6226322 放射性医薬組成物の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6226322

(24)【登録日】2017年10月20日

(45)【発行日】2017年11月8日

(54)【発明の名称】放射性医薬組成物の製造方法

(51)【国際特許分類】

   A61K 51/04 20060101AFI20171030BHJP

   A61K 47/22 20060101ALI20171030BHJP

   A61K 47/26 20060101ALI20171030BHJP

   C07D 233/91 20060101ALN20171030BHJP

【ＦＩ】

   A61K51/04 200

   A61K47/22

   A61K47/26

   !C07D233/91

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2013-219924(P2013-219924)

(22)【出願日】2013年10月23日

(65)【公開番号】特開2015-81242(P2015-81242A)

(43)【公開日】2015年4月27日

【審査請求日】2016年9月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000230250

【氏名又は名称】日本メジフィジックス株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】504173471

【氏名又は名称】国立大学法人北海道大学

(74)【代理人】

【識別番号】100131613

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 章宏

(74)【代理人】

【識別番号】100168848

【弁理士】

【氏名又は名称】黒崎 文枝

(72)【発明者】

【氏名】桐生 真登

(72)【発明者】

【氏名】外山 正人

(72)【発明者】

【氏名】久下 裕司

(72)【発明者】

【氏名】西嶋 剣一

【審査官】 茅根 文子

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１３／０４２６６８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−２２９２５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｋ ５１／００−５１／１２

Ａ６１Ｋ ４９／００−４９／２２

Ａ６１Ｋ ４７／００−４７／６９

Ａ６１Ｋ ９／００− ９／７２

Ｃ０７Ｄ ２３３／９１

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

ＣＡｐｌｕｓ／ＷＰＩＤＳ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ／ＭＥＤＬＩＮＥ／ＥＭＢＡＳＥ／ＢＩＯＳＩＳ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下記一般式（１）で表される放射性フッ素標識化合物又はその塩を有効成分として含有する放射性医薬組成物の製造方法であって、
下記式（２）で表される標識前駆体化合物から前記放射性フッ素標識化合物の粗生成物を得る合成工程と、
前記放射性フッ素標識化合物を精製する精製工程と、
を含み、
前記精製工程において、オクタデシルシリル化シリカゲルを固定相とし、水とエタノールとの混液を溶離液として用いたクロマトグラフィーにより、前記放射性フッ素標識化合物とトシル酸との分離を実行する、放射性医薬組成物の製造方法。

【化1】

〔式中、Ｘは、放射性フッ素原子である。〕

【化2】

〔式中、Ｔｓは、トシル基である。〕

【請求項2】

前記溶離液中の前記エタノールの含有率が８体積％以下である、請求項１に記載の放射性医薬組成物の製造方法。

【請求項3】

前記溶離液中の前記エタノールの含有率が３〜５体積％である、請求項１又は２に記載の放射性医薬組成物の製造方法。

【請求項4】

前記精製工程は、前記クロマトグラフィーの実行後に前記放射性フッ素標識化合物の溶液を陰イオン交換樹脂に通液する二次精製工程を含む、請求項１乃至３いずれか一項に記載の放射性医薬組成物の製造方法。

【請求項5】

前記放射性フッ素標識化合物と、アスコルビン酸又はマンニトールとを混合する安定化工程を更に含む、請求項１乃至４いずれか一項に記載の放射性医薬組成物の製造方法。

【請求項6】

前記安定化工程は、前記精製工程の後に実行する、請求項５に記載の放射性医薬組成物の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放射性フッ素標識化合物を有効成分として含有する、放射性医薬組成物の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

低酸素領域をインビボで検出する試みとして、放射性核種で標識した放射性標識化合物を用いた、単一光子放射断層撮影（ＳＰＥＣＴ）や陽電子放射断層撮影（ＰＥＴ）が行われている。

【0003】

１−（２，２−ジヒドロキシメチル−３−フルオロプロピル）−２−ニトロイミダゾール（以下、「ＨＩＣ１０１」と省略することもある。）は、生体内の低酸素領域を精度よく定量評価できる化合物の一つとして、本出願人らにより報告されている（特許文献１）。

