放射氟化 [0001] 发明技术领域 [0002] 本发明涉及18F放射化学，特别是，涉及合成放射氟化酰胺和放射氟化胺的方法。 本发明的方法具体应用于放射合成各种放射氟化正电子发射断层照相(PET)示踪剂。 [0003] 相关技术的描述 [0004] 可将氟-18认为是正电子发射断层照相(PET)使用的理想正电子发射体。它具有 110分钟半衰期，使扫描能够在几小时内进行，并具有允许高分辨率图像的低正电子发射能量。氟离子亲核取代被认为是氟引入有机化合物的最有吸引力方法之一。 [0005] 特别是对于一些大和/或复杂的分子，利用不加载体的[18F]-氟化物或利用简单 18 F-标记的亲电前体直接亲核放射氟化可能困难。一般用于解决此问题的策略是首先将 18 F引到前体上，该前体又被用于进行亲核取代反应。用于此类型放射氟化的辅基的类型包 18 18 18 括 F-标记的烷化剂、F-标记的酰化剂和 F-标记的氟芳基前体(参见，例如“Handbook of Radiopharmaceuticals：Radiochemistry and Applications”2003，p 258-261，Wiley： 18 Welch and Redvanly，Eds.)。化合物 F-标记的这种方法也具有吸引力，因为它避免需要优化各化合物的放射化学。 [0006] 已知烷基酰胺是18F-标记的良好前体。然而，直接标记这些物质可使甲苯磺酸烷基酯环化到酰胺基而不是所需氟烷基酰胺的羰基上，如以下流程所示： [0007] [0008] 其中Ots表示甲苯磺酸酯基，R表示烃取代基。 [0009] Gilssen等人(J.Labelled Comp.Radiopharm.1998；XLI：491-502)报告制备 [18F]-氟乙基胺的两种不同方法。一种方法是用N-叔丁氧基羰基(N-BOC)-保护的起始化合物，具有1％放射化学产率。第二种方法是用N-邻苯二甲酰亚胺-保护的起始基团，具有 30％放射化学产率。虽然第二种方法明显优异，但仍有进一步提高放射化学产率的余地。 [0010] Jelinski等人(J.Labelled Comp.Radiopharm.2002；45：217-29)报告用甲苯磺酸N-BOC氨基乙酯作为起始化合物制备[18F]-氟乙基胺： [0011] [0012] 然而，本发明发明人发现此放射化学差。本发明发明人用不同溶剂(包括乙腈、甲醇和DMSO)进行的几个反应不能得到大于3％的所需[18F]氟乙基胺分离产率。 [0013] 因此，需要改善放射氟化前体的合成，此类放射氟化前体可用于 18F-标记酰胺和 18F-标记胺的放射合成。 [0014] 发明概述 [0015] 本发明的方法利用将叠氮化物还原成胺，以促进制备一定范围的放射氟化酰胺和胺化合物。本发明发明人已发现，与现有技术方法比较，本发明的方法具有优异的放射化学。在某些方面，与用现有技术方法的可能性相比，本发明的方法允许更容易地自动化。 [0016] 发明详述 [0017] 一方面，本发明提供一种放射氟化方法，所述方法包括： [0018] (i)用适合的[18F]-氟离子源放射氟化式Ia的叠氮化物，以得到式Ib的放射氟化叠氮化物： [0019] [0020] 其中所述放射氟化在适用于所述放射氟化的溶剂中进行，并且其中： [0021] R1为C1-10亚烷基、C3-10亚环烷基、C4-20亚环烷基-亚烷基、C5-14亚芳基、C6-20亚烷基-亚芳基、C1-10亚杂烷基、C2-10亚杂环烷基、C3-13亚杂芳基、C6-20亚杂烷基-亚芳基、C6-20 1 亚烷基-亚杂芳基或C6-20亚杂烷基-亚杂芳基，其中R 具有0-3个选自C1-4烷基、C5-10芳 1 基、氨基、羟基、卤素或硝基的取代基，并且其中R 任选包含一个或多个保护基； [0022] 并且LG为适合的离去基团； [0023] (ii)还原式Ib的放射氟化叠氮化物，以得到式Ic的放射氟化胺： [0024] H2N-R1-18F [0025] (Ic) [0026] 其中所述还原在适用于所述还原的溶剂中进行，并且其中R1如步骤(i)中定义。 [0027] 在本发明的放射氟化方法中，术语“适合的[18F]-氟离子源”是指一定形式的 18 18 [ F]-氟离子，为了得到[ F]-氟标记的(也称为“放射氟化的”)化合物，此氟离子可代替式Ia的LG。 [0028] “适用于所述放射氟化的溶剂”适合包括有机溶剂。术语“有机溶剂”用于指非水基于碳的溶剂。 [0029] 单独或组合使用的术语“亚烷基”是指具有指定碳原子数的直链或支链或环状二价烃基。亚烷基包括具有1-10个碳原子的那些。本文所用亚烷基的实例包括但不限于亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基等。 [0030] 对于单独或组合使用的术语“亚环烷基”，必须存在至少3个碳。此类环状部分包括亚环丙基、亚环丁基、亚环戊基、亚环己基和亚环庚基。 [0031] 术语“亚环烷基-亚烷基”是指结合到以上定义的亚烷基部分的以上定义的亚环烷基部分。 [0032] 单独或组合使用的术语“亚芳基”是指具有单环(如亚苯基)或多个稠环(如亚萘基或亚蒽基)的二价不饱和芳族羧酸基团。亚芳基包括具有5-14个碳原子的那些。本文所用亚芳基的实例包括但不限于苯-1，2-二基、苯-1，3-二基、苯-1，4-二基、萘-1，8-二基等。 [0033] 术语“亚烷基-亚芳基”是指结合到以上定义的亚芳基部分的以上定义的亚烷基部分。 [0034] 本文中单独或组合使用的术语“亚杂烷基”、“亚杂环烷基”和“亚杂芳基”分别为以上定义的亚烷基、亚环烷基和亚芳基，其中链或环中的至少一个原子为选自N、S或O的杂原子。 [0035] 术语“亚杂烷基-亚芳基”是指结合到以上定义的亚芳基部分的以上定义的亚杂烷基部分。 [0036] 术语“亚烷基-亚杂芳基”是指结合到以上定义的亚杂芳基部分的以上定义的亚烷基部分。 [0037] 术语“亚杂烷基-亚杂芳基”是指结合到以上定义的亚杂芳基部分的以上定义的亚杂烷基部分。 [0038] 单独或作为另一个基团的部分使用的“烷基”在本文中定义为任何直链或支链饱和或不饱和CnH2n+1基团，其中除非另外说明，n为1至10的整数。烷基包括例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、1-甲基丙基、戊基、异戊基、仲戊基、己基、庚基和辛基。 [0039] “芳基”在本文中定义为包含至少一个芳环且优选在各环中具有5至6个环成员的任何单环、双环或三环C5-14分子片段或基团。术语芳基包括纯芳族基团，如苯基、萘基、四氢萘基、茚满和联苯基，以及包括与一个或多个环烷基或杂环烷基环稠合的至少一个芳环的基团。 [0040] 术语“氨基”是指-NH2基团。 [0041] 术语“羟基”是指-OH基团。 [0042] 术语“硝基”是指-NO2基团。 [0043] 术语“卤素(halo)”是指选自氟、氯、溴和碘的卤素取代基。 [0044] 术语“保护基”是指以下基团：该基团抑制或阻止不需要的化学反应，但被设计为具有足够反应性，以便可在不改变分子其余部分的足够温和条件下从所述官能团断裂。在脱保护基后，得到所需产物。