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2021-01-31 21:01:30|
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起点商标网 专利名称：制备放射性核素配合物用的硫酸三异腈亚铜的制作方法
技术领域：
本发明涉及制备放射性药物显影剂，尤其是制备Tc-99m异腈配合物的方法、化合物和制剂。
背景技术：
关于一些放射性核素的异腈配合物作为非常有用的放射性药物。Jones等在U.S.pat.No.4,452,774中已作过报道。报道中描述这种配合物用在心脏组织显影，肺中凝血及其它类型充血缺陷的探测，肺功能研究，肾排泄研究，骨髓及肝胆体系的显影中。然而，在实际应用中，这些含有简单碳氢化物异腈配位体的配合物，在人肺和肝中具有相当高的摄入，参见如Holman等J.Nucl.Med.25，1380(1984)。这种摄入会干扰心肌组织的显影。
应用Jones等人在U.S.pat.Nos.4,735,793和4,872,561中描述的异腈配合物，可部分地克服肺肝摄入问题，这些酯或胺类异腈配合物一般有较好的肺肝净空能力，可产生较早的或较高的显影对比。Bergstein和Subramanyan在U.S.patent No.4,988,827中 报道了一系列更好的醚取代的异腈配合物，这些醚取代的异腈配合物在体内实验中已被广泛评估。锝-99m(Tc-99m)的醚取代异腈配合物的临床评价已有报道，参见Kahn等人Circulation 79 1282-1293(1989)Iskandriam等人Amer.J.Cardiol.64，270-275(1989)；和Christian等人Circulation 83，1615-1620(1991)。
发展一个用于制备Tc-99m异腈配合物冻干药盒的商业生产流程，因异腈配位体的挥发性而变得很复杂。Carpenter，Jr等在U.S.pat.No.4,894,445中提出了解决这一问题的方法，用于合成非放射性金属如Cu、Mo、Pd、Co、Ni、Cr、Ag和Rh的异腈加合物。这些被选定的金属异腈加合物和一种放射性金属混合在一种合适的介质中时，这种金属会被放射性金属置换而生成期望的放射性药物。其中铜的配合物是二异腈菲咯啉和四异腈的配合物，许多这种加合物和期望的金属放射性核素(如Tc-99m)在升高温度下反应，比较迅速地生成放射性药物。然而，在医院里，这种加热的需要变得麻烦而不方便。
Iqbal等人在U.S.pat.No.4,885,100中报道了三异腈亚铜与选自BF4、PF6、ClO4、I、Br、Cl和CF3COO的一种阴离子形成的加合物。这些加合物与放射性核素如Tc-99m反应，在室温下比Carpenter，Jr等人描述的配合物能更迅速地制备出放射性药物。但是，Iqbal等人描述的技术在很短的时间内不能获得足够高产额的Tc-99m异腈配合物，因而在一个繁忙的医院里不适用。
所以，需要一种制备放射性核素配合物的方便、高效、成本低的试剂和方法。
发明概述本发明的一个方面是一种硫酸三异腈亚铜配合物，它在放射性核素异腈配合物的快速合成中非常有用，室温下能给出高的产额。
本发明的另一个方面是一种制备硫酸三异腈亚铜的方法，包括(a)一当量的硫酸四乙腈亚铜和六当量的异腈配位体反应；和(b)分离一种硫酸三异腈亚铜配合物固体。
本发明的第三个方面，是一种制备异腈配位体和一种放射性核素的配位化合物的方法，包括在一种溶剂中，硫酸亚铜的异腈配位体配合物和这种放射性核素反应，放射性核素置换铜，生成相应的配位化合物。
本发明的第四个方面，是一种用于制备一种放射性核素和一种异腈配位体的配合物的无菌，不热解的药盒，包括上述的硫酸三异腈亚铜配合物，一种转移剂和一种还原剂，这种还原剂能还原相应足够量的放射性核素以形成这种放射性核素与这种异腈配位体的配合物。
优选实施方案详述本发明的一个方面，是一种用于制备放射性药物诊断显影剂的硫酸三异腈亚铜配合物。一般来说，制备显影剂时，用硫酸三异腈亚铜配合物比用以前的配合物更方便、有效，且具有更高的产额。
本发明中的硫酸三异腈亚铜配合物能用任何异腈配位体制备。典型的异腈配位体包括那些通式为CNR的化合物，通式中R是一种含有1-30个碳原子的脂肪族或芳香族的、可以被多种带电或不带电的基团取代的有机基团。芳香族的R基可以包括苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基和二苯基，每一个可以任选地由卤素、羟基、硝基、1-15个碳原子的烷基，1-15个碳原子的烷基醚以及1-15个碳原子的烷基酯取代。脂肪族的R基可以包括烷基，最好含有1-20个碳原子，如甲基、乙基、正-丙基、异丙基、正-丁基、叔-丁基、异丁基、正-己基、2-乙基己基、十二烷基和十八烷酰基、链烯基、炔基或环烷基，每一个可以任选地由卤素、羟基、硝基、1-10个碳原子的烷基，1-10个碳原子的烷基醚和1-10个碳原子的烷基酯取代。合适的异腈配位体的例子可参见U.S.pat.Nos.4,452,774.4,872,561和4,988,827这里将其引入作为参考。
本发明中一种优选的三异腈亚铜硫酸盐，可用下列化学式(I)表示[Cu(CNR)3]2[SO4](I)这里，R是1-20个碳原子的烷基，或具有式(II)或(IIA)化学式 其中，A是一个直链或支链的烷基，R1和R2分别独立地是直链或支链的烷基或一起组成直链或带支链的烯基，条件是满足(1)化学式(II)中A和R1上的碳原子的和是4到6，进一步的条件是若碳原子总数为6，那么异腈基上的β碳原子是一个季碳原子，和(2)化学式(IIA)中的A和R1、R2中的碳原子之和是4到9。
最优选的硫酸盐是异腈配位体是甲氧基异丁基异腈(MIBI)的那种，即R是一个甲氧基异丁基基团。这种化合物，硫酸三(甲氧基异丁基异腈)亚铜，根据IUPAC规则，将其命名为硫酸三(1-异氰基-2-甲氧基-2-甲基丙烷)亚铜，在下文中用[Cu(MIBI)3]2[SO4]表示。
本发明中的硫酸三异腈亚铜配合物比Igbal等人在U.S.patentNo.4,885,100中公开的三异腈亚铜加合物有更好的水溶性。Igbal等给出的加合物含有一个选自BF4、PF6、ClO4、I、Br、Cl和CF3COO的阴离子，以阳离子或中性配合物形式存在，因阴离子的水溶性有限或在配合物中缺少电荷，其在水中的最大溶解度只有2-3毫克/毫升。相比之下，本发明中的硫酸配合物的水溶性超过2-3毫克/毫升，尤其是在[Cu(MIBI)3]2[SO4]情况下，优选超过100毫克/毫升。
本发明另一个方面是上面描述的制备硫酸三异腈亚铜配合物的方法。这种硫酸配合物可通过硫酸四乙腈亚铜，即[Cu(CH3CN)4]2[SO4]中的乙腈分子与化学式CNR中的异腈配位体交换而合成，这里R的定义如上所述。2[SO4]可通过加热硫酸铜，过量的一当量铜粉和过量的八当量乙腈的混合物，由原位制备。在合适的有机溶剂如丙酮、乙腈、二氯甲烷或氯仿中，在0℃左右向一当量的[Cu(CH3CN)4]2[SO4]中加入六当量的异腈配位体，可定量生产出[Cu(CNR)3]2[SO4]。反应方程1和2总结了这些反应步骤。
(1)(2)硫酸三异腈亚铜配合物的粗产品，是通过过滤反应后的溶液，蒸出挥发物，和在丙酮中加入乙醚使之沉淀而分离得到的。产品接着从热的丙酮中重结晶出来。