【0004】

特許文献１には、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１の製造方法として、以下の方法が記載されている。すなわち、２，２−ジメチル−５−［（２−ニトロ−１Ｈ−イミダゾール−１−イル）メチル］−５−（ｐ−トルエンスルホニルオキシメチル）−１，３−ジオキサンを標識前駆体化合物とし、［^１８Ｆ］フッ素標識反応を行った後、塩酸でアセトナイド保護基を除去する。反応終了後、水とアセトニトリルとトリフルオロ酢酸とを含む溶離液と用いた高速カラムクロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を行い、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１の画分を分取する。当該画分に水を添加した液をＳｅｐ−Ｐａｋ（登録商標）ＨＬＢ Ｐｌａｓに通液し、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１を吸着捕集させた後、エタノールを用いて溶出させることにより、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１を得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第２０１３／０４２６６８パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献１記載の方法は、ＨＰＬＣの溶離液に生体に有害なトリフルオロ酢酸を使用しており、製剤化した［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１に有害なトリフルオロ酢酸が残留する懸念がある。また、特許文献１では、種々の副産物が発生する合成条件を採用する一方、製造した［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１剤が、どのような不純物を含むかを明らかにしていない。そのため、特許文献１記載の方法で得られた［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１剤は、臨床の現場でそのまま使用することができない。

【0007】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、１−（２，２−ジヒドロキシメチル−３−フルオロプロピル）−２−ニトロイミダゾール（ＨＩＣ１０１）の放射性フッ素標識体を臨床適用可能にするための技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明者らは、２，２−ジメチル−５−［（２−ニトロ−１Ｈ−イミダゾール−１−イル）メチル］−５−（ｐ−トルエンスルホニルオキシメチル）−１，３−ジオキサン（以下、「標識前駆体化合物」ともいう。）から［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１を合成した場合、主な不純物が、式（３）で表される１−（２，２−ジヒドロキシメチル−３−ヒドロキシプロピル）−２−ニトロイミダゾール（以下、「ＯＨ体」ともいう。）であることを知見した。

【0009】

【化1】

【0010】

また、本発明者らは、トリフルオロ酢酸を使用しない溶離液によるクロマトグラフィー精製を行い、ＯＨ体の除去を試みた。その結果、ＨＩＣ１０１、標識前駆体化合物の脱離基（トシル基）に由来するｐ−トルエンスルホン酸（以下、「トシル酸」という。）、及び、ＯＨ体の各保持時間が近接していることを新たに知見した。そして、ＨＩＣ１０１とトシル酸とが分離可能なクロマトグラフィー条件を設定することにより、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１の粗生成物からＯＨ体及びトシル酸の双方を分離かつ除去できることを見出し、本発明を完成させた。

【0011】

すなわち、本発明の一態様は、下記一般式（１）で表される放射性フッ素標識化合物又はその塩を有効成分として含有する放射性医薬組成物の製造方法であって、下記式（２）で表される標識前駆体化合物から前記放射性フッ素標識化合物の粗生成物を得る合成工程と、前記放射性フッ素標識化合物を精製する精製工程と、を含み、前記精製工程において、オクタデシルシリル化シリカゲルを固定相とし、水とエタノールとの混液を溶離液として用いたクロマトグラフィーによる、前記放射性フッ素標識化合物とトシル酸との分離を実行する、放射性医薬組成物の製造方法である。

【0012】

【化2】

【0013】

一般式（１）中、Ｘは、放射性フッ素原子である。

【0014】

【化3】

【0015】

式（２）中、Ｔｓは、トシル基である。

【0016】

ここで、本発明において「放射性フッ素」とは、フッ素の放射性同位体であり、具体的には、フッ素−１８が用いられる。フッ素−１８を用いることで、ＨＩＣ１０１の体内分布を陽電子放射断層撮影（ＰＥＴ）により画像化することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、臨床適用可能なＨＩＣ１０１の放射性フッ素標識体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】非放射性１−（２,２−ジヒドロキシメチル−３−フルオロプロピル）−２−ニトロイミダゾール（ＨＩＣ１０１）の合成スキームを示す図である。

【図2】１−（２，２−ジヒドロキシメチル−３−ヒドロキシプロピル）−２−ニトロイミダゾールの合成スキームを示す図である。

【図3】本発明の精製工程をコールドランで実行したクロマトグラフィーの一例である。

【図4】本発明の精製工程で実行したクロマトグラフィーの一例である。

【図5】本発明の製造方法で得られた放射性医薬組成物の分析結果の一例を示す図である。（ａ）がＵＶ（２２０ｎｍ）の検出結果であり、（ｂ）がＲＩの検出結果である。

【図6】本発明の精製工程で実行したクロマトグラフィーの一例である。

【図7】本発明の製造方法で得られた放射性医薬組成物の分析結果の一例を示す図である。（ａ）がＵＶ（３２５ｎｍ）の検出結果であり、（ｂ）が（ａ）の拡大図である

【図8】本発明の製造方法で得られた放射性医薬組成物の分析結果の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明は、上記一般式（１）で表される、１−（２,２−ジヒドロキシメチル−３−［^１８Ｆ］フルオロプロピル）−２−ニトロイミダゾール（［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１）又はその塩を有効成分として含有する放射性医薬組成物を製造する方法である。

