KR102150377B1 - 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품 제조방법 - Google Patents

플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제1 용매 하에 [18F]플루오린을 상전이 첨가제 및 염기 첨가제와 함께 반응용기에 첨가하여 80℃내지 100℃도 온도에서 질소를 불어 수분을 제거함으로써, 수분이 제거된 [18F]플루오린을 얻는 제1 단계; 상기 수분이 제거된 [18F]플루오린을 피라졸 전구체, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-N-옥실(TEMPO) 또는 구리계 촉매가 제2 용매에 용해되어 있는 반응용기에 첨가한 후, 100℃내지 140℃온도에서 가열하여 피라졸 유도체 용액을 제조하는 제2 단계; 및 상기 피라졸 유도체 용액을 상온으로 냉각시키고, 액체크로마토그래피 (HPLC)를 수행하여 피라졸 유도체를 분리 및 정제하는 제3 단계를 포함하는 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 치매 질환이 진행된 뇌에 축적되는 알파시누클레인과 치매 질환자의 뇌에 존재하는 FAF1과 알파시누클레인 결합체를 영상화 하여 뇌질환의 주요 바이오 마커인 알파시누클레인을 선택적으로 추적 및 탐색할 수 있는 효과가 있다.

Description

플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품 제조방법{Preparation method of [18F]-substituted pyrazole derivatives Radiopharmaceuticals}
본 발명은 치매 질환이 진행된 뇌에 축적되는 알파시누클레인과 치매 질환자의 뇌에 존재하는 FAF1과 알파시누클레인 결합체를 영상화 하여 뇌질환의 주요 바이오 마커인 알파시누클레인을 선택적으로 추적 및 탐색할 수 있는 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 보건복지부 및 보건산업진흥원의 질환극복기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: HI16C0947, 과제명: 치매의 초기 진단 및 약물치료 효과 평가를 위한 신경염증 및 알파-시누클레인 표적 PET 영상기술 개발과 임상적용 연구].
최근 빠른 고령화 사회 진입으로 인해 우리 사회의 경제, 사회, 보건 등 모든 분야에서 많은 문제점이 대두되고 있는데, 특히 보건학적인 문제로 대표적인 노인들의 퇴행성 뇌질환인 치매가 미래 사회를 위협하고 있다.
국내 중앙치매센터의 치매역학조사보고서에 따르면 알츠하이머 병과 같은 퇴행성 뇌질환의 유병률이 예상보다 빠르게 진행되어 2050년에 추정 치매환자수는 약 300만명에 돌파할 것이라고 예상하고 있다. 이 수치는 국민 7명당 1명의 치매환자를 돌봐야 하는 수치이기 때문에 이를 둘러싼 경제적 문제가 급격히 늘어날 것으로 예상되어 대비책 마련과 치매의 조기 진단과 이를 예방할 수 있는 기술과 치료제의 개발이 요구되고 있다.
현재는 치매의 근본적인 발병 원인이 정확히 밝혀지지 않아 이에 따른 마땅한 치료방법 및 치료 시기 또한 짐작이 어려운 상황이다. 세계적으로 베타아밀로이드 플라크의 축적이 치매와 연관이 있다는 이론이 대두되며 다양한 신약들이 개발되었지만, 모두 임상시험에서 실패하여 최근에는 아밀로이드가 치매의 바이오마커가 될 수 있는 가능성은 있지만 조기진단 및 치료를 위한 치매발병 원인에 대한 측면에서는 새로운 전략을 찾아야 한다는 의견이 모아지고 있다.
또다른 치매의 치매발병 원인으로 관심을 갖는 바이오마커로서, 최근 많은 연구진들의 관심을 모으고 있는 것이 바로 알파-시누클레인 단백질이다. 알파-시누클레인이란 140개의 아미노산으로 이루어진 단백질로서, 대부분 중추신경계에 존재한다. 알파-시누클레인의 기능은 명확히 밝혀지지 않았지만, 전신경세포의 말단에 존재하여 소수포의 형성 및 신경전달물질의 방출 등과 연관이 있다고 보고되었다. 최근 연구결과에 따르면 중추신경계에 존재하는 알파-시누클레인이 특정 원인으로 인해 비정상적인 축적 및 응집되면 미토콘드리아의 기능 이상 및 약화와 더불어 caspase-3의 활성을 증가시킴으로써 염증 반응 및 세포 독성을 일으킨다고 보고되었다.
따라서, 전세계적으로 알파-시누클레인의 바정상적인 축적 및 응집을 선택적으로 표적 할 수 있는 신약을 개발하고자 연구가 이루어지고 있다. 하지만 이러한 노력에도 불구하고 아직 알파-시누클레인을 추적할 수 있는 타겟 물질은 개발이 되지 않았으며, 최근 연구되고 있는 비임상시험단계에서 연구되고 있는 후보 물질들은 알파-시누클레인에 결합력은 높으나 치매 환자 뇌에 존재하는 다른 바이오마커인 베타-아밀로이드 플라크와 타우 응집체와의 선택성이 현저히 낮아 새로운 높은 선택성을 갖는 알파-시누클레인 타겟 신약개발이 요구되고 있는 실정이다.
Fas-associated factor 1 (FAF1)은 세포의 죽음을 촉진하는 단백질로 알려져 있는데, 최근 연구 결과에 따르면 퇴행성 뇌질환 환자의 뇌에서 FAF1의 비정상적인 발현이 관찰되었으며, 알파-시누클레인과 같이 신경세포에 공존할 뿐 아니라 FAF1으로 인해 알파-시누클레인의 응집 및 분비가 촉진될 뿐만 아니라, 치매 뇌에서 FAF1과 알파-시쿠클레인이 결합체를 이룬다는 연구 결과가 발표되었다.
한편, 양전자방출단층촬영 (Positron emission tomography, PET)은 인간의 뇌를 포함한 중요 장기의 기능과 암의 분포를 비침습적으로 정성화 및 정량화 할 수 있는 의료기기이다. 그리고 이러한 PET 영상을 얻기 해서는 체내에 관심있는 장기 및 질환에 관련된 다양한 바이오마커에 결합하여 함유하고 있는 방사성동위원소가 양전자를 방출하는 의약품이 필수적으로 필요하며 이를 방사성의약품이라 부른다.