保护基为本领域的技术人员所熟知，并且对于胺基适合选自Boc(其中Boc为叔丁氧基羰基)、Fmoc(其中Fmoc为芴基甲氧基羰基)、三氟乙酰基、烯丙氧基羰基、Dde[即，1-(4，4-二甲基-2，6-二氧代环己叉基)乙基]或Npys(即，3-硝基-2-吡啶亚磺酰基)，对于羧基，则为甲基酯、叔丁基酯或苄基酯。对于羟基，适合的保护基为甲基、乙基或叔丁基；烷氧基甲基或烷氧基乙基；苄基；乙酰基；苯甲酰基；三苯甲基(Trt)或三烷基甲硅烷基(如四丁基二甲基甲硅烷基)。对于巯基，适合的保护基为三苯甲基和4-甲氧基苄基。其他保护基的使用描述于“Protective Groups in Organic Synthesis”(有机合成中的保护基)，Theodora W.Greene和Peter G.M.Wuts(第3版，John Wiley&Sons， 1999)。 [0045] “离去基团”(LG)为由[18F]-氟化物置换的原子或原子团，用所述[18F]-氟化物携带结合的电子。 [0046] “适用于所述还原的溶剂”的选择取决于所用还原剂。以下更详细讨论还原的各种适合方法。例如，在氢化铝锂为还原剂时，适合使用无水非质子溶剂，如四氢呋喃(THF)。术语“非质子溶剂”为不与其中溶解的物质交换质子的有机溶剂，实例包括丙酮和二氯甲烷。 另一方面，在硼氢化钠为还原剂时，适合使用质子溶剂。术语“质子溶剂”是指包含或能够释放质子和/或能够形成氢键的溶剂。质子溶剂的实例为水和醇(例如，C1-6链烷醇(优选甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇)和两种或更多种这些溶剂的混合物。 适合的混合比可很容易地由本领域的技术人员决定。 [0047] 得到宽范围叠氮化物的方法在本领域是熟知的。例如，叠氮化物可通过脂族亲核取代制备。用叠氮离子(azide ion)处理携带离去基团的适合烷烃。离去基团可以为卤化物(Marti et al Tetrahedron Lett 1989；30：1245)、羟基(Viaud and Rollin Synthesis 1990；130)、甲磺酸酯基或 甲苯磺酸酯基(Screiven and Turnbull 1988 Chem.Rev；88： 306)和乙酰氧基(Murahashi et al Org.Chem.1989；54：3292)。得到进一步含LG的式Ia的叠氮化物的容易方式是在起始化合物中包含两个离去基团，其中一个在亲核取代后保留。 [0048] 在van Velzen et al(Synthesis 1995；989-997)描述的一种方法中，在室温在CH2Cl2中经2.5小时用2-氟乙醇、吡啶和甲苯磺酰氯制备甲苯磺酸2-氟乙酯。通过加入 1 叠氮化钠，得到式Ia的叠氮化物，即2-氟乙基叠氮化物，其中R 为亚乙基。此方法可适合得到式Ia的许多其他叠氮化物。 [0049] 或者，在类似于生成脂族重氮化合物的反应中，通过用亚硝酸处理单取代的肼得到叠氮化物(Patai“The Chemistry of Diazonium and Diazo Groups”；Wiley：NY，1978，Hegarty的论文p511和Schank的论文p645)。 [0050] 为了进行本发明方法的放射氟化步骤(i)，可用多种熟知的策略保证[18F]-氟离子的最佳反应性。 [0051] 首先，为了增加[18F]-氟离子的反应性和避免水解，在反应前从氟化物去除水，并且一般进行放射氟化反应，其中溶剂无水(Aigbirhio et al 1995 J.Fluor.Chem.； 70：279-87)。