【0020】

本発明において「放射性医薬組成物」とは、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１を生体内への投与に適した形態で含む処方物であると定義することができる。この放射性医薬組成物は、非経口的に、即ち注射によって投与することが好ましく、水溶液であることがより好ましい。

【0021】

［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１は塩を形成していてもよい。塩としては、具体的には、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸等の無機塩や、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、アスパラギン酸、グルタミン酸等の有機酸塩が挙げられる。

【0022】

本発明において「有効成分として含有する」とは、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１が薬効を発揮できる程度に含有されていればよく、具体的には、［^１８Ｆ］ＨＩＣが所定範囲の放射能濃度で含有されていればよい。例えば、使用時における［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１の放射能濃度を１０〜１０００ＭＢｑ／ｍＬとすることが好ましく、より好ましくは５０〜５００ＭＢｑ／ｍＬである。

【0023】

本発明の製造方法は、上記式（２）で表される、２，２−ジメチル−５−［（２−ニトロ−１Ｈ−イミダゾール−１−イル）メチル］−５−（ｐ−トルエンスルホニルオキシメチル）−１，３−ジオキサン（標識前駆体化合物）から［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１の粗生成物を得る合成工程と、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１を精製する精製工程とを含む。そして、精製工程において、オクタデシルシリル化シリカゲルを固定相とし、水とエタノールとの混液を溶離液として用いたクロマトグラフィーにより、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１とトシル酸との分離を実行する。

【0024】

［合成工程］
合成工程は、具体的には、以下の［^１８Ｆ］フッ素化工程と、脱保護工程とを含む。
（［^１８Ｆ］フッ素化工程）：標識前駆体と［^１８Ｆ］フッ化物イオンとを反応させて、下記式（４）で表される、２，２−ジメチル−５−［２−（２−ニトロ−１Ｈ−イミダゾール−１−イル）メチル］−５−（［^１８Ｆ］フルオロメチル）−１，３−ジオキサン（［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１保護体）を得る。
（脱保護工程）：酸存在下に［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１保護体からアセトナイド保護基を除去して［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１の粗生成物を得る。

【0025】

【化4】

【0026】

標識前駆体化合物は、２−ブロモメチル−２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオールを出発物質とし、ジオールをアセトナイド保護した後、２−ニトロイミダゾール及びトシル基を導入して得ることができる。具体的には、例えば、特許文献１記載の方法により合成することができる。

【0027】

［^１８Ｆ］フッ化物イオンは、公知の方法により調製することができるが、例えば、以下の方法が挙げられる。まず、サイクロトロンにより［¹⁸Ｏ］水から［¹⁸Ｆ］フッ化物イオンを製造し、これを炭酸型の陰イオン交換樹脂に捕集する。次いで、炭酸カリウム水溶液を通液して［¹⁸Ｆ］フッ化物イオンを溶出する。これにより、［¹⁸Ｆ］フッ化物イオンを［¹⁸Ｆ］フッ化カリウム水溶液として得ることができる。

【0028】

得られた［¹⁸Ｆ］フッ化物イオンは、［¹⁸Ｆ］フッ素化標識効率を向上させるため、以下の操作を加え、活性化させることが好ましい。すなわち、［¹⁸Ｆ］フッ化物イオンの溶出液にクリプトフィックス２２２（商品名。１，１０−ジアザ−４，７，１３，１６，２１，２４−ヘキサオキサビシクロ［８．８．８］ヘキサコサン）を加え、アセトニトリルを用いて共沸する。これにより、［¹⁸Ｆ］フッ化物イオンを、炭酸カリウムとクリプトフィクス２２２との混合物として得ることができる。なお、クリプトフィックス２２２は、炭酸カリウム水溶液とともに陰イオン交換樹脂に通液させてもよい。

【0029】

このようにして得られた［¹⁸Ｆ］フッ化物イオンと標識前駆体化合物とを混合させて、［¹⁸Ｆ］フッ素化反応を行う。反応は、アセトニトリル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド又はジメチルスルホキシドのような非プロトン性溶媒等の適当な溶媒中に、２０〜１２０℃の温度下に行うことが好ましい。反応終了後、溶媒を蒸散させることで、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１保護体を得る。

【0030】

脱保護工程において使用できる酸は特に限定されないが、塩酸が好ましい。反応条件は、反応時間を短縮できる観点から、室温より高温下で行うことが好ましく、例えば、５０〜１００℃の温度下に行うことができる。

【0031】

アセトナイド保護基の脱保護終了後は、酢酸ナトリウムなどの塩基を用いて中和をし、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１の粗生成物を得る。本明細書において「粗生成物」とは、未精製の［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１であればよく、不純物として、少なくとも一種の無機化合物、又は、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１以外の有機化合物を含むものである。［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１以外の有機化合物として、トシル酸や１−（２，２−ジヒドロキシメチル−３−ヒドロキシプロピル）−２−ニトロイミダゾール（ＯＨ体）が挙げられる。この粗生成物は、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１の溶液であることが好ましく、水溶液がより好ましい。

