안정한 방사성의약 조성물 및 제조 방법 document_id A220623041441

방사선진단제로 사용하기 위해 설계된 방사능표지 화합물은 일반적으로 방사능표지로서 감마-방출 동위원소와 함께 제조된다. 이들 감마 광자는 물과 신체조직을 쉽게 통과하고 수 센티미터의 조직 또는 공기에서 범위를 가질 수 있다. 일반적으로, 그러한 방사선진단 화합물은 이들 약제를 사용하여 이미지화되는 기관계에 상당한 손상을 유발하지 않는다. 이는 방출된 감마 광자가 어떠한 질량이나 전하를 갖지 않고 주입되는 방사능 재료의 양이 진단 이미지를 얻기 위해 요구되는 양으로, 사용된 동위원소 및 영상 약제에 따라 일반적으로 약 3 내지 50 mCi의 범위에서, 제한되기 때문이다. 이 양은 환자에게 상당한 방사선 용량을 주지 않고 유용한 이미지를 얻기에 충분히 작다. 99mTc, 111In, 123I, 67Ga 및 64Cu 와 같은 방사선핵종이 이러한 목적을 위해 사용되었다. 대조적으로, 방사선치료제로 사용하기 위해 설계된 방사능표지된 화합물은 일반적으로 Auger-, 베타-또는 모두 알파-방출 동위원소로 표지화되고 ;이것은 선택적으로 또한 감마 광자를 방출한다. 90Y, 177Lu, 149Pm, 153Sm, 109Pd, 67Cu, 166Ho, 131I, 32P, 186/188Re, 105Rh, 211At, 225Ac, 47Sc, 213Bi, 및 다른것들과 같은 방사선핵종은, 방사선치료에 잠재적으로 유용하다. 란탄계열 동위원소의 +3 금속 이온이 특히 관심의 대상이고, 177Lu (다소 낮은 에너지 ß-방출기), 149 Pm, 153Sm (중간 에너지) 및 166Ho (높은 에너지)를 포함한다. 90Y은 또한 +3 금속 이온을 형성하고 란탄계열의 것과 유사한 배위 화학을 갖는다. 란탄계열의 배위 화학은 잘 발전되어 있고 당업자들은 잘 알고 있다. 이들 방사선동위원소로 표지화된 화합물로부터 방출된 이온화 방사선은 적절한 에너지가 있어서 방사능표지화된 화합물이 집중화되는 부위에서 세포와 조직을 손상시킨다. 방출된 방사선은 표적 조직에서 직접적으로 세포질 성분을 손상시키거나, 또는 조직에서 물을 초래하여 자유 라디칼을 형성할 수 있다. 이들 라디칼은 매우 반응성이고 단백질과 DNA를 손상시킬 수 있다. 물의 방사선분해로부터 형성되는 본 발명의 생성물의 일부는 아래에 약술된다. H20 → H20+ + e- H20+ → H+ + OH* H2O + e- → H20- → H* + OH- 형성되는 생성물 중에, (예를 들어 H+, OH-, H*, 및 OH*), 히드록실 라디칼 [OH*]은 특히 파괴적이다. 이 라디칼은 또한 그 자체와 결합하여 과산화수소을 형성하고, 이것은 강한 산화제이다. OH* + OH* → H202 (강한 산화제) 게다가, 용해된 산소와의 이온화 방사선의 상호작용은 수퍼옥시드 라디칼과 같은 매우 반응성의 종을 발생시킬 수 있다. 이들 라디칼은 유기 분자 쪽으로 매우 반응성이다(참조, 예를 들어 Garrison, W. M., Chem. Rev. 1987,87, 381-398). 방사선치료 또는 방사선진단 화합물이 타겟이 되는 부위에서 (예를 들어, 종양, 골 전이, 혈구 또는 다른 표적화 기관 또는 기관계) 그러한 반응성 종의 제조는, 만약 충분한 양으로 제조된다면, 세포증식억제 또는 세포독성 효과를 가질 것이다. 성공적인 방사선치료를 위한 핵심 인자는 유의한 또는 과도한 부작용을 초래하지 않고, 세포독성 또는 종양치사 효과를 초래하는 충분한 방사선 용량의 표적 조직으로의 전달이다(예를 들어, 종양 세포 등). 유사하게, 방사선진단을 위해서는, 핵심 인자는 유의한 또는 과도한 부작용을 초래하지 않고 그것을 영상화하는 충분한 방사선의 표적 조직으로 전달이다. 알파 입자들은 하나 또는 두개의 세포 직경내의 다량의 에너지를 방산하고 , 조직에서 침투의 그들의 범위는 오직 ~50 μm뿐이다. 특별히 만약 방사능표지된 화합물이 세포의 핵 안으로 흡수되었다면, 이는 집중적인 국소 손상을 일으킬 수 있다. 