현재 방사성의약품을 합성하기에 손쉬운 방법인 카본-11 표지 기법의 경우, 히드록시- 혹은 아민기- 등에 간단한 유기화학적 방법으로 표지가 가능하지만 20분의 짧은 반감기와 낮은 비방사능 값 때문에 방사성의약품으로 개발하는 많은 제한점을 가지고 있는 반면에 사이클로트론에서 생산이 가능한 플루오린-18의 경우, PET을 사용하여 뇌를 이미지화 하기에 충분히 긴 반감기 (t1/2= 109.8분)를 가지고 있어 한번에 많은 환자를 볼 수 있으며 경우에 따라 다른 병원에서 진단을 목적으로 배송이 가능하며, 표지 기법에 따라 매우 높은 비방사능 값을 가질 수 있기 때문에 퇴행성 뇌질환 같은 뇌의 특정 바이오마커를 추적하기에 매우 적절한 동위원소이다. 하지만 방향족 위치에 플루오린-18을 직접 표지하는 기법인 Direct aromatic fluorination 반응은 반응성이 낮기 때문에 현재까지도 반응성을 높이기 위한 다양한 전구 물질 및 반응 기법이 활발히 연구되고 있다.
본 발명의 목적은, 치매 질환이 진행된 뇌에 축적되는 알파시누클레인과 치매 질환자의 뇌에 존재하는 FAF1과 알파시누클레인 결합체를 영상화 하여 뇌질환의 주요 바이오 마커인 알파시누클레인을 선택적으로 추적 및 탐색할 수 있는 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품 제조방법에 의해 제조된 알파시누클레인 과발현 관련 치매 질환 진단용 영상화제를 제공하는 것이다.
상기 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품 제조방법에 의해 제조된 피라졸 유도체 방사성의약품을 이용한 알파시누클레인 과발현 관련 치매 질환 진단 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품 제조방법은 제1 용매 하에 [18F]플루오린을 상전이 첨가제 및 염기 첨가제와 함께 반응용기에 첨가하여 80℃내지 100℃도 온도에서 질소를 불어 수분을 제거함으로써, 수분이 제거된 [18F]플루오린을 얻는 제1 단계; 상기 수분이 제거된 [18F]플루오린을 피라졸 전구체, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-N-옥실(TEMPO) 또는 구리계 촉매가 제2 용매에 용해되어 있는 반응용기에 첨가한 후, 100℃내지 140℃온도에서 가열하여 피라졸 유도체 용액을 제조하는 제2 단계; 및 상기 피라졸 유도체 용액을 상온으로 냉각시키고, 액체크로마토그래피 (HPLC)를 수행하여 피라졸 유도체를 분리 및 정제하는 제3 단계를 포함하는 것으로 구성될 수 있다.
상기 상전이 촉매는 Kryptofix 2.2.2 또는 18-Crown-6일 수 있다.
상기 염기 첨가제는 CsHCO3, Cs2CO3, KHCO3, K2CO3 및 테트라뷰틸암모늄 염으로 이루어진 군에서 선택된 것일 수 있다.
상기 구리계 촉매는 Cu(OTf)2, Cu(py)4(OTf)2, Cu(NCCH3)4, Cu(MeCN)4BF4, Cu(NCCH3)4·CF3SO3, [(CH3CN)4Cu]PF6, 및 (CF3SO3Cu)2·C6H6으로 이루어진 군에서 선택된 것일 수 있다.
상기 제1 용매는 메틸 알코올 또는 아세토나이트릴이고, 상기 제2 용매는 아세토나이트릴 또는 디메틸포름알데하이드일 수 있다.
상기 피라졸 전구체는 아래의 화학식 2로 표시되는 피라졸 전구체일 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112020031568863-pat00001
여기서, 상기 R1과 R2는 각각 H 또는 이오도 페닐 토실레이트, 이오도 톨루엔 토실레이트, 이오도 4-아니졸 토실레이트, 이오도 2-사이오핀 토실레이트, 이오도 페닐 브로마이드, 이오도 톨루엔 브로마이드, 이오도 4-아니졸 브로마이드, 이오도 2-사이오핀 브로마이드, 이오도 페닐 트리플레이트, 이오도 톨루엔 트리플레이트, 이오도 4-아니졸 트리플레이트, 이오도 2-사이오핀 트리플레이트 및 피나콜 보로닉 에스터로 이루어진 군에서 선택된 화합물일 수 있으며; R1과 R2 중 어느 하나는 반드시 수소이다.
상기 피라졸 유도체는 아래의 화학식 1로 표시되는 피라졸 유도체일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112020031568863-pat00002
여기서, 상기 X는 18F 또는 H 이고, 여기서 X는 해당 사이오 벤젠 고리의 4, 3, 및 2의 어느 하나의 위치에 치환될 수 있으며; 상기 Y는 각각 H 또는 18F 이고, 여기서 Y는 해당 에틸 벤젠 고리의 4, 3 및 2의 어느 하나에 치환될 수 있으며; 상기 X가 H일 때 Y는 18F이고, 상기 X가 18F일 때 Y는 H이며; 상기 Z는 수소, 메틸, 에틸 또는 프로필이다.
본 발명은 또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 상기 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품 제조방법에 의해 제조된 알파시누클레인 과발현 관련 치매 질환 진단용 영상화제를 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 상기 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품 제조방법에 의해 제조된 피라졸 유도체 방사성의약품을 이용한 알파시누클레인 과발현 관련 치매 질환 진단 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면 기존에 알려진 친전자성 및 친핵성 플루오린화 반응들의 단점을 극복하여 높은 생산 효율과 뇌 진단 영상화제로서 갖추어야 할 높은 비방사능 값을 갖는 플루오린-18이 도입된 피라졸 유도체를 제조할 수 있다.
또한, 치매 질환이 진행된 뇌에 축적되는 알파시누클레인과 치매 질환자의 뇌에 존재하는 FAF1과 알파시누클레인 결합체를 영상화 하여 뇌질환의 주요 바이오 마커인 알파시누클레인을 선택적으로 추적 및 탐색할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기와 같이 제조된 플루오린-18이 도입된 피라졸 유도체를 이용하여 퇴행성 질환을 조기에 진단하는데 유용하게 사용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품 제조방법에서 플루오린-18이 도입된 피라졸 유도체를 합성하기 위해 필요한 전구 물질의 합성 경로를 나타낸 반응식이다.
도 2는 도 1의 최종 전구 물질을 사용하여 플루오린-18이 도입된 피라졸 유도체를 합성하는 과정을 나타낸 반응식이다.