【0032】

［精製工程］
精製工程では、合成工程で粗生成物として得られた［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１の精製を行う。具体的には、オクタデシルシリル化シリカゲルを固定相とし、水とエタノールとの混液を溶離液として用いたクロマトグラフィーにより、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１とトシル酸との分離を実行する。そして、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１の画分を回収して、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１溶液を得る。これにより、トシル酸とともにＯＨ体が除去された放射性医薬組成物を得ることができる。また、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１とトシル酸との分離度をさらに高めることにより、ロット間のばらつきなく安定して、ＯＨ体、トシル酸及びその他の非放射性不純物を除去することができる。

【0033】

本発明において「クロマトグラフィー」とは、前述のとおり、固定相としてオクタデシルシリル化シリカゲルを使用し、溶離液として水とエタノールとの混液を使用するものであれば限定されないが、カラムクロマトグラフィーが好ましく、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）がより好ましい。

【0034】

オクタデシルシリル化シリカゲルの粒子径は、２〜５μｍのものを用いることができる。また、オクタデシルシリル化シリカゲルを充填するカラムは、内径が１ｍｍ〜２０ｍｍであり、長さが５０〜２５０ｍｍのものを使用することができる。

【0035】

本発明においては、溶離液として、水とエタノールとの混液を用いる。エタノールは医薬品の残留溶媒ガイドラインにおいてクラス３の残留溶媒であり、安全性の観点から好ましい。溶離液の流速は、例えば、０．５〜５ｍＬ／分とすることができる。

【0036】

溶離液中、水とエタノールとの比率は、制限されず、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１とトシル酸とが分離できる条件を設定すればよい。溶離液として水／エタノールの混液を用いた場合、トシル酸は、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１やＯＨ体よりも保持時間が短い一方、テーリングの現象を起こす。そのため、ＨＩＣ１０１とトシル酸との分離度を基準とし、クロマトグラフィー条件を設定することにより、トシル酸を除去しつつ、ＨＩＣ１０１とＯＨ体との分離を容易にすることができる。

【0037】

好ましくは、ＨＩＣ１０１の保持時間（Ｔ_１）とトシル酸の保持時間（Ｔ_２）との差が５分以上の条件（｜Ｔ_１―Ｔ_２｜≧５分）とする。これにより、ＯＨ体及びその他の非放射性不純物が除去された放射性医薬組成物を得ることができる。より好ましくは｜Ｔ_１―Ｔ_２｜≧１０分とし、さらに好ましくは｜Ｔ_１―Ｔ_２｜≧２０分とする。これにより、ロット間のばらつきなく安定して、ＯＨ体及びその他の非放射性不純物の除去が可能になる。｜Ｔ_１―Ｔ_２｜の上限は特に制限はないが、フッ素−１８の崩壊による収量低下の防止の観点からは、｜Ｔ_１―Ｔ_２｜≦３０分が実用的である。

【0038】

より具体的には、溶離液中のエタノールの含有率を８体積％以下にすることが好ましい。これにより、ＯＨ体及びその他の非放射性不純物が除去された放射性医薬組成物を得ることができる。また、溶離液中のエタノールの含有率を５体積％以下にすることがより好ましく、３体積％以下にすると更に好ましい。これにより、ロット間のばらつきなく安定して、ＯＨ体及びその他の非放射性化合物が除去された放射性医薬組成物を得ることができる。保持時間の上限は特に制限はないが、フッ素‐１８の崩壊による収量低下の防止の観点からは、溶離液中のエタノールの含有率は３〜８体積％、好ましくは３〜５体積％の範囲が実用的である。

【0039】

クロマトグラフィーの実行後、得られた［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１溶液は、陰イオン交換樹脂に通液してもよい（二次精製工程）。これにより、トシル酸が確実に除去された放射性医薬組成物を得ることができる。陰イオン交換樹脂は、特に限定されないが、四級アンモニウム基が固定化されたものが好ましく、トリメチルアンモニウム基が固定化されたものがより好ましい。この場合において、四級アンモニウム基のカウンターアニオンは、塩化物イオンや炭酸イオンにすることができる。陰イオン交換樹脂に通液にする［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１溶液の溶媒は、水とエタノールとの混液が好ましい。これにより、クロマトグラフィーで分取した［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１画分を利用して、この二次精製工程を行うことができる。この場合、分取した［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１画分をそのまま陰イオン交換樹脂に通液してもよいし、水又はエタノールを加えて、溶媒の極性を調整してもよい。