마찬가지로, 111In 과 같은 Auger-전자 방출기로 표지화된 방사선치료 화합물은 매우 짧은 범위를 가지고 작용의 원하는 부위에서 강력한 생물학적-효과를 가질 수 있다. 177Lu 또는 90Y 와 같은 치료 베타-방출 동위원소로부터의 방출은 조직에서 다소 더 긴 범위를 가지지만, 다시, 만들어진 손상의 대부분은 국소화의 부위로부터 몇 밀리미터 또는 몇 센티미터 내에서 일어난다. 그러나, 강력하게 파괴적인 성질의 방사선치료 동위원소의 방출은 그들의 세포 표적으로 제한되지 않는다. 방사선치료 및 방사선진단 화합물을 위해서, 방사능표지된 화합물 그자체에 대한 방사선분해 손상은 그것의 의도된 사용에 앞서, 방사능표지된 방사선치료 또는 방사선진단 화합물의 제조, 정제, 저장 및/또는 운송하는 동안 심각한 문제가 될 수 있다. 그러한 방사선분해 손상은 예를 들어, 방사성동위원소 [예를 들어, 방사성요오드화 항체의 탈할로겐화 또는 방사성금속을 잡도록 설계된 킬레이트부분의 분해에 의해] 방출을 초래할 수 있거나, 또는 그것은 그것의 의도된 표적으로 표적화 약제를 송달하는데 필요한 표적화 분자를 손상시킬 수 있다. 두가지 타입의 손상 모두 매우 바람직하지 않은데 그 이유는 그들이 강력하게 미결합동위원소, 예를 들어, 자유 방사성아이오딘 또는 킬레이트화되지 않은 방사성금속의 갑상샘, 뼈와 다른 기관으로의 방출을 초래할 수 있거나, 또는 표적화 펩타이드 또는 방사능표지된 항체의 수용체-결합 영역과 같은 표적화 분자에 대한 방사선분해 손상의 결과로서 표적화 능력의 감소 또는 파괴를 초래할 수 있기 때문이다. 그것의 표적 조직과 연합되지 않는 방사능은 원치않는 부작용의 원인이 될 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 2에서 각각 나타낸 DOTA-Gly-ACA-Gln-Trp-Ala-Val-Gly-His-Leu-Met-NH2 (ACA=3-아미노-3-데옥시콜산) 및 DOTA-Gly-Abz4-Gln-Trp-Ala-Val-Gly-His-Leu- Met-NH2 (Abz4 = 4-아미노벤조산) 두개의 킬레이트리간드는, 가스트린 방출 펩타이드 (GRP) 수용체를 명확하게 표적화하는 것으로 나타났다. 아래의 예에서, 이들이 화합물 A 와 화합물 B 로 각각 설명되었다. 다른 GRP 수용체-결합 리간드는 Hoffinan 등의 미국 특허 6,200, 546, 공개된 U. S. 출원 U. S. 2002/0054855, 및 2003년 1월 13일 출원된 공동계류중인 출원 번호 No. 10/341,577,에서 기술되고, 그것의 전체 내용은 참고문헌에 의해 포함된다. 111In 및177Lu과 같은 진단 및 방사선치료 방사선핵종으로 방사능표지될때, 화합물 A 및 B은 시험관내와 생체내 모두에서 GRP 수용체에 대해서 높은 친화력을 갖는 것으로 나타났다. 그러나, 이들 화합물은 만일 이들 방사능표지된 복합체가 하나 이상의 방사선안정화제 (방사선분해 손상에 대해 보호하는 화합물)의 수반 또는 이어지는 첨가 없이 제조되면, 방사능 표지에 의해 유도되는 상당한 방사선분해 손상을 겪을 수 있다. β-입자의 물과의 상호작용에 의해 발생된 히드록실 및 수퍼옥시드 라디칼이 크게 산화하기 때문에, 이 결과는 놀라운 것이 아니다. 이들 펩타이드에서 메티오닌 (Met) 잔기에 대한 방사선분해 손상은 가장 손쉬운 분해의 형태이고, 가능하게는 메티오닌 술폭시드 유도체를 초래한다. 세포 결합 결과는 결과의 방사선분해로 손상된 유도체는 GRP-수용체 결합 활성 (마이크로몰라 보다 더 큰 IC50 값)이 결여되어 있다는 것을 보여준다. 따라서, 방사선진단 및 방사선치료 화합물에서 메티오닌 산화 및 다른 방사선분해 분해 루트 모두를 예방하는데 사용될 수 있는 방사선분해의 저해제를 찾는 것이 중요하다. 그러한 방사선분해 손상을 방지하는 것은 방사선진단 및 방사선치료 화합물의 조제화에서 주된 도전과제이다. 이러한 목적을 위해, 라디칼 스캐빈저 또는 항산화제로 알려진 화합물이 전형적으로 사용된다. 