專利名稱：配位體及其帶有锝-99m的陽離子配合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用作人體器官造影劑的锝-99m(Tc-99m)陽離子配合物及用于制造這類配合物的雙官能團配位體。
放射性藥物可用作診斷劑或治療劑主要是由于其組成中的放射性核素的物理性能，而不是由于它有任何藥物作用而使用的。大多數(shù)臨床使用中，這類藥物主要是用作攜帶γ放射核素的診斷劑，這種診斷劑由于其配價配位體的物理或代謝性能而在靜脈注射后定位于特定的器官中，由此所得的影像反映了器官的結構或功能，而這些影像則由探測放射性分子放射出的電離輻射分布的γ照像機攝制。目前用于臨床診斷核藥物中的常用同位素是可代謝的锝-99m(t1/26小時)。
通式為R2Q(CH2)nQR2(其中Q可以是磷或砷，n是2或3)的中性二齒配位體可形成良好穩(wěn)定性的帶有99锝和99m锝〔1〕的陽離子配合物，這一點是公認的。包括US4481184，US4387087、US4489054、US4374821、US4451450和US4526776在內的許多專利都介紹了各種類型的配價原子為磷或砷的帶有起主要作用的烷基和/或芳基取代基的配位體。
DE1917884描述了用作催化劑的化合物(CH3OCH2CH2)2P-CH2CH2-P(CH2OCH3)2。
1987年10月6日提交的8723438號英國專利申請涉及了磷或砷的含有醚鍵的中性二齒供體配位體及包含這類配位體的Tc-99陽離子配合物。并指出這些配合物顯示出了可使其成為優(yōu)良人體器官造影劑，特別是心臟造影劑，與不含醚鍵的配合物相比具有令人驚奇的性能。本發(fā)明涉及在此一般領域中的一種特殊類型的配位體及其與Tc-99m生成的配合物。
首先，本發(fā)明提供了一種通式為Y2QZQY2的配位體，其中每個Q是磷或砷;Z是-CC-、-CCC-或-COC-鍵或可由C1-C4烷基或烷氧基烷基或螺環(huán)醚取代的鄰亞苯基;基團Y可以是相同的或不同的，并且每個是飽和烴或飽和氟代烴(含有2至8個碳原子及1至3個醚氧原子)，條件是四個Y基團總共含有至少13個碳原子。最好每個Y基團具有如下通式
這里l是0或1，m是1至6，條件是(l+m)是1至6n是1至3當l是0，R3是-C2H5或i-C3H7或-CH2-CHxF3-x(其中x是0至2)或當l是1，R1和/或R2是-CH3或H，R3是-CH3或-C2H5，最好l是0，m是1至3，n是1，R3是-C2H5，一個優(yōu)選的實施例是后面被稱作P53的配位體，其中Q是磷、Z是-C2H4-，每個Y是-C2H4OC2H5，這樣，其結構式為
在其它優(yōu)選配位體中-每個Y基團包括一個C和O原子的5-或6-元環(huán)，可任選地帶有一個C1-C3的間隔基團。
-每個Y基團的通式為
其中m是1至6，l是0或1，但(l+m)是1至6，R4是C1至C3的烷基或氟代烷基。
-Q是磷，并且與每個Q相接的兩個Y基團是不同的，它們選自下列通式
其中，m是1至3，R5是C1至C4的烷基或氟代烷基。
配位體最好是關于Z對稱的，在所有情況中，四組連在磷原子上的側基都含有醚氧原子。
這些配位體可采用前述英國專利申請8723438號所描述的方法制造。通式為Y2QZQY2(其中所有的Y基團是同樣的)的配位體可通過將一摩爾的已知雙(二膦基)-乙烷化合物與四摩爾適當通式的含有乙烯不飽和基團的醚反應而制得。對稱配位體(其中Y基團是不同的)可由已知的通式為Y(H)QZQ(H)Y的化合物與烷基鋰反應，然后將反應產物與通式為YX的化合物(其中X是離去基團，例如鹵素或甲苯磺酸酯)反應而制得。
Tc-99m的陽離子配合物可采用本領域已知的方法制造，例如-〔TcO2L2〕+A-型配合物可采用美國專利4374821號描述的方法制造。
-〔TcL3〕+A-型配合物可采用美國專利4481184號描述的方法制造。