【0040】

［調製工程］
調製工程では、精製工程で得られた［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１溶液の濃縮を行い、クロマトグラフィーで使用したエタノール及び水などの溶媒を蒸散させる。本発明の放射性医薬組成物を注射剤として調製する場合は、濃縮後の残渣に、注射用水や生理食塩水を加えて［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１の放射能濃度を調整してもよい。その後、メンブレンフィルターで滅菌濾過を行うことにより、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１を注射剤として得ることができる。

【0041】

調製工程では、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１とアスコルビン酸、又は、マンニトールとを混合する安定化工程を更に含んでいてもよい。これにより、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１の放射線分解を抑制し、使用時においても放射性不純物の少ない放射性医薬組成物を得ることができる。この安定化工程は、精製工程の後［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１溶液の濃縮前に実行することが好ましい。

【0042】

アスコルビン酸及びマンニトールの濃度は、本発明の製造方法により得られる放射性医薬組成物中、５〜７０μｍｏｌ／ｍＬの範囲が好ましい。アスコルビン酸の濃度は、５０〜７０μｍｏｌ／ｍＬの範囲がより好ましく、マンニトールの濃度は、５〜１５μｍｏｌ／ｍＬの範囲がより好ましい。

【0043】

アスコルビン酸及びマンニトールの添加方法は特に限定されないが、精製工程において、クロマトグラフィーの実行により得た［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１画分、又は、二次精製工程の実行により得た、陰イオン交換樹脂からの溶出液に対し、アスコルビン酸及びマンニトールの溶液（好ましくは水溶液）を添加することができる。

【0044】

なお、安定化工程は、調製工程以外の工程で実行することもできる。

【0045】

〔放射性医薬組成物〕
上記の製造方法を用いることにより、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１を有効成分として含有し、トシル酸を実質的に含有しない、放射性医薬組成物を提供することができる。

【0046】

本発明において、「実質的に含有しない」とは、医薬として許容される不純物量であることをいう。好ましくは、高速液体クロマトグラフィー法で紫外可視吸光光度計により検出したとき、トシル酸の含量が検出限界値未満であればよい。検出波長は、２００〜３５０ｎｍを使用することが好ましい。固体相はオクタデシルシリル化シリカゲルを用いることが好ましい。溶離液としては、例えば、炭酸アンモニウム水溶液とアセトニトリルとの混液を用いることができる。トシル酸の分析条件の一例としては、以下が挙げられる。
・カラム：オクタデシルシリル化シリカゲル（内径４．６ｍｍ×長さ１５０ｍｍ，粒子径５μｍ）
・溶離液：５０ｍｍｏｌ／Ｌ炭酸アンモニウム水溶液／アセトニトリル＝９／１
・流速：１ｍＬ／分
・検出器：紫外可視吸光光度計（波長２２０ｎｍ）
・トシル酸の保持時間：６〜７分

【0047】

かかる組成物は、適宜、ｐＨ調節剤、製薬学的に許容される可溶化剤、安定剤又は酸化防止剤などの追加成分を含んでいてもよい。例えば、この放射性医薬組成物は、アスコルビン酸、又は、マンニトールを含有していてもよい。これらの濃度は、好ましくは、前述の調製工程で採用できる範囲とすることができる。

【0048】

本発明の方法で得られた放射性医薬組成物は、精製工程で、有害なトリフルオロ酢酸を使用しておらず、ＯＨ体やトシル酸その他の非放射性不純物が除去されている。したがって、本発明の放射性医薬組成物は、安全性が高く、人体への投与が可能である。投与後、体内から放出される放射線をＰＥＴ装置で検出することにより、体内の低酸素領域を非侵襲的に検出することができ、がんなどの疾患の診断や治療方針の決定を行うことが可能になる。

【実施例】

【0049】

以下、実施例を記載して本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。

【0050】

以下実施例で使用する２，２−ジメチル−５−［（２−ニトロ−１Ｈ−イミダゾール−１−イル）メチル］−５−（ｐ−トルエンスルホニルオキシメチル）−１，３−ジオキサン（化合物１，標識前駆体化合物）、及び、２，２−ジメチル−５−ヒドロキシメチル−５−［（２−ニトロ−１Ｈ−イミダゾール−１−イル）メチル］−１，３−ジオキサン（化合物３）は、特許文献１（ＷＯ２０１３／０４２６６８）の実施例１の方法に従い合成した。
また、トシル酸は、和光純薬株式会社製のものを使用した。
実施例中、各化合物のＮＭＲスペクトルによる分子構造は、ＮＭＲスペクトルは、ＮＭＲ装置として、ＪＮＭ−ＥＣＰ−５００（日本電子株式会社製）を使用して得た。共鳴周波数は、^１Ｈ−ＮＭＲでは５００ＭＨｚ、^1９Ｆ−ＮＭＲでは４７０ＭＨｚとした。溶媒は重クロロホルム又は重水を用い、重クロロホルムの場合はテトラメチルシランのシグナルδ０．００を参照として使用した。全ての化学シフトはデルタスケール（δ）上のｐｐｍであり、そしてシグナルの微細分裂については、略号（ｓ：シングレット、ｄ：ダブレット、ｍ：マルチプレット）を用いて示した。

