с совокупным выведением с мочой 5%, измеренным посредством ПЭТ-визуализации.
18
18
18
18
Обсуждение. Критическим органом для радиофармацевтического препарата 1 были почки со средней расчетной дозой 0,066 мЗв/МБк (0,24 бэр/мКи). Таким образом, максимальная инъецируемая доза соединения, которую можно вводить в критический орган без превышения 50 мЗв, равна 770 МБк. Это значение несколько выше, чем 185-370 МБк согласно рекомендации широко используемого руководства Центра по оценке и исследованиям лекарственных средств (CDER), в котором приведен рекомендуемый текст листка-вкладыша для предприятий-изготовителей [F]-ФДГ) (см. PET Drug Applications - Content and Format for NDAs и ANDAs: Fludeoxiglucose F 18 Injection, Ammonia N 13 Injection, Sodium Fluoride F 18 Injection, Attachment II, Sample Formats; Labeling for Ammonia N 13 Injection, FludeoKCHglucose F 18 Injection и Sodium Fluoride F 18 Injection, Attachment II (CDER 2000)). Это поведение является результатом очень быстрого выведения с мочой большой доли [F]-ФДГ (фтордеоксиглюкозы) вскоре после введения, что приводит к значительно более высокому воздействию этого соединения на мочевой пузырь по сравнению с воздействием радиофармацевтического препарата 1. ЭД от радиофармацевтического препарата 1 (0,019 мЗв/МБк) является такой же, как ЭД от [F]-ФДГ (Международная комиссия по радиационной защите (МКРЗ), Radiation Dose to Patients from Radiopharmaceuticals (Доза облучения пациентов от радиофармацевтических препаратов), приложение 2 к публикации 53, публикации 80 МКРЗ, Ann ICRP. 1999; 28(3)). Следовательно, можно заключить, что доза облучения от радиофармацевтического препарата 1 сравнима с дозой облучения от [F]-ФДГ или ниже ее.
Поскольку средняя расчетная эффективная доза (ED) для радиофармацевтического препарата 1 равна 0,019 мЗв/МБк (0,072 бэр/мКи), максимальная инъецированная доза, которая может вводиться без превышения ЭД 10 мЗв равняется, следовательно, 521 МБк.
Оценки доз облучения по результатам этого исследования согласуются с оценками, полученными у приматов кроме людей (Lazewatsky J, Azure M, Guaraldi M et al. Dosimetry ofBMS747158, a novel 18F labeled tracer for myocardial perfusion imaging, in nonhuman primates at rest (Дозиметрия BMS747158, нового меченного 18F изотопного индикатора для визуализации кровоснабжения миокарда у приматов кроме людей в состоянии покоя). J Nucl Med. 2009; 49 (Supplement I): 15р.), а высокое и устойчивое удерживание радиофармацевтического препарата 1 в сердце согласуется с данными как у приматов кроме людей, так и у другого вида (Yu M, Guaraldi MT, Mistry M, Kagan M, McDonald JL, Drew K, Radeke H, Purohit A, Azure M, Casebier DS, Robinson SP. BMS-747158-02: A Novel PET Myocardial Perfusion Imaging Agent (BMS-747158-02: Новый радиофармацевтический препарат для ПЭТ-визуализации кровоснабжения миокарда). Journal Nuclear Cardiology 2007 Nov-Dec; 14 (6):789-98). Хотя критическим органом по оценкам, полученным для приматов кроме людей, рассматривалась стенка сердца, расчетная доза облучения для стенки сердца у людей в этом исследовании составила 0,067 мЗв/МБк, что очень близко к значению для критического органа 0,066 мЗв/МБк для почек в этом исследовании. Дозы для обоих органов были среди наивысших как по результатам исследований у приматов, кроме людей, так и по результатам настоящего исследования и находятся в пределах стандартных отклонений друг от друга.
Радиофармацевтический препарат 1 был хорошо переносимым, и никаких клинически значимых проблем безопасности не возникло. Изменения по сравнению с исходным уровнем в части жизненных признаков, лабораторных значений (гематология, коагуляция, клиническая химия и анализ мочи), ЭКГ и ЭЭГ не были клинически значимыми. Потенциальная кардиотоксичность (которая определялась исследованиями коагуляции и по изменениям уровней тропонина - Т) не проявлялась. Физические и неврологические обследования не выявили каких-либо аномалий до или после инъекции. После периодических анализов данных по безопасности дихлорметан не вызвал каких-либо беспокойств относительно безопасности.
18
18
Результаты, полученные в этом исследовании, показали, что радиофармацевтический препарат 1 оказался безопасным и был хорошо переносимым и проявлял значительное и устойчивое удерживание в миокарде. Критическим органом после инъекции в состоянии покоя радиофармацевтического препарата 1 были почки с активностью 0,066 мЗв/МБк. Исходя из наблюдавшейся средней эффективной дозы, максимальная инъецированная доза, которую можно вводить без превышения эффективной дозы 1 бэр, составляет 14 мКи (521 МБк). ЭД радиофармацевтического препарата 1 является такой же, как эффективная доза [F]-фтордеоксиглюкозы, в то время как доза радиофармацевтического препарата 1 для критического органа (почек) значительно ниже дозы [F]-фтордеоксиглюкозы для критического органа (мочевого пузыря).
Пример 30
В следующем примере описываются исследования, связанные с визуализацией сердца и оценкой безопасности радиофармацевтического препарата 1 - нового радиофармацевтического препарата для ПЭТ-визуализации кровоснабжения миокарда у кроликов с хроническим миокардитом.
18
99m
201
13
13
82
18
Радиофармацевтический препарат 1 представляет собой меченный изотопом F радиофармацевтический препарат для визуализации кровоснабжения миокарда (ВКМ) методом позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ) (Yu M, Guaraldi МТ, Mistry M, Kagan M, McDonald JL, Drew K et al.: A novel PET myocardial perfusion imaging agent (Новый радиофармацевтический препарат для ПЭТ-визуализации кровоснабжения миокарда). J Nucl Cardiol 2007; 14: 789-98). Визуализация сердца с помощью этого препарата четко показывает миокард и идентифицирует острую ишемию миокарда и некроз тканей у животных моделей лигирования для острой ишемии миокарда и ишемического-реперфузного повреждения миокарда (Yu M, Guaraldi MT, Mistry M, Kagan М, McDonald JL, Drew K et al.: A novel PET myocardial perfusion imaging agent. J Nucl Cardiol 2007; 14: 789-98; Nekolla SG, Reder S, Higuchi T, Dzewas G, Poethko T, Preissi et al. Assessment of Imaging Properties of a New F-18 Labelled Flow Tracer in a Pig Model (Оценка свойств визуализации нового меченного изотопом F-18 изотопного индикатора в модели свиньи). J Am Coil Cardiol 2008; 51:A170; и Maddahi J, Schiepers С, Czemin J, Huang H, Schelbert H, Wijatyk et al. First human study of BMS747158, a novel F-18 labeled tracer myocardial perfusion imaging (Первое исследование у людей BMS747158 - нового меченного изотопом F-18 изотопного индикатора для визуализации кровоснабжения миокарда). J Nucl Med 2008; 49: 70Р). В модельных системах радиофармацевтический препарат 1 продемонстрировал лучшие характеристики по сравнению с имеющимися в настоящее время средствами визуализации кровоснабжения миокарда. По сравнению с радиофармацевтическими препаратами, используемыми в однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ) (технеций Tc-Сестамиби и талий), радиофармацевтический препарат 1 обладает преимуществом ПЭТ-технологии с точной поправкой на затухание и количественным анализом кровоснабжения миокарда в абсолютном выражении. Кроме того, поглощение радиофармацевтического препарата 1 сердцем лучше коррелирует с кровоснабжением миокарда в широких пределах расходов in vitro 1 и в состоянии покоя и состояниях напряжения (стресса) in vivo (Nekolla SG, Reder S, Saraste A, Higuchi T, Dzewas r, Preissel et al. Evaluation of the novel myocardial perfusion positron-emission tomography tracer 18F-BMS-747158-02: comparison to 13N-ammonia and validation with microspheres in pig model (Оценка нового изотопного индикатора кровоснабжения миокарда 18F-BMS-747158-02 для позитронной электронной томографии: сравнение с N-аммиаком и валидация микросферами в модели свинти). Circulation 2009; 119: 2333-42). По сравнению с нынешними радиофармацевтическими препаратами для ПЭТ, такими как N-аммиак и рубидий, большой период полураспада (110 минут) изотопа F позволяет синтезировать и поставлять радиофармацевтический препарат 1 централизованно. Кроме того, он предоставляет возможность визуализации в состоянии напряжения от физической нагрузки в дополнение к фармакологическому стрессу.
18
Результаты исследований безопасности и радиодозиметрии у нескольких нормальных видов показывают, что радиофармацевтический препарат 1 имеет запас безопасности для клинической разработки (Mistry M, Onthank D, Green J, Cicio S, Casebier D, Robinson S et al. Toxicological Evaluation ofBMS-747158, a PET Myocardial Perfusion Imaging Agent (Токсикологическая оценка BMS-747158 - радиофармацевтического препарата для ПЭТ-визуализации кровоснабжения миокарда). Toxicologist 2008;102:476; и Lazewatsky J, Azure M, Guaraldi M, Kagan M, MacDonald J, Yu M et al. Dosimetry of BMS747158, a novel 18F labeled tracer for myocardial perfusion imaging, in nonhuman primates at rest. J Nucl Med 2009; 49: 15p). Критическим органом для облучения является is сердце, и дозы облучения были сравнимыми с дозами облучениями от имеющего на рынке радиофармацевтического препарата F-фтордеоксиглюкозы (Lazewatsky J, Azure M, Guaraldi M, Kagan M, MacDonald J, Yu M et al. Dosimetry of BMS747158, a novel 18F labeled tracer for myocardial perfusion imaging, in nonhuman primates at rest. J Nucl Med 2009; 49: 15p).
Способы: Кроликовая модель инфаркта миокарда. Самцы новозеландских кроликов (масса теда 2,5-3,5 кг) были куплены в лаборатории по исследованию животных Harlan (г.Оквуд, штат Мичиган) и содержались в аккредитованном AAALAC (Международной ассоциацией по аттестации и аккредитации содержания лабораторных животных) Центре ухода за животными компании Lantheus Medical Imaging. Протокол исследования был утвержден Институциональным комитетом по уходу за животными и их использованию. Процедура разработки кроликовой модели инфаркта миокарда (ИМ) была подобной способу, описанному ранее (Fujita M, Morimoto Y, Ishihara M, Shimizu M, Takase B, Maehara Т et al. A new rabbit model of myocardial infarction without endotracheal intubation (Новая кроликовая модель инфаркта миокарда без эндотрахеальной интубации). J Surg Res 2004; 116:124-8). Вкратце, кролика анестезировали кетамином (40 мг/кг, внутримышечно) и ксилазином (9 мг/кг, внутримышечно) и положили в положение на спине. Операция проводилась в асептических условиях. Срединную стернотомию выполняли осторожно во избежание повреждения париентальной плевры. Открыли и надрезали околосердечную сумку (перикард). Вскрыли переднюю и боковую стенку левого желудочка, и лигировали основную ветвь левой коронарной артерии. Успех лигирования проверили по изменению цвета на бледный в затронутой области стенки левого желудочка. Затем грудь зашили, и животное оставили выздоравливать. Через четыре недели после операции кролика использовали для визуализации и оценочных исследований сердечно-сосудистой системы.
Визуализация и оценка сердечно-сосудистой системы. ПЭТ-изображения и параметры сердечно-сосудистой системы оценивали как у здоровых кроликов, так и кроликов с инфарктом миокарда (ИМ). Перед визуализацией кролика анестезировали кетамином (25 мг/кг, внутримышечно) и ксилазином (5 мг/кг, внутримышечно), и в маргинальную ушную вену вставили катетер для инъекции радиофармацевтического препарата 1. Правую бедренную артерию изолировали и вставили в нее катетер Millar (SPC340, изготовитель - компания Millar Instruments, г.Хьюстон, штат Техас) для измерения артериального давления. Заетм животное поместили в микроПЭТ-камеру (Focus220, изготовитель -компания CTI Molecular Imaging, Inc., г.Ноксвилль, штат Теннесси) для визуализации сердца. Катетер Millar подключили к компьютерной системе сбора данных (МР35, изготовитель - компания BIOPAC Systems, г.Голета, штат Калифорния) для записи среднего артериального давления и систолического и диастолического аретериального давления. Кроме того, сняли электрокардиограмму (ЭКГ) с помощью 3 неинвазивных электродов в стандартном отведении II с помощью системы BIOPAC. По ЭКГ определили частоту сердечных сокращений (ЧСС) и интервал QT (расстояние от начала комплекса QRS до завершения зубца Т). После периода стабилизации за 5 минут до внутривенной инъекции радиофармацевтического препарата 1 (-1,5 мКи) записали параметры сердечно-сосудистой системы: среднее артериальное давление, систолическое кровяное давление, диастолическое кровяное давление и ЭКГ, и запись продолжали дополнительные 20 минут после инъекции. Кролика визуализировали в течение 30 минут.