-〔TcCl2L2〕+型配合物可采用美國專利4387087號和4489054號描述的方法制造。
特別是該配位體非常容易標記，以形成一步Tc-99m配合物的室溫合成。一旦形成，該配合物在水介質(以此形式適于服藥)中是穩(wěn)定的。那些已經制出的并顯示良好性能的可用作心臟造影劑的配合物包括具有下列通式的配合物(99mTc簡寫為Tc)a)〔TcL2O2)+，其中L是配位體P53，b)〔TcCl2L2〕+，其中L是配位體P53。
本發(fā)明包括這樣的配合物，它們可按下述實施例所述方法制造，并且可以有或者也可以沒有這些通式。
盡管本發(fā)明涉及的是結果而不是原理，但申請人提供了一種作為機理的可能解釋。通常對于相似結構的化合物，親油性和與蛋白質的結合是有關系的，高親油性化合物比低親油性化合物與蛋白質結合的更強。對于99mTc陽離來說，與蛋白質很強結合的結果是它們在循環(huán)中停留更長的時間，以致于在注射后適于造影時，心肌的影像由于血流的放射性而變得模糊了。對于更高親油性陽離子來說，通常觀察到的另外一個趨向是它們通過肝膽管系統(tǒng)時，清潔的較慢，以致于心臟影像由于肝放射性而破壞。
實質上增加99mTc配合物的親水性具有所希望的減少與蛋白結合的效果，但是這也減少了心臟的吸收能力。然而，似乎有這樣一個居中的親油性范圍，在此范圍內，心臟吸收能力仍保持，而與蛋白質的結合沒有了或是被充分消弱了，這樣血液迅速清潔了。這可由參考前述的配合物進行說明。對于TcL2O+2(L＝P53)，TcO+2核(每分子2個)的各完全極化的氧與配位體的8個乙氧基醚官能團結合，能夠得到所希望的高心臟吸收及低的蛋白質結合。相反，一種型式(a)的配合物，由于配位體是P53的異構體，即每個Y基團是-C3H6OCH3(化合物2)，因而具有低心臟吸收和實質上較高的親水性，這可由較高的尿排出說明。
似乎這里存在這樣一個對極性起作用的順序TcO＞MeO＞EtO。通過對上述這些基礎的了解，根據(jù)加入氧取代基的親水性效果可平衡掉分子中烴的親油性效果，因而取得所需的親油性/親水性平衡是可能的。
下面的例子進一步說明本發(fā)明。
實施例1配位體合成(EtOC2H4)2P-C2H4-P(C2H4OEt)2(P53，化合物1)所有的反應及操作是在真空或無氧的氮氣環(huán)境下完成的。溶劑在使用前被干燥，并用氮氣清洗脫氣。α-偶氮-異丁腈(AIBN)和乙基乙烯基醚分別由BDH和Aldrich獲得。根據(jù)文獻(1)制造雙(二膦基)-乙烷。
1H和31P〔1H〕核磁共振譜可由Jeo1270MHz機器測得。試樣溶解在CDCL3中。1H核磁共振采用內參照TMS，31P〔1H〕采用外參照H3PO4。
反應方案費歇爾(Fischer)壓力容器上裝有聚四氟乙烯攪拌棒，并裝入乙基乙烯基醚(5cm3，52.3mmol).雙(二膦基)乙烷(1cm3，10m mol)。和α-偶氮-異丁腈(0.1g，0.61m mol)。然后，攪拌反應混合物并將其加熱到75°保持16小時。冷卻至室溫后，將粘性液體移至50cm3的園底燒瓶中，在真空下加熱以除去揮發(fā)性物質。所得的非揮發(fā)性的物質經nmr檢驗證明是純的，產率3.0g，80%。1H核磁共振(CDCl3)(ppm)集合排布1.1212H三重峰中的雙峰J＝1.16Hz，7.15HzOCH2CH31.51 4H 很寬的多重峰，PC2H4P1.78H很寬的三重峰，J＝7.4HzPCH2CH2OEt3.48H四重峰中的雙峰，J＝1.16Hz，7.15HzOCH2CH33.498H很寬的多重峰PCH2CH2OEt31P〔1H〕核磁共振 δ＝-33.17ppm同樣制備化合物2至38，并用1H和31P核磁共振表征它們的特性(見表1)。所需的不飽和醚前體或者是商業(yè)化的或者是如文獻所述的化合物。乙烯基醚的制備參照參考文獻2。最適用的合成方法是用KOH對相應的β-鹵醚進行消除反應(參考文獻3)和進行乙烯基交換(參考文獻4)。烯丙醚可以采用相轉移法(參考文獻5、6)很容易地制備。