【0051】

［製造例１］非放射性１−（２,２−ジヒドロキシメチル−３−フルオロプロピル）−２−ニトロイミダゾール（ＨＩＣ１０１）の合成
ＨＩＣ１０１は、図１に示すスキームに従い合成した。

【0052】

（ステップ１−１）２，２−ジメチル−５−フルオロメチル−５−［（２−ニトロ−１Ｈ−イミダゾール−１−イル）メチル］−１，３−ジオキサン（化合物２）の合成
化合物１（１００ｍｇ，０．２３５ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（３．５ｍＬ）に溶解し、テトラブチルアンモニウムフロリド・テトラフラン溶液（１．０ｍｏｌ／Ｌ溶液，０．２４ｍL，０．２４ｍｍｏｌ）と、フッ化カリウム（１７ｍｇ，０．２９３ｍｍｏｌ）とを加え、加熱還流下で２時間撹拌した。反応終了後、溶媒を留去し、得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶離液：ヘキサン／酢酸エチル＝２／１（ｖ／ｖ））にて精製を行い化合物２（５７ｍｇ，収率８９％）を得た。

【0053】

化合物２の^１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重クロロホルム）：δ ７．２３（ｄ，Ｊ＝０．９Ｈｚ，１Ｈ），７．１８（ｄ，Ｊ＝０．９Ｈｚ，１Ｈ），４．８０（ｓ，２Ｈ），４．３６（ｄ，Ｊ_Ｈ−Ｆ＝４７．２Ｈｚ，２Ｈ），３．８３（ｄ，Ｊ＝１２．６Ｈｚ，２Ｈ），３．６４（ｄ，Ｊ＝１２．６Ｈｚ，２Ｈ），１．４５（ｓ，３Ｈ），１．４４（ｓ，３Ｈ）。

【0054】

（ステップ１−２）ＨＩＣ１０１の合成
ステップ１−１で得た化合物２（５７ｍｇ，０．２０９ｍｍｏｌ）をメタノール（２ｍＬ）に溶解し、１ｍｏｌ／Ｌ塩酸（２ｍＬ）を加え、８０℃で２時間加熱した。反応終了後、反応液を室温（２５℃）まで冷却した後、溶媒を留去し、得られた粗生成物を酢酸エチルで洗浄することでＨＩＣ１０１（４４ｍｇ，収率９０％）を得た。

【0055】

ＨＩＣ１０１の^１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重水）：δ ７．４４（ｄ，Ｊ＝１．０Ｈｚ，１Ｈ），７．１６（ｄ，Ｊ＝１．０Ｈｚ，１Ｈ），４．７４（ｓ，２Ｈ），４．４８（ｄ，ＪＨ−Ｆ＝４６．８Ｈｚ，２Ｈ），３．５９−３．５７（ｍ，４Ｈ）。

【0056】

［製造例２］１−（２,２−ジヒドロキシメチル−３−ヒドロキシプロピル）−２−ニトロイミダゾール（ＯＨ体）の合成
ＨＩＣ１０１は、図２に示すスキームに従い合成した。
化合物３（５０ｍｇ，０．１８４ｍｍｏｌ）をメタノール（２ｍＬ）に溶解し、１ｍｏｌ／Ｌ塩酸（２ｍＬ）を加え、８０℃で２時間加熱した。反応終了後、反応液を室温（２５℃）まで冷却した後、溶媒を留去し、得られた粗生成物を酢酸エチルで洗浄することでＯＨ体（５６ｍｇ，定量）を得た。
ＯＨ体の^１Ｈ−ＮＭＲ（溶媒：重水）：δ ７．５０（ｄ，Ｊ＝１．４Ｈｚ，１Ｈ），７．２０（ｄ，Ｊ＝１．４Ｈｚ，１Ｈ），４．７６（ｓ，２Ｈ），３．５９（ｓ，６Ｈ）。

【0057】

［実施例１］ＨＩＣ１０１の精製条件の検討
製造例１で合成したＨＩＣ１０１、製造例２で合成したＯＨ体、及びトシル酸を用い、以下の条件で、ＨＰＬＣによる精製条件を検討した。
カラム：ＸＢｒｉｇｄｅＣ１８（内径３．０ｍｍ×長さ５０ｍｍ，２．５μｍ）
カラム温度：２５℃付近の一定温度（室温）
溶離液：水／エタノール混液。体積比は表１に示す。
流速： ３ｍＬ／分
検出波長：２２０ｎｍ、３２５ｎｍ
注入量：１００μｇ／ｍＬ
ＨＰＬＣ装置：ｅ２６９５型（セパレーションモジュール，ウォーターズ社製），２４８９型（ＵＶ検出器，ウォーターズ社製）
なお、比較のため、特許文献１の実施例９に示す精製条件の結果も併せて示した。