本发明的另一个方面是制备放射性核素异腈配位化合物的方法。该放射性核素是Tc、Ru、Co、Pt、Fe、Os、Ir、W、Re、Cr、Mo、Mn、Ni、Rh、Pd、Nb或Ta中的一种放射性同位素。优选的放射性核素是Tc-99m。这种放射性标记的异腈配合物是通过在一种溶剂中混合一种铜的异腈配合物和一种放射性核素，使放射性核素置换铜而制得的。典型的溶剂包括水、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇、1-丙醇或2-丙醇、丙酮或乙腈。优选的溶剂是水或盐水。反应温度可从室温到回流温度甚至更高，最好是在室温左右进行反应。放射性标记的异腈配合物是同标记的(isolable)，在较短的反应时间内就能得到较高的产额。
制备锝(Tc-99m)的异腈配合物时，最好是混合适量的硫酸三异腈亚铜，适量的转移剂和适量的还原剂(在水介质中能还原高锝酸盐(99mTcO4-))，每种物质有足够的量，以形成放射性标记的异腈配合物。这些化合物的加入次序不论如何都行。有时候，可在加入高锝酸盐之前加入一份足量的环糊精，可促进放射性标记的异腈配合物的形成。同样，有时候可以加入一种药物学上允许的缓冲剂，如柠檬酸盐、磷酸盐或一种冻干助剂如麦芽酚、麦芽糖或二者。以下配方较好，硫酸三乙腈亚铜的量从约0.1毫克到约100毫克，转移剂的量从约0.05毫克到约5毫克，还原剂的量从约5微克到约5毫克，任选的糊精的量从约1毫克到约100毫克，任选的缓冲剂的量从约0.1毫克到约25毫克，任一种冻干助剂的量从重量比的百分之一到百分之十。
较好的转移剂为并胱氨酸的氢氯化物或其盐，半胱氨酸的烷基酯如半胱氨酸甲基酯(CME)和半胱氨酸乙基酯(CEE)也较好，CME最好。
本发明中用到的一些异腈配位体可作为还原剂，省去了另加还原剂的必要。需要的时候或想提高反应速率的时候，要另加还原剂。典型的还原剂有亚锡盐如二水合氯化亚锡、亚硫酸甲脒、连二亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、羟胺、抗坏血酸等等。
可被用于标记反应的一种典型的环糊精是γ环糊精。环糊精被认为通过将反应物预组织到它们的疏水腔或袋中，进而加快反应速率而起作用的。
根据所用的特定试剂和反应条件，反应一般在大约1分钟到大约2小时内完成。应用本发明的方法制备的放射性核素异腈配位化合物的产额，在26℃下反应15分钟，约为71％到85％，反应35分钟，约为87％到95％。反应15分钟获得的产额超过了用Iqbal等的技术(U.S.pat.No.4,885,100)反应30分钟的最好产额。
例如，当在温室下，适量的[Cu(MIBI)3]2[SO4]、半胱氨酸氢氯化物(作为转移剂)、还原剂二水合氯化亚锡和99mTcO4-反应时，反应15分钟，99mTc(MIBI)6+的产额为71％到76％，反应35分钟时，为87％。
当用一种半胱氨酸酯作为转移剂时，可获得更高产额的Tc-99m异腈配合物。例如，室温下，适量的[Cu(MIBI)3]2[SO4]、半胱氨酸乙酯氢氯化物、二水合氯化亚锡和99mTcO4-反应时，反应15分钟，99mTc(MIBI)6+的产额约为74％，反应35分钟，约为90％。室温下，适量的[Cu(MIBI)3]2[SO4]、半胱氨甲酯氢氯化物、二水合氯化亚锡和99mTcO4-反应时，反应15分钟，99mTc(MIBI)6+的产额约为85％，反应35分钟，约为91％。室温下，当γ环糊精引入到适量[Cu(MIBI)3]2[SO4]、半胱氨甲酯氢氯化物、二水合氯化亚锡的混合物中，并与99mTcO4-反应时，反应15分钟，99mTc(MIBI)6+的产额约为78％，反应35分钟，约为95％。
本发明中制备放射性核素和异腈配位体配合物的药盒是无菌、不热解的，它包括一种硫酸三异腈亚铜配合物、一种转移剂和一种还原剂。还原剂用以还原相当足量的放射性核素以形成放射性核素与异腈配位体的配合物。有时候，药盒中可含有一种环糊精、一种缓冲剂、一种冻干助剂或它们的组合。较好的药盒含约0.1毫克到约100毫克的硫酸三异腈亚铜配合物、约0.05毫克到约5毫克的转移剂、约0.005毫克到约5000毫克的还原剂和任选约1毫克到100毫克环糊精、0.1毫克到25毫克缓冲剂、或重量1％到10％的冻干助剂。如果可能，将药盒的内容物冻干更好，这便于贮存；如无条件冻干，这些药盒可在冰冻条件下贮存。药盒中的这些组分最好放在封口、不热解的无菌容器中。
下面，通过一些个别的、非限定性的实例，对本发明作一个详细的描述。
实例分析方法用高压液相色谱(HPLC)和薄层色谱(TLC)确定Tc-99m标记产物的放射化学纯度(RCP)。放射化学纯度反映放射性核素异腈配合物的百分产额。
下面描述的标记反应混合物部分用Whatman C18逆相薄层色谱盘进行色谱分析，用40％乙腈、30％甲醇、20％0.5M乙酸铵和10％四氢呋喃溶剂体系展开。在此体系中，由高锝酸盐和放射性核素异腈配合物产生的99mTc物种与标记反应的副产品胶体物质分开。放射分析高压液相色谱在μBondapak C18(4.6mm×250mm)柱上进行(水合物)。该色谱柱以每分钟1.5毫升流速洗脱，以线性梯度变化从100％溶剂A(700∶300∶1的水∶乙腈∶三氟乙酸)到100％溶剂B(100∶900∶1，水∶乙腈∶三氟乙酸)，以100％溶剂B持续洗脱1分钟后再转回100％溶剂A。下面例子中的放射化学纯度、胺体和校正的放射化学纯度数据以百分数报告。校正的放射化学纯度数据是由两个高压液相色谱值的平均值确定的，而每一个高压液相色谱值又是经过三个由薄层色谱得到的胶体值的平均值校正的，即校正的放射化学纯度百分数等于[(100-％胶体(用薄层色谱))/100](％放射化学纯度(用高压液相色谱))。
实例1U.S Pat.No.4,885,100描述的技术的多变参量分析经验表明，在一个繁忙医院的实际应用中，Igbal等人在U.S.patent No.4,885,100中描述的技术不能在短时间内提供足够高产量的Tc-99m异腈配合物。根据一个广泛的多变参量分析，已经确定，用Igbal等人的技术生产Tc-99m异腈配合物[99mTc(MIBI)6]+，反应时间为10分钟和30分钟时，最大产额分别为30％和68％。
本研究是用一种市售软件包RSDiscover(Bolt Beranek &Newman，Cambridge，MA)统计设计的。应用了一种5因子、32实验面心立方设计。表1列出了各个因子如[Cu(MIBI)3][BF4]水平、二水合氯化亚锡水平、水合半胱氨酸氢氯化物水平、甘露糖醇水平以及PH值。二水合柠檬酸钠缓冲剂的组成固定。每一因子选择的三个水平为[Cu(MIBI)3][BF4]0.5，1.25和2.0毫克/药管；氯化亚锡10，105和200微克/药管；半胱氨酸3，7.5和12毫克/药管；甘露糖醇5，15和25毫克/药管，PH值3，4.5和6。按表1中列出量的各组分，甘露糖醇、水合半胱氨酸氢氯化物、[Cu(MIBI)3][BF4]、二水合氯化亚锡与定量的二水合柠檬酸钠用氩喷射的去离子水溶解在10.0毫升的容量瓶中，调节PH值并稀释至刻度。向置于26℃恒温水浴中的三个药管中，各加入1.0毫升上述溶液，再各加入1.0毫升含盐1.8％(Wt.)的Na99mTcO4-溶液(50毫居/毫升，从99Mo/99mTc放射性核素发生器中获得)。应用上面描述的薄层色谱法和高压液相色谱法测定10分钟和30分钟后产物[99mTc(MIBI)6]+的产额。两个药管同时用薄层色谱法和高压液相色谱法分析，另一支管只用薄层色谱法分析。数据列于表2。