Реконструкция и анализ изображений. После получения изображения реконструировали в матрице 256×256 пикселей с 95 поперечными срезами с использованием алгоритма OSEM2D и с поправкой на распад (microPET Manager и ASIPro, изготовитель - компания CTI Molecular Imaging, Inc., г.Ноксвилль, штат Теннесси). Размер пикселя был 0,47 мм, а толщина среза - 0,80 мм. Изображения переориентировали относительно оси сердца, и затем сняли несколько последовательных томографических кадров изображения сердца в течение 10-минутного периода с 20-й по 30-ю минуту. Затем из реконструированного изображения по короткой оси сердца создали изображения как полярные карты с использованием программного обеспечения QPS 2008 (Cedars-Sinai Medical Center, г.Лос-Анджелес, штат Калифорния).
Радиофармацевтический препарат. Химическая структура и радиосинтез радиофармацевтического препарата 1 уже описаны (Yu M, Guaraldi MT, Mistry М, Kagan M, McDonald JL, Drew K et al.: A Novel PET Myocardial Perfusion Imaging Agent. J Nucl Cardiol 2007; 14:789-98; и Purohit A, Radeke H, Azure M, Hanson K, Benetti R, Su F et al. Synthesis and biological evaluation pyridizanone analogues as potential cardiac positron emission tomography tracers (Синтез и биологическая оценка аналогов пиридазинона как потенциальных изотопных индикаторов для позитронной эмиссионной томографии сердца). J Med Chem 2008; 51: 2954-70). Радиохимическая чистота, которую использовали в этом исследовании, составляла 99,1-99,9%, а удельная активность - 3265-7016 Ки/ммоль. В соответствии с клиническим протоколом, радиофармацевтический препарат приготовили в 5%-ном этаноле (по объему/объему) и 50 мг/мл аскорбиновой кислоты в воде.
Анализ данных. Данные выражены как среднее ± SD, и для сравнения исходных значений между контрольным кроликом и кроликом с инфарктом миокарда использовался непарный критерий Стьюдента (при допущении неодинаковых дисперсий). Значение p<0,05 считали статистически значимым. В каждый момент времени (до инъекции радиофармацевтического препарата и через 1, 5, 10 и 20 минут после нее) среднее артериальное давление, систолическое артериальное давление и диастолическое артериальное давление, измеренные интраартериально, усредняли каждые 10 секунд, а ЧСС и откорректированный интервал QTc, полученные по ЭКГ, усредняли через каждые 12 ударов сердца. Интервал QT определялся вручную одним исследователем, и интервал QTc получали по интервалу QT, откорректированного интервалом RR по способу Фридерика (Fridericia) (QTc=QT/RR1/3).9
Результаты: Масса тела контрольных кроликов и кроликов с инфарктом миокарда во время исследования была подобной (3,35±0,19 и 3,06±0,28 кг соответственно).
Изображения сердца. Репрезентативные изображения сердца по короткой оси, длинной оси и как полярные карты контрольного кролика и кролика с инфарктом миокарда показаны на фиг.12. На фиг.12 показаны репрезентативные изображения сердца с помощью радиофармацевтического препарата 1 контрольного кролика и кролика с хроническим инфарктом миокарда (ИМ). Эти изображения были получены через 20-30 минут после инъекции радиофармацевтического препарата 1 и представлены в видах по короткой и длинной оси сердца и как полярные карты. У кролика с ИМ четко идентифицировались дефектные области. У контрольного кролика миокард был четко виден с равномерным распределением радиоактивности и минимальными фоновыми помехами. У кролика с ИМ область дефекта кровоснабжения в стенке левого желудочка четко обнаруживалась на видах по короткой и длинной оси сердца и полярных картах.
Оценка ЭКГ. Как показано в таблице 12, исходная ЭКГ (до инъекции радиофармацевтического препарата 1), зарегистрированная при стандартном отведении II, показала нормальную форму волны с положительными комплексами QRS и рубцами Т у контрольного кролика. Напротив, у кролика с инфарктом миокарда комплекс QRS и зубец Т были отрицательными с увеличенным зубцом Q. В этом исследовании ЭКГ снимали до инъекции радиофармацевтического препарата 1, через 1 минуту и 5 минут после инъекции у контрольного кролика и кролика с инфарктом миокарда (ИМ). В таблице 12 приведены исходные значения интервала QTc (откорректированного по методу Фридерика) и усредненные изменения по сравнению с исходными значениями через 1,5, 10 и 20 минут после инъекции у контрольных кроликов и кроликов с инфарктом миокарда. Подобно контролю, никаких изменений формы волны и интервала QTc на ЭКГ после инъекции у кроликов с инфарктом миокарда не наблюдалось.
Таблица 12
Изменения по сравнению с исходными значениями после инъекции
QTc(мс)
Исходное значение
1 минута
5 минут
10 минут
20 минут
Контроль (n=3)
319±17
2±15
-1±11
6±20
9±15
ИМ (n=4)
288±17
8±5
4±6
4±8
3±12
Однако в этих двух группах исходные значения интервала QTc и ЧСС (таблица 12 и таблица 13) были сравнимыми. Внутривенное введение радиофармацевтического препарата 1 не изменило форму волны ЭКГ, ритм сердца, ЧСС и интервал QTc по сравнению с исходными значениями через 1,5, 10 и 20 минут после инъекции ни у контроля, ни у кроликов с инфарктом миокарда. Это исследование, в частности, показало записи усредненной частоты сердечных сокращений (ЧСС) у контрольных кроликов и кроликов с инфарктом миокарда (ИМ) за 5 минут до введения радиофармацевтического препарата 1 и через 20 минут после введения. В таблице 13 приведены исходные значения ЧСС и усредненные изменения по сравнению с исходными значениями через 1, 5, 10 и 20 минут после инъекции у контрольных кроликов и кроликов с инфарктом миокарда. Подобно контролю, никаких изменений ЧСС после инъекции у кроликов с инфарктом миокарда не наблюдалось.
Таблица 13
Изменения по сравнению с исходными значениями после инъекции
Частота сердечных сокращений (ударов/мин)
Исходное значение
1 минута
5 минут
10 минут
20 минут
Контроль
159±8
-4±2
-2±1
-2±4
-4±4
ИМ
16236
6±5
3±8
1±6
-7±10
Измерение артериального давления. В отличие от ЧСС и интервала QTc, исходные значения среднего артериального давления, систолического артериального давления и диастолическоого артериального давления (таблица 14 и таблица 15) у кроликов с инфарктом миокарда были значительно ниже, чем у контрольных кроликов. У контрольных кроликов инъекция радиофармацевтического препарата 1 не вызвала изменений среднего артериального давления (таблица 14), систолического артериального давления и диастолическоого артериального давления (таблица 15). Как и у контрольного животного, никаких изменений этих параметров у кроликов с инфарктом миокарда во время и после введения радиофармацевтического препарата 1 не наблюдали. Это исследование, в частности, продемонстрировало записи усредненного артериального давления (АД) у контрольных кроликов и кроликов с инфарктом миокарда (ИМ) за 5 минут до введения радиофармацевтического препарата 1 и через 20 минут после введения. В таблице 14 приведены исходные значения среднего АД и усредненные изменения по сравнению с исходными значениями через 1, 5, 10 и 20 минут после инъекции у контрольных кроликов и кроликов с инфарктом миокарда. Подобно контролю, никаких изменений среднего АД после инъекции у кроликов с инфарктом миокарда не наблюдалось. «*» указывает p<0,05 по сравнению с контролем. Это исследование, в частности, продемонстрировало записи усредненного систолического и диастолического артериального давления (АД) у контрольных кроликов и кроликов с инфарктом миокарда (ИМ) за 5 минут до введения радиофармацевтического препарата 1 и через 20 минут после введения. В таблице 15 приведены исходные значения систолического и диастолического АД и усредненные изменения по сравнению с исходными значениями через 1, 5, 10 и 20 минут после инъекции у контрольных кроликов и кроликов с инфарктом миокарда. Подобно контролю, никаких изменений систолического и диастолического АД после инъекции у кроликов с инфарктом миокарда не наблюдалось. «*» указывает p<0,05 по сравнению с контролем.
Таблица 14
Изменения по сравнению с исходными значениями после инъекции
Среднее АД (мм рт.ст.)
Исходное значение
1 минута
5 минут
10 минут
20 минут
Контроль
89±11
0±0
-2±0
-2±3
-1±6
ИМ
61±6*
2±1
2±2
-1±2
2±3
Таблица 15
Изменения по сравнению с исходными значениями после инъекции
АД (мм рт.ст.)
Исходное значение
1 минута
5 минут
10 минут
20 минут
Систолическое АД Контроль
114±11
0±1
-2±1
-1±6
0±5
ИМ
79±11*
1±2
2±2
0±1
1±7
Диастолическое АД Контроль
76±10
0±1
-1±2
0±5
0±5
ИМ
53±4*
1±1
2±2
1±1
2±2
18
Обсуждение: Это исследование было посвящено изучению радиофармацевтического препарата 1 как радиофармацевтического препарата для ПЭТ-визуализации для оценки кровоснабжения миокарда при диагнозе и прогнозе ишемической болезни сердца. Была проведена оценка этого препарата на безопасность у здоровых животных и его визуализация у животных моделей острой ишемии миокарда и инфаркта миокарда, вызванных ишемическим-реперфузным повреждением миокарда (Yu M, Guaraldi MT, Mistry M, Kagan М, McDonald JL, Drew K et al.: A novel PET myocardial perfasion imaging agent. J Nucl Cardiol 2007; 14:789-98; Nekolla SG, Reder S, Higuchi T, Dzewas r, Poethko T, Preissi et al. Assessment of Imaging Properties of a New F-18 Labelled Flow Tracer in a Pig Model. J Am Coil Cardiol 2008;51:A170; и Mistry M, Onthank D, Green J, Cicio S, Casebier D, Robinson S et al. Toxicological Evaluation ofBMS-747158, a PET Myocardial Perfusion Imaging Agent. Toxicologist 2008; 102: 476). Это исследование было разработано для дальнейшей оценки этого радиофармацевтического препарата у животной модели хронического миокардита. Эта модель была создана хроническим лигированием коронарной артерии у кроликов. Эта кроликовая модель была выбрана, исходя из ряда характеристик: 1) Подобные людям и сравнимые с другими видами, кролики имеют плохое коллатеральное кровообращение в сердце, и после внезапной окклюзии коронарной артерии у них быстро развивается инфаркт миокарда (Bell DR. Special Circulations (Специальные кровообращения). В: Rhoades R, Bell DR, editors. Medical Physiology: Principles for Clinical Medicine. 3rd ed. 2008. p.290-304; и Maxwell MP, Hearse DJ, Yellon DM. Species variation in the coronary collateral circulation during regional ischaemia: a critical determinant of rate of evolution и extent of myocardial infacrtion (Видовое изменение коронарного коллатерального кровообращения при региональной ишемии миокарда: критическая детерминанта скорости развития и обширности инфаркта миокарда). Cardiovasc Res 1987; 21:737-46). 2) Фибробласты сердца и регулирование биосинтеза коллагенов, которые являются критическими при заживании ран после повреждения миокарда, у кроликов такие же как у людей в отношении ангиотензиновой системы (Gallagher AM, Bahnson TD, Yu H, Kirn NN, Printz MP. Species variability in angiotensin receptor expression by cultured cardiac fibroblasts and infarcted heart (Видовая изменчивость экспрессии рецепторов ангиотензинов культурными фибробластами сердца и сердцем с инфарктом). Am J Physiol 1998; 274:Н801-Н809). 3) После лигирования коронарной артерии повышаются уровни норэпинефрина в плазме и миокарде (Makino Т, Hattori Y, Matsuda N, Onozuka H, Sakuma I, Kitabatake A. Effects of angiotensin-converting enzyme inhibition and angiotensin II type 1 receptor blockade on beta-adrenoceptor signaling in heart failure produced by myocardial infarction in rabbits: reversal of altered expression of beta-adrenoceptor kinase and G i alpha (Влияния ангиотензин-преобразующего ингибирования ферментов и блокады рецепторов типа 1 ангиотензина II при сигнализации бета-адреносептора при сердечной недостаточности, продуцированной инфарктом миокарда у кроликов: обращение измененной экспрессии киназы бета-адреносептора и G i альфа). J Pharmacol Exp Ther 2003;304:370-9; и Fujii Т, Yamazaki Т, Akiyama Т, Sano S, Mori H. Extraneuronal enzymatic degradation of myocardial interstitial norepinephrine in the ischemic region (Экстранейрональная энзиматическая деградация интерстициального норэпинефрина миокарда в ишемической области). Cardiovasc Res 2004; 64:125-31). Клиренс норэпинефрина в сердце кролика происходит, главным образом, посредством нейронального переносчика норэпинефрина (Gao DW, Stillson CA, O’Connell JW. Absence of MIBG uptake in the denervated rabbit heart (Отсутствие поглощения радиоизотопа МЙБГ (йод-131-метайодбензилгуанидин) в денервированном сердце кролика). J Nucl Med 1996;37:106р), подобно тому, как это происходит у людей (Eisenhofer G, Friberg Р, Rundqvist В, Quyyumi AA, Lambert G, Kaye DM et al. Cardiac sympathetic nerve function in congestive heart failure (Функция симпатического нерва сердца при застойной сердечной недостаточности). Circulation 1996; 93:1667-76). 