【0058】

【表1】

【0059】

表１で示すように、溶離液として、エタノールの含有率が８体積％以下の水／エタノール混液を用いることで、ＨＩＣ１０１とＯＨ体とトシル酸とが分離できることが示された。

【0060】

［実施例２］コールドランによるＨＩＣ１０１の精製
炭酸カリウム水溶液（７ｍｇ／ｍＬ、０．３ｍＬ）及びクリプトフィックス２２２（商品名、メルク社製）のアセトニトリル溶液（２０ｍｇ／ｍＬ，０．７ｍＬ）を混合した。これをアルゴンガスの通気下１１０℃７．５分加熱して水を蒸発させた後、アセトニトリル（０．５ｍＬ×２）を加えて共沸、乾固した。ここに標識前駆体化合物（５ｍｇ，１１．４μｍｏｌ）を溶解したアセトニトリル溶液（０．３ｍＬ）を加え、１１０℃で１０分加熱した。反応終了後、１ｍｏｌ／Ｌ塩酸（０．６ｍＬ）を加え、８５℃で３分間加熱した。反応終了後、１ｍｏｌ／Ｌ酢酸ナトリウム水溶液（０．６ｍＬ）を加えた後、製造例１で合成したＨＩＣ１０１（１ｍｇ）を加え、実施例１のＮｏ．２の条件下でＨＰＬＣを実行した。

【0061】

得られたクロマトグラムを図３に示す。図３で示すとおり、保持時間１１分のＨＩＣ１０１のピークが、トシル酸、ＯＨ体、及びその他の不純物のピークと明確に分離することが確認できた。

【0062】

［実施例３］［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１製剤の製造［１］
サイクロトロン（製品名ＨＭ‐１８，住友重機械社製，照射条件２５μＡ，２０分）から取り出した［^１８Ｆ］フッ化物イオン含有［^１８Ｏ］水を、陰イオン交換カラム（Ｓｅｐ―Ｐａｋ（登録商標） Ａｃｃｅｌｌ Ｐｌｕｓ ＱＭＡ Ｐｌｕｓ Ｌｉｇｈｔ（商品名），日本ウォーターズ株式会社製）を炭酸カリウム水溶液で前処理したものに通液し、［^１８Ｆ］フッ化物イオンを吸着捕集した。次いで、該カラムに炭酸カリウム水溶液（７ｍｇ／ｍＬ、０．２ｍＬ）及びクリプトフィックス２２２（商品名、メルク社製）のアセトニトリル溶液（２０ｍｇ／ｍＬ，０．７ｍＬ）を通液して、［^１８Ｆ］フッ化物イオンを溶出した。これを窒素の通気下１２０℃１分、１４０℃１分×３加熱して水を蒸発させた後、アセトニトリル（０．３ｍＬ×２）を加えて共沸、乾固した。ここに標識前駆体化合物（５ｍｇ，１１．４μｍｏｌ）を溶解したアセトニトリル溶液（０．９ｍＬ）を加え、１１０℃で１０分加熱した。８５℃で１分加熱して濃縮した後、１ｍｏｌ／Ｌ塩酸（０．６ｍＬ）加え、８５℃で１分間加熱した。反応終了後、１ｍｏｌ／Ｌ酢酸ナトリウム水溶液（１．５ｍＬ）を加えた後、９５℃で１分間加熱した。得られた残渣を用い、実施例１のＮｏ．２の条件下（ただし、カラムは、ＸＢｒｉｇｄｅＣ１８のサイズが内径１０ｍｍ×長さ２５０ｍｍ，粒子径が５μｍのものを使用し、検出は、ＵＶ２２０ｎｍ、及び、放射線検出器（ＯＫＥＮ社製）を用いた。）でＨＰＬＣ精製を行い、図４に示す保持時間１１分のピークを［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１画分として分取した。当該画分にアスコルビン酸水溶液（製品名ビタシミン注射液５００ｍｇ（武田薬品社製、以下、「ビタシミン注射液」と省略することもある。）、０．４ｍＬ、アスコルビン酸１００ｍｇ相当）を加えた後、濃縮し、残渣を生理食塩水で希釈して、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１製剤を放射能量２．０５ＧＢｑ，放射能濃度２６８ＭＢｑ／ｍＬ，製造時間６５分で得た。