这种从氟离子除水被称为产生“裸露”氟离子，并且被认为是增加氟化物反应性和避免羟基化副产物所必需的步骤，所述羟基化副产物由水的存在产生(Moughamir et al 1998Tetr.Lett.；39：7305-6)。有一些证据表明，氟化可不用此干燥步骤进行(WO 2005/097713)。然而，对于本发明，无水反应溶剂是放射氟化步骤(i)所用的优选溶剂。 [0052] 用于为放射氟化反应提高[18F]-氟离子反应性的另一个步骤是在除水前加入阳离子反荷离子。反荷离子应在无水反应溶剂内具有足够的溶解度，以保持氟离子的溶解度。因此，已使用的反荷离子包括大但软的金属离子，如铷或铯、与穴状配体络合的钾(如TM Kryptofix )、或四烷基铵盐。用于氟化反应的优选反荷离子为与穴状配体络合的 钾，如TM Kryptofix ，因为其在有机或偶极非质子溶剂中具有好的溶解性并且提高氟化物反应性。 [0053] “偶极非质子溶剂”为具有特征高极性和低反应性的以上定义的有机溶剂，即，具有相当大永久偶极矩的溶剂，其不能贡献不稳定的氢原子来形成强的氢键。偶极非质子溶剂的非限制实例包括乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亚砜和六甲基磷酰胺。 [0054] 通过从式Ia的化合物亲核置换LG，可在本发明的步骤(i)用18F标记。优选的离去基团LG的实例包括Cl、Br、I、甲苯磺酸酯基(OTs)、硝基苯磺酸酯基(nosylate)(ONs)、对溴苯磺酸酯基(OBs)、甲磺酸酯基(OMs)和三氟甲磺酸酯基(OTf)，优选OTs、OMs和OTf。 尤其优选的离去基团是OTs。 [0055] 在一个优选的实施方案中，本发明方法的步骤(i)在以下流程中举例说明，其中R1如本文适当并优选的定义： [0056] [0057] 其中R1为亚乙基的此反应由Glaser和 (Bioconjugate Chem2007；18： 989-993)描述。 [0058] 在R1包括芳环时，R1-LG可包括朝向亲核氟化活化的芳环，例如芳基碘 盐、芳基重氮 、芳基三烷基铵盐或硝基芳基衍生物。碘 盐的放射氟化由Pike et al(J. Chem.Soc.Chem.Comm.1995：2215-16)、Shah et al(J Chem Soc(Perkin Trans.1 1998： 2043-6；Martín-Santamaría et al Chem.Comm.2000：649-50)、Wüst et al(J.Labelled Cpd.Radiopharm.2001；44：S12-3)报告。WO 2005/061415报告在反应混合物中包含自由基捕集器(trap)提高这些反应的再现性。 [0059] 本发明方法的还原步骤(ii)可以： [0060] (a)用还原剂进行； [0061] (b)通过电化学还原进行； [0062] (c)用膦进行随后水解；或 [0063] (d)在酸的存在下由元素铜催化。 [0064] 术语“还原剂”是指用于通过给予电子还原另一种化合物从而变成氧化的化合物。 熟知的还原剂包括氢化铝锂、钯/碳与环己烯或甲酸、初生氢、钠汞齐、硼氢化钠、氰基硼氢化钠、亚锡离子、亚硫酸盐化合物、肼、锌汞齐、氢化二异丁基铝、Lindlar催化剂(利用氢源)和草酸。为了将叠氮化物还原成胺，一般已知使用氢化铝锂，虽然此试剂已知具有与其反应性相关的处理问题。 [0065] 用还原剂进行还原的适合温度可以为室温至120℃。 [0066] 电化学为在电极异源(heterogenous)电子转移与化学反应的组合，并且可用于有机合成。