5) Размер вида является соответствующим для высококачественной ПЭТ-визуализации в камере микроПЭТ, одновременно позволяя проводить параллельный ЭКГ-контроль. В отличие от формы волны на ЭКГ у контрольного кролика, у кролика с ИМ наблюдались отрицательный комплекс QRS с Q и перевернутым зубцом Т в стандартном отведении II, свидетельствуя об аномальной желудочковой деполяризации и реполяризации. После полной обструкции ветви коронарной артерии (лигирования коронарной артерии), подача кислорода в эту область уменьшается или прекращается в зависимости от коллатерального кровообращения, что приводит к гибели клеток и некрозу ткани. Затем начинается быстрый процесс ремонта ткани, включая начальное воспаление с последующим развитием кровеносных сосудов, повышенной пролиферацией фибробластов и продуцированном и отложением коллагена. В конечном итоге эти изменения приводят к образованию рубцовой ткани для 10 перестройки некротической области в сердце (Abbate A, Biondi-Zoccai GG, Van Tassell BW, Baldi A. Cellular preservation therapy in acute myocardial infarction (Клеточная консервативная терапия при остром инфаркте миокарда). Am J Physiol Heart Circ Physiol 2009; 296:H563-H565; и Sun Y, Weber KT. Infarct scar: dynamic tissue (Инфарктный рубец: динамическая ткань). Cardiovasc Res 2000; 46:250-6). Результаты гистологического исследования показали, что повышенная пролиферация фибробластов и образование рубца начинаются примерно через 2 и 18 дней соответственно после лигирования коронарной артерии у кроликов (Morales С, Gonzalez GE, Rodriguez M, Bertolasi CA, Gelpi RJ. Histopathologic time course of myocardial infarct in rabbit hearts (Гистопатологическое протекание инфаркта миокарда в сердцах кроликов). Cardiovasc Pathol 2002; 11:339- 45). В настоящем исследовании образование рубцовой ткани в левом желудочке наших кроликов через 4 недели после лигирования коронарной артерии согласуется с обнаружением увеличенного рубца Q на ЭКГ 20 и других подобных исследованиях (Gonzalez GE, Palleiro J, Monroy S, Perez S, Rodriguez M, Masucci et al. Effects of the early administration of losartan on the functional and morphological aspects of postmyocardial infarction ventricular remodeling in rabbits (Влияния раннего введение лозартана на функциональные и морфологические аспекты реконструкции желудочка после инфаркта миокарда у кроликов). Cardiovasc Pathol 2005;14:88-95; и Connelly CM, Vogel WM, WiegnerAW, Osmers EL, Bing OH, Kloner RA et al. Effects of reperfusion after coronary artery occlusion on post-infarction scar tissue (Влияния реперфузии после окклюзии коронарной артерии на рубцовую ткань после инфаркта). Circ Res 1985; 57:562-77). Ранее было показано, что радиофармацевтический препарат способен обнаруживать области острой ишемии миокарда и некроза, индуцированные лигированием коронарной артерии и ишемическим-реперфузным повреждением миокарда у крыс, кроликов и свиней (Yu M, Guaraldi MT, Mistry M, Kagan M, McDonald JL, Drew K et al.: A novel PET myocardial perfusion imaging agent. J Nucl Cardiol 2007; 14:789-981; Nekolla SG, Reder S, Saraste A, Higuchi T, Dzewas r, Preissel et al. Evaluation of the novel myocardial perfusion positron-emission tomography tracer 18F-BMS-747158-02: comparison to 13N-ammonia and validation with microspheres in pig model. Circulation 2009; 119:2333-42; и Higuchi Т, Nekolla SG, Huisman MM, Reder S, Poethko T, Yu M et al. A new 18F-labeled myocardial PET tracer: myocardial uptake after permanent and transient coronary occlusion in rats. (Новый меченный изотопом F изотопный индикатор для ПЭТ-визуализации миокарда: поглощение миокардом после постоянной и переходной окклюзии коронарной артерии у крыс). J Nucl Med 2008; 49:1715-22). Визуализация в этом исследовании в кроликовой модели хронического инфаркта миокарда четко продемонстрировала, что визуализация с помощью радиофармацевтического препарата 1 может обнаруживать хронический инфаркт миокарда, возможно рубцовую ткань, предполагаемую ЭКГ и другими исследованиями. Радиофармацевтический препарат 1 обладает высокой аффинностью (сродством) с митохондриальным комплексом I и при очень высоких концентрациях (≥200 μg/кг) индуцирует переходные клинические симптомы, такие как учащенное дыхание и сокращенное диспноэ, снижение активности, сгорбленная поза, мочеиспускание, у нормальных крыс и собак (Mistry M, Onthank D, Green J, Cicio S, Casebier D, Robinson S et al. Toxicological Evaluation of BMS-747158, a PET Myocardial Perfusion Imaging Agent. The Toxicologist 2008; 102:476). Однако, если доза была равна или ниже 100 мкг/кг, эти симптомы не наблюдались. У анестезированных собак, не использовавшихся ранее в опытах по выработке навыка, никаких изменений параметров сердечно-сосудистой системы (среднее артериальное давление, ЧСС, сократимость левого желудочка и т.д.) во время или после внутривенной инъекции радиофармацевтического препарата 1 при дозах, равных или менее 10 мкг/кг, не наблюдали (неопубликованные данные). Эта цифра представляет большой запас безопасности сверх максимальной клинической дозы радиофармацевтического препарата 1 0,07 мкг/кг.
В настоящем исследовании исходные значения среднего артериального давления, систолического артериального давления и диастолического артериального давления у кроликов с инфарктом миокарда были ниже, чем у контрольных кроликов, свидетельствуя о том, что хронический инфаркт миокарда ослабил сердечно-сосудистую систему у этих кроликов. Доза радиофармацевтического препарата 1, использованная для визуализации кроликов, находилась в клиническом составе и равнялась приблизительно 0,5 мКи/кг (~1,5 мКи у 3-кг кролика), что также приблизительно в 3 раза выше клинической дозы (итого 11 доз в состоянии покоя и напряжения: ~10 мКи у лица массой 60 кг). При такой дозе и состоянии сердечной недостаточности никакие изменения артериального давления, частоты сердечных сокращений и формы волны ЭКГ не продуцировались. Эти результаты свидетельствуют о том, что визуализация с помощью радиофармацевтического препарата 1 является безопасной даже в состоянии сердечной недостаточности.
Результаты показывают, что ПЭТ-визуализация сердца с помощью радиофармацевтического препарата 1 в дополнение к ишемии миокарда и некроза в остром состоянии обнаруживает хронический инфаркт миокарда (фиброз и образование рубца). При уровнях дозы визуализации радиофармацевтический препарат 1 безопасен даже в состоянии сердечной недостаточности, по крайней мере, у кроликов.
Пример 31
В следующем примере описываются визуализация головного мозга с использованием радиофармацевтического препарата 1 и оценка проникающей способности через гематоэнцефалический барьер у крыс. ПЭТ-визуализация у животных и людей показывает, что это соединение пересекает нормальный гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) и может визуализировать заболевание ЦНС. В проведенных до настоящего времени исследованиях не оценивали, насколько эффективно радиофармацевтический препарат 1 пересекает ГЭБ. В настоящих исследованиях проводилось сравнение поглощения радиофармацевтического препарата головным мозгом у крыс в присутствии и отсутствие разрушения ГЭБ.
Способы: Самцов крыс линии Sprague-Dawley анестезировали пентобарбиталом натрия, и в левую внешнюю сонную артерию возле раздвоения сонной артерии на внутреннюю и внешнюю артерии вставили катетер. С использованием физиологического раствора как контроль и 25%-ный D-маннит как гипертонический раствор, каждый пропустили обратно у шести животных (0,3 мл/кг/сек) в течение 30 секунд. Две минуты спустя примерно 1 мКи радиофармацевтического препарата 1 инъецировали через хвостовую вену, и с помощью камеры микроПЭТ в течение 30 минут визуализировали головной мозг. Кроме того, внутривенно ввели Эванс голубой (2%, 5 мл/кг), и в исследования включили лишь тех животных, которые по окраске Эвансом голубым демонстрировали явное разрушение ГЭБ. После завершения визуализации головной мозг собрали, сфотографировали и рассекли на левое и правое полушария и мозжечок. Содержание радиоактивности радиофармацевтического препарата 1 в тканях измерили счетчиком гамма-излучения, а уровни Эванса голубого определили флуоресцентным методом для расчета % инъецированной дозы/грамм ткани и мкг Эванса голубого/грамм ткани соответственно.
Результаты: См. таблицу 16. Вливание 25%-ного D-маннита вызвало заметное увеличение поглощения Эванса голубого в левом полушарии (633%) и несколько большее поглощение в правом полушарии (216%) и мозжечке (186%) по сравнению с контролем - физиологическим раствором. У нормальных крыс и контрольных крыс, которым вводили физиологический раствор, вскоре после введения в мозгу скопился высокий уровень радиофармацевтического препарата 1. ПЭТ-визуализация показала, что это высокое поглощение радиофармацевтического препарата 1 и контрольных крыс, которым вводили физиологический раствор, в мозгу после разрушения ГЭБ увеличилось лишь минимально.
Радиофармацевтический препарат 1 обладает высокой проникающей способностью через ГЭБ, которая после разрушения ГЭБ увеличивается лишь минимально, и может использоваться для визуализации головного мозга.
Таблица 16
Поглощение головным мозгом
Правое полушарие
Левое полушарие
Мозжечок
Контроль
Разрушение ГЭБ
Контроль
Разрушение ГЭБ
Контроль
Разрушение ГЭБ
Эванс голубой (мкг/г)
19±2
60±8
21±2
154±13
29±4
83±12
Радиофармацевтический препарат 1(% ИД/г)
0,72±0,03
0,81±0,04
0,72±0,03
0,93±0,06
0,78±0,03
0,95±0,05
ИД - инъецированная доза
Пример 32
18
Следующий пример относится к ПЭТ-визуализации кровоснабжения с использованием меченного изотопом F радиофармацевтического препарата 1, обнаруживающей более серьезную и обширную ишемию миокарда, индуцированной напряжением, чем ОФЭКТ с использованием Тс-99m Сестамиби. В этом исследовании ОФЭКТ с использованием Тс-99m Сестамиби и ПЭТ-визуализацию кровоснабжения миокарда (ПЭТ-ВКМ) с использованием радиофармацевтического препарата 1 в состоянии покоя и в состоянии напряжения сравнивали для оценки вызванных напряжением аномалий кровоснабжения миокарда.
Способы: Тринадцать пациентов из одного центра проходили ОФЭКТ-визуализацию кровоснабжения миокарда (ОФЭКТ-ВКМ) с использованием Тс-99m Сестамиби, в состоянии покоя и напряжения, РЕТ-ВКМ с использованием радиофармацевтического препарата 1 в состоянии покоя и напряжения и коронарную ангиографию. У каждого пациента 17 сегментов миокарда визуально оценивались в баллах в части изображений в состоянии покоя и напряжения независимыми наблюдателями, которым все остальные результаты не показывали. Для каждого пациента по счету для сегмента определяли суммарный счет в состоянии напряжения (ССН), суммарный счет в состоянии покоя (ССП) и суммарную разницу счета (СРС). Вслепую оценивали процентное сужение в каждой коронарной артерии, и 70%-ное сужение диаметра просвета считали статистически значимым.
Результаты: Было 15 болезненных коронарных артерий; 7 левых передних нисходящих артерий, 5 левых огибающих артерий и 3 правых коронарных артерии. В тех сегментах миокарда, которые снабжались кровью по болезненным коронарным артериям, ССН и СРС, при ПЭТ были значительно выше, чем при ОФЭКТ (таблица 17).
18
Эти данные показали, что, по сравнению с ОФЭКТ с использованием Сестамиби, ПЭТ-ВКМ с использованием меченного изотопом F радиофармацевтического препарата 1 в состоянии покоя и напряжения демонстрировала более серьезные и обширные аномалии кровоснабжения, вызванные напряжением, в тех областях миокарда, которые снабжались кровью по болезненных коронарным артериям.
Таблица 17
Радиофармацевтический препарат 1 PET
ОФЭКТ с использованием Тс-99m Сестамиби
Значение Р
ССН
16,1±7,8
8,6±5,8
<0,001
СРС
12,3±7
5,4±4,2
<0,05
ССП
3,8±6,6
3,1±3,3
NS
Пример 33
99m
99m
99m
В следующем примере описывается сравнение оценки дефекта кровоснабжения миокарда в состоянии напряжения при использовании ОФЭКТ с изотопом Tc сестамиби ОФЭКТ против ПЭТ с использованием радиофармацевтического препарата 1. Поглощение миокардом радиофармацевтического препарата 1 демонстрировало более сильную взаимосвязь с кровотоком миокарда в диапазоне достижимого кровотока, чем Tc сестамиби. Было проведено сравнение оценки дефектов кровоснабжения миокарда посредством ПЭТ с использованием радиофармацевтического препарата 1 и посредством ОФЭКТ с использованием Tc сестамиби.