도 3은 도 2의 최종 전구 물질을 사용하여 본 발명의 플루오린-18이 도입된 대표적인 피라졸 유도체 2종인 [18F]SNUBH-NM-026과 [18F]SNUBH-NM-027을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 제조방법에서 피라졸 유도체 용액에서 순수한 플루오린-18 표지 피라졸 유도체를 분리하기 위한 고성능액체 크로마토그래피를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 제조방법에서 플루오린-18이 도입된 피라졸 유도체를 고성능액체크로마토그래피를 통해 분리한 뒤 안정한 플루오린-19가 도입된 피라졸 유도체와 고성능액체크로마토그래피를 동시주사하여 각각의 머무름 시간을 비교한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 제조방법을 통해 제조된 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체를 사용하여 알파시누클레인 단백질과의 결합 유효성을 나타내는 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 제조방법을 통해 제조된 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체를 사용하여 정상 마우스에서 체내 분포도를 확인한 PET 영상자료이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 제조방법을 통해 제조된 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체를 사용하여 정상 마우스에서 체내 분포도를 확인한 PET 영상 자료를 통해 플루오린-18의 주요 장기별 방사능을 측정하여 나타낸 체내 분포도 자료이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 제조방법을 통해 제조된 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 중, [18F]SNUBH-NM-026의 정상 마우스와 알파시누클레인-변형 마우스에서의 뇌 섭취 PET 영상 자료이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 제조방법을 통해 제조된 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 중, [18F]SNUBH-NM-026의 정상 마우스와 알파시누클레인-변형 마우스에서의 뇌 섭취 PET영상을 토대로 얻은 뇌 영역별 섭취 비교 그래프이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하, 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 일실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 일실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1에는 본 발명의 일실시예에 따른 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품 제조방법에서 플루오린-18이 도입된 피라졸 유도체를 합성하기 위해 필요한 전구 물질의 합성 경로를 나타낸 반응식이 개시되어 있고, 도 2에는 도 1의 최종 전구 물질을 사용하여 플루오린-18이 도입된 피라졸 유도체를 합성하는 과정을 나타낸 반응식이 개시되어 있으며, 도 3에는 도 2의 최종 전구 물질을 사용하여 본 발명의 플루오린-18이 도입된 대표적인 피라졸 유도체 2종인 [18F]SNUBH-NM-026과 [18F]SNUBH-NM-027을 나타낸 도면이 개시되어 있다.
도 4에는 본 발명의 일실시예에 따른 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 제조방법에서 피라졸 유도체 용액에서 순수한 플루오린-18 표지 피라졸 유도체를 분리하기 위한 고성능액체 크로마토그래피를 나타낸 그래프이 개시되어 있고, 도 5에는 본 발명의 일실시예에 따른 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 제조방법에서 플루오린-18이 도입된 피라졸 유도체를 고성능액체크로마토그래피를 통해 분리한 뒤 안정한 플루오린-19가 도입된 피라졸 유도체와 고성능액체크로마토그래피를 동시주사하여 각각의 머무름 시간을 비교한 결과를 나타낸 그래프가 개시되어 있으며, 도 6에는 본 발명의 일실시예에 따른 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 제조방법을 통해 제조된 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체를 사용하여 알파시누클레인 단백질과의 결합 유효성을 나타내는 실험 결과를 나타낸 그래프가 개시되어 있다.
도 7에는 본 발명의 일실시예에 따른 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 제조방법을 통해 제조된 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체를 사용하여 정상 마우스에서 체내 분포도를 확인한 PET 영상자료이 개시되어 있고, 도 8에는 본 발명의 일실시예에 따른 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 제조방법을 통해 제조된 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체를 사용하여 정상 마우스에서 체내 분포도를 확인한 PET 영상 자료를 통해 플루오린-18의 주요 장기별 방사능을 측정하여 나타낸 체내 분포도 자료가 개시되어 있으며, 도 9에는 본 발명의 일실시예에 따른 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 제조방법을 통해 제조된 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 중, [18F]SNUBH-NM-026의 정상 마우스와 알파시누클레인-변형 마우스에서의 뇌 섭취 PET 영상 자료가 개시되어 있다.
도 10에는 본 발명의 일실시예에 따른 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 제조방법을 통해 제조된 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 중, [18F]SNUBH-NM-026의 정상 마우스와 알파시누클레인-변형 마우스에서의 뇌 섭취 PET영상을 토대로 얻은 뇌 영역별 섭취 비교 그래프가 개시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품 제조방법은 제1 용매 하에 [18F]플루오린을 상전이 첨가제 및 염기 첨가제와 함께 반응용기에 첨가하여 80℃내지 100℃도 온도에서 질소를 불어 수분을 제거함으로써, 수분이 제거된 [18F]플루오린을 얻는 제1 단계, 상기 수분이 제거된 [18F]플루오린을 피라졸 전구체, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-N-옥실(TEMPO) 또는 구리계 촉매가 제2 용매에 용해되어 있는 반응용기에 첨가한 후, 100℃내지 140℃온도에서 가열하여 피라졸 유도체 용액을 제조하는 제2 단계 및 상기 피라졸 유도체 용액을 상온으로 냉각시키고, 액체크로마토그래피 (HPLC)를 수행하여 피라졸 유도체를 분리 및 정제하는 제3 단계를 포함하는 것으로 구성된다.
즉, 본 발명에 따른 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품 제조방법은 플루오린-18에 대한 용출 효율이 우수한 상전이 첨가제 및 염기 첨가제를 이용하여 수분이 제거된 고순도 플루오린-18을 얻은 후, 반응성이 우수한 피라졸 전구체와 구리계 촉매를 사용하여 고순도의 피라졸 전구체를 높은 수율로 제조할 수 있다.
또한, 상기 제조방법에 의해 제조된 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품은 기존에 알려진 친전자성 및 친핵성 플루오린화 반응들의 단점을 극복하여 높은 생산 효율과 뇌 진단 영상화제로서 갖추어야 할 높은 비방사능 값을 갖는 장점이 있으며, 치매 질환이 진행된 뇌에 축적되는 알파시누클레인과 치매 질환자의 뇌에 존재하는 FAF1과 알파시누클레인 결합체를 영상화 하여 뇌질환의 주요 바이오 마커인 알파시누클레인을 선택적으로 추적 및 탐색할 수 있는 장점이 있다.
상기 상전이 촉매는 바람직하게는 Kryptofix 2.2.2 또는 18-Crown-6를 사용할 수 있으며, 상기 염기 첨가제는 CsHCO3, Cs2CO3, KHCO3, K2CO3 및 테트라뷰틸암모늄 염으로 이루어진 군에서 선택된 것을 사용할 수 있다. 이러한 상전이 촉매와 염기 첨가제는 플루오린-18을 얻기 위한 방향족 직접 표지기법 (Direct aromatic fluorination) 기법 등에서 사이클로트론에서 생산된 플루오린-18이 녹아져 있는 수용액으로부터 수분을 제거하여 물로 인한 플루오린화 반응의 반응성 저하를 방지하여 높은 수율로 플루오린-18만을 추출해낼 수 있도록할 뿐 아니라, 방향족 고리의 전자 밀도를 조절하여 플루오린-18이 선택적으로 원하는 위치에 도입이 되도록 하는 장점이 있다.