表1响应表面研究中各组分水平
>>表2响应表面研究数据<
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校正的[99mTc(MIBI)6]+放射化学纯度(％)数据作为响应用于实验设计中。然后，数据用RSDiscover模型化。表3和表4显示了10分钟[99mTc(MIBI)6]+产额模型和30分钟[99mTc(MIBI)6]+产额模型的偏差分析结果。表3和表4中，M表示甘露糖醇，CY表示半胱氨酸，MI表示[Cu(MIBI)3][BF4]，T表示SnCl2·2H2O，P表示PH值。
表3反应10分钟放射化学纯度方差分析的最小二乘分量
均方根误差＝0.8491校正的均方根误差＝0.7538
表4反应30分钟放射化学纯度方差分析的最小二乘分量
均方根误差＝0.8780校正的均方根误差＝0.7898
偏差分析表表明可为10分钟时[99mTc(MIBI)6]+产额数据建立模型，用以解释数据变化中的75％。也可为30分钟时[99mTc(MIBI)6]+产额数据建立一个相似的模型，用以解释数据变化中的79％。
根据这些模型，应用Iqbal等人在U.S.pat.No.4,885,100中公开的方法和试剂，反应10分钟和30分钟时，[99mTc(MIBI)6]+产额的最大期望值分别为31％和75％。在达到最大期望值时，5个因子的值分别为，[Cu(MIBI)3][BF4]1.9毫克，SnCl2·2H2O 192微克，PH6，干露糖醇5毫克，半胱氨酸3毫克。以上配方用实验验证，分别得到反应10分钟和30分钟时，30％和68％的产额值。观测到的产额值稍低于预期的产额值，但在预期值的标准偏差之内。
实例2合成[Cu(MIBI)3]2[BF4]·0.5CH3COCH3在氮气气氛中，在一个500毫升Schlenk烧瓶中，放入CuSO4·5H2O(24.5克，98.1毫摩尔)和金属铜(12.6克，198毫摩尔)，加入200毫升用氮充洗的丙酮和75毫升用氮充洗的乙腈。反应混合物在氮气保护下回流1.5小时，然后在冰浴中冷却。有大量白色结晶固体形成。在2小时内滴加66.6克，即588毫摩尔的2-甲氧基-异丁基异腈(MIBI)。反应混合物温热至室温后搅拌12小时。过量的金属铜用Schlenk技术滤掉，从绿色的滤液中蒸出挥发性组分。用最少量(约200毫升)的丙酮(从B2O3中蒸出，经脱气)溶解黄绿色糖浆残渣，然后在剧烈搅动下滴加400毫升无水乙醚，沉淀出的近白色油性固体用中号Schlenk过滤器分离并在真空下干燥。粗产品在充氩手套箱中用最少量的热丙酮重结晶3次，得到白色晶态固体(15.0克，16.1毫摩尔)。1H NMR(CDCl3，270MH2)谱数据如下3.58(s，12H，CH2)，3.20(s，18H，OCH3)，2.12(s，3H，CH3COCH3)，1.24(s，36H，CH3)。C37.5H69N6O10.5SCu2元素分析的计算结果％C，48.37；％H，7.47；％N，9.03；％Cu，13.65.；其测定结果为％C，48.56；％H，7.43；％N，8.79；％Cu，13.4。
实例3-5硫酸三异腈亚铜和转移剂对[99mTc(MIBI)6]+产额的影响在10.0毫升容量瓶里，按表5所示量加入[Cu(MIBI)3]2[SO4]·0.5CH3COCH3和水合半胱氨酸氢氯化物，再加入0.27毫摩尔干露糖醇，0.17毫摩尔二水合柠檬酸钠和0.009毫摩尔二水合氯化亚锡，用氩搅拌的去离子水溶解，调节PH值并稀释至刻度。在三个药管中，各加入上述溶液1.0毫升，并将其置于26℃恒温水浴中。每管中加入如例1制备的1.0毫升Na99mTcO4(50毫居/毫升)溶液，测定反应15分钟、35分钟或40分钟时放射化学纯度的校正值。数据列于表5中。
表5[Cu(MIBI)3]2[SO4]水平和半胱氨酸水平对[99mTc(MIBI)6]+产额的影响
*MIBI指以[Cu(MIBI)3]2[SO4]形式存在的MIBI的摩尔浓度，由[Cu盐]×6计算得出。
结果表明，应用溶解性更好的硫酸盐[Cu(MIBI)3]2[SO4]，可得到更高浓度的[Cu(MIBI)3]+。反应15分钟，[99mTc(MIBI)6]+的产额显著高于用Iqbal等(U.S.pat.No.4,885,100)的技术得到的产额。事实上，反应15分钟的产额超过了用先前技术反应30分钟的产额。提高半胱氨酸水平，对产额提高也有好的效果。所以，在例5条件下，反应35分钟可得到产额为87％的[99mTc(MIBI)6]+。
实例6-7半胱氨酸烷基酯对[99mTc(MIBI)6]+产额的影响在10.0毫升的容量瓶中，按表6所示量加入[Cu(MIBI)3]2[SO4]·0.5CH3COCH3和半胱氨酸甲基酯氢氯化物(CME)或半胱氨酸乙酯氢氯化物(CEE)，再加入0.27毫摩尔的甘露糖醇、0.17毫摩尔的二水合柠檬酸钠和0.009毫摩尔的二水合氯化亚锡，用氩搅拌的去离子水溶解，调节PH值并稀释至刻度。在三个药管中，各加入上述溶液1.0毫升，并将其置于26℃恒温水浴中。每药管中加入如例1制备的1.0毫升Na99mTcO4(50毫居/毫升)溶液，监测反应15分钟和35分钟时的情况。数据列于表6中。
表6作为转移剂的半胱氨酸烷基酯对[99mTc(MIBI)6]+产额的影响
<p>*MIBI指以[Cu(MIBI)3]2[SO4]形式存在的MIBI的摩尔浓度，由[Cu盐]×6计算得出。
结果表明，用半胱氨酸烷基酯代替半胱氨酸作转移剂效果更好。产率提高主要是由于大大减少了99mTc胶体副产物的形成。用例7中优选的半胱氨酸甲基酯作转移剂，反应15分钟，可获得高达85％的产额。例6和例7中，反应35分钟，产额皆不低于90％。
实例8环糊精对[99mTc(MIBI)6+]产额的影响在10.0毫升容量瓶中，加入0.011毫摩尔[Cu(MIBI)3]2[SO4]·0.5CH3COCH3、0.022毫摩尔半胱氨酸甲酯氢氯化物，0.38毫摩尔γ环糊精，0.008毫摩尔二水合柠檬酸钠，0.008毫摩尔无水二氯化铬和0.009毫摩尔二水合氯化亚锡，用氩搅拌的去离子水溶解，调节PH值并稀释至刻度。在三个药管中，各加入上述溶液1.0毫升，并将其置于26℃恒温水浴中。每个管中加入如例1制备的Na99mTcO4-(50毫居/毫升)溶液，监测反应15分钟和35分钟时的情况。数据列于表7中。
表7γ环糊精对[99mTc(MIBI)6+]产额的影响
*MIBI指以[Cu(MIBI)3]2[SO4]形式存在的MIBI的摩尔浓度，由[Cu盐]×6计算得出。
这些数据表明，在反应混合物中加入γ环糊精效果更好。在这些反应条件下，只用数量少得多的[Cu(MIBI)3]2[SO4](0.001对0.01毫摩尔)和数量少得多的半胱氨酸甲酯(0.002对0.016毫摩尔)，反应15分钟和35分钟得到的产额就分别达78％和95％。这种效果是由于反应物的预组织作用对反应速率的影响。
本发明可能以其它具体形式体现而不失其主要精神和重要贡献。因此必须参考所附权利要求而不是前述的说明书作为本发明范围的指示。
权利要求
1.一种硫酸三异腈亚铜配合物。