參考文獻1，InorganicSynthesis，Vol14，10。
2.P.Fischer的“TheChemistryofEtherS，CrownEthers，HydroxCompoundsandtheirSulphurAnalogues”Part2(1980)，S.Patai(Ed.)，P761。
3.R.E.IrelandandD.Habich，Chem.Ber.，114，1418(1981)。
4.W.H.WatanabeandL.E.Conlon，J.Am.Chem.Soc.，79，2828(1957)。
5.A.Merz，Ang.Chem.Int.Ed.Engl.，12，846(1973)。
6.B.Boutevinetal.，J.FluorineChem.，35，399(1987)。
實施例2〔TcO2L2〕+锝V二膦二氧代配合物
原料鹽水＝3.5ml“P53”＝10μl
99mTcO4(-)Na(+)發(fā)生器流出液1.5ml(1.19GBq/ml)。
方法這些組份在氮氣環(huán)境下放入一個隔板密封的玻璃管瓶中，并在室溫放置30分鐘(PH＝6.8)。所得的溶液提供給下面的各分析技術，結果如下色譜數(shù)據(jù)所得的溶液(上述的)不含有膠體或自由99mTcO4(-)，表明锝配合體在溶液中占有近92%。
鹽水rf＝0.00甲乙酮rf＝0.70乙腈/水50∶50rf＝1.00HPLC數(shù)據(jù)配合物在近7.2分鐘洗出，呈尖峰。
脈體電泳數(shù)據(jù)配合物作為單獨的一股移向陰極，rf＝-0.44(-表示朝陰極移動)。
生物分布數(shù)據(jù)見表2和3實施例3血漿結合的研究將1ml的豚鼠或人的血漿試樣或鹽水(對照物)分別加入到2ml的Eppendorf管中，然后給它們加入100μl等分部分的所要研究的99mTc制品。倒轉試管數(shù)次以便進行混合。然后取出50μl的試樣用于計數(shù)，余下的試樣(1050μl)定量地移至PD10柱的頂部。讓試樣進入柱體后，每次用1.5ml鹽水洗滌。收集最初的2.5ml等分部分用于計數(shù)，(無效量)，接著收集各0.5ml的等分部分，直到使用16ml的總量洗脫該柱。通常對于與柱內組成不發(fā)生非特定、即不可逆結合的配合物，這一處理對定量地洗脫出裝入柱內的所有活性物是足夠的。收集到的組份在γ井計數(shù)器中計數(shù)。由最初的預加試樣及累積的計數(shù)得出回收百分率圖表。
當使用基于P53配位體的配合物時，所得的Tc-99m活性回收百分率如下-鹽水(對比)-90.82%-人血漿-65.23%-豚鼠血清-90.34%盡管低于其它兩個，由人血清中的回收數(shù)字仍是令人滿意的，并且說明配合物(a)未與人血漿的任何組份發(fā)生有效的結合。
實施例4按實施例2的一般方法制造通式為〔TcO2L2〕+的Tc-99m配合物，但使用2至38的化合物代替化合物1(P53)。所得配合物的鼠類生物分布特性列于表4。
實施例5锝Ⅲ二膦二氯-配合物〔TcCl2L2〕+L＝P53
合成原料FeCl3·6H2O 5mgP5310μlEGTA15mgNaCl100mgEtOH2ml99mTcO-4(aq) 0.4ml～4BGq發(fā)生器洗脫液鹽水2.6mlEGTA＝乙二醇-0，0′-雙(2-氨基乙基)-N，N，N′，N′-四乙酸制備紫紅色的FeCl3和P53乙醇溶液，將其加入含有其余反應物的水溶液中，所得的混合物在120℃加熱60分鐘，變色成淡黃色。產物提供給下面的各分析技術，結果如下色譜數(shù)據(jù)所得的溶液(上述的)不含有膠體或自由99mTcO-4，表明锝配合物在溶液中占有近85-95%鹽水rf＝0.10甲乙酮rf＝0.75乙腈/水(50∶50)rf＝0.9(寬的)HPLC數(shù)據(jù)配合物在9.8分鐘洗出，呈尖峰(＜10%的雜質峰位于8.9分鐘)膠體電泳數(shù)據(jù)配合物作為單獨的一類移向陰極，rf＝-0.42(-表示朝陰極移動)。