상기 구리계 촉매는 피라졸 유도체의 합성과정에서 반응성이 우수한 촉매로서 예를 들어, Cu(OTf)2, Cu(py)4(OTf)2, Cu(NCCH3)4, Cu(MeCN)4BF4, Cu(NCCH3)4·CF3SO3, [(CH3CN)4Cu]PF6, 및 (CF3SO3Cu)2·C6H6으로 이루어진 군에서 선택된 것을 사용할 수 있다.
상기 염기 첨가제와 상전이 촉매는 상기 제2단계에서 사용되는 촉매의 종류에 따라 각각 다른 함량으로 사용됨으로써, 상기 피라졸 유도체 용액에서 플루오린-18의 용출 효율 및 구리 촉매의 반응성과 촉매 효율을 제어할 수 있다.
즉, 상기 제2단계에서 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-N-옥실(TEMPO)을 촉매로 사용할 경우에는 상기 피라졸 전구체 100 중량부를 기준으로 상기 TEMPO를 20 내지 30 중량부, 상기 염기 첨가제를 20 내지 30 중량부, 상기 상전이 촉매를 120 내지 130 중량부로 사용함으로써, 플루오린 18의 용출 효율을 최적화할 수 있으며, 상기 제2단계에서 구리계 촉매를 촉매로 사용할 경우에는 상기 피라졸 전구체 100 중량부를 기준으로 구리계 촉매를 6.7 내지 13.3 중량부, 상기 염기 첨가제를 2.5 내지 3.5 중량부, 상기 상전이 촉매를 6 내지 7 중량부로 사용함으로써, 플루오린 18의 용출 효율을 최적화할 수 있다.
또한, 상기 제1 용매는 메틸 알코올 또는 아세토나이트릴이고, 상기 제2 용매는 아세토나이트릴 또는 디메틸포름알데하이드를 각각 사용할 수 있다.
상기 피라졸 전구체는 아래의 화학식 2로 표시되는 피라졸 전구체일 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112020031568863-pat00003
여기서, 상기 R1과 R2는 각각 H 또는 이오도 페닐 토실레이트, 이오도 톨루엔 토실레이트, 이오도 4-아니졸 토실레이트, 이오도 2-사이오핀 토실레이트, 이오도 페닐 브로마이드, 이오도 톨루엔 브로마이드, 이오도 4-아니졸 브로마이드, 이오도 2-사이오핀 브로마이드, 이오도 페닐 트리플레이트, 이오도 톨루엔 트리플레이트, 이오도 4-아니졸 트리플레이트, 이오도 2-사이오핀 트리플레이트 및 피나콜 보로닉 에스터로 이루어진 군에서 선택된 화합물일 수 있으며; R1과 R2 중 어느 하나는 반드시 수소이다.
상기 R1과 R2 즉, 이오도 페닐 토실레이트, 이오도 톨루엔 토실레이트, 이오도 4-아니졸 토실레이트, 이오도 2-사이오핀 토실레이트, 이오도 페닐 브로마이드, 이오도 톨루엔 브로마이드, 이오도 4-아니졸 브로마이드, 이오도 2-사이오핀 브로마이드, 이오도 페닐 트리플레이트, 이오도 톨루엔 트리플레이트, 이오도 4-아니졸 트리플레이트, 이오도 2-사이오핀 트리플레이트 및 피나콜 보로닉 에스터로 이루어진 군에서 선택된 이탈기는 상기 피라졸 유도체의 벤젠 고리 중 어느 하나에 치환되어 있어, 이오딘 또는 보론을 중심으로 피라졸 유도체의 벤젠 고리에 플루오린이 직접 치환될 수 있도록 전자 밀도를 낮추어 반응성을 조절하는 역할을 수행함과 동시에 수율 및 선택성을 높일 수 있다.
또한, 상기 상기 피라졸 전구체는 아래의 반응식 1과 같은 과정을 통해 합성될 수 있다.
[반응식 1]
Figure 112020031568863-pat00004
이러한 피라졸 전구체의 합성 과정에 대해 구체적으로 설명하면 우선, 화합물 1과 아실 클로라이드를 메탄올 용매 하에 에스터화 반응시켜 화합물 2를 제조하는 단계(전구체 합성 단계 1); 화합물 2를 디메틸폼아마이드 용매 하에 염기와 함께 2-페닐 에틸 브로마이드 피라졸 유도체와 반응시켜 화합물 3을 제조하는 단계(전구체 합성 단계 2); 화합물 3을 디클로로메탄 또는 메탄올 용매 하에 수소와 팔라듐 촉매를 사용하여 환원반응을 통해 화합물 4를 제조하는 단계(전구체 합성 단계 3); 화합물 4를 테트라하이드로퓨란 용매 하에 트리에틸 아민과 브로모아세틸 브로마이드를 첨가하여 반응시켜 화합물 5를 제조하는 단계(전구체 합성 단계 4); 화합물 5를 테트라하이드로퓨란 용매 하에 사이오페놀 피라졸 유도체와 트리에틸 아민을 첨가하여 반응시켜 화합물 6을 제조하는 단계(전구체 합성 단계 5); 화합물 6을 디옥세인 용매 하에 헥사메틸다이틴과 팔라듐 촉매를 사용하여 금속전이 반응을 한 뒤, 디아세톡시이오도 아렌 피라졸 유도체와 4-토실 엑시드를 첨가하여 반응시키거나 화합물 6을 팔라듐 촉매를 사용하여 비스(피나콜라토)디보론과 반응시켜 화합물 7을 제조하는 단계(전구체 합성 단계 6)을 포함하는 과정으로 수행될 수 있다.
상기 반응식에서, 화학식 7의 화합물은 화학식 1의 [18F]플루오린이 도입된 피라졸 유도체의 제조를 위한 전구 물질 피라졸 유도체의 일종이고, 상기 A는 할로겐 원소 또는 H 이며, 여기서 A는 해당 에틸 벤젠 고리의 4, 3 및 2의 어느 하나에 치환될 수 있고, 상기 B는 할로겐 원소 또는 H 이며, 여기서 B는 해당 사이오 벤젠 고리의 4, 3, 및 2의 어느 하나의 위치에 치환될 수 있으며; 상기 A가 H일 때 B는 할로겐 원소이고, 상기 B가 H일 때 Y는 할로겐 원소이며, 할로겐 원소는 Cl, Br 또는 I 중 하나이다.