2.权利要求1的硫酸三异腈亚铜配合物。其中的异腈配位体具有化学式CNR，这里，R是一个有1-30个碳原子的有机基团，可以是脂肪族的，也可以是芳香族的，可被多种带电或不带电的基团取代，芳香的R基团可包括苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基和二苯基，每一个可以任选地由卤素、羟基、硝基、1-15个碳原子的烷基，1-15个碳原子的烷基醚以及1-15个碳原子的烷基酯取代，脂肪族的R基可以包括烷基，最好含有1-20个碳原子，如甲基、乙基、正-丙基、异丙基、正-丁基、叔-丁基、异丁基、正-己基、2-乙基己基、十二烷基和十八烷酰基、链烯基、炔基或环烷基，每一个可以任选地由卤素、羟基、硝基、1-10个碳原子的烷基、1-10个碳原子的烷基醚和1-10个碳原子的烷基酯取代。
3.权利要求2的硫酸三异腈亚铜配合物，其中R是1-20个碳原子的烷基或芳基中的苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基和二苯基。
4.权利要求3中具有化学式(I)的硫酸三异腈亚铜配合物[Cu(CNR)3]2[SO4](I)其中R是有1-20个碳原子的烷基或具有式(II)或(IIA)的化学式 其中，A是一个直链或带支链的烷基，R1和R2各自独立地是一个直链或带支链的烷基或同是一个直链或带支链的烯基，条件是满足(a)式(II)中A和R1上的碳原子总数是4到6，进一步的条件是若碳原子总数为6，那么异腈基上的β碳原子是一个季碳原子，和(b)式(II)中的A和R1、R2上的碳原子总数是4到9。
5.权利要求4的硫酸三异腈亚铜配合物，其中，配合物在水中的溶解度超过3毫克/毫升。
6.权利要求5的硫酸三异腈亚铜配合物，其中，配合物在水中的溶解度至少100毫克/毫升。
7.权利要求4的硫酸三异腈亚铜配合物，它是硫酸三(1-异氰-2-甲氧基-2-甲基丙烷)亚铜。
8.一种制备硫酸三异腈亚铜配合物的方法，包括(a)使1当量的硫酸四乙腈亚铜和6当量的一种异腈配位体反应；和(b)分离一种固态硫酸三异腈亚铜配合物。
9.权利要求8的方法，其中，硫酸三异腈亚铜配合物是硫酸三(1-异氰-2-甲氧基-2-甲基丙烷)亚铜。
10.权利要求8的方法，进一步包括通过下列步骤在原位形成硫酸四乙腈亚铜(a)加热一种硫酸铜、过量的1当量铜粉和过量的8当量乙腈的混合物；(b)在约0℃下，使(a)步中的产物与6当量的异腈反应，定量产生[Cu(MIBI)3]2[SO4]。
11.权利要求10的方法，其中，硫酸三异腈亚铜配合物是硫酸三(1-异氰基-2-甲氧基-2-甲基丙烷)亚铜。
12.一种制备一种异腈配位体种放射性核素的配位化合物的方法，包括在一种溶剂中混合一种硫酸亚铜异腈配位体配合物和这种放射性核素，放射性核素置换铜从而生成这种配位化合物。
13.权利要求12的方法，其中，放射性核素是一种Tc、Ru、Co、Pt、Fe、Os、Ir、W、Re、Cr、Mo、Mn、Ni、Rh、Pd、Nb或Ta的放射性同位素。
14.权利要求13的方法，其中，放射性核素是Tc的一种放射性同位素。
15.权利要求14的方法，其中，放射性核素是Tc-99m。
16.权利要求12的方法，其中，异腈配位体具有化学式CNR，这里R是一个有1-30个碳原子的脂肪族或芳香族有机基团，可被多种带电或不带电的基团取代，芳香的R基可包括苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基和二苯基，每一个可以任选地由卤素、羟基、硝基、1-15个碳原子的烷基，1-15个碳原子的烷基醚以及1-15个碳原子的烷基酯取代，脂肪族的R基可以包括烷基，最好含有1-20个碳原子，如甲基、乙基、正-丙基、异丙基、正-丁基、叔-丁基、异丁基、正-己基、2-乙基己基、十二烷基和十八烷酰基、链烯基、炔基或环烷基，每一个可以任选地由卤素、羟基、硝基、1-10个碳原子的烷基，1-10个碳原子的烷基醚基和1-10个碳原子的烷基酯基取代。
17.权利要求16的方法，其中，R是1-20个碳原子的烷基或芳基中的苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基和二苯基。
18.权利要求12的方法，其中，硫酸亚铜异腈配位体配合物具有(I)化学式[Cu(CNR)3]2[SO4] (I)其中，R是具有1-20个碳原子的烷基或具有式(II)或(IIA)的化学式 其中，A是一个直链或带支链的烷基，R1和R2各自独立地是一个直链或带支链的烷基或合在一起是一个直链或带支链的烯基，条件是满足(a)式(II)中A和R1上的碳原子总数是4到6，进一步的条件是若碳原子总数为6，那么异腈基上的β碳原子是一个季碳原子，和(b)式(II)中的A和R1、R2上的碳原子总数是4到9。
19.权利要求18的方法，其中，配合物在水中的溶解度超过3毫克/毫升。
20.权利要求19的方法，其中，配合物在水中的溶解度超过100毫克/毫升。
21.权利要求18的方法，其中，硫酸亚铜的异腈配位体配合物是硫酸三(1-异氰-2-甲氧基-2-甲基丙烷)亚铜。
22.权利要求12的方法，还包括一种反应中的转移剂。
23.权利要求22的方法，其中，转移剂是半胱氨酸或它的一种盐。
24.权利要求23的方法，其中，转移剂是半胱氨酸烷基酯。
26.权利要求24的方法，其中，转移剂是半胱氨酸乙酯。
27.权利要求12的方法，还包括一种反应中的还原剂。
28.权利要求27的方法，其中，还原剂是一种亚锡盐，亚硫酸甲脒，连二亚硫酸钠，亚硫酸氢钠，羟胺或抗坏血酸。
29.权利要求28的方法，其中，亚锡盐是二水合氯化亚锡。
30.权利要求12的方法，还包括一种反应中的环糊精。
31.权利要求30的方法，其中，环糊精是γ环糊精。
32.权利要求12的方法，其中，硫酸亚铜的异腈配位体配合物和这种放射性核素在室温左右混合在水中或盐水中。
33.权利要求12的方法，其中的放射性核素异腈配位化合物合成产额在71％到95％左右。
34.用于制备一种放射性核素和一种异腈配位体配合物的一种无菌、不热解的药盒，它包括权利要求1中的硫酸三异腈亚铜配合物，一种转移剂和一种还原剂，这种还原剂能还原相应足够量的放射性核素以形成这种放射性核素与这种异腈配位体的配合物。
35.权利要求34中的药盒，其中，其中硫酸三异腈亚铜配合物的量约为0.1到100毫克，转移剂的量约为0.05到5毫克，还原剂的量约为0.005到5000毫克。
36.权利要求34中的药盒，其中各组分是冻干的或冰冻的，放射性核素是Tc-99m。
37.权利要求34中的药盒，其中转移剂是半胱氨酸或一种它的盐。
38.权利要求37中的药盒，其中转移剂是一种半胱氨酸烷基酯。
39.权利要求38中的药盒，其中半胱氨酸烷基酯是半胱氨酸甲酯。
40.权利要求38中的药盒，其中半胱氨酸烷基酯是半胱氨酸乙酯。
41.权利要求34中的药盒，其中还原剂是二水合氯化亚锡。
42.权利要求34中的药盒，还包括一种足够量的能促进这种放射性核素和这种异腈配位体形成配合物的环糊精。
43.权利要求42中的药盒，其中，环糊精是γ环糊精。
44.权利要求43中的药盒，其中，γ环糊精的量在1到100毫克左右。
全文摘要
硫酸三异腈亚铜配合物及其在放射性核素配位化合物如六(1-异腈基-2-甲氧基-2-甲基丙烷)合锝合成方法学研究中的应用。这种配合物用作放射性药物显影剂。
文档编号C07F15/06GK1131962SQ94193524