Способы и результаты: Двадцать шесть пациентов (20 мужчин) проходили ОФЭКТ и ПЭТ в течение 6 месяцев. ПЭТ проводили с использованием радиофармацевтического препарата 1 в состоянии покоя (2,3-3,9 мКи) с последующей через 60 минут (n=18) или 24 часа (n=8) физической нагрузкой (n=16) или стрессом от аденозина (n=10) (7,3-8,6 мКи). Качество ОФЭКТ- и ПЭТ-изображений оценивалось консенсусом двумя независимыми не общающимися считывателями как отличное, хорошее или удовлетворительное. Дефекты кровоснабжения в состоянии напряжения и в состоянии покоя при ОФЭКТ и ПЭТ оценивались теме же лицами посредством компьютерной визуальной интерпретации с использованием стандартных 17 сегментов, 5-балльной модели (0 = норма; 4 = отсутствие поглощения). Обширность и тяжесть ишемии (суммарная разница счета (СРС)) получили по отличию между суммарным счетом в состоянии напряжения (ССН) и суммарным счетом в состоянии покоя (ССП). Качество изображения при ПЭТ было отличным у 24 и хорошим у 2 пациентов. Напротив, при ОФЭКТ качество изображения было отличным у 7, хорошим у 18 и удовлетворительным у 1 пациента, p<0,001. У 14 пациентов с аномальной ОФЭКТ (ССН>4) средняя СРС была выше при ПЭТ, чем при ОФЭКТ (9,6±1,8 против 5,4±0,7, р=0,02). У всех 12 пациентов с нормальной ОФЭКТ (ССН<4) СРС была нулевой при ПЭТ и ОФЭКТ.
99m
По сравнению с ОФЭКТ с использованием Tc сестамиби, ПЭТ с использованием радиофармацевтического препарата 1 обеспечивает лучшее качество изображения и значительное увеличение СРС у пациентов ОФЭКТ. Эти результаты показали, что ПЭТ-визуализация с использованием радиофармацевтического препарата 1 обеспечивает лучшую оценку величины ишемии миокарда, чем ОФЭКТ.
Пример 34
Далее описывается сердечное фантомное моделирование параметров инъекции дозы для однодневной ПЭТ-визуализации кровоснабжения миокарда (ВКМ) с использованием радиофармацевтического препарата 1 в качестве изотопного индикатора в состоянии покоя/напряжения. Однодневный протокол покоя/напряжения (ПН) для ВКМ с использованием радиофармацевтического препарата 1 может создавать перекрестное загрязнение (ПЗ) в изображении в состоянии напряжения. Фантомное моделирование проводили для оценки влияния ПЗ на характеристики изображений для диапазона условий.
n
d
n
n
d
Способы: Фантом F18 с миокардом (М)=0,21 мкКи/мл и печенью (L)=0,22, моделирующими состояние нормального покоя, сканировали на сканере Siemens Biograph-64 PET/CT в течение 30 минут. Затем его промыли и повторно заправили с L=0,42, torso=0,09 и М=0,9 с 40%-ным дефектом в перегородочной стенке, затем сканировали еще 30 минут. Для обеспечения реалистического моделирования использовали стандартизированный уровень накопления (SUV) у 12 пациентов фазы II исследования. Записанные изображения покоя/напряжения смешали для моделирования перекрестного загрязнения для сочетаний отношения доз (ОД=1-5) и времени ожидания (В0=30-120 минут) между инъекциями в состоянии покоя и в состоянии напряжения с использованием коэффициентов смешивания, определенных M-SUV, отношением доз, распадом дозы в состоянии покоя и временем ожидания. Каждый набор смешанных изображений измерили на предмет контраста дефекта (КД) с помощью (SUV-SUV)/SUV, объема дефекта с использованием значений пикселей ≥(SUV+SUV)/2 в дефекте и однородности стенки с использованием отношение SD/среднее у нормальной стенки. Для определения минимального времени ожидания для отношения доз применяли ухудшение ≤10% для контраста дефекта, объема дефекта и однородности стенки.
Результаты: На однородность стенки (<7,6%) и объем дефекта (<2%) для любого типа напряжения любое сочетание не оказывало значительного влияния. При увеличении отношения доз, времени ожидания или обоих ухудшение контраста дефекта уменьшили до приемлемых пределов.
Пример 35
18
82
18
Далее описывается ПЭТ высокой четкости кровоснабжения сердца с использованием нового меченного изотопом F радиофармацевтического препарата - радиофармацевтического препарата 1. Технология ПЭТ высокой четкости позволяет увеличить пространственное разрешение и повысить отношение сигнал-шум на восстановленных ПЭТ-изображениях (IEEE TMI 2006:25:7:907-921), но тепловой путь позитрона, испущенного рубидием, ограничивает ее преимущества при визуализации кровоснабжения с использованием Rb. Для того чтобы оценить ее полный потенциал для визуализации сердца высокой четкости, была проведена оценка ПЭТ высокой четкости с изображениями кровоснабжения миокарда, полученными с использованием нового меченного изотопом F радиофармацевтического препарата (радиофармацевтического препарата 1).
Способы: Изображения 15 субъектов при исследовании средства визуализации кровоснабжения - радиофармацевтического препарата 1 были получены на 4-кольцевом Siemens Biograph-64. Статические и 8-интервальные ЭКГ-синхронизированные изображения создавали с использованием стандартной реконструкции (СР - максимизация ожиданий упорядоченных 2D подмножеств, взвешенных по затуханию) и ПЭТ высокой четкости. Рассчитали контраст стенка/полость и отношение контраста к шуму (ОКШ), и максимум до контраста дефекта. Кроме того, путем автоматического количественного анализа определили толщину стенки на трех разных уровнях сердца (базальный, средний, верхушечный), движение стенки, утолщение стенки и фракцию выброса (ФВ).
Результаты: ПЭТ высокой четкости показала статистически значимое изменение контраста по сравнению со стандатной реконструкцией (+32,3±17,9%, p<0,05). Кроме того, ПЭТ высокой четкости улучшило отношение контраста к шуму (+26,7±22,3% по сравнению со стандартной реконструкцией, p<0,05). Средний контраст между максимумом в миокарде и 22 дефектами у 15 пациентов в случае ПЭТ высокой четкости увеличился (4,0±1,7) по сравнению со стандартной реконструкцией (3,2±1,2, p<0,05). Средняя толщина стенки была 16,3±2,9 мм, 16,7±2,9 мм и 15,6±2,2 мм (базальный, средний, верхушечный уровни) при стандартной реконструкции по сравнению с 14,7±2,8 мм, 14,1±3,0 мм и 13,0±1,7 мм при ПЭТ высокой четкости (p<0,05). Фракция выброса, движение стенки и утолщение стенки при ПЭТ высокой четкости каких-либо значимых отличий не показали.
Заключение: Исследования кровоснабжения с использованием радиофармацевтического препарата 1 показывают статистически значимо лучшие разрешение изображения, контрастность и отношение контраста к шуму при реконструкции с помощью ПЭТ высокой четкости по сравнению с методом стандартной реконструкции.
Пример 36
Было показано, что при применении кинетического моделирования с использованием ПЭТ с радиофармацевтическим препаратом 1 в качестве изотопного индикатора абсолютный количественный анализ кровотока миокарда (КМ) возможен даже при высоких расходах. В этом исследовании проверяли, подходят ли расчеты удержания стандартизированного уровня накопления (СУН) для оценки резерва коронарного кровотока (РКК) в животной модели свиньи.
Способы: Девять свиней подвергали динамической ПЭТ-визуализации с дозой радиофармацевтического препарата 1 100-200МБк в состоянии покоя и напряжения. Кровоснабжение миокарда (КМ) оценивали с помощью как 3-компартментального моделирования ПЭТ с использованием радиофармацевтического препарата 1, так и совместно инъецируемых микросфер. Удержание рассчитывали как поглощение между 5-10 и 10-20 минутами, деленное на интеграл под входной функцией. Также использовали стандартный расчет СУН для тех же моментов времени.
Результаты: Кровоснабжение миокарда (КМ) варьировало в пределах 0,5-2,8 мл/мин/г. Как удержание, так СУН показали хорошую корреляцию как с радиофармацевтическим препаратом 1, так и кровоснабжением миокарда с микросферами (5-10 мин: r=0,69, p<0,05 и 0,69, p<0,05 для удержания, r=0,86, p<0,001 и 0,88, p<0,001 для СУН). Анализ линейной регрессии выявил хорошие результаты лишь для более раннего промежутка времени (y=8,27x+1,45 и 7,11x+3,63 для удержания, 1,11x+0,01 и 0,99x+0,26 для СУН), но в более позднем промежутке времени была найдена заниженная оценка. Расчет отношения покой/напряжение для удержания и СУН позволяет оценить РКК. Соответствие между РКК, определенному по удержанию и СУН, и РКК для радиофармацевтического препарата 1 и микросфер дало умеренные средние отличия для более раннего промежутка времени (0,1 и -0,05 для удержания, 0,05 и -0,09 для СУН) и большие отклонения в более позднем промежутке времени (-0,47 и -0,62 для удержания, -0,4 и -0,54 для СУН).
При использовании радиофармацевтического препарата 1 была практически осуществимой упрощенная модель кинетического анализа для определения индекса кровоснабжения миокарда и РКК. Кроме того, полученные по СУН значения подходили для инъекции изотопного индикатора вне устройства визуализации и учитывали испытание на напряжение от физической нагрузки. Эти результаты создали базу для упрощенного количественного подхода в обычной клинической практике.
Пример 37
В следующем примере описывается синтез предшественника радиофармацевтического препарата 1 по схеме, показанной на фиг.3.
Пример 37А Синтез 2-(t-бутил)-4,5-дихлорпиридазин-3(2Н)-она (соединение 11)
Твердый гидрохлорид t-бутилгидразина (1 экв.) добавили при перемешивании в раствор гидроксида натрия (0,95 экв.), растворенного в 10%-ной смеси вода/толуол (6 об.) при окружающей температуре. Полученную белую суспензию слегка охладили при одновременном медленном добавлении мукохлорной кислоты (1 экв.). После завершения добавления реакционную смесь перемешивали при окружающей температуре в течение 20-30 минут с последующим добавлением по каплям уксусной кислоты (0,95 экв.). Реакционную смесь нагрели до 45-50°С и перемешивали в течение 18 часов до израсходования исходного материала по результатам измерения методом ВЭЖХ. Реакционному раствору дали остыть до окружающей температуры, а затем разбавили водой (~7 об.), и органический слой отделили. Органический слой охладили до 0°С и промыли 30% NaOH (3,6 об.), затем 35% HCl (3,6 об.) и водой (2×3,6 об.). Органический раствор концентрировали в вакууме и повторно обработали метиловым спиртом (1,5 об.) для получения соединения 11 как твердое вещество коричневого цвета, которое высушили в вакууме при температуре 35°С (выход 65-75%, чистота 100%, определенная методом ВЭЖХ).
Пример 37В
Синтез 2-(t-бутил)-4-хлор-5-((4-(гидроксиметил)бензил)окси)пиридазин-3(2H)-она (соединение 13)
Раствор соединения 11 (222 г) в сухом диметиформамиде (780 мл) медленно добавили при перемешивании в смесь 1,4-фениленедиметанола (соединение 2, 690 г) и карбоната цезия (1,3 кг) в сухом диметиформамиде (2,22 л), нагретую до 65°С. Поученную смесь перемешивали при температуре 65°С еще в течение 4 часов, после чего реакционную смесь охладили и отфильтровали. Фильтрат разбавили 5%-ным солевым раствором и экстрагировали толуолом. Объединенные экстракты толуола дважды промыли 5%-ным солевым раствором, а органику концентрировали при пониженном давлении. Полученный сырой продукт кристаллизовали из горячей смеси метилового спирта и воды, отфильтровали, промыли смесью метилового спирта и воды и высушили в вакууме при температуре 40-45°С для получения соединения 3 (224 г) в виде порошка грязно-белого цвета с выходом 69%, загрязненного 6% продукта диаклилирования соединения 12 соединением 11.
Пример 37С
Синтез 5-((4-(бромметил)бензил)окси)-2-(t-бутил)-4-хлорпиридазин-3(2H)-она (соединение 14)
Сухой сосуд загрузили безводным дихлорметан (670 мл) и соединением 13 (224 г). 1.0М раствор трибромида фосфора в дихлорметане (345 мл) добавили в смесь в течение 30 минут при температуре 25°С, и раствор перемешивали еще в течение 30 минут.Реакционную смесь разбавили дихлорметаном (450 мл) и водой (670 мл), слои разделили, и водную фазу экстрагировали дихлорметаном (670 мл). Объединенные органические слои дважды промыли 5%-ным солевым раствором, концентрировали в вакууме и сушили в течение 34 часов в вакууме при температуре 40°С для получения соединения 14 в виде твердого вещества грязно-белого цвета (258 г, выход 96%).
Пример 37D
Синтез 2-(t-бутил)-4-хлор-5-((4-((2-гидроксиэтокси)метил)бензил)окси) пиридазин-3(2H)-она (соединение 15)
Этиленгликоль (2,9 л) загрузили в сухой сосуд и обработали твердым t-бутоксидом калия (74 г). Суспензию нагрели до 60°С, чтобы получить раствор, и затем охладили до 20-25°С. Раствор соединения 14 (290 г) в сухом тетрагидрофуране (1,45 л) добавили одной порцией при перемешивании в раствор этиленглюкоксида. Полученную смесь нагрели to 60°С и перемешивали при этой температуре в течение 16,5 часов, после чего затем охладили до 25°С и разбавили водой (2,9 л) и толуол (4,35 л). Органический слой отделили, промыли три раза водой и концентрировали в вакууме. Добавили еще одну порцию толуола (4,35 л) и снова концентрировали в вакууме для получения сырца соединения 15 в виде вязкого масла коричневого цвета (260 г, выход 95%).