또한, 상기 피라졸 전구체의 구체적인 예는 1) (4-((2-((3-(메톡시카르보닐)-1-페네틸-1H-피라졸-4-일)아미노)-2-옥소에틸)사이오)페닐(p-톨일)이오도늄 토실레이트; 2) (3-((2-((3-(메톡시카르보닐)-1-페네틸-1H-피라졸-4-일)아미노)-2-옥소에틸)사이오)페닐(p-톨일)이오도늄 토실레이트; 3) (2-((2-((3-(메톡시카르보닐)-1-페네틸-1H-피라졸-4-일)아미노)-2-옥소에틸)사이오)페닐(p-톨일)이오도늄 토실레이트; 4) (4-(2-(3-(메톡시카르보닐)-4-(2-페닐사이오)아세트아미도)-1H-피라졸-1-일)에틸)페닐)(p-톨일)이오도늄 토실레이트; 5) (3-(2-(3-(메톡시카르보닐)-4-(2-페닐사이오)아세트아미도)-1H-피라졸-1-일)에틸)페닐)(p-톨일)이오도늄 토실레이트; 6) (2-(2-(3-(메톡시카르보닐)-4-(2-페닐사이오)아세트아미도)-1H-피라졸-1-일)에틸)페닐)(p-톨일)이오도늄 토실레이트; 7) 1-펜에틸-4-(2-((4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보레인-2-일)페닐)사이오)아세트아미도)-1H-피라졸-3-카르복실레이트 메틸 에스터; 8) 1-펜에틸-4-(2-((3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보레인-2-일)페닐)사이오)아세트아미도)-1H-피라졸-3-카르복실레이트 메틸 에스터; 9) 1-펜에틸-4-(2-((2-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보레인-2-일)페닐)사이오)아세트아미도)-1H-피라졸-3-카르복실레이트 메틸 에스터; 10) 4-(2-(페닐사이오)아세트아미도)-1-(4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보레인-2-일)펜에틸)-1H-피라졸-3-카르복실레이트 메틸 에스터; 11) 4-(2-(페닐사이오)아세트아미도)-1-(3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보레인-2-일)펜에틸)-1H-피라졸-3-카르복실레이트 메틸 에스터; 12) 4-(2-(페닐사이오)아세트아미도)-1-(2-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보레인-2-일)펜에틸)-1H-피라졸-3-카르복실레이트 메틸 에스터로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.
한편, 상기 피라졸 유도체는 아래의 화학식 1로 표시되는 피라졸 유도체일 수 있다.
[화학식 1]
Figure 112020031568863-pat00005
여기서, 상기 X는 18F 또는 H 이고, 여기서 X는 해당 사이오 벤젠 고리의 4, 3, 및 2의 어느 하나의 위치에 치환될 수 있으며;
상기 Y는 각각 H 또는 18F 이고, 여기서 Y는 해당 에틸 벤젠 고리의 4, 3 및 2의 어느 하나에 치환될 수 있으며;
상기 X가 H일 때 Y는 18F이고, 상기 X가 18F일 때 Y는 H이며;
상기 Z는 수소, 메틸, 에틸 또는 프로필이다.
또한 상기 피라졸 유도체는 아래 반응식 2와 같은 합성 과정 즉, [18F]플루오린 및 상전이 촉매와 염기 첨가제를 이용하여 화학식 2와 반응시켜 플루오린-18을 피라졸 유도체에 도입하는 과정을 통해 합성될 수 있다.
[반응식 2]
Figure 112020031568863-pat00006
여기서, a는 상기 화학식 2의 피라졸 전구체의 일종이고;
X와 Y는 상기에서 정의한 바와 같고; R1과 R2는 각각 H 또는 이오도 페닐 토실레이트, 이오도 톨루엔 토실레이트, 이오도 4-아니졸 토실레이트, 이오도 2-사이오핀 토실레이트, 이오도 페닐 브로마이드, 이오도 톨루엔 브로마이드, 이오도 4-아니졸 브로마이드, 이오도 2-사이오핀 브로마이드, 이오도 페닐 트리플레이트, 이오도 톨루엔 트리플레이트, 이오도 4-아니졸 트리플레이트, 이오도 2-사이오핀 트리플레이트 및 피나콜 보로닉 에스터로 이루어진 군에서 선택된 화합물일 수 있으며; R1과 R2 중 어느 하나는 반드시 수소이다.
또한, 상기 화학식 1의 피라졸 유도체는 아래의 반응식 3과 같은 합성과정을 통해 또 다른 실시예의 피라졸 유도체로 합성될 수 있다. 즉, 화합물 c(피라졸 유도체)를 2N 수산화나트륨 수용액 용매 하에 25℃ 내지 60℃에서 5분 내지 15분동안 가수분해 반응을 시켜 화합물 d(다른 실시예의 피라졸 유도체)를 제조하는 과정을 통해 합성될 수 있다.
[반응식 3]
Figure 112020031568863-pat00007
여기서, X와 Y는 상기에서 정의한 바와 같다.
또한, 상기 피라졸 유도체의 구체적인 예는 1) 메틸 4-(2-((4-[18F]플루오로페닐)사이오)아세트아미도)-1-페닐에틸-1H-피라졸-3-카르복실레이트; 2) 4-(2-((4-[18F]플루오로페닐)사이오)아세트아미도)-1-페닐에틸-1H-피라졸-3- 카복실릭 엑시드; 3) 메틸 4-(2-((3-[18F]플루오로페닐)사이오)아세트아미도)-1-페닐에틸-1H-피라졸-3-카르복실레이트; 4) 4-(2-((3-[18F]플루오로페닐)사이오)아세트아미도)-1-페닐에틸-1H-피라졸-3- 카복실릭 엑시드; 5) 메틸 4-(2-((2-[18F]플루오로페닐)사이오)아세트아미도)-1-페닐에틸-1H-피라졸-3-카르복실레이트; 6) 4-(2-((2-[18F]플루오로페닐)사이오)아세트아미도)-1-페닐에틸-1H-피라졸-3- 카복실릭 엑시드; 7) 메틸 1-(4-[18F]플루오로페닐에틸)-4-(2-(페닐사이오)아세트아미도-1H-피라졸-3-카복실레이트; 8) 1-(4-[18F]플루오로페닐에틸)-4-(2-(페닐사이오)아세트아미도-1H-피라졸-3-카복실릭 엑시드; 9) 메틸 1-(3-[18F]플루오로페닐에틸)-4-(2-(페닐사이오)아세트아미도-1H-피라졸-3-카복실레이트; 10) 1-(3-[18F]플루오로페닐에틸)-4-(2-(페닐사이오)아세트아미도-1H-피라졸-3-카복실릭 엑시드; 11) 메틸 1-(2-[18F]플루오로페닐에틸)-4-(2-(페닐사이오)아세트아미도-1H-피라졸-3-카복실레이트; 12) 1-(2-[18F]플루오로페닐에틸)-4-(2-(페닐사이오)아세트아미도-1H-피라졸-3-카복실릭 엑시드로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품 제조방법에 의해 제조된 알파시누클레인 과발현 관련 치매 질환 진단용 영상화제를 제공한다. 이러한 알파시누클레인 과발현 관련 치매 질환 진단용 영상화제는 체내 알파시누클레인과 결합을 형성하여 양성자단층촬영 (PET)에 필요한 진단용 방사성 의약품으로 작용하므로, 알파시누클레인 올리고머와 결합 후에 방출되는 양전자가 알파시누클레인 밀집 지역의 근접 전자와 만나 소멸하면서 생성되는 2개의 감마선 에너지를 양성자단층촬영기기의 검출기로 감지함으로써 알파시누클레인 올리고머의 생성 여부를 직접 영상화 할 수 있다.