公开日1996年9月25日 申请日期1994年7月29日 优先权日1993年8月3日
发明者D·S·爱德华斯 申请人:杜邦麦克制药有限公司
技术领域：
本发明涉及制备放射性药物显影剂，尤其是制备Tc-99m异腈配合物的方法、化合物和制剂。
背景技术：
关于一些放射性核素的异腈配合物作为非常有用的放射性药物。Jones等在U.S.pat.No.4,452,774中已作过报道。报道中描述这种配合物用在心脏组织显影，肺中凝血及其它类型充血缺陷的探测，肺功能研究，肾排泄研究，骨髓及肝胆体系的显影中。然而，在实际应用中，这些含有简单碳氢化物异腈配位体的配合物，在人肺和肝中具有相当高的摄入，参见如Holman等J.Nucl.Med.25，1380(1984)。这种摄入会干扰心肌组织的显影。
应用Jones等人在U.S.pat.Nos.4,735,793和4,872,561中描述的异腈配合物，可部分地克服肺肝摄入问题，这些酯或胺类异腈配合物一般有较好的肺肝净空能力，可产生较早的或较高的显影对比。Bergstein和Subramanyan在U.S.patent No.4,988,827中 报道了一系列更好的醚取代的异腈配合物，这些醚取代的异腈配合物在体内实验中已被广泛评估。锝-99m(Tc-99m)的醚取代异腈配合物的临床评价已有报道，参见Kahn等人Circulation 79 1282-1293(1989)Iskandriam等人Amer.J.Cardiol.64，270-275(1989)；和Christian等人Circulation 83，1615-1620(1991)。
发展一个用于制备Tc-99m异腈配合物冻干药盒的商业生产流程，因异腈配位体的挥发性而变得很复杂。Carpenter，Jr等在U.S.pat.No.4,894,445中提出了解决这一问题的方法，用于合成非放射性金属如Cu、Mo、Pd、Co、Ni、Cr、Ag和Rh的异腈加合物。这些被选定的金属异腈加合物和一种放射性金属混合在一种合适的介质中时，这种金属会被放射性金属置换而生成期望的放射性药物。其中铜的配合物是二异腈菲咯啉和四异腈的配合物，许多这种加合物和期望的金属放射性核素(如Tc-99m)在升高温度下反应，比较迅速地生成放射性药物。然而，在医院里，这种加热的需要变得麻烦而不方便。
Iqbal等人在U.S.pat.No.4,885,100中报道了三异腈亚铜与选自BF4、PF6、ClO4、I、Br、Cl和CF3COO的一种阴离子形成的加合物。这些加合物与放射性核素如Tc-99m反应，在室温下比Carpenter，Jr等人描述的配合物能更迅速地制备出放射性药物。但是，Iqbal等人描述的技术在很短的时间内不能获得足够高产额的Tc-99m异腈配合物，因而在一个繁忙的医院里不适用。
所以，需要一种制备放射性核素配合物的方便、高效、成本低的试剂和方法。
发明概述本发明的一个方面是一种硫酸三异腈亚铜配合物，它在放射性核素异腈配合物的快速合成中非常有用，室温下能给出高的产额。
本发明的另一个方面是一种制备硫酸三异腈亚铜的方法，包括(a)一当量的硫酸四乙腈亚铜和六当量的异腈配位体反应；和(b)分离一种硫酸三异腈亚铜配合物固体。
本发明的第三个方面，是一种制备异腈配位体和一种放射性核素的配位化合物的方法，包括在一种溶剂中，硫酸亚铜的异腈配位体配合物和这种放射性核素反应，放射性核素置换铜，生成相应的配位化合物。
本发明的第四个方面，是一种用于制备一种放射性核素和一种异腈配位体的配合物的无菌，不热解的药盒，包括上述的硫酸三异腈亚铜配合物，一种转移剂和一种还原剂，这种还原剂能还原相应足够量的放射性核素以形成这种放射性核素与这种异腈配位体的配合物。
优选实施方案详述本发明的一个方面，是一种用于制备放射性药物诊断显影剂的硫酸三异腈亚铜配合物。一般来说，制备显影剂时，用硫酸三异腈亚铜配合物比用以前的配合物更方便、有效，且具有更高的产额。
本发明中的硫酸三异腈亚铜配合物能用任何异腈配位体制备。典型的异腈配位体包括那些通式为CNR的化合物，通式中R是一种含有1-30个碳原子的脂肪族或芳香族的、可以被多种带电或不带电的基团取代的有机基团。芳香族的R基可以包括苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基和二苯基，每一个可以任选地由卤素、羟基、硝基、1-15个碳原子的烷基，1-15个碳原子的烷基醚以及1-15个碳原子的烷基酯取代。脂肪族的R基可以包括烷基，最好含有1-20个碳原子，如甲基、乙基、正-丙基、异丙基、正-丁基、叔-丁基、异丁基、正-己基、2-乙基己基、十二烷基和十八烷酰基、链烯基、炔基或环烷基，每一个可以任选地由卤素、羟基、硝基、1-10个碳原子的烷基，1-10个碳原子的烷基醚和1-10个碳原子的烷基酯取代。合适的异腈配位体的例子可参见U.S.pat.Nos.4,452,774.4,872,561和4,988,827这里将其引入作为参考。
本发明中一种优选的三异腈亚铜硫酸盐，可用下列化学式(I)表示[Cu(CNR)3]2[SO4](I)这里，R是1-20个碳原子的烷基，或具有式(II)或(IIA)化学式 其中，A是一个直链或支链的烷基，R1和R2分别独立地是直链或支链的烷基或一起组成直链或带支链的烯基，条件是满足(1)化学式(II)中A和R1上的碳原子的和是4到6，进一步的条件是若碳原子总数为6，那么异腈基上的β碳原子是一个季碳原子，和(2)化学式(IIA)中的A和R1、R2中的碳原子之和是4到9。
最优选的硫酸盐是异腈配位体是甲氧基异丁基异腈(MIBI)的那种，即R是一个甲氧基异丁基基团。这种化合物，硫酸三(甲氧基异丁基异腈)亚铜，根据IUPAC规则，将其命名为硫酸三(1-异氰基-2-甲氧基-2-甲基丙烷)亚铜，在下文中用[Cu(MIBI)3]2[SO4]表示。
本发明中的硫酸三异腈亚铜配合物比Igbal等人在U.S.patentNo.4,885,100中公开的三异腈亚铜加合物有更好的水溶性。Igbal等给出的加合物含有一个选自BF4、PF6、ClO4、I、Br、Cl和CF3COO的阴离子，以阳离子或中性配合物形式存在，因阴离子的水溶性有限或在配合物中缺少电荷，其在水中的最大溶解度只有2-3毫克/毫升。相比之下，本发明中的硫酸配合物的水溶性超过2-3毫克/毫升，尤其是在[Cu(MIBI)3]2[SO4]情况下，优选超过100毫克/毫升。
本发明另一个方面是上面描述的制备硫酸三异腈亚铜配合物的方法。这种硫酸配合物可通过硫酸四乙腈亚铜，即[Cu(CH3CN)4]2[SO4]中的乙腈分子与化学式CNR中的异腈配位体交换而合成，这里R的定义如上所述。2[SO4]可通过加热硫酸铜，过量的一当量铜粉和过量的八当量乙腈的混合物，由原位制备。在合适的有机溶剂如丙酮、乙腈、二氯甲烷或氯仿中，在0℃左右向一当量的[Cu(CH3CN)4]2[SO4]中加入六当量的异腈配位体，可定量生产出[Cu(CNR)3]2[SO4]。反应方程1和2总结了这些反应步骤。
(1)(2)硫酸三异腈亚铜配合物的粗产品，是通过过滤反应后的溶液，蒸出挥发物，和在丙酮中加入乙醚使之沉淀而分离得到的。产品接着从热的丙酮中重结晶出来。