Сырец соединения 15 (690 г) растворили в дихлорметане (0,5 кг/л) и очистили методом хроматографии (колонка с силикагелем, гептан/этилацетат 1:1, расход = 6 л/мин, фракции 10 л). Объединенные фракции концентрировали в вакууме для получения соединения 15 в виде прозрачного вязкого масла (520 г, выход 70%).
Пример 37D-1
В следующем примере описывается синтез соединения 15 с использованием способа синтеза, альтернативного способу в пример 37D. В чистый сухой реактор, оборудованный навесной мешалкой и датчиком температуры, загрузили безводный этиленгликоль (2900 мл), затем t-бутоксид калия (42,2 г) при окружающей температуре. Раствор нагрели до 55-60°С, чтобы получить прозрачный раствор этиленглюкоксида, и затем охладили до 20-30°С в атмосфере инертного газа. Для этого раствора выполнили количественное определение общего содержания основания. В отдельный сосуд загрузили при перемешивании безводный тетрагидрофуран (725 мл) и соединение 14 (145 г) и получили раствор при окружающей температуре. Этот раствор добавили одной порцией непосредственно в раствор этиленгликоксида при температуре 20-30°С. Смесь нагрели до 60°С, и при этой температуре перемешивали. По окончании реакции смесь охладили до 20°С, и при помешивании добавили толуол (2200 мл) и воду (2200 мл), чтобы после осаждения получить два слоя. Слои разделили, и органический слой промыли раствором бикарбонат натрия и водой (по 2200 мл каждый (каждая)) (дважды). Органический слой концентрировали при температуре ≤50°С в вакууме и получили соединение 15 в виде вязкого масла (133,4 г, выход 91% при поправке на остаточный толуол).
Пример 37Е
Синтез предшественника радиофармацевтического препарата 1
Сухой реактор загрузили последовательно дихлорметаном (6,6 л), соединением 15 (510 г), растворенным в дихлорметане (1,1 л), триэтиламином (0,25 л), хлоридом p-толуолсульфонила (305 г) и диметиламинопиридином (7 г). Раствор перемешивали при окружающей температуре в течение 28 часов, после чего промыли 1,0 М HCl (2×10 л), водой (10 л), 5%-ным бикарбонатом натрия (2×10 л) и водой (10 л). Органический раствор отфильтровали, и дихлорметан удалили при пониженном давлении для получения предшественника радиофармацевтического препарата 1 в виде жирного масла.
Сырой предшественник радиофармацевтического препарата 1 (21,5 г) добавили в кумол (125 мл) и нагрели до 60°С для растворения твердых веществ. Смесь охладили до 40°С, и для затравки кристаллизации добавили 1 масс.% кристаллов предшественника радиофармацевтического препарата 1. Раствор держали 3 часа при температуре 35°С для кристаллизации, и затем охладили до окружающей температуры и перемешивали в течение 6 часов до полной кристаллизации. Твердые вещества отфильтровали, подсушили в вакууме, и затем добавили изобутилацетат (125 мл). После нагревания до 70°С твердые вещества растворили, и раствор затем охладили до 40-50°С и засеяли 1 масс.% предшественника радиофармацевтического препарата 1. После выдерживания при температуре 40-50°С в течение пяти часов суспензию охладили до окружающей температуры за 2 часа и выдерживали в течение 12 часов. Полученные твердые вещества отфильтровали, промыли холодным изобутилацетатом, высушили в вакууме, и получили 12,8 г предшественника радиофармацевтического препарата 1 (60% соединения 15).
В некоторых случаях стехиометрию триэтиламина повышали примерно от 1,15 примерно до 1,40 экв. В некоторых случаях стехиометрию хлорида p-толуолсульфонила повышали примерно от 1,15 примерно до 1,20 экв. В некоторых случаях стехиометрию диметиламинопиридина повышали примерно от 0,04 примерно до 0,10 экв.
В некоторых вариантах осуществления кристаллизацию кумола осуществляли при следующих условиях: разведение: 10,0 объемов; температура затравки: 45°С; время выдержки для кристаллизации при температуре затравки: 3 часа; скорость охлаждения: 5°С/ч; температура грануляции: 20°С; время грануляции: >3 ч; температура фильтрования: 20°С.
В других вариантах осуществления кристаллизацию кумола осуществляли при следующих условиях: разведение: 6,5 объемов; температура затравки: 50°С; время выдержки для кристаллизации при температуре затравки: 6 часов; скорость охлаждения: 10°С/ч; температура грануляции: 10°С; время грануляции: >8 ч; температура фильтрования: 10°С.
В одном варианте осуществления соединение 16 (20,0 г) суспендировали в кумоле (6,5 объемов), затем полученную суспензию подогрели до 68°С. Полученный раствор охладили до 50°С, затем засеяли соединением 16; наблюдали медленное образование осадка. Полученную суспензию выдерживали при температуре 50°С в течение 6 часов, затем охладили со скоростью 10°С/ч до 10°С, поддерживали при этой температуре 12 часов, отфильтровали и промыли. После сушки in vacuo (в вакууме -лат) при температуре 60°С получили 16,4 г соединения 6 (выход 82%; 96% с поправкой на растворитель и чистоту).
В некоторых вариантах осуществления кристаллизацию изобутилацетата осуществляли при следующих условиях: разведение: 8 объемов; температура затравки: 50°С; время выдержки для кристаллизации при температуре затравки: 3 часа; скорость охлаждения: 5°С в час; температура грануляции: 20°С; время грануляции: >10 часов; температура фильтрования: 20°С.
В других вариантах осуществления кристаллизацию изобутилацетата осуществляли при следующих условиях: разведение: 5 объемов; температура затравки: 48°С; время выдержки для кристаллизации при температуре затравки: 10 часов; скорость охлаждения: 2,5°С/час; время грануляции: 0 часов; температура фильтрования: 10°С.
В одном варианте осуществления кристаллизованное кумолом соединение 16 (15,40 г) суспендировали в изобутилацетате (5 объемов), затем нагрели до 68°С. Полученный раствор охладили до 48°С, затем засеяли BMS-747155-01 (0,1 масс.%); наблюдали немедленное образование осадка. Полученную суспензию выдерживали при температуре 48°С в течение 10 часов, затем охладили со скоростью 2,5°С/ч до 10°С, отфильтровали и промыли. После сушки in vacuo (в вакууме - лат.) при температуре 60°С получили 13,10 г соединения 16 (выход 85%), которое отвечало всем требованиям.
Пример 38
В следующем примере описывается альтернативный способ синтезирования 1-(t-бутил)-4-хлор-5-((4-(гидроксиметил)бензил)окси)пиридазин-3(2Н)-она (соединение 13), как показано на фиг.4.
Пример 38А
Синтез 2-(t-бутил)-4-хлор-5-гидроксипиридазин-3(2Н)-она (соединение 17)
В сухой сосуд при перемешивании последовательно загрузили соединение 11 (100 г), гидроксид калия (76,1 г) и этиленгликоль (1 л). Полученную суспензию нагрели до 115°С и перемешивали при этой температуре в течение 5 часов. Раствор коричневого цвета охладили до 0°С, и при перемешивании медленно добавили 1М раствор хлористоводородной кислоты (1 л) в течение 60 минут, поддерживая температуру при добавлении ниже 25°С, что привело к выпадению в осадок твердого вещества светло-коричневого цвета. Суспензию перемешивали 2 часа, затем отфильтровали, промыли осадок на фильтре холодной водой (4×500 мл) и этанолом (100 мл). Полученный сырец соединения 17 затем подвергли повторной кристаллизации из горячего этанола (1 л), отфильтровали, и сушили в вакууме в течение 34 часов при температуре 45°С. Получили чистое соединение 17 (68,3 г, выход 75%).
Пример 38В
Синтез метил-4-(((1-(t-бутил)-5-хлор-6-охо-1,6-дигидропиридазин-4-ил)окси)метил)бензоата (соединение 18)
В сухой сосуд в атмосфере азота последовательно загрузили соединение 17 (66 г), диметилформамид (660 мл) и карбонат калия (45 г). Затем добавили метил-4-(бромметил)бензоат (78 г), и полученную суспензию перемешивали 18 часов при температуре 20°С. Более 30 минут добавляли воду (700 мл) для осаждения продукта и растворения остающихся солей. Суспензию перемешивали 1,5 часа, и полученные твердые вещества отфильтровали, промыли водой (4×300 мл) и циклогексаном (2×150 мл) и высушили в вакууме при температуре 45°С для получения соединения 18 (112,8 г, выход 99%) в виде белого порошка.
Пример 38С
Альтернативный синтез 2-(t-бутил)-4-хлор-5-((4-(гидроксиметил)бензил)окси) пиридазин-3(2H)-она (СОЕДИНЕНИЕ 13)
В сухой сосуд с перемешиванием сверху в атмосфере сухого азота последовательно загрузили 2-метилтетрагидрофуран (500 мл) и соединение 18 (50 г) при окружающей температуре. Полученную суспензию охладили до -7°С, и по каплям в течение более 1 часа добавили раствор гидрида диизобутилалюминия в толуоле (1,5М, 119 мл), поддерживая температуру ниже 3°С. После перемешивания в течение 1,5 часов при температуре -5°С-0°С, реакционную смесь резко охладили добавлением пропан-2-ола (50 мл) со скоростью, необходимой для поддерживания температуры ниже 4°С. Охлажденную реакционную смесь затем по каплям добавили в раствор хлористоводородной кислоты (2М, 500 мл) в течение более 75 минут, поддерживая температуру ниже 7°С. Двухфазный раствор нагрели до 22°С, и слои разделили. Органический слой затем промыли 2М раствором хлористоводородной кислоты, насыщенным раствором бикарбоната натрия раствор и водой (по 500 мл), и затем концентрировали при пониженном давлении для получения сырца соединения 13 в виде твердого вещества грязно-белого цвета (42,4 г). Это вещество повторно кристаллизовали из горячего изопропилацетата (200 мл), засеивая раствор при температуре 65°С и выдерживая при этой температуре в течение одного часа с последующим охлаждением до 0°С за время более 4 часов. Полученное твердое вещество белого цвета отфильтровали и высушили при температуре 45°С для получения соединения 13 (35 г, выход 76%).
В некоторых случаях описанный выше эксперимент проводили с гидридом лития-алюминия и гидридом бис(2-метоксиэтокси)алюминия-натрия (красный А1), а также гидридом диизобутилалюминия. В некоторых случаях использовали растворы гидрида диизобутиламмония в дихлорметане, толуоле и гексане. В некоторых случаях в качестве совместного растворителя выбирали 2-МеТТФ (вместо ТГФ) из-за его меньшей растворимости в воде. В некоторых случаях исследования в состоянии напряжения выявляли, что хорошо происходило восстановление диизобутиламмония, в частности, при температурах между -15 до +10°С. В некоторых случаях гидрид диизобутиламмония загружали двумя частями; 2,20 экв., а затем дополнительный реагент, если наблюдали неполную реакцию. В некоторых случаях обнаруживали, что остаточная вода содержит гидролизованный гидрид диизобутиламмония, и профиль примесей оставался неизменным.
2
В некоторых вариантах осуществления реакцию проводили в следующих условиях: -15…+10°С; до ~2,35 экв. гидрида диизобутиламмония; до 5 масс.% НО в предшественнике; <0,75% предшественника, остающегося при полном преобразовании.
Пример 39
В следующем примере описывается альтернативный способ синтеза 2-(t-бутил)-4-хлор-5-((4-((2-гидроксиэтокси)метил) бензил)окси) пиридазин-3(2H)-она (соединение 15), как показано на фиг.5.
Пример 39А
Приготовление метил-4-(1,3-диоксолан-2-ил)бензоата (соединение 19)
3
3
3
4
f
4
Метил-4-формилбензоат (3,28 г, 20,0 ммоль) суспендировали в этиленгликоле (4,46 мл, 80,0 ммоль), затем последовательно обработали триэтилортоформатом (3,66 мл, 22,0 ммоль) и MeMPhBr (376 мг, 1,00 ммоль) при температуре 22°С; в течение 5 минут все твердые вещества растворились. Полученные раствор оранжевого цвета перемешивали 0,5 часа, затем разбавили насыщенный водный раствор NaHCO (50 мл), перенесли в делительную воронку и промыли EtOAc (3×50 мл). Объединенные смывы EtOAc высушили над MgSO, отфильтровали и концентрировали in vacuo до получения бесцветного масла (R 0,4 в растворе 4:1 пентан/EtOAc, KMnO). Этот материал использовали без дальнейшей очистки на последующей стадии восстановления.