또한, 상기 알파시누클레인 과발현 관련 치매 질환 진단용 영상화제는 [18F]플루오린이 치환된 피라졸 유도체의 Z의 치환기를 알려진 유기화학 기법을 통해 다양하게 변형할 수 있으며, 필요에 따라 -피라졸 유도체의 뇌 섭취 및 배출과 결합능을 조절할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품 제조방법에 의해 제조된 피라졸 유도체 방사성의약품을 이용한 알파시누클레인 과발현 관련 치매 질환 진단 방법을 제공한다. 즉, 상기 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체는 포유동물, 더욱 바람직하게는 인간에게 투여하여 치매 질환의 유무를 조기에 진단하는데 매우 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 실시예를 통해 본 발명에 따른 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품 제조방법을 구체적으로 설명한다.
제조예 : 화학식 2의 피라졸 유도체의 제조
<제조예 1> (4-((2-((3-(메톡시카르보닐)-1-페네틸-1H-피라졸-4-일)아미노)-2-옥소에틸)사이오)페닐(p-톨일)이오도늄 토실레이트의 제조
Figure 112020031568863-pat00008
(Step 1) 메틸 1-펜에틸-4-(2-((4-(트리메틸스테닐)페닐)사이오)아세트아미도)-1H-피라졸-3-카르복실레이트의 제조
메틸 4-(2-((4-브로모페닐)사이오)아세트아미도)-1-펜에틸-1H-피라졸-3-카르복실레이트 (0.948 g, 2.00 mmol)을 디옥산 (dioxane, 15 ml)에 녹인 후 헥사메틸다이틴(0.86 mL, 4.16 mmol)과 테트라키스(트라이페닐포스핀)팔라듐 (0.34 g, 0.30 mmol)을 첨가하여 압력 튜브에서 알곤 대기 하에 120°C에서 4시간 교반을 하였다. 반응 결과물은 상온으로 식힌 후 셀라이트 필터를 한 후 물과 에틸 아세테이트를 첨가하여 추출하였다. 추출된 유기 용매는 소듐 설페이트를 처리한 후 음압으로 제거하였다. 용매를 제거 후 남은 잔여물은 컬럼크로마토그래피로 정제하여 목적화합물을 얻었다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 0.26 (s, 9H), 3.14-3.20 (m, 2H), 3.76 (s, 2H), 3.98 (s, 3H), 4.30-4.39 (m, 2H), 7.13 (d, J = 6.8 Hz, 2H, Ar), 7.20-7.31 (m, 3H, Ar), 7.32-7.45 (m, 4H, Ar), 8.12 (s, 1H), 10.26 (s, 1H)
(Step 2) (4-((2-((3-(메톡시카르보닐)-1-페네틸-1H-피라졸-4-일)아미노)-2-옥소에틸)사이오)페닐(p-톨일)이오도늄 토실레이트의 제조
아세토니트릴(8 mL)과 클로로폼 (30mL)에 4-(다이아세톡시)아이오도톨루엔 (470.0 mg, 1.4 mmol)을 녹인 후 p-톨루엔 술포닉 엑시드(266.4 mg, 1.4 mmol)를 첨가한 후 5분 동안 상온에서 교반하였다. 다음으로 클로로폼(5 mL)에 녹여져있는 단계 1의 생성물 (781 mg, 1.4 mmol)을 반응 용액에 첨가 후 50℃ 에서 18시간 동안 교반하였다. 반응 결과물을 상온으로 냉각 후 유기 용매는 음압으로 제거한 뒤, 결과물을 소량의 디클로로메탄에 녹인 후 차가운 디에틸 에테르(10 mL)이 담겨져 있는 코니칼 튜브에 첨가 하여 얻어지는 고체를 분리하여 결과물을 얻어내었다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 2.30 (s, 3H), 2.33 (s, 3H), 3.13-3.29 (m, 2H), 3.74 (s, 2H), 3.93 (s, 3H), 4.29-4.38 (m, 2H), 7.00 (d, J = 8.0 Hz, 2H, Ar), 7.08-7.15 (m, 4H, Ar), 7.20-7.31 (m, 5H, Ar), 7.45 (d, J = 8.4 Hz, 2H, Ar), 7.75-7.81 (m, 4H, Ar), 8.08 (s, 1H), 10.23 (s, 1H)
<제조예 2> 1-펜에틸-4-(2-((4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보레인-2-일)페닐)사이오)아세트아미도)-1H-피라졸-3-카르복실레이트 메틸 에스터의 제조
Figure 112020031568863-pat00009
메틸 4-(2-((4-브로모페닐)사이오)아세트아미도)-1-펜에틸-1H-피라졸-3-카르복실레이트 (237 mg, 0.5 mmol)가 녹여져 있는 다이메틸포름아마이드 (DMF, 10 mL)에 [1,1'-비스(다이페닐포스피노)페로-센]팔라듐(II) 다이클로라이드 (82 mg, 0.1 mmol)과 포타슘 아세테이트 (141 mg, 1.4 mmol), 비스(피나콜라토)디보론 (134 mg, 0.53 mmol)을 첨가 후 4시간동안 80°C에서 교반하였다. 상온으로 냉각 후 셀라이트 필터를 한 뒤 물과 디클로로메탄을 첨가하여 추출하였다. 추출된 유기 용매는 소듐 설페이트를 첨가 후 솔리드를 제거한 뒤 남은 용매를 음압으로 제거하였다. 잔여물은 컬럼크로마토그래피로 정제하여 목적 화합물을 얻었다.