本发明的另一个方面是制备放射性核素异腈配位化合物的方法。该放射性核素是Tc、Ru、Co、Pt、Fe、Os、Ir、W、Re、Cr、Mo、Mn、Ni、Rh、Pd、Nb或Ta中的一种放射性同位素。优选的放射性核素是Tc-99m。这种放射性标记的异腈配合物是通过在一种溶剂中混合一种铜的异腈配合物和一种放射性核素，使放射性核素置换铜而制得的。典型的溶剂包括水、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇、1-丙醇或2-丙醇、丙酮或乙腈。优选的溶剂是水或盐水。反应温度可从室温到回流温度甚至更高，最好是在室温左右进行反应。放射性标记的异腈配合物是同标记的(isolable)，在较短的反应时间内就能得到较高的产额。
制备锝(Tc-99m)的异腈配合物时，最好是混合适量的硫酸三异腈亚铜，适量的转移剂和适量的还原剂(在水介质中能还原高锝酸盐(99mTcO4-))，每种物质有足够的量，以形成放射性标记的异腈配合物。这些化合物的加入次序不论如何都行。有时候，可在加入高锝酸盐之前加入一份足量的环糊精，可促进放射性标记的异腈配合物的形成。同样，有时候可以加入一种药物学上允许的缓冲剂，如柠檬酸盐、磷酸盐或一种冻干助剂如麦芽酚、麦芽糖或二者。以下配方较好，硫酸三乙腈亚铜的量从约0.1毫克到约100毫克，转移剂的量从约0.05毫克到约5毫克，还原剂的量从约5微克到约5毫克，任选的糊精的量从约1毫克到约100毫克，任选的缓冲剂的量从约0.1毫克到约25毫克，任一种冻干助剂的量从重量比的百分之一到百分之十。
较好的转移剂为并胱氨酸的氢氯化物或其盐，半胱氨酸的烷基酯如半胱氨酸甲基酯(CME)和半胱氨酸乙基酯(CEE)也较好，CME最好。
本发明中用到的一些异腈配位体可作为还原剂，省去了另加还原剂的必要。需要的时候或想提高反应速率的时候，要另加还原剂。典型的还原剂有亚锡盐如二水合氯化亚锡、亚硫酸甲脒、连二亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、羟胺、抗坏血酸等等。
可被用于标记反应的一种典型的环糊精是γ环糊精。环糊精被认为通过将反应物预组织到它们的疏水腔或袋中，进而加快反应速率而起作用的。
根据所用的特定试剂和反应条件，反应一般在大约1分钟到大约2小时内完成。应用本发明的方法制备的放射性核素异腈配位化合物的产额，在26℃下反应15分钟，约为71％到85％，反应35分钟，约为87％到95％。反应15分钟获得的产额超过了用Iqbal等的技术(U.S.pat.No.4,885,100)反应30分钟的最好产额。
例如，当在温室下，适量的[Cu(MIBI)3]2[SO4]、半胱氨酸氢氯化物(作为转移剂)、还原剂二水合氯化亚锡和99mTcO4-反应时，反应15分钟，99mTc(MIBI)6+的产额为71％到76％，反应35分钟时，为87％。
当用一种半胱氨酸酯作为转移剂时，可获得更高产额的Tc-99m异腈配合物。例如，室温下，适量的[Cu(MIBI)3]2[SO4]、半胱氨酸乙酯氢氯化物、二水合氯化亚锡和99mTcO4-反应时，反应15分钟，99mTc(MIBI)6+的产额约为74％，反应35分钟，约为90％。室温下，适量的[Cu(MIBI)3]2[SO4]、半胱氨甲酯氢氯化物、二水合氯化亚锡和99mTcO4-反应时，反应15分钟，99mTc(MIBI)6+的产额约为85％，反应35分钟，约为91％。室温下，当γ环糊精引入到适量[Cu(MIBI)3]2[SO4]、半胱氨甲酯氢氯化物、二水合氯化亚锡的混合物中，并与99mTcO4-反应时，反应15分钟，99mTc(MIBI)6+的产额约为78％，反应35分钟，约为95％。
本发明中制备放射性核素和异腈配位体配合物的药盒是无菌、不热解的，它包括一种硫酸三异腈亚铜配合物、一种转移剂和一种还原剂。还原剂用以还原相当足量的放射性核素以形成放射性核素与异腈配位体的配合物。有时候，药盒中可含有一种环糊精、一种缓冲剂、一种冻干助剂或它们的组合。较好的药盒含约0.1毫克到约100毫克的硫酸三异腈亚铜配合物、约0.05毫克到约5毫克的转移剂、约0.005毫克到约5000毫克的还原剂和任选约1毫克到100毫克环糊精、0.1毫克到25毫克缓冲剂、或重量1％到10％的冻干助剂。如果可能，将药盒的内容物冻干更好，这便于贮存；如无条件冻干，这些药盒可在冰冻条件下贮存。药盒中的这些组分最好放在封口、不热解的无菌容器中。
下面，通过一些个别的、非限定性的实例，对本发明作一个详细的描述。
实例分析方法用高压液相色谱(HPLC)和薄层色谱(TLC)确定Tc-99m标记产物的放射化学纯度(RCP)。放射化学纯度反映放射性核素异腈配合物的百分产额。
下面描述的标记反应混合物部分用Whatman C18逆相薄层色谱盘进行色谱分析，用40％乙腈、30％甲醇、20％0.5M乙酸铵和10％四氢呋喃溶剂体系展开。在此体系中，由高锝酸盐和放射性核素异腈配合物产生的99mTc物种与标记反应的副产品胶体物质分开。放射分析高压液相色谱在μBondapak C18(4.6mm×250mm)柱上进行(水合物)。该色谱柱以每分钟1.5毫升流速洗脱，以线性梯度变化从100％溶剂A(700∶300∶1的水∶乙腈∶三氟乙酸)到100％溶剂B(100∶900∶1，水∶乙腈∶三氟乙酸)，以100％溶剂B持续洗脱1分钟后再转回100％溶剂A。下面例子中的放射化学纯度、胺体和校正的放射化学纯度数据以百分数报告。校正的放射化学纯度数据是由两个高压液相色谱值的平均值确定的，而每一个高压液相色谱值又是经过三个由薄层色谱得到的胶体值的平均值校正的，即校正的放射化学纯度百分数等于[(100-％胶体(用薄层色谱))/100](％放射化学纯度(用高压液相色谱))。
实例1U.S Pat.No.4,885,100描述的技术的多变参量分析经验表明，在一个繁忙医院的实际应用中，Igbal等人在U.S.patent No.4,885,100中描述的技术不能在短时间内提供足够高产量的Tc-99m异腈配合物。根据一个广泛的多变参量分析，已经确定，用Igbal等人的技术生产Tc-99m异腈配合物[99mTc(MIBI)6]+，反应时间为10分钟和30分钟时，最大产额分别为30％和68％。
本研究是用一种市售软件包RSDiscover(Bolt Beranek &Newman，Cambridge，MA)统计设计的。应用了一种5因子、32实验面心立方设计。表1列出了各个因子如[Cu(MIBI)3][BF4]水平、二水合氯化亚锡水平、水合半胱氨酸氢氯化物水平、甘露糖醇水平以及PH值。二水合柠檬酸钠缓冲剂的组成固定。每一因子选择的三个水平为[Cu(MIBI)3][BF4]0.5，1.25和2.0毫克/药管；氯化亚锡10，105和200微克/药管；半胱氨酸3，7.5和12毫克/药管；甘露糖醇5，15和25毫克/药管，PH值3，4.5和6。按表1中列出量的各组分，甘露糖醇、水合半胱氨酸氢氯化物、[Cu(MIBI)3][BF4]、二水合氯化亚锡与定量的二水合柠檬酸钠用氩喷射的去离子水溶解在10.0毫升的容量瓶中，调节PH值并稀释至刻度。向置于26℃恒温水浴中的三个药管中，各加入1.0毫升上述溶液，再各加入1.0毫升含盐1.8％(Wt.)的Na99mTcO4-溶液(50毫居/毫升，从99Mo/99mTc放射性核素发生器中获得)。应用上面描述的薄层色谱法和高压液相色谱法测定10分钟和30分钟后产物[99mTc(MIBI)6]+的产额。两个药管同时用薄层色谱法和高压液相色谱法分析，另一支管只用薄层色谱法分析。数据列于表2。
表1响应表面研究中各组分水平
>>表2响应表面研究数据<