Пример 39В
Приготовление (4-(1,3-диоксолан-2-ил)фенил)метанола (соединение 20)
4
4
2
2
2
Ацеталь-сырец (20,0 ммоль теоретически) растворили в сухом тетрагидрофуране (ТГФ) (100,0 мл), охладили до 0°С и обработали с использованием LiAlH (20,00 ммоль; 20,00 мл 1,0 М раствора в ТГФ) с расходом 1,0 мл/мин с использованием шприцевого насоса. После завершения добавки избыток LiAlH израсходовали путем осторожного добавления НО (800 мкл). ОСТОРОЖНО! Сильное выделение газа! Полученную суспензию белого цвета последовательно обработали 15%-ным водным раствором NaOH (800 мкл) и НО (2,40 мл), затем перемешивали 0,5 часа до мелкодисперсной суспензии белого цвета. Твердые вещества удалили путем фильтрования через пластинку из целита, затем обильно промыли EtO. Объединенные фильтраты концентрировали in vacuo до получения бесцветного масла и очистили путем хроматографии на кремнеземе (50×175 мм) с использованием раствора 1:1 пентан/EtOAc. Пик элюирования основного продукта 470-790 мл собрали, объединили и концентрировали in vacuo до получения бесцветного масла, которое отвердили в морозильной камере (2,46 г, 13,7 ммоль; выход 68,3% за две стадии).
Пример 39С
Синтез (4-(1,3-диоксолан-2-ил)фенил)метанола (соединение 20)
2
Метил-4-формилбензоат (4,92 г, 30,0 ммоль) растворили в сухом толуоле (50,0 мл), последовательно обработали этиленгликолем (1,84 мл. 33,0 ммоль) и p-TsOH⋅HO (57,1 мг, 0,30 ммоль), затем нагревали в колбе с обратным отливом в условиях Дина-Старка; образование ацеталя завершилось в течение 1 часа.
4
Раствор затем охладили до 22°С и обработали гидридом бис(2-метоксиэтокси)алюминия-натрия (45,0 ммоль; 12,7 мл 70,3 масс.% раствора в толуоле) с расходом 0,5 мл/мин с использованием шприцевого насоса. ОСТОРОЖНО! Сильное выделение газа! После завершения добавки полученный раствор еще раз охладили до 0°С, осторожно обработали насыщенным водным раствором K,Na-тартрата (100 мл), затем энергично перемешивали в течение 1 часа; наблюдали стабильное образование прозрачного раствора. Полученный двухфазный раствор затем разбавили EtOAc (50 мл) с переносом в коническую воронку, и слои разделили. Водный слой затем промыли EtOAc (3×50 мл), и объединенные растворы EtOAc и толуола высушили над MgSO, отфильтровали и концентрировали in vacuo до получения бесцветного масла. Продукт-сырец затем очистили методом хроматографии на кремнеземе (50×135 мм) с использованием раствора 1:1 пентан/EtOAc. Пик элюирования основного продукта 425-725 мл собрали, объединили и концентрировали in vacuo до получения бесцветного масла, которое отвердили в морозильной камере (4,50 г, выход 83,2% за две стадии).
Пример 39D
Синтез 2-(t-бутил)-4-хлор-5-[(4-(1,3-диоксолан-2-ил)фенил)метокси]-2-гидропиридазин-3-она (соединение 21)
2
3
2
4
Раствор 2-(t-бутил)-4,5-дихлор-2-гидропиридазин-3-она (829 мг, 3,75 ммоль) и соединения 10 (451 мг, 2,50 ммоль) в сухом ДМФ (12,5 мл) обработали CsCO (1,63 г, 5,00 ммоль) одной порцией при температуре 22°С. Полученную суспензию затем погрузили в предварительно нагретую масляную ванну (65°С) и поддерживали при этой температуре 6 часов при энергичном перемешивании. После охлаждения до окружающей температуры суспензию разделили между этилацетатом EtOAc и HO (по 50 мл) с переносом в коническую воронку, и слои разделили. Оставшийся водный слой промыли дополнительным количеством EtOAc (3×50 мл), затем выбросили. Объединенные растворы EtOAc еще раз промыли насыщенным водным раствором NaCl (5×50 мл), затем высушили над MgSO, отфильтровали и концентрировали in vacuo до получения твердого вещества грязно-белого цвета. В некоторых случаях выполняли измельчение в порошок с несколькими небольшими объемами пентана для получения твердого вещества. Продукт-сырец затем повторно кристаллизовали из горячих EtOAc/гексанов для получения бесцветных игл, которые собрали на воронке из пористого стекла средней пористости, обильно промыли пентаном и высушили in vacuo (573 мг, выход 62,8%).
Пример 39Е
Синтез 2-(t-бутил)-4-хлор-5-[(4-(1,3-диоксолан-2-ил)фенил)метокси]-2-гидропиридазин-3-она (соединение 21)
4
В сосуд, загруженный (4-(1,3-диоксолан-2-ил)фенил)метанолом (20 г, 110 ммоль), хлоридом бензилтриэтиламмония (2,27 г, 10 ммоль), толуолом (100 мл) и гидроксидом натрия (50% в воде, 22 мл, 420 ммоль), в течение более 5 минут добавили раствор 2-(t-бутил)-4,5-дихлор-2-гидропиридазин-3-она (22,1 г, 100 ммоль) в толуоле (100 мл). При конечной внутренней температуре, достигавшей 39°С, происходит постепенный и ускоряющейся экзотермический эффект. Спустя 2,5 часа перемешивание прекратили, и добавили МТБЭ (50 мл) и воду (100 мл). Фазы разделили, и органический слой промыли водой (100 мл) и солевым раствором (100 мл). Органические вытяжки высушили (MgSO), отфильтровали и концентрировали в вакууме для получения твердого вещества цвета дубильной кожи (39 г). Твердые вещества суспендировали в толуоле/гептане (430 мл, 1:1) при температуре 40°С в течение 2 часов, охладили до окружающей температуры, отфильтровали и высушили в вакууме при температуре 40°С на протяжении 24 часов (29,7 г, 69%).
Пример 39F
Синтез 2-(t-бутил)-4-хлор-5-({4-[(2-гидроксиэтокси)метил]фенил}метокси)-2-гидропиридазин-3-она (соединение 15)
2
2
2
2
2
4
f
Раствор соединения 21 (365 мг, 1,00 ммоль) в сухом хлористом метилене CHCl (10,0 мл) охладили до -40°С с использованием ванны сухого льда/MeCN, затем обработали гидридом диизобутиламмония (4,00 ммоль; 4,00 мл 1,0 М раствора в CHCl) с расходом 0,25 мл/мин с использованием шприцевого насоса. Раствор поддерживали в течение 1 часа с периодической добавкой сухого льда для охлаждения ванны, затем тщательно обработали влажным метанолом МеОН (1 мл) и нагрели до 22°С. Полученный раствор разбавили этилацетатом EtOAc (20 мл), обработали равным объемом насыщенным водным раствором K,Na-тартрата, затем 1 час энергично перемешивали; должно наблюдаться устойчивое образование прозрачного раствора. Полученный двухфазный раствор еще раз разбавили водой HO (50 мл), с переносом в коническую воронку, и слои разделили. Водный слой затем промыли этилацетатом EtOAc (3×50 мл) и выбросили. Объединенные смывы ЕЮАс высушили над MgSO, отфильтровали и концентрировали in vacua до получения бесцветного масла (R 0,2 in растворе 1:1 пентан/EtOAc, КМП04). Продукт-сырец очистили путем хроматографии на кремнеземе (30×190 мм), используя ступенчатый градиент от раствора 1:1 пентан/EtOAc (250 мл) до раствора 3:2 пентан/EtOAc (500 мл). Основой продукт, элюировавший в количестве 415-580 мл, собрали, объединили и концентрировали in vacuo до получения бесцветного масла (286 мг, 0,780 ммоль; 78,0%).
Пример 40
Синтез 2-((4-(((1-(t-бутил)-5-хлор-6-оксо-1,6-дигидропиридазин-4-ил)окси)метил)бензил)окси)этил4-метилбензолсульфоната (предшественника радиофармацевтического препарата 1)
В сухой реактор загрузили последовательно дихлорметан (6,6 л), соединение 15 (510 г), растворенное в дихлорметане (1,1 л), триэтиламин (0,25 л), хлорид p-толуолсульфонила (305 г) и диметиламинопиридин (7 г). Раствор перемешивали при окружающей температуре в течение 28 часов, после чего промыли 1,0М раствором HCl (2×10 л), водой (10 л), 5%-ным раствором бикарбоната натрия (2 ×10 л) и водой (10 л). Органический раствор отфильтровали, и дихлорметан заменили на этилацетат. Продукт кристаллизовали из горячей смеси 1:1 гептан/этилацетат (~11 л) путем медленного охлаждения до 0-5°С. Полученные твердые вещества отфильтровали, промыли холодной смесью этилацетат/гептан и высушили в вакууме при температуре 40°С за 42 часа. Получили предшественник радиофармацевтического препарата 1 (555 г, выход 77%).
Пример 41
Далее описывается дистанционная аттестация камер (ДАК) сканеров ПЭТ и ПЭТ/КТ (компьютерной томографии) для визуализации кровоснабжения миокарда с использованием радиофармацевтического препарата 1 с использованием стандартизированной фантомной процедуры.
Как известно специалистам в данной области, в любом клиническом испытании с медицинской визуализацией, аттестация камеры является критической стадией при оценке, способен ли конкретный центр проведения клинических исследований (ЦКИ) выполнить протокол исследований. В некоторых случаях трудность заключается в том, как стандартизовать ориентированный на конкретную задачу фантом и соответствующую процедуру аттестации, путем которой можно эффективно определить, отвечают ли сканеры конкретного центра требованиям к исследованию, чтобы объединить клинические исследования.
Способы. При использовании различных камер в процедуре дистанционной аттестации камер с руководством по визуализации, кастомизированным для каждой модели сканера, использовалась пооперационная инструкция, которой ЦКИ должен был следовать. Дешевый стандартизированный фантом, в котором использовалась 2-литровая бутылка из-под содовой с акриловым стержнем (L=21 см, D=2 см), уплотненная внутренним колпачком, был предоставлен каждому ЦКИ (более подробную информацию см. в примере 42s). ЦКИ вводил раствор F18 активностью 3-4 мКи в заполненный водой фантом для получения данных изображений и испытания существующего программного обеспечения поправки на рассовмещение (МР) в каждой системе. Процедура ДАК была проведена центром проведения клинических исследований с поддержкой по телефону, если в этом возникала необходимость. Все данные изображений отсылались в базовую лабораторию по вопросам визуализации для анализа в отношении количественных параметров визуализации. Для идентификации камер, характеристики которых не отвечали принятым нормам, были установлены минимальные критерии характеристик. Результаты приведены в таблице 18.
Таблица 18
Согласованность динамического получения.
Согласованность синхронизированного получения
Изменение шума синхронизированного получения
Контраст изображения
Пространственное разрешение (мм)
Однородность изображения
Точность калибров очных коэффициентов
Специализированная ПЭТ (без МР)
93,36%±2,72%
98,25%±1,88%
19,94%±6,18%
0,91±0,04
8,36±1,40
2,5 8%±0,86%
64,62%±20,00%
ПЭТ/КТ (без МР)
93,57%±3,96%
98,24%±0,66%
14,30%±5,41%
0,97±0,03
6,77±1,20
2,5 8%±0,46%
93,66%±3,84%
ПЭТ/КТ(МР поправка)
93,70%±3,60%
98,05%±0,91%
16,02%±4,44%
0,95±0,03
7,42±0,75
3,18%±0,56%
94,37%±2,87%
Минимальное требование
>85%
>85%
<25%
>0,9
<10 мм
<5%
>90%
МР - магнитный резонанс
Заключение. Дистанционная аттестация камеры, объединенная со стандартизированным фантомом, подробными руководствами по визуализации, полной технической поддержкой и централизованным анализом данных, может быть экономичным и эффективным способом оценки характеристик сканеров ПЭТ и ПЭТ/КТ в крупных клинических исследованиях.
Пример 42
В следующем примере описывается недорогой перезаряжаемый фантом для стандартизации сканеров ПЭТ.
Стандартизация и гармонизация методики визуализации и характеристик сканеров являются критическими для успеха клинических исследований с использованием ПЭТ (например, как описано в примере 41). Обычно этого можно добиться с помощью тест-объекта, называемого фантомом, который загружается соответствующим количеством радиоактивного материала и визуализируется одинаковым образом каждым сканером. Фантомы могут либо изготавливаться из твердых материалов с излучателями долгоживущих позитронов, либо могут заполняться водой и добавленной при необходимости короткоживущей радиоактивностью. Различия наблюдаемых характеристик визуализации позволяют отрегулировать способы или отремонтировать оборудование в случае необходимости для обеспечения однородности качества изображения среди всех используемых систем. Обычные фантомы, как твердые, так и перезаправляемые, являются достаточно дорогими, так что одновременная оценка в большом числе центров является непозволительной роскошью. Устройство, описанное в этом примере, является простым ориентированным на конкретную задачу фантомом для ПЭТ сердца, для которого используются легкодоступные материалы, которое можно изготовить приблизительно за 1% цены обычного перезаправляемого фантома. В сочетании с обычным контролем качества оно позволяет одновременно определять характеристики большого числа систем ПЭТ и ПЭТ-КТ для стандартизации в клинических использованиях с использованием ПЭТ сердца.
Материалы и методы. Фантом был изготовлен из стандартной 2-литровой бутылки из-под содовой. Стержень из акрилового пластика (полиакрилат) длиной 8¼ дюймов и диаметром ½ дюйма был установлен по центру и прикреплен к внутренней стороне колпачка бутылки с помощью наружного винта. Поверхность между торцом стержня и внутренней стороной колпачка и под головкой винта перед окончательной затяжкой винта и проверке фантома на герметичность была уплотнена клеем, подходящим для этих материалов.