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 1.31 (s, 12H), 3.13-3.20 (m, 2H), 3.80 (s, 2H), 3.95 (s, 3H), 4.30-4.39 (m, 2H), 7.13 (d, J = 6.7 Hz, 2H, Ar), 7.20-7.38 (m, 6H, Ar), 7.71 (d, J = 6.8 Hz, 2H, Ar), 8.10 (s, 1H), 10.19 (s, 1H)
<실시예 1> 메틸 4-(2-((4-[18F]플루오로페닐)사이오)아세트아미도)-1-페닐에틸-1H-피라졸-3-카르복실레이트의 제조 1
Figure 112020031568863-pat00010
사이클로트론에서 생산된 플루오린-18이 용해되어 있는 50-100 μL의 물을 CsHCO3 (1.0 mg)과 18-Crown-6 (5.0 mg)이 용해되어 있는 아세토니트릴에 첨가한 뒤 질소를 이용하여 90℃에서 용매를 증발시킨다. 피라졸 전구체 (4 mg, (4-((2-((3-(메톡시카르보닐)-1-페네틸-1H-피라졸-4-일)아미노)-2-옥소에틸)사이오)페닐(p-톨일)이오도늄 토실레이트)와 1 mg의 2,2,6,6-테트라메틸-1-파이페리디닐옥시를 0.3 ml의 아세토니트릴에 용해시킨 뒤 해당 용액을 플루오린-18이 담긴 반응 용기에 첨가한 후 10 분간 140℃도에서 진행시킨다. 반응 후 물 10 mL 첨가한 후 tC18 Sep-Pak 카트리지에 흡착시키고 10 mL의 물로 씻어준 후 0.5 mL의 에탄올로 용출 시킨다. 용출 된 용액을 254 nm의 UV 검출기와 방사성 동위원소 감마선 검출기가 포함된 HPLC 시스템 (Waters, Xterra Semi-preparative C18 column, 10 x 250 mm, 10 μm; 50% acetonitrile-water, 254nm, flow rate: 3.0 mL min)으로 정제하여 21분에 약 10-20%의 방사화학적 수율을 가진 플루오린-18이 표지된 메틸 4-(2-((4-[18F]플루오로페닐)사이오)아세트아미도)-1-페닐에틸-1H-피라졸-3-카르복실레이트를 얻을 수 있다.
<실시예 2> 메틸 4-(2-((4-[18F]플루오로페닐)사이오)아세트아미도)-1-페닐에틸-1H-피라졸-3-카르복실레이트의 제조 2
Figure 112020031568863-pat00011
사이클로트론에서 생산된 플루오린-18이 용해되어 있는 50-100 μL의 물을 CsHCO3 (0.1 mg)과 18-Crown-6 (0.2 mg) 또는 K2CO3 (0.1 mg)과 K222 (0.2 mg)이 용해되어 있는 아세토니트릴에 첨가한다. 질소를 이용하여 90℃로 가열하며 용매를 모두 증발시킨 뒤 피라졸 유도체 전구체 (3 mg, 1-펜에틸-4-(2-((4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보레인-2-일)페닐)사이오)아세트아미도)-1H-피라졸-3-카르복실레이트 메틸 에스터)와 쿠퍼(II) 트리플루오로 메탄 술포네이트(Cu(OTf)2)(0.2 mg) 또는 테트라키스 (피리딘) 쿠퍼 (II) 트리플레이트(Cu(py)4(OTf)2)(0.4 mg) 을 0.5 ml의 디메틸포름아미드과 함께 반응 용기에 첨가하여 10 분간 110℃에서 반응을 진행시킨다. 반응 후 물 10 mL 첨가한 후 tC18 Sep-Pak 카트리지에 흡착 후 10 mL의 물로 씻어준 뒤 0.5 mL의 에탄올로 용출 시킨다. 용출 된 용액을 254 nm의 UV 검출기와 방사성 동위원소 감마선 검출기가 포함된 HPLC 시스템 (Waters, Xterra Semi-preparative C18 column, 10 x 250 mm, 10 μm; 50% acetonitrile-water, 254nm, flow rate: 3.0 mL min)으로 정제하여 21분에 약 10 내지 15-30%의 방사화학적 수율을 가진 플루오린-18이 표지된 메틸 4-(2-((4-[18F]플루오로페닐)사이오)아세트아미도)-1-페닐에틸-1H-피라졸-3-카르복실레이트를 얻을 수 있다.
상기 실시예 1과 2의 경우, 플루오린-18이 표지된 화합물로서, 도 3과 같이 고성능 액체크로마토그래피에서의 머무름 시간 및 순도를 확인하였으며, 도 3 실시 과정 중 얻어진 플루오린-18 표지 화합물은 도 4와 같이 안정한 동위원소인 플루오린-19 화합물과의 고성능 액체크로마토그래피에서 머무름 시간을 비교해본 결과, 정확히 머무름 시간이 일치함을 통해 실시예 1과 실시예 2에서 플루오린-18이 성공적으로 치환됨을 증명하였다.
<실험예 1> 단백질 결합능 실험
A. Recombinant Human FAF1 protein (H00011124-Q01, Novus biologicals) or B. Recombinant Human alpha-synuclein protein (ab51189, abcam) or C. Human FAF1 and alpha-synuclein protein conjugate protein에 [18F]SNUBH-NM-026(실시예 1), -027(실시예 2)이 녹여져 있는 5 % 에탄올이 함유된 생리 식염수 20 μL를 첨가한 뒤, 상온에서 지속적인 shaking (1500 rpm)과 함께 1시간동안 반응을 시켰다. 반응 후 얻어진 혼합물을 centrifugal filter unit으로 옮긴 뒤 13,000 rpm에서 원심분리 한 뒤 걸러진 혼합물을 gamma-counter로 측정하여 도6과 같이 나타내었다.
<실험예 2> 정상 마우스 체내 분포도 평가
6 주령의 ICR 마우스를 사용하여 본 발명에서 얻어진 [18F]SNUBH-NM-026, -027의 시간에 따른 마우스에서의 주요 장기별 섭취 및 배출 정도를 평가하였다. 얻어진 [18F]SNUBH-NM-026(실시예 1), -027(실시예 2)이 녹여져 있는 5 % 에탄올이 함유된 생리 식염수를 각 마리당 200 μL (300 μCi)씩 꼬리정맥에 주사를 하였다. 주사 뒤 Animal PET/CT 장비를 사용하여 90분 Dynamic PET 영상을 획득 한 뒤 주요 장기별 얻어진 방사능 수치를 %ID/g으로 나타내었다.