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校正的[99mTc(MIBI)6]+放射化学纯度(％)数据作为响应用于实验设计中。然后，数据用RSDiscover模型化。表3和表4显示了10分钟[99mTc(MIBI)6]+产额模型和30分钟[99mTc(MIBI)6]+产额模型的偏差分析结果。表3和表4中，M表示甘露糖醇，CY表示半胱氨酸，MI表示[Cu(MIBI)3][BF4]，T表示SnCl2·2H2O，P表示PH值。
表3反应10分钟放射化学纯度方差分析的最小二乘分量
均方根误差＝0.8491校正的均方根误差＝0.7538
表4反应30分钟放射化学纯度方差分析的最小二乘分量
均方根误差＝0.8780校正的均方根误差＝0.7898
偏差分析表表明可为10分钟时[99mTc(MIBI)6]+产额数据建立模型，用以解释数据变化中的75％。也可为30分钟时[99mTc(MIBI)6]+产额数据建立一个相似的模型，用以解释数据变化中的79％。
根据这些模型，应用Iqbal等人在U.S.pat.No.4,885,100中公开的方法和试剂，反应10分钟和30分钟时，[99mTc(MIBI)6]+产额的最大期望值分别为31％和75％。在达到最大期望值时，5个因子的值分别为，[Cu(MIBI)3][BF4]1.9毫克，SnCl2·2H2O 192微克，PH6，干露糖醇5毫克，半胱氨酸3毫克。以上配方用实验验证，分别得到反应10分钟和30分钟时，30％和68％的产额值。观测到的产额值稍低于预期的产额值，但在预期值的标准偏差之内。
实例2合成[Cu(MIBI)3]2[BF4]·0.5CH3COCH3在氮气气氛中，在一个500毫升Schlenk烧瓶中，放入CuSO4·5H2O(24.5克，98.1毫摩尔)和金属铜(12.6克，198毫摩尔)，加入200毫升用氮充洗的丙酮和75毫升用氮充洗的乙腈。反应混合物在氮气保护下回流1.5小时，然后在冰浴中冷却。有大量白色结晶固体形成。在2小时内滴加66.6克，即588毫摩尔的2-甲氧基-异丁基异腈(MIBI)。反应混合物温热至室温后搅拌12小时。过量的金属铜用Schlenk技术滤掉，从绿色的滤液中蒸出挥发性组分。用最少量(约200毫升)的丙酮(从B2O3中蒸出，经脱气)溶解黄绿色糖浆残渣，然后在剧烈搅动下滴加400毫升无水乙醚，沉淀出的近白色油性固体用中号Schlenk过滤器分离并在真空下干燥。粗产品在充氩手套箱中用最少量的热丙酮重结晶3次，得到白色晶态固体(15.0克，16.1毫摩尔)。1H NMR(CDCl3，270MH2)谱数据如下3.58(s，12H，CH2)，3.20(s，18H，OCH3)，2.12(s，3H，CH3COCH3)，1.24(s，36H，CH3)。C37.5H69N6O10.5SCu2元素分析的计算结果％C，48.37；％H，7.47；％N，9.03；％Cu，13.65.；其测定结果为％C，48.56；％H，7.43；％N，8.79；％Cu，13.4。
实例3-5硫酸三异腈亚铜和转移剂对[99mTc(MIBI)6]+产额的影响在10.0毫升容量瓶里，按表5所示量加入[Cu(MIBI)3]2[SO4]·0.5CH3COCH3和水合半胱氨酸氢氯化物，再加入0.27毫摩尔干露糖醇，0.17毫摩尔二水合柠檬酸钠和0.009毫摩尔二水合氯化亚锡，用氩搅拌的去离子水溶解，调节PH值并稀释至刻度。在三个药管中，各加入上述溶液1.0毫升，并将其置于26℃恒温水浴中。每管中加入如例1制备的1.0毫升Na99mTcO4(50毫居/毫升)溶液，测定反应15分钟、35分钟或40分钟时放射化学纯度的校正值。数据列于表5中。
表5[Cu(MIBI)3]2[SO4]水平和半胱氨酸水平对[99mTc(MIBI)6]+产额的影响
*MIBI指以[Cu(MIBI)3]2[SO4]形式存在的MIBI的摩尔浓度，由[Cu盐]×6计算得出。
结果表明，应用溶解性更好的硫酸盐[Cu(MIBI)3]2[SO4]，可得到更高浓度的[Cu(MIBI)3]+。反应15分钟，[99mTc(MIBI)6]+的产额显著高于用Iqbal等(U.S.pat.No.4,885,100)的技术得到的产额。事实上，反应15分钟的产额超过了用先前技术反应30分钟的产额。提高半胱氨酸水平，对产额提高也有好的效果。所以，在例5条件下，反应35分钟可得到产额为87％的[99mTc(MIBI)6]+。
实例6-7半胱氨酸烷基酯对[99mTc(MIBI)6]+产额的影响在10.0毫升的容量瓶中，按表6所示量加入[Cu(MIBI)3]2[SO4]·0.5CH3COCH3和半胱氨酸甲基酯氢氯化物(CME)或半胱氨酸乙酯氢氯化物(CEE)，再加入0.27毫摩尔的甘露糖醇、0.17毫摩尔的二水合柠檬酸钠和0.009毫摩尔的二水合氯化亚锡，用氩搅拌的去离子水溶解，调节PH值并稀释至刻度。在三个药管中，各加入上述溶液1.0毫升，并将其置于26℃恒温水浴中。每药管中加入如例1制备的1.0毫升Na99mTcO4(50毫居/毫升)溶液，监测反应15分钟和35分钟时的情况。数据列于表6中。
表6作为转移剂的半胱氨酸烷基酯对[99mTc(MIBI)6]+产额的影响
<p>*MIBI指以[Cu(MIBI)3]2[SO4]形式存在的MIBI的摩尔浓度，由[Cu盐]×6计算得出。
结果表明，用半胱氨酸烷基酯代替半胱氨酸作转移剂效果更好。产率提高主要是由于大大减少了99mTc胶体副产物的形成。用例7中优选的半胱氨酸甲基酯作转移剂，反应15分钟，可获得高达85％的产额。例6和例7中，反应35分钟，产额皆不低于90％。
实例8环糊精对[99mTc(MIBI)6+]产额的影响在10.0毫升容量瓶中，加入0.011毫摩尔[Cu(MIBI)3]2[SO4]·0.5CH3COCH3、0.022毫摩尔半胱氨酸甲酯氢氯化物，0.38毫摩尔γ环糊精，0.008毫摩尔二水合柠檬酸钠，0.008毫摩尔无水二氯化铬和0.009毫摩尔二水合氯化亚锡，用氩搅拌的去离子水溶解，调节PH值并稀释至刻度。在三个药管中，各加入上述溶液1.0毫升，并将其置于26℃恒温水浴中。每个管中加入如例1制备的Na99mTcO4-(50毫居/毫升)溶液，监测反应15分钟和35分钟时的情况。数据列于表7中。
表7γ环糊精对[99mTc(MIBI)6+]产额的影响
*MIBI指以[Cu(MIBI)3]2[SO4]形式存在的MIBI的摩尔浓度，由[Cu盐]×6计算得出。
这些数据表明，在反应混合物中加入γ环糊精效果更好。在这些反应条件下，只用数量少得多的[Cu(MIBI)3]2[SO4](0.001对0.01毫摩尔)和数量少得多的半胱氨酸甲酯(0.002对0.016毫摩尔)，反应15分钟和35分钟得到的产额就分别达78％和95％。这种效果是由于反应物的预组织作用对反应速率的影响。
本发明可能以其它具体形式体现而不失其主要精神和重要贡献。因此必须参考所附权利要求而不是前述的说明书作为本发明范围的指示。
权利要求
1.一种硫酸三异腈亚铜配合物。