生物分布數(shù)據(jù)表5 在鼠類中 TcⅢ-P53配合物顯示出良好的心臟吸收及良好的血表6在豚鼠中液及肝臟清潔，但流出了各自的心臟。
血漿結合結果該配合物顯示出可能與人血漿進行微弱的反應(回收93.8%)。

表2鼠類的動物生物分布數(shù)據(jù)〔TcO2(P53)2〕+
時間P.i.2min60min在體內%注射劑量/器官平均標準偏差平均標準偏差心臟1.660.111.680.13血液2.250.430.280.00肌肉31.69.331.62.4肺1.440.050.650.20肝14.11.31.620.34肝+GI37.82.942.53.5腎+尿13.21.89.292.53大腦0.030.050.020.01計數(shù)/克數(shù)比心臟/血液10.51.886.49.8心臟/血液5.942.575.740.93心臟/血液1.520.0814.41.8心臟/血液2.00.34.31.9
表3豚鼠的動物生物分布數(shù)據(jù)〔TcO2(P53)2〕+
時間P.i.2min60min在體內%注射劑量/器官平均標準偏差平均標準偏差心臟1.330.140.990.12血液3.110.800.410.07肌肉30.04.443.428.4肺1.140.190.470.03肝11.62.52.130.56肝+GI38.74.144.62.8腎+尿16.71.216.11.4大腦----計數(shù)/克數(shù)比心臟/血液10.92.761.912.0心臟/肌肉6.120.444.102.09心臟/肝1.900.877.512.40心臟/肺1.20.22.00.2
表5鼠類的動物生物分布配合物〔锝Ⅲ＝氯-(P53)2〕+陽離子
表6豚鼠的動物生物分布配合物〔锝Ⅲ二氯(P53)2〕+陽離子
權利要求
1.一種配位體，其通式為其中每個Q是磷或砷；Z是-CC-，-COC-或-CCC-鏈或可由C1-C4的烷基或烷氧基或螺環(huán)醚取代的鄰亞苯基；基團Y可以是相同的或不同的，每個是含有2至8個碳原子及1至3個醚氧原子的飽和烴或飽和氟化烴，其條件是四個Y基團總共含有至少13個碳原子。
2.根據(jù)權利要求1的配位體，其中Y基團可以是相同或不同的，其通式為其中l(wèi)是0或1，m是1至6，條件是(l+m)是1至6n是1至3當l為0，R3是-C2H5或i-C3H7或-CH2-CHxF3-x其中x是0至2，或當l為1，R1和/或R2是-CH3或H，R3是-CH3或-C2H5。
3.如權利要求2的配位體，其中m是1至3，n是1。
4.如權利要求1-3之一的配位體，其中Q是磷、Z是-C2H4-，每個Y是-C2H4OC2H5。
5.如權利要求1的配位體，其中每個Y基團包括一個C和O原子的5-或6-元環(huán)。
6.如權利要求1的配位體，其中每個Y基團的通式為其中m是1至6，l是0至1，條件是(l+m)是1至6，R4是C1至C3的烷基或氟化烷基。
7.如權利要求1的配位體，其中Q是磷，接到Q上的兩個Y基團是不同的，并選自下面的通式-(CH2)mOR5其中m是1至3R5是C1至C4的烷基或氟化烷基。
8.帶有如權利要求1-7之一的配位體的锝-99m陽離子配合物。
9.如權利要求8的配合物，其通式為其中L是配位體，X是Tc的單齒配位體。
10.如權利要求8的配合物，其通式為其中L是具有如下通式的配位體
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新的具有兩個磷原子或砷原子的二齒配位體L，帶有锝—99m的陽離子配合物，例如通式為[TcO
文檔編號C07F9/70GK1040373SQ89102600
公開日1990年3月14日 申請日期1989年4月6日 優(yōu)先權日1988年4月11日
發(fā)明者詹姆斯·鄧肯·凱利, 招國威, 伊安·安德魯·萊瑟姆 申請人:阿默森國際有限公司