<실험예 3> 알파-시누클레인 변형 유전자 삽입 마우스 뇌 분포도 평가
C57BL/6 A53T transgenic 마우스를 2% isoflurane이 포함된 산소로 마취를 시킨 뒤, CT 사진을 획득 후 본 발명에서 얻어진 [18F]SNUBH-NM-026(실시예 1), -027(실시예 2)이 녹여져 있는 5 % 에탄올이 함유된 생리 식염수를 각 마리당 200 μL (300 μCi)을 꼬리 정맥에 주사한 뒤 PET 장비를 통해 90분 dynamic PET 이미지를 획득하였다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (9)

  1. 제1 용매 하에 [18F]플루오린을 상전이 촉매 및 염기 첨가제와 함께 반응용기에 첨가하여 80℃내지 100℃도 온도에서 질소를 불어 수분을 제거함으로써, 수분이 제거된 [18F]플루오린을 얻는 제1 단계;
    상기 수분이 제거된 [18F]플루오린을 피라졸 전구체, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-N-옥실(TEMPO) 또는 구리계 촉매가 제2 용매에 용해되어 있는 반응용기에 첨가한 후, 100℃내지 140℃온도에서 가열하여 피라졸 유도체 용액을 제조하는 제2 단계; 및
    상기 피라졸 유도체 용액을 상온으로 냉각시키고, 액체크로마토그래피 (HPLC)를 수행하여 피라졸 유도체를 분리 및 정제하는 제3 단계;
    를 포함하고,
    상기 피라졸 전구체는1) (4-((2-((3-(메톡시카르보닐)-1-페네틸-1H-피라졸-4-일)아미노)-2-옥소에틸)사이오)페닐(p-톨일)이오도늄 토실레이트; 2) (3-((2-((3-(메톡시카르보닐)-1-페네틸-1H-피라졸-4-일)아미노)-2-옥소에틸)사이오)페닐(p-톨일)이오도늄 토실레이트; 3) (2-((2-((3-(메톡시카르보닐)-1-페네틸-1H-피라졸-4-일)아미노)-2-옥소에틸)사이오)페닐(p-톨일)이오도늄 토실레이트; 4) (4-(2-(3-(메톡시카르보닐)-4-(2-페닐사이오)아세트아미도)-1H-피라졸-1-일)에틸)페닐)(p-톨일)이오도늄 토실레이트; 5) (3-(2-(3-(메톡시카르보닐)-4-(2-페닐사이오)아세트아미도)-1H-피라졸-1-일)에틸)페닐)(p-톨일)이오도늄 토실레이트; 6) (2-(2-(3-(메톡시카르보닐)-4-(2-페닐사이오)아세트아미도)-1H-피라졸-1-일)에틸)페닐)(p-톨일)이오도늄 토실레이트; 7) 1-펜에틸-4-(2-((4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보레인-2-일)페닐)사이오)아세트아미도)-1H-피라졸-3-카르복실레이트 메틸 에스터; 8) 1-펜에틸-4-(2-((3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보레인-2-일)페닐)사이오)아세트아미도)-1H-피라졸-3-카르복실레이트 메틸 에스터; 9) 1-펜에틸-4-(2-((2-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보레인-2-일)페닐)사이오)아세트아미도)-1H-피라졸-3-카르복실레이트 메틸 에스터; 10) 4-(2-(페닐사이오)아세트아미도)-1-(4-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보레인-2-일)펜에틸)-1H-피라졸-3-카르복실레이트 메틸 에스터; 11) 4-(2-(페닐사이오)아세트아미도)-1-(3-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보레인-2-일)펜에틸)-1H-피라졸-3-카르복실레이트 메틸 에스터; 12) 4-(2-(페닐사이오)아세트아미도)-1-(2-(4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보레인-2-일)펜에틸)-1H-피라졸-3-카르복실레이트 메틸 에스터로 이루어지는 군으로부터 선택되고,
    상기 피라졸 유도체는 1) 메틸 4-(2-((4-[18F]플루오로페닐)사이오)아세트아미도)-1-페닐에틸-1H-피라졸-3-카르복실레이트; 2) 4-(2-((4-[18F]플루오로페닐)사이오)아세트아미도)-1-페닐에틸-1H-피라졸-3- 카복실릭 엑시드; 3) 메틸 4-(2-((3-[18F]플루오로페닐)사이오)아세트아미도)-1-페닐에틸-1H-피라졸-3-카르복실레이트; 4) 4-(2-((3-[18F]플루오로페닐)사이오)아세트아미도)-1-페닐에틸-1H-피라졸-3- 카복실릭 엑시드; 5) 메틸 4-(2-((2-[18F]플루오로페닐)사이오)아세트아미도)-1-페닐에틸-1H-피라졸-3-카르복실레이트; 6) 4-(2-((2-[18F]플루오로페닐)사이오)아세트아미도)-1-페닐에틸-1H-피라졸-3- 카복실릭 엑시드; 7) 메틸 1-(4-[18F]플루오로페닐에틸)-4-(2-(페닐사이오)아세트아미도-1H-피라졸-3-카복실레이트; 8) 1-(4-[18F]플루오로페닐에틸)-4-(2-(페닐사이오)아세트아미도-1H-피라졸-3-카복실릭 엑시드; 9) 메틸 1-(3-[18F]플루오로페닐에틸)-4-(2-(페닐사이오)아세트아미도-1H-피라졸-3-카복실레이트; 10) 1-(3-[18F]플루오로페닐에틸)-4-(2-(페닐사이오)아세트아미도-1H-피라졸-3-카복실릭 엑시드; 11) 메틸 1-(2-[18F]플루오로페닐에틸)-4-(2-(페닐사이오)아세트아미도-1H-피라졸-3-카복실레이트; 12) 1-(2-[18F]플루오로페닐에틸)-4-(2-(페닐사이오)아세트아미도-1H-피라졸-3-카복실릭 엑시드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상전이 촉매는 Kryptofix 2.2.2 또는 18-Crown-6인 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 염기 첨가제는 CsHCO3, Cs2CO3, KHCO3, K2CO3 및 테트라뷰틸암모늄 염으로 이루어진 군에서 선택된 것인 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구리계 촉매는 Cu(OTf)2, Cu(py)4(OTf)2, Cu(NCCH3)4, Cu(MeCN)4BF4, Cu(NCCH3)4·CF3SO3, [(CH3CN)4Cu]PF6, 및 (CF3SO3Cu)2·C6H6으로 이루어진 군에서 선택된 것인 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 용매는 메틸 알코올 또는 아세토나이트릴이고, 상기 제2 용매는 아세토나이트릴 또는 디메틸포름알데하이드인 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품 제조방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품 제조방법에 의해 제조된 알파시누클레인 과발현 관련 치매 질환 진단용 영상화제.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 플루오린-18이 치환된 피라졸 유도체 방사성의약품 제조방법에 의해 제조된 피라졸 유도체 방사성의약품을 이용한 알파시누클레인 과발현 관련 치매 질환 진단 방법.
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