2.权利要求1的硫酸三异腈亚铜配合物。其中的异腈配位体具有化学式CNR，这里，R是一个有1-30个碳原子的有机基团，可以是脂肪族的，也可以是芳香族的，可被多种带电或不带电的基团取代，芳香的R基团可包括苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基和二苯基，每一个可以任选地由卤素、羟基、硝基、1-15个碳原子的烷基，1-15个碳原子的烷基醚以及1-15个碳原子的烷基酯取代，脂肪族的R基可以包括烷基，最好含有1-20个碳原子，如甲基、乙基、正-丙基、异丙基、正-丁基、叔-丁基、异丁基、正-己基、2-乙基己基、十二烷基和十八烷酰基、链烯基、炔基或环烷基，每一个可以任选地由卤素、羟基、硝基、1-10个碳原子的烷基、1-10个碳原子的烷基醚和1-10个碳原子的烷基酯取代。
3.权利要求2的硫酸三异腈亚铜配合物，其中R是1-20个碳原子的烷基或芳基中的苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基和二苯基。
4.权利要求3中具有化学式(I)的硫酸三异腈亚铜配合物[Cu(CNR)3]2[SO4](I)其中R是有1-20个碳原子的烷基或具有式(II)或(IIA)的化学式 其中，A是一个直链或带支链的烷基，R1和R2各自独立地是一个直链或带支链的烷基或同是一个直链或带支链的烯基，条件是满足(a)式(II)中A和R1上的碳原子总数是4到6，进一步的条件是若碳原子总数为6，那么异腈基上的β碳原子是一个季碳原子，和(b)式(II)中的A和R1、R2上的碳原子总数是4到9。
5.权利要求4的硫酸三异腈亚铜配合物，其中，配合物在水中的溶解度超过3毫克/毫升。
6.权利要求5的硫酸三异腈亚铜配合物，其中，配合物在水中的溶解度至少100毫克/毫升。
7.权利要求4的硫酸三异腈亚铜配合物，它是硫酸三(1-异氰-2-甲氧基-2-甲基丙烷)亚铜。
8.一种制备硫酸三异腈亚铜配合物的方法，包括(a)使1当量的硫酸四乙腈亚铜和6当量的一种异腈配位体反应；和(b)分离一种固态硫酸三异腈亚铜配合物。
9.权利要求8的方法，其中，硫酸三异腈亚铜配合物是硫酸三(1-异氰-2-甲氧基-2-甲基丙烷)亚铜。
10.权利要求8的方法，进一步包括通过下列步骤在原位形成硫酸四乙腈亚铜(a)加热一种硫酸铜、过量的1当量铜粉和过量的8当量乙腈的混合物；(b)在约0℃下，使(a)步中的产物与6当量的异腈反应，定量产生[Cu(MIBI)3]2[SO4]。
11.权利要求10的方法，其中，硫酸三异腈亚铜配合物是硫酸三(1-异氰基-2-甲氧基-2-甲基丙烷)亚铜。
12.一种制备一种异腈配位体种放射性核素的配位化合物的方法，包括在一种溶剂中混合一种硫酸亚铜异腈配位体配合物和这种放射性核素，放射性核素置换铜从而生成这种配位化合物。
13.权利要求12的方法，其中，放射性核素是一种Tc、Ru、Co、Pt、Fe、Os、Ir、W、Re、Cr、Mo、Mn、Ni、Rh、Pd、Nb或Ta的放射性同位素。
14.权利要求13的方法，其中，放射性核素是Tc的一种放射性同位素。
15.权利要求14的方法，其中，放射性核素是Tc-99m。
16.权利要求12的方法，其中，异腈配位体具有化学式CNR，这里R是一个有1-30个碳原子的脂肪族或芳香族有机基团，可被多种带电或不带电的基团取代，芳香的R基可包括苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基和二苯基，每一个可以任选地由卤素、羟基、硝基、1-15个碳原子的烷基，1-15个碳原子的烷基醚以及1-15个碳原子的烷基酯取代，脂肪族的R基可以包括烷基，最好含有1-20个碳原子，如甲基、乙基、正-丙基、异丙基、正-丁基、叔-丁基、异丁基、正-己基、2-乙基己基、十二烷基和十八烷酰基、链烯基、炔基或环烷基，每一个可以任选地由卤素、羟基、硝基、1-10个碳原子的烷基，1-10个碳原子的烷基醚基和1-10个碳原子的烷基酯基取代。
17.权利要求16的方法，其中，R是1-20个碳原子的烷基或芳基中的苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基和二苯基。
18.权利要求12的方法，其中，硫酸亚铜异腈配位体配合物具有(I)化学式[Cu(CNR)3]2[SO4] (I)其中，R是具有1-20个碳原子的烷基或具有式(II)或(IIA)的化学式 其中，A是一个直链或带支链的烷基，R1和R2各自独立地是一个直链或带支链的烷基或合在一起是一个直链或带支链的烯基，条件是满足(a)式(II)中A和R1上的碳原子总数是4到6，进一步的条件是若碳原子总数为6，那么异腈基上的β碳原子是一个季碳原子，和(b)式(II)中的A和R1、R2上的碳原子总数是4到9。
19.权利要求18的方法，其中，配合物在水中的溶解度超过3毫克/毫升。
20.权利要求19的方法，其中，配合物在水中的溶解度超过100毫克/毫升。
21.权利要求18的方法，其中，硫酸亚铜的异腈配位体配合物是硫酸三(1-异氰-2-甲氧基-2-甲基丙烷)亚铜。
22.权利要求12的方法，还包括一种反应中的转移剂。
23.权利要求22的方法，其中，转移剂是半胱氨酸或它的一种盐。
24.权利要求23的方法，其中，转移剂是半胱氨酸烷基酯。
26.权利要求24的方法，其中，转移剂是半胱氨酸乙酯。
27.权利要求12的方法，还包括一种反应中的还原剂。
28.权利要求27的方法，其中，还原剂是一种亚锡盐，亚硫酸甲脒，连二亚硫酸钠，亚硫酸氢钠，羟胺或抗坏血酸。
29.权利要求28的方法，其中，亚锡盐是二水合氯化亚锡。
30.权利要求12的方法，还包括一种反应中的环糊精。
31.权利要求30的方法，其中，环糊精是γ环糊精。
32.权利要求12的方法，其中，硫酸亚铜的异腈配位体配合物和这种放射性核素在室温左右混合在水中或盐水中。
33.权利要求12的方法，其中的放射性核素异腈配位化合物合成产额在71％到95％左右。
34.用于制备一种放射性核素和一种异腈配位体配合物的一种无菌、不热解的药盒，它包括权利要求1中的硫酸三异腈亚铜配合物，一种转移剂和一种还原剂，这种还原剂能还原相应足够量的放射性核素以形成这种放射性核素与这种异腈配位体的配合物。
35.权利要求34中的药盒，其中，其中硫酸三异腈亚铜配合物的量约为0.1到100毫克，转移剂的量约为0.05到5毫克，还原剂的量约为0.005到5000毫克。
36.权利要求34中的药盒，其中各组分是冻干的或冰冻的，放射性核素是Tc-99m。
37.权利要求34中的药盒，其中转移剂是半胱氨酸或一种它的盐。
38.权利要求37中的药盒，其中转移剂是一种半胱氨酸烷基酯。
39.权利要求38中的药盒，其中半胱氨酸烷基酯是半胱氨酸甲酯。
40.权利要求38中的药盒，其中半胱氨酸烷基酯是半胱氨酸乙酯。
41.权利要求34中的药盒，其中还原剂是二水合氯化亚锡。
42.权利要求34中的药盒，还包括一种足够量的能促进这种放射性核素和这种异腈配位体形成配合物的环糊精。
43.权利要求42中的药盒，其中，环糊精是γ环糊精。
44.权利要求43中的药盒，其中，γ环糊精的量在1到100毫克左右。
全文摘要
硫酸三异腈亚铜配合物及其在放射性核素配位化合物如六(1-异腈基-2-甲氧基-2-甲基丙烷)合锝合成方法学研究中的应用。这种配合物用作放射性药物显影剂。
文档编号C07F15/06GK1131962SQ94193524
公开日1996年9月25日 申请日期1994年7月29日 优先权日1993年8月3日
发明者D·S·爱德华斯 申请人:杜邦麦克制药有限公司
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