【0063】

得られた［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１製剤のＨＰＬＣ分析結果を図５に示す。分析条件は、以下のとおりである。
・カラム：ＸＢｒｉｇｄｅＣ１８（内径１０ｍｍ×長さ２５０ｍｍ，２．５μｍ）
・溶離液：５０ｍｍｏｌ／Ｌ炭酸アンモニウム水溶液／アセトニトリル＝９／１
・流速：０．５ｍＬ／分
・検出器：紫外可視吸光光度計（波長２２０ｎｍ，製品名ＳＰＤ-１０ＡＴｖｐ，島津製作所社製），放射線検出器（製品名ＲＬＣ−７００，アロカ社製）

【0064】

図５（ａ）がＵＶ２２０ｎｍで検出した結果であり、図５（ｂ）がＲＩで検出した結果である。図５（ａ）において保持時間０．７分はアスコルビン酸であり、保持時間１２．７分は、ビタシミン注射液中に含まれる安定化剤のｐ−ヒドロキシ安息香酸メチルである。図５（ａ）で示すように、ＯＨ体及びトシル酸は検出されておらず、ＯＨ体及びトシル酸を実質的に含まない［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１製剤が得られたことが示された。また、図５（ｂ）の結果から、放射化学的純度が９８．４％の［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１製剤が得られたことが示された。

【0065】

［実施例４］［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１製剤の製造［２］
実施例３と同様な方法で、［^１８Ｆ］フッ素化反応及び脱保護反応を行った。反応終了後、１ｍｏｌ／Ｌ酢酸ナトリウム水溶液（１．５ｍＬ）を加えた後、９５℃で１分間加熱した。得られた残渣を用い、実施例１のＮｏ．４の条件下（ただし、カラムは、ＸＢｒｉｇｄｅＣ１８のサイズが内径１０ｍｍ×長さ２５０ｍｍ，粒子径が５μｍのものを使用し、検出は、ＵＶ３２５ｎｍ、及び、放射線検出器（製品名ＲＬＣ−７００，アロカ社製）で行った。）でＨＰＬＣ精製を行い、図６に示す保持時間２５分の［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１画分を分取した。次いで、陰イオン交換カラム（Ｓｅｐ―Ｐａｋ（登録商標） Ａｃｃｅｌｌ Ｐｌｕｓ ＱＭＡ Ｐｌｕｓ Ｌｉｇｈｔ（商品名），日本ウォーターズ株式会社製）を炭酸カリウム水溶液で前処理したものに通液し、溶出液にアスコルビン酸水溶液（ビタシミン注射液５００ｍｇ（武田薬品社製）、０．４ｍＬ、アスコルビン酸１００ｍｇ相当）を加えた後、濃縮し、残渣を生理食塩水で希釈して、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１製剤を放射能量３．７０ＧＢｑ，放射能濃度３３４．８ＭＢｑ／ｍＬ，製造時間７０分で得た。

【0066】

得られた［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１製剤のＨＰＬＣ分析結果を図７、８に示す。分析条件は、紫外可視吸光光度計の波長を３２５ｎｍ以外にした以外は実施例３と同様にした。

【0067】

図７（ａ）がＵＶ３２５ｎｍで検出した結果であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の拡大図である。図８は、ＲＩで検出した結果である。図７において保持時間１．５分はアスコルビン酸であり、保持時間１．６分及び２．４分はビタシミン注射液由来成分であり、保持時間７．６分は［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１であり、保持時間１５．１分は、ビタシミン注射液中に含まれる安定化剤のｐ−ヒドロキシ安息香酸メチルである。アスコルビン酸以外の保持時間２．６分のピークはブランク（溶離液由来のピーク）である。実施例３の方法では、ロットにより、トシル酸のピークや［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１の近傍に構造未知の不純物ピークが確認される場合があったが、本実施例では、ロット間のばらつきなく図７で示すように、トシル酸は検出されず、［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１の近傍にもピークは見られなかった。また、図８の結果から、放射化学的純度が９７％以上の［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１製剤が得られたことが示された。

【0068】

［実施例５］安定化剤検討
実施例３と同様に製造した［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１製剤（ロットＡ）、アスコルビン酸水溶液に代えてマンニトール水溶液（製品名マンニットＴ注１５％（テルモ社製））を用いる以外は実施例３と同様にして製造した［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１製剤（ロットＢ）、アスコルビン酸水溶液を添加しない以外は実施例３と同様にして製造した［^１８Ｆ］ＨＩＣ１０１製剤（ロットＣ）をそれぞれ用意した。そして、実施例３と同様なＨＰＬＣ条件で、製造直後及び製造２時間後の放射化学的純度を分析した。結果を表２に示す。

【0069】

【表2】

【0070】

表２の結果から、アスコルビン酸又はマンニトールを用いることで、放射性不純物の発生を抑制できることが示された。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】