Фантом заполнили следующим образом:
1. Фантом поместили на впитывающую поверхность или предпочтительно в раковину и до верха наполнили водой из крана. Образование пузырьков минимизировали за счет малого расхода потока воды в бутылку.
2. Акриловый стержень (прикрепленный к колпачку) полностью вставили в бутылку из-под содовой, и закрутили на место колпачок. Всему переливу позволили вытечь из фантома. При этом важно было не сдавливать фантом. Колпачок открутили, и стержень вытащили достаточно медленно, чтобы дать всей воде, приставшей к нему, стечь обратно в фантом.
3. Для вытягивания 2 мл воды из фантома использовали чистый шприц. Для предотвращения прилипания ФДГ или иных соединений F18 к внутренней поверхности бутылки или стержню в фантом добавили приблизительно 10 капель жидкого мыла. Для обеспечения равномерного распределения жидкого мыла фантом встряхивали, наклоняя вертикально вверх-вниз в течение по меньшей мере 30 секунд.
18
4. Активность (3-4 мКи) и объем (несколько мл) изотопа F в шприце измерили, а затем записали, включая объем и время количественного определения.
18
5. Изотоп F вводили в фантом медленно, и шприц энергично три раза подергали назад-вперед для смывания оставшейся активности.
18
6. Для осторожного вытягивания из фантома объема жидкости, равного объему плюс 1 мл раствора F, введенного в нее, использовали один и тот же шприц. Это гарантировало, что раствор не будет переливаться при установке стержня на место, и будет включать маленький пузырек для облегчения смешивания.
18
7. Измерили активность F в шприце, и зарегистрировали радиоактивность и время количественного определения.
8. Стержень повторно вставили в фантом, колпачок вручную закрутили и убедились, что он закручен прочно и герметично.
9. Поверхность фантома протерли бумажным полотенцем, которое перед выбрасыванием проверили на радиоактивное загрязнение.
10. Затем получили данные визуализации, используя любой сканер ПЭТ, подлежавший оценке, в любых условиях или обстановке получения, подлежавших оценке.
Полученные данные визуализации оценивали с использованием обычных инструментов. Большая область интереса, охватывавшая центральные 60% нескольких срезов, которые не включают акрилового стержня, может использоваться для определения степени однородности и правильности калибровочных коэффициентов. Для определения контрастности между заполненным радиоактивностью объемом и зоной акрилового стержня, в которой радиоактивность отсутствует, может использоваться и анализ области интереса с одним или несколькими срезами, содержащими акриловый стержень. Для оценки разрешения может использоваться интегрирование профиля линии, включая край между стержнем и жидкостью. Может оцениваться и ряд других факторов, включая линейность калибровки и объем и точность поправки на рассогласованность ПЭТ-КТ с помощью соответствующего сбора данных.
Пример 43
В следующем примере описывается сравнение радиофармацевтического препарата 1 и фтордеоксиглюкозы 18F (ФДГ) для оценки жизнеспособности левого желудочка после инфаркта миокарда у крыс.
18
Визуализация сердца с использованием фтордеоксиглюкоза F (ФДГ) используется для оценки жизнеспособности миокарда. В этом примере описывается сравнение объема жизнеспособной ткани в левом желудочке у здоровых крыс и крыс после инфаркта миокарда (ИМ), определенного посредством визуализации с использованием радиофармацевтического препарата 1 с объемом этой ткани, обнаруженным посредством визуализации с использованием ФДГ.
Способы. Инфаркт миокарда у крыс индуцировали путем коронарной окклюзии на 30 минут с последующим возобновлением тока крови (реперфузией).
Визуализацию сердца с использованием радиофармацевтического препарата 1 (1 мКи) и ФДГ (1 мКи) с разницей в 2 дня выполняли у крыс до операции, через два дня (ранний ИМ) и четыре недели (поздний ИМ) после операции. Перед визуализацией с использованием ФДГ вводили глюкозу и инсулин для обеспечения высокого поглощения сердцем. Жизнеспособный левый желудочек количественно определялся на изображениях как объем с ≥50% максимальной активности.
3
3
Результаты. У контрольных крыс визуализация сердца с использованием как радиофармацевтического препарата 1, так и ФДГ показала четко определенную стенку левого желудочка, и объем левого желудочка до операции измерили равным 1,17±0,04 и 1,11±0,07 см соответственно. У крыс с ранней и поздней стадиями инфаркта миокарда область дефекта миокарда четко идентифицировали визуализацией с использованием обоих препаратов. Объем жизнеспособной ткани левого желудочка, измеренным с использованием радиофармацевтического препарата 1, был чуть большим объема жизнеспособной ткани, измеренного с использованием ФДГ (0,94±0,01 против 0,75±0,04 и 1,18±0,04 против 0,99±0,09 см на ранней и поздней стадиях инфаркта миокарда). Кроме того, визуализация с использованием радиофармацевтического препарата 1 показала аналогичные обнаруживаемые области левого желудочка через 20 и 80 минут после инъекции (без пополнения) как на ранней, так и поздней стадии инфаркта миокарда. Этот пример показывает, что радиофармацевтический препарат 1 обладает потенциалом в части возможности использования для оценки жизнеспособности миокарда подобно ФДГ, однако без необходимости предварительного введения инсулина.
Пример 44
Далее показано, что количественная и воспринимаемая тяжесть дефекта являются пропорциональными при ПЭТ-визуализации кровоснабжения миокарда с использованием радиофармацевтического препарата 1.
Для того чтобы определить минимальную дозу радиофармацевтического препарата 1 в состоянии покоя, было проведено сравнение между связанным со счетом изменением у нормального миокарда и минимальным изменением тяжести дефекта, которое приводило к 50%-ной вероятности изменения счета сегмента считывателем на 1. Для того чтобы определить это ограничивающее изменение тяжести дефекта, было проведено сравнение между счетом считывателя при независимом считывании и соответствующей количественной тяжестью дефекта.
Способ. Пациентов, выбранных по одному или нескольким, по крайней мере, частично обратимым дефектам по результатам исследований с использованием ОФЭКТ, оценивали как первую группу в фазе 2 исследования радиофармацевтического препарата 1. Изображения в состоянии покоя и в состоянии напряжения считывались бригадой из трех не общавшихся считывателей. Счета считывателей с использованием 17-сегментной модели по данным изображений в состоянии покоя, полученным только у первых 20 пациентов, сравнивали с процентными снижениями от максимального значения в каждом изображении, рассчитанными с помощью стандартного программного обеспечения для анализа ВКМ сердца (Cedars QPS). По этим значениям построили графики, и для данных от каждого считывателя рассчитали линейную регрессию (см. фиг.13).
2
Результаты. Несмотря на значительный диапазон количественных значений тяжести в значении счета каждого считывателя (%SD ~20% от максимума изображения), данные хорошо моделировались простой линейной регрессией, давшей значения R 1,00, 0,978 и 0,984 для считывателей 1, 2 и 3 соответственно. Значения в пересечениях были 84,18%, 82,33% и 84,96% соответственно, а наклоны равнялись -13,8, -9,86 и -8,53 соответственно.
Обсуждение. Эти результаты позволяют предположить, что, по крайней мере, при использовании радиофармацевтического препарата 1, можно оценивать реакции считывателей, используя простую линейную зависимость и количественную долю максимального значения без необходимости в обычной базе данных. Исходя из среднего наклона -10,7, было определено, что 50%-ная вероятность изменения на 1 счета считывателя соответствует изменению тяжести в количественном выражении на 5,4%.
Пример 45
В следующем примере описывается сравнение визуализации кровоснабжения миокарда с использованием радиофармацевтического препарата 1 и ОФЭКТ-визуализации с использованием меченного изотопом технеция Tc-99m радиофармацевтического препарата для идентификации тяжести и обширности индуцированной напряжением ишемии миокарда в фазе 2 клинических исследований.
В фазе 2 этого многоцентрового исследования визуализацию кровоснабжения миокарда с использованием радиофармацевтического препарата 1 и ОФЭКТ-визуализацию с использованием меченного изотопом технеция Tc-99m радиофармацевтического препарата сравнивали для оценки индуцированных напряжением аномалий кровоснабжения миокарда у пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС).
Способы: 84 пациента из 21 центра с вероятностью ИБС до испытаний от средней до высокой проходили ОФЭКТ-визуализацию кровоснабжения миокарда (ОФЭКТ-ВКМ) с использованием Tc-99m, ПЭТ-ВКМ с использованием радиофармацевтического препарата 1 и коронарную ангиографию. Их средний возраст был 64,5 лет (пределы: 36-85 лет), и 68 были мужского пола. У каждого пациента 17 сегментов миокарда визуально оценивались в баллах на изображениях в состоянии покоя и в состоянии напряжения тремя независимыми не общающимися считывателями. Для каждого пациента по счету для сегмента определяли суммарную разницу счета (СРС). Количественно и вслепую определяли процентное сужение в каждой коронарной артерии, и ≥50%-ное сужение диаметра просвета считали статистически значимым. Из 84 пациентов 52 имели ИБС и 32 имели незначительную ИБС/нормальные коронарные артерии.
Результаты. Было 105 болезненных коронарных артерий у 52 пациентов; 40 левых передних нисходящих артерий, 30 левых огибающих артерий и 35 правых коронарных артерии. У пациентов по меньшей мере с одной болезненной артерией, среднее (SD) счета ПЭТ-СРС среди трех считывателей были в пределах от 6,8 (5,75) до 9,4 (7,51) и среднее (SD) счета ОФЭКТ-СРС были в пределах от 4,1 (4,75) до 5,7 (6,51). Различия счетов СРС между ПЭТ и ОФЭКТ были статистически значимыми у всех считывателей (p<0,01). У 52 пациентов с болезнью нескольких сосудов и несколькими считывателями откорректированный средний счет ПЭТ-СРС был статистически значимо выше, чем счет ОФЭКТ-СРС (p<0,001).
Заключение. Эти данные позволяют предположить, что по сравнению с ОФЭКТ с использованием изотопа Tc-99m, радиофармацевтический препарат 1 ПЭТ-ВКМ с использованием радиофармацевтического препарата в состоянии покоя и в состоянии напряжения демонстрирует тяжелые и обширные индуцированные напряжением аномалии кровоснабжения в областях миокарда, которые снабжались кровью по болезненным коронарным артериям.
Пример 46
В следующем примере описывается фаза 2 клинических исследований по сравнению ПЭТ-визуализации с инъекцией радиофармацевтического препарата 1 и ОФЭКТ-визуализации кровоснабжения миокарда с использованием меченного изотопом Tc-99m радиофармацевтического препарата для диагноза ишемической болезни сердца.
В фазе 2 исследования оценивали клиническую безопасность инъекции радиофармацевтического препарата 1, и его диагностические характеристики в части обнаружения ишемической болезни сердца (ИБС) сравнивали с ОФЭКТ-ВКМ с использованием меченного изотопом Tc-99m радиофармацевтического препарата в состоянии покоя и в состоянии напряжения.
Способы. 143 пациента из 21 центра с широким спектром вероятности ИБС до испытаний проходили ОФЭКТ-ВКМ с использованием Tc-99m в состоянии покоя и в состоянии напряжения и РЕТ-ВКМ с использованием радиофармацевтического препарата 1. 84 из 143 пациентов, которые имели вероятность ИБС от средней до высокой, проходили коронарную ангиографию. Их средний возраст был 64,5 лет (пределы: 36-85 лет), и 68 были мужского пола. Количественно и вслепую определяли процентное сужение в каждой коронарной артерии. 52 из 84 пациентов имели статистически значимую ИБС (≥50%-ное сужение диаметра просвета), и 32 из 84 имели статистически незначимую ИБС/нормальные коронарные артерии. У каждого пациента 17 сегментов миокарда визуально оценивали в баллах на изображениях в состоянии покоя и в состоянии напряжения тремя независимыми не общающимися считывателями, и у каждого пациента определяли интерпретацию по правилу большинства для исследований с использованием ПЭТ и ОФЭКТ. При использовании ROC-анализа {англ. - receiver operating characteristic, операционная характеристика приемника) диагностические характеристики ПЭТ были сравнимы с диагностическими характеристиками ОФЭКТ.
Результаты. Статистически значимо более высокий процент изображений при ПЭТ оценили как отличное или хорошее по сравнению с изображениями, полученными ОФЭКТ, в состоянии напряжения (99,2% против 88,8%, p<0,01) и изображениями в состоянии покоя (96,8% против 64,8%, p<0,01). Диагностическая определенность интерпретации (% случаев с определенно аномальной/нормально интерпретацией) при ПЭТ была статистически значимо выше по сравнению с ОФЭКТ (92,0% против 76,8%, P<0,01). Площадь под ROC-кривой для общего диагноза ИБС была статистически значимо больше ПЭТ по сравнению с. ОФЭКТ (0,79±0,05 против 0,67±0,05, p<0,05). 61 из 143 пациентов сообщили о 100 возникших при исследовании нежелательных явлениях (НЯ). Из них 7 НЯ, сообщенных у 2 пациентов, были признаны связанными с исследуемым-препаратом, но ни одно не было серьезным. Ни одно клиническое лабораторное изменение по сравнению с исходными показателями не было вызванным лечением нежелательным явлением и не считалось клинически значимым. Данные ЭКГ в состоянии покоя не выявили никакого свидетельства какого-либо клинически релевантного влияния на частоту сердечных сокращений, артиовентрикулярную (предсердно-желудочковую) проводимость (интервал PR), деполяризацию (длительность QRS) или реполяризацию (длительность QTcF).