이들은 예를 들어, 히드록실 라디칼 및 수퍼옥시드과 신속하게 반응하는 화합물이고, 따라서 그것의 제조를 위한 관심의 방사선 제약 또는 시약과 그들이 반응하지 못하도록 한다. 이 분야에서 광범위한 연구가 있었다. 그것의 대부분은 방사선진단 제제에서 방사선분해 손상의 예방에 촛점을 두었고, 몇몇의 라디칼 스캐빈저는 그러한 사용을 위해 제안되었다. 그러나, 본원에서 기술된 연구에서, 다른이들에 의해 효과적인 것으로 보고된 안정화제가 특히 고농도 및 다량의 방사능이 사용될 때, 불충분한 방사선안정화를 제공하여 화합물 A와 B의 루테튬 복합체인 177Lu-A 및 177Lu-B를 방사선분해 손상으로부터 각각 보호한다는 것을 발견되었다. 예를 들어, Cyr 및 Pearson [친수성 티오에테르 및 친수성 6-하이드록시 크로만을 사용하는 방사성의약 조성물안정화. Cyr, John E.; Pearson, Daniel A. (Diatide, Inc., USA). PCT Int. Appl. (2002), WO 200260491 A2 20020808]은 125I, 131I, 211At, 47Sc, 67Cu, 72Ga, 90Y, 153Sm, 159Gd, 165Dy, 166Ho, 175Yb, 177Lu, 212Bi, 213Bi, 68Ga, 99mTc, 111In 및 123I 으로 방사능표지된 진단 및 치료 방사성의약 조성물은 친수성 티오에테르의 첨가에 의해 안정화될 수 있고, 아미노산 메티오닌, 친수성 티오에테르는 특히 이러한 목적에 유용하다고 언급한다. 따라서 L-메티오닌 (5 mg/mL)이 라디칼 스캐빈저로서 역할을 하는 그것의 능력을 평가하기 위해 l77Lu-A에 첨가되는 연구가 수행되었다. 아래에서 보다 상세하게 기술될 바와 같이, 역상 HPLC은 5일 후에, 177 Lu-A 의 거의 완전한 분해가 일어났고, 사용된 방사선안정화제가 방사선분해 손상을 막기에 불충분하였다는 것을 나타냈다. 시험관내 결합 결과는 그러한 분해가 효능 및 표적화 능력을 크게 감소시킬 수 있고, 따라서 화합물의 방사선치료 효능이 따라서 손상된다는 것을 암시한다. 원하는 방사선치료 효과를 이루기 위해서, 더많은 방사능을 주입할 필요가 있고, 따라서 강력한 정상 기관에 대한 독성에 대한 잠재력을 증가시킨다. GRP-수용체 결합 방사선진단 및 방사선치료 화합물의 방사선안정화에 유용할 수 있는 적합한 항산화제 라디칼 스캐빈저를 확인하기 위해서, 몇가지 연구를 수행하였다. 복합체 형성 후에 (두개의-유리병 제제) 하나 이상의 잠재적인 방사선안정화제를 첨가하였고 또는 방사성금속과 (또는 모두) 복합하기 전에 그들을 직접 반응 혼합물에 첨가하였다. 이상적으로, 방사선안정화제는 그러한 제제가 단일-유리병 키트가 될 잠재력을 가지기 때문에, 생성물의 방사선화학 순도 (RCP)를 상당히 감소시키지 않고 제제에 직접 첨가되어야 한다. 이러한 연구의 결과로서 확인된 라디칼 스캐빈저는 다양한 방사선진단 및 방사선치료 적용을 위해 사용된 화합물의 제조를 위한 제제에서 일반적인 효용을 갖고, 다양한 동위원소, 예를 들어, 99mTc, 186/188Re, 111In, 90Y, 177Lu, 213Bi, 225Ac, 166Ho 및 다른 것들로 방사능표지된 화합물을 안정화하기에 유용할 수 있다. 본 출원에서 실시예의 주요 포커스는 GRP-결합 펩타이드의 방사선안정화, 및 특히, 이들 분자에서 메티오닌 잔기의 방사선보호이다. 그러나, 확인된 안정화제는 넓은 범위의 방사능표지된 펩타이드, 펩토이드, 작은 분자, 단백질, 항체, 및 항체 단편 등에 대한 적용가능성을 가져야 한다. 그들은 예를 들어, 트립토판 (인돌 고리의 산화), 티로신 (산화 다이머화, 또는 다른 산화), 히스티딘, 시스테인 (티올 기의 산화) 그리고 더 적은 범위까지 세린, 트레오닌, 글루탐산, 및 아스파르트산과 같이, 방사선분해 손상에 특히 민감한 잔기 또는 잔기들을 가지는 어떠한 화합물의 방사선보호에 유용하다. 민감한 작용기 (인돌, 이미다졸, 티아졸, 푸란, 티오펜 및 다른 헤테로사이클)를 함유하는, 펩타이드 또는 약물에서 주로 사용되는 비범한 아미노산은 또한 보호될 수 있다.