Заключение. В фазе 2 ого клинического исследования радиофармацевтический препарат 1 оказался безопасным и превосходящим по характеристикам ОФЭКТ с использованием меченого изотопом Tc-99m радиофармацевтического препарата в части качества изображения, определенности интерпретации изображения и общего диагноза ИБС.
Пример 47
Ниже описывается упрощенный количественный анализ абсолютного кровотока миокарда в состоянии покоя и напряжения методом ПЭТ с использованием инъекции радиофармацевтического препарата 1 у нормальных субъектов и пациентов с ишемической болезнью сердца.
Цели. Оценивали осуществимость упрощенного количественного анализа кровотоков миокарда (КМ) и резерва коронарного кровотока (РКК) в состоянии покоя (П) в состоянии напряжения (Н) с использованием радиофармацевтического препарата 1 для клинического использования нормальных субъектов и пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС).
Способы. Десять пациентов (6 с низкой вероятностью ИБС и 4 с ИБС (стеноз >50%) и обратимыми дефектами) получили инъекцию радиофармацевтического препарата 1 и в состоянии покоя и в состоянии пикового напряжения, индуцированного аденозином, с последующим 10-минутным динамическим получением. Протокол визуализации покой-напряжение был рассчитан на один день у 5 пациентов и на отдельный день у 5 пациентов. Полярные карты покоя и напряжения создавались автоматически по суммарным динамическим сканам (0,5-2 минуты после инъекции), и автоматически были определены 3 коронарные артерии (левая передняя нисходящая, правая коронарная, левая огибающая) и левожелудочковое кровяное депо (ЛЖ). Обратимые дефекты были вручную нанесены на полярных картах, по которым были построены кривые активность-время (КТА). Однокомпартментальная модель, которая включала постоянную необратимого поглощения (К) и перелив от активности кровяного депо, использовалась для подгонки КТА тканей в ранние моменты времени (0-2 минуты). В качестве входной функции использовалась КТА левого желудочка. Коэффициент восстановления, обусловленного частичным влиянием объема миокарда, был рассчитан (1-spf), где spf- доля перелива крови, определенная по подгонке модели. Извлечение фракции первого прохода для радиофармацевтического препарата 1 у людей была принята равной 0,94 эквивалента фракции, наблюдавшейся в доклинических исследованиях. РКК был рассчитан как КМ Н/П.
Результаты. Проведено сравнение кровоснабжения миокарда (КМ) и резерва коронарного кровотока (РКК) между 18 нормальными областями (у 6 пациентов с низкой вероятностью) и 5 областями с обратимыми дефектами, которые снабжались коронарными артериями с ИБС (таблица 19, *=p<0,05). Результаты согласуются с опубликованными данными исследований методом ПЭТ с использованием N-13 аммиака.
Таблица 19
Нормальные
ИБС
Левая передняя нисходящая
Правая коронарная
Левая огибающая
Обратимый дефект
KM в состоянии покоя
0,76±0,15
0,75±0,17
0,74±0,10
0,69±0,22
КМ в состоянии напряжения
2,48±0,50
2,78±0,43
2,66±0,62
1/12±0,19*
РКК
3,25+0,25
3,72+0,49
3,60+0,86
1,71+0,41*
Заключение. Количественный анализ кровоснабжения миокарда с использованием ПЭТ-визуализации кровоснабжения миокарда с использованием инъекции радиофармацевтического препарата 1 может служить упрощенным методом в клинических случаях применения для получения надежных результатов по кровоснабжению миокарда.
Пример 48
Синтез 5-((4-((2-бромэтокси)метил)бензил)окси)-2-(t-бутил)-4-хлорпиридазин-3(2H)-она
Раствор предшественника радиофармацевтического препарата 1 (0,521 г, 1,00 ммоль) в сухом ацетоне (10,0 мл) обработали бромидом лития LiBr (0,261 г, 3,00 ммоль) одной порцией при температуре 22°С, затем нагрели до 56°С и поддерживали при этой температуре 2,5 часа. Затем гетерогенную реакционную смесь охладили до окружающей температуры, и in vacuo удалили все летучие вещества. Затем продукт-сырец очистили путем хроматографии на кремнеземе (30×190 мм) с использованием раствора 3:1 пентан/EtOAc. Пик элюирования основного продукта 180-360 мл собрали, объединили и концентрировали in vacuo до получения бесцветного масла. Окончательная очистка путем повторной кристаллизации из теплого EtOAc и пентана дала кристаллическое твердое вещество белого цвета (0,369 г, 0,859 ммоль; 85,9%).
Пример 48 Адсорбция радиофармацевтического препарата 1 шприцем
2
Три двухкомпонентных шприца (Henke Sass Wolf), а также три трехкомпонентных шприца (Becton and Dickinson) каждый заправили 1 мл раствора радиофармацевтического препарата 1 (<5 об.% EtOH в HO, содержащей <50 мг/мл аскорбиновой кислоты); общая начальная радиоактивность в каждом шприце была сравнимой. Оба набора заправленных шприцев поддерживали при окружающей температуре и влажности в течение трех часов, после чего содержимое инъецировали в чистый стеклянный флакон емкостью 5 см; в поршне каждого шприца остался стойкий объем радиофармацевтического препарата 1 (0,1 мл). Измерили суммарное содержание радиоактивности флакона и шприца с поправкой на распад и рассчитали удержание в процентах. Значения радиоактивности в процентах, удержанной в каждом шприце, подытожены в таблице 20. Различие удержанной активности в процентах является статистически значимым при доверительном уровне 95% (т.e Prob>|t| 0,0005).
Таблица 20
Сводные данные о радиофармацевтическом препарате 1, удержанном в шприцах
Шприц
Удержанная активность [%]
B&D
32,4
B&D
35,2
B&D
38,9
HSW
11,3
HSW
7,0
HSW
5,1
B&D=Becton & Dickinson; HSW=Henke Sass Wolf
Пример 49
Адсорбция радиофармацевтического препарата 1 компонентами шприца
Для дальнейшей идентификации материала поверхностного контакта, который способствовал удержанию в шприце радиофармацевтического препарата 1, три дополнительных шприца B&D каждый заправили 1 мл раствор радиофармацевтического препарата 1, затем поддерживали при окружающей температуре и влажности в течение трех часов. После переноса индивидуальных доз, как описано в примере 1, цилиндр шприца и плунжер с кончиком из бутилкаучука раздели, измерили на предмет удержанной радиоактивности и с поправкой на распад. Значения удержанной радиоактивности в процентах для каждого шприца подитожены в таблице 21. Различие удержанной активности в процентах является статистически значимым при доверительном уровне 95% (т.e, Prob>|t|0,0017).
Таблица 21
Процент радиофармацевтического препарата 1, удержанного в компонентах шприцев B&D после инъекции
Компонент шприца
Удержанная активность[%]
Плунжер
30,9
Плунжер
27,7
Плунжер
21,8
Цилиндр
6,9
Цилиндр
5,5
Цилиндр
7,0
B&D=Becton & Dickinson
Специалисту будет ясно, что настоящее изобретение не ограничивается приведенными выше вариантами осуществления, и что оно может быть воплощено в иных конкретных видах в пределах его существенных атрибутов. Поэтому необходимо, чтобы эти примеры рассматривались во всех отношениях как иллюстративные и не ограничивающие объем настоящего изобретения, и при этом ссылки должны делаться не на вышеприведенные примеры, а на прилагаемую формулу изобретения, и, следовательно, формулой изобретения охватываются все изменения, попадающие в ее значение и объем эквивалентности.
В настоящем документе описаны и проиллюстрированы несколько вариантов осуществления настоящего изобретения, однако специалистам будут очевидны самые разные другие средства и (или) конструкции для выполнения функций и (или) получения результатов и (или) достижения одного или нескольких преимуществ, описанных в настоящем документе, и каждое (каждая) из этих изменений и (или) модификаций считается в пределах объема настоящего изобретения. В более общих чертах, специалисты легко поймут, что все параметры, размеры, материалы и конструктивные исполнения, описанные в настоящем документе, призваны быть примерными, и что фактические параметры, размеры, материалы и конструктивные исполнения будут зависеть от конкретного случая или случаев применения, для которого или которых используются идеи настоящего изобретения. Специалистам будет очевидно, или они смогут найти путем не более чем обычных экспериментов многие эквиваленты конкретным вариантом осуществления изобретения, описанным в настоящем документе. Поэтому должно быть понятно, что вышеприведенные варианты осуществления представлены лишь для примера, и что в пределах объема прилагаемой формулы изобретения и его эквивалентов настоящее изобретение может использоваться иначе, чем конкретно описано и заявлено. Настоящее изобретение относится к каждому отдельному признаку, системе, изделию, материалу, набору и (или) способу, описанным в настоящем документе. Кроме того, в пределы объема настоящего изобретения включается любое сочетание двух или более этих признаков, систем, изделий, материалов, наборов и (или) способов, если эти признаки, системы, изделия, материалы, наборы и (или) способы не являются взаимно не согласующимися.
Неопределенные артикли "а" и "an" в том значении, в каком они используются в тексте настоящего описания и формулы изобретения, если четко не указано иное, должны пониматься как означающие "по меньшей мере один (одна, одно)".
Фраза "и (или)" в том значении, в каком она используется в тексте настоящего описания и формулы изобретения, должна пониматься как означающая "любой или оба" из элементов, объединяемых ею, т.е. элементов, которые в некоторых случаях присутствуют конъюнктивно, и в других случаях присутствуют дизъюнктивно. Если четко не указано иное, помимо элементов, конкретно указанных фразой "и (или)", факультативно могут присутствовать другие элементы, связанные или не связанные с элементами, указанными конкретно. Таким образом, как пример, не ограничивающий объем настоящего изобретения, выражение "А и (или) В," при использовании вместе с открытыми формулировками, такими, как "включающий" (в соответствующем роде, времени, числе и падеже), может означать - в одном варианте осуществления - А без В (факультативно включая элементы, иные, нежели В); в другом варианте осуществления может означать В без А (факультативно включая элементы, иные, нежели А); в еще одном варианте осуществления, может означать А и В (факультативно включая другие элементы); и т.д.
В том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания и формулы изобретения, союз "или" следует понимать как имеющий то же значение, что и выражение "и (или)", определение которому дано выше. например, при разделении позиций в перечне "или" или "и (или)" должны интерпретироваться как включающие, т.е. включение по меньшей мере одного, но включая также и более одного из числа или перечня элементов, и, факультативно, дополнительные не перечисленные позиции. Включение точно одного элемента или перечня элементов будут означать лишь термины, четко указывающие обратное, такие как "лишь один из" или "точно один из", или, при использовании в формуле изобретения, "состоящий из". Как правило, термин "или" в том значении, в каком он используется в тексте настоящего описания, должен интерпретироваться как указывающий исключающие альтернативы (т.е,. "один или другой, но не оба"), если ему предшествуют термины исключительности, такие как "либо", "один из", "лишь один из" или "точно один из". Выражение "состоящий практически из" при использовании в формуле изобретения, должно иметь свое обычное значение, используемое в области патентного права.
В том значении, в каком оно используется в тексте настоящего описания и формулы изобретения, выражение "по меньшей мере один" в отношении перечня из одного или нескольких элементов следует понимать как означающее по меньшей мере один элемент, выбранный из любого одного или нескольких в перечне элементов, но не обязательно включая по меньшей мере каждый один элемент, конкретно перечисленный в перечне, и не исключая любые сочетания элементов в этом перечне элементов. Кроме того, это определение допускает, что факультативно могут присутствовать элементы, иные, нежели элементы, конкретно указанные в перечне элементов, к которому относится выражение "по меньшей мере один", связанные или не связанные с элементами, указанными конкретно. Таким образом, как пример, не ограничивающий объем настоящего изобретения, выражение "по меньшей мере один из А и В" (или, эквивалентно, "по меньшей мере один из А или В", или, эквивалентно "по меньшей мере один из А и (или) В") может означать, в одном варианте осуществления, по меньшей мере один, факультативно включая более одного, А, без присутствующего В (и факультативно включая элементы, иные, нежели В); в другом варианте осуществления, по меньшей мере один, факультативно включая более одного, В, без присутствующего А(и факультативно включая элементы, иные, нежели А); в еще одном варианте осуществления, по меньшей мере один, факультативно включая более одного. А, и по меньшей мере один, факультативно включая более одного, В (и факультативно включая другие элементы); и т.д.
В формуле изобретения, а также в приведенном выше описании все переходные фразы такие как "содержащий", "включающий", "несущий", "имеющий", "подразумевающий", "удерживающий" и т.п., должны пониматься как открытые, т.е. означающие «включая без ограничения». Закрытыми или полузакрытыми переходными фразами должны быть лишь переходные фразы "состоящий из" и "состоящий практически из" соответственно, как изложено в «Руководстве по процедурам патентной экспертизы» Патентного ведомства США, пункт 2111.03.