为了发生电化学反应，反应物(substrate)扩散到电极，其中电子转移形成反应中间体，所述反应中间体以低活化能反应成产物。硝基化合物的电化学还原的综述见“Organic Electrochemistry”，Lund and Hammerich，Eds的第9章。叠氮化物电化学还原成胺和二氮可在质子溶剂中实现(参见“Organic Electrochemistry”第403页)。 [0067] 进行本发明方法的还原步骤的备用众所周知方法是通过与膦反应，随后水解，也称为Staudinger反应(Staudinger and Meyer 1919 Helv.Chim.Acta；2：635)。含水溶剂系统用于此化学。术语“含水溶剂系统”指其中溶剂为水的溶液。Staudinger反应的一个不利方面是氧化膦副产物通常难以从粗产物混合物去除，从工业观点来看，使用膦昂贵，并且代表环境问题。另外，在放射化学环境下，Staudinger反应的按顺序性质可使自动化困难。 [0068] 在一个优选的实施方案中，使用还原方法(d)，即，在酸的存在下由元素铜催化。已 18 18 报告，在铜和稀5％v/v三氟乙酸(TFA)存在下，2-[ F]氟乙基叠氮在室温分解成 F-氟化物(Glaser& Bioconjugate Chem 2007；18：989-993)。本发明发明人的随后反应 18 研究证实，它导致干净生成2-[ F]氟乙基胺(实施例4)，并且为了从芳族叠氮化物得到芳族胺，可应用此反应(实施例5)。 [0069] TFA为此还原方法所用的一种优选酸，但备用的优选酸也可使用。在以下实施例1中显示，在所用酸为磷酸(H3PO4)、硫酸(H2SO4)或甲磺酸(CH3SO3H)时，得到极佳的胺产率。 因此，H3PO4、H2SO4或CH3SO3H为还原方法(d)使用的备用的优选酸。 [0070] 在酸的存在下，通过铜催化还原的以下各试验实施例中，还原在升高温度进行，即大于室温。在一个优选的实施方案中，还原方法(d)在60-80℃温度进行，最优选在60℃。 [0071] 用于叠氮化物还原的方法(d)比以前方法更直接，并且不太苛刻。因此，用于还原的此方法在容易处理、减少成本和容易自动化方面提供优异的方法。 [0072] 元素铜可以粉末、切屑、丝或纳米颗粒形式存在，优选铜丝或铜粉。或者，通过在反应中包含还原剂，由离子铜还原成其元素形式生成元素铜。用于此目的的优选还原剂为抗坏血酸钠和抗坏血酸。 [0073] 对于本发明的方法，优选R1选自C1-6亚烷基、C1-6亚杂烷基、C3-10亚环烷基、C5-14亚芳基和C3-13亚杂芳基，最优选C1-6亚烷基和C5-14亚芳基，最尤其优选C1-3亚烷基，特别是亚 1 乙基。优选在R 上没有取代基。 [0074] 在本发明的一个优选实施方案中，放射氟化方法还包括： [0075] (iii)使式Ic的放射氟化胺与式Id的化合物反应： [0076] [0077] 其中： 2 [0078] R 为选自C1-10烷基、C1-10杂烷基、C3-10环烷基、C4-20环烷基-烷基、C5-14芳基、C3-13杂芳基、C6-20亚烷基-芳基、C6-20亚杂烷基-芳基、C6-20亚烷基-杂芳基、C6-20亚杂烷基-杂* * 芳基的R 基团，其中R 任选被一个或多个选自卤素、氨基、羟基或硝基的取代基取代，或者 2 2 R 为生物分子或纳米颗粒，并且其中R 任选包含一个或多个保护基；并且 3 [0079] R 为适合的活化基团(AG)，以得到式IIa的放射氟化酰胺： [0080] [0081] 其中R1如以上步骤(i)和(ii)所定义，R2如式Id所定义； [0082] 或者； [0083] R3为R*基团，以得到式IIb的放射氟化胺： [0084] 1 2 [0085] 其中R 如以上步骤(i)和(ii)所定义，R 如式Id所定义； [0086] 并且其中所述反应步骤(iii)在适用于所述反应步骤的溶剂中进行。 [0087] 术语“烷基”、“芳基”、“氨基”、“羟基”、“卤素”、“硝基”和“保护基”如前所定义。 [0088] 按本文定义，术语“杂烷基”为其中链中的至少一个原子为选自N、S或O的杂原子的以上定义的烷基。 [0089] 术语“环烷基”为其中CnH2n+1的n为3至10的整数的环状烷基，除非另外说明。环烷基的实例包括环丙基、环丁基、环戊基和环己基。 [0090] 术语“亚环烷基-烷基”是指结合到以上定义的烷基的以上定义的亚环烷基。 [0091] 术语“杂芳基”为含至少一个N、O或S原子环成员的以上定义的芳基。杂芳基的实例包括吡咯基、吡啶基、吡啶基氧基、吡唑基、三唑基、嘧啶基、哒嗪基、 唑基、噻唑基、咪唑基、吲哚基、噻吩基(thiophenyl)、呋喃基、四唑基、2-吡咯啉基、3-吡咯啉基、吡咯烷基、1，3-二氧杂环戊烷基、2-咪唑啉基、咪唑烷基、2-吡唑啉基、吡唑烷基、异 唑基、异噻唑基、1，2，3- 二唑基、1，2，3-三唑基、1，3，4-噻二唑基、 2H-吡喃基、4H-吡喃基、哌啶基、1，4-二氧杂环己烷基、吗啉基、1，4-二噻烷基、硫代吗啉基、吡嗪基、哌嗪基、1，3，5-三嗪基、1，3，5-三噻烷基、苯并噻吩基、苯并咪唑基、喹啉基和四唑基。 [0092] 本文所用术语“生物分子”指细胞的成分或产物，如肽、蛋白质、抗体、碳水化合物、脂质或核酸。优选的生物分子为肽、蛋白质和抗体。 [0093] “纳米颗粒”为具有纳米数量级初级粒径(直径)的颗粒。即，纳米颗粒具有约1至约750纳米的粒径。具有约2nm至约750nm粒径的纳米颗粒可经济地制备。纳米颗粒 的粒径分布的非限制实例为落在约2nm至小于约750nm，备用约2nm至小于约200nm，备用约2nm至小于约150nm范围内的那些。适用于本发明方法的纳米颗粒优选由用于开环易位聚合(ROMP)的降冰片烯的衍生物、噬菌体的蛋白质壳或蛋白质涂覆的顺磁性颗粒(例如，MnFe2O4)制成。 [0094] “活化基团”(AG)为使式Id的化合物成为活化羧酸的R3基团。“活化羧酸”为比自由羧基更易亲核进攻的羧基的衍生物。 [0095] 在本发明的此实施方案中，用式Ic的放射氟化胺作为合成子。在本发明上下文中，“合成子”包括所需的式IIa的酰胺或式IIb的胺的含 18F结构单元。根据本发明的方法，所述合成子与式Id的直接放射性标记前体化合物反应产生所述所需的式IIa的酰胺或式IIb的胺。 [0096] 对于本发明方法的步骤(iii)，R2优选为R*基团，以便产物为放射氟化小分子。优选的R*基团为C1-10烷基、C1-10杂烷基、C3-10环烷基、C4-20环烷基-烷基、C5-14芳基、C3-13杂芳基、C6-20亚烷基-芳基、C6-20亚杂烷基-芳基、C6-20亚烷基-杂芳基和C6-20亚杂烷基-杂芳基。R2的优选取代基为氨基、羟基和硝基。 [0097] 在步骤(iii)中，在式Id的R3为活化基团AG时，与式Ic的放射氟化胺的反应使 18 3 得能够合成式IIa的很多 F-标记酰胺化合物。优选在碱的存在下进行R 为AG的步骤 (iii)，其中溶剂为以上定义的偶极非质子溶剂。可使用的适合碱的实例为三乙胺和二异丙基胺。作为备用， 可用pH 7-9缓冲剂代替碱。反应可在25-100℃温度进行。 [0098] 胺与羧酸或与羧酸衍生物反应成酰胺为熟知反应，尤其在生物分子合成中，例如肽(参见，例如Barany and Merrifield“Solid Phase Peptide Synthesis(固相肽合 成)”，“The Peptides”Gross and Meienhofer，Eds.，Academic Press，New York，1979，vol.2，p.100)。为避免在胺简单加到羧酸时得到有机酸和碱的盐，首先需要羧酸活化。这可通过用无机酰卤处理相应的羧酸达到，所述无机酰卤如SOCl2或亚硫酰氯(参见Ansell，Patai“The Chemistry of Acyl Halides”；Wiley NY，1972，p35)，或者利用活性酯(Itoh et al 1975 Synthesis；456-457；和Itoh et al 1974 Tet.Lett.；15(35)：3089-3092)。 在酰胺生成步骤中优选的AG为活性酯基或等同物。“活性酯”为用醇制成的酯，该醇的结构允许其容易由亲核试剂(如胺)置换从而形成稳定的键。活化酯的“等同物”为自身不是活化酯但可以相同方式作为酰胺的前体的基团。例如，噻吩酯(thiophenyl ester)为硫代酸酯，而不为酯，因此为等同物。在一个优选的实施方案中，活化基团选自N-羟基琥珀酰亚氨基、N-羟基偶氮苯并三唑基、五氟苯基和噻吩基。 [0099] 本发明的方法可备用用于通过还原胺化放射合成放射氟化胺化合物。在此实施方 2 3 * 案中，在步骤(iii)，R 和R 各自为R 基团，如以上适当并优选的定义，使得式Id的化合物为醛或酮。各种此类醛和酮可以购得。 [0100] 用于进行还原胺化的溶剂可以为以上定义的有机或含水溶剂。一般使用在甲醇或乙醇中的硼氢化钠，但也可使用任何以上定义的质子溶剂，包括水。胺化反应优选在 25-80℃温度进行。 [0101] 为了适用于哺乳动物给药，将式IIa的放射氟化酰胺或式IIb的放射氟化胺配制为药用组合物。在本发明中，将“药用组合物”定义为制剂，该制剂包含本文适当并优选定义的式IIa的放射氟化酰胺或式IIb的放射氟化胺或其盐与适合给予人的形式的生物相容性载体。 [0102] “生物相容性载体”为流体，尤其是液体，其中悬浮或溶解本文定 义的放射氟化酰胺或放射氟化胺，使得药用组合物在生理学上可耐受，即，可给予哺乳动物体而没有毒性或过度不适。生物相容性载体介质适合为可注射载体液体，如用于注射的无菌无热原水；水溶液，如盐水(可有利于平衡，以便用于注射的最终产物为等渗或非低渗)；一种或多种张力调节物质(例如，血浆阳离子与生物相容性反荷离子的盐)、糖(例如葡萄糖或蔗糖)、糖醇(例如山梨糖醇或甘露糖醇)、二醇(例如甘油)或其他非离子多元醇物质(例如，聚乙二醇、丙二醇等)的水溶液。生物相容性载体介质也可包括生物相容性有机溶剂，如乙醇。 此类有机溶剂可用于使更亲油的化合物或制剂溶解。优选生物相容性载体介质为注射用的无热原水、等渗盐水或含水乙醇溶液。用于静脉内注射的生物相容性载体介质的pH适合在 4.0至10.5的范围内。 [0103] 药用组合物可经胃肠外给药，即通过注射，最优选为水溶液。此组合物可任选包含另外的成分，如缓冲剂；药学上可接受的增溶剂(例如，环糊精或表面活性剂，如Pluronic、吐温或磷脂)；药学上可接受的稳定剂或抗氧化剂(如抗坏血酸、2，5-二羟苯甲酸或对氨基苯甲酸)。 [0104] 本发明的方法可还以任何次序包括以下步骤中的一个或多个： [0105] (iv)在R1-3中的任何R基团包括一个或多个保护基时，去除所述保护基；和/或 [0106] (v)去除过量[18F]-氟离子，例如通过离子交换色谱；和/或 [0107] (vi)在所述适合溶剂为有机溶剂时，去除所述溶剂；和/或 [0108] (vii)将所述式IIa的放射氟化酰胺或所述式IIb的放射氟化胺与生物相容性载体一起配制；和/或 [0109] (viii)将步骤(vii)的制剂灭菌。 [0110] 优选，由本发明的方法得到的式IIa的放射氟化酰胺或式IIb的放射氟化胺为 “PET示踪剂”，即适用于通过哺乳动物受试者体内具体生物靶的正电子发射断层照相(PET)成像检测。最优选将所述PET示踪剂配制为药用组合物，其适合且优选的方面如上所述。 [0111] 可用本发明的方法得到的具体放射氟化PET示踪剂的非限制实 例包括： [0112] 1.18F-氟依他硝唑(FETA，用于缺氧成像；T.J.Tewson，Nucl.Med.Biol.24，1997， 755-760)； [0113] 2.(S)-[18F]氟乙基卡拉洛尔(β-肾上腺素受体；P.H.Elsinga et al.J.Lab.Cpd.Radiopharm.1999，S372-4)； [0114] 3.18F-毛喉素(腺苷酸环化酶，D.O.Kiesewetter et al.，J.Fluorine Chem.101， 2000，297-304)； [0115] 4.18F-FNECA(腺苷激动剂，S.Lehel et al.，J.Lab.Cpd.Radiopharm.43，2000， 807-815)；和 [0116] 5.Gly-(2-[18F] 氟 乙 基 )NH9)- 氧 毒 素 (M.Jelinski et al.，J.Lab.Cpd.Radiopharm.45，2002，217-229) [0117] 在一个优选的方面，本发明的方法是自动的。现在经常方便地在自动放射合成装置上制备放射氟化PET放射示踪剂。有几个此类装置的市售实例，包括Tracerlab MX(GE Healthcare)和Tracerlab FX(GE Healthcare)。在一个优选的实施方案中，在本发明的方法自动化时，在酸的存在下通过元素铜催化还原步骤，其中元素铜和酸如本文适当且优选的定义。以此方式，自动化方法相对温和，并且没有与使用Staudinger反应相关的任何问题。另外，由于只需要稀酸，在碱的存在下加亲核试剂允许胺直接一罐官能化。另外，这通过减少进行此方法所需的小瓶数促进本发明方法的自动化。 [0118] 用于本文所述本发明方法的反应物可在试剂盒中提供。因此，另一方面，本发明进一步提供一种用于实施本发明方法的试剂盒，所述盒(cassette)包括： [0119] (i)第一容器，所述第一容器包含本文适当且优选定义的式Ia的叠氮化物；和 [0120] (ii)第二容器，所述第二容器包含本文适当且优选定义的本发明方法的还原步骤(ii)所需的试剂。 [0121] 所述试剂盒可任选还包括： [0122] (iii)用适合的[18F]-氟离子源氟化的工具，其中所述适合的[18F]-氟离子源如本文适当且优选的定义；和 [0123] 任选 [0124] (iv)用于去除不需要的[18F]-氟离子的柱。 [0125] 当本发明的方法在自动化合成装置上进行时，将其中进行放射化学的“盒”(通常为一次性)装配到装置上。盒一般包括流体通路、反应容器和用于接收试剂小瓶的口以及用于放射合成后提纯步骤的任何固相萃取短柱。在本发明的另一方面，提供一种用于实施本发明的自动化方法的盒，其中所述盒包含以上本发明试剂盒适当且优选定义的组成部分。 [0126] 现在，通过以下非限制实施例来举例说明本发明。 [0127] 实施例简述 [0128] 实施例1描述本发明方法的优选还原步骤，其中在元素铜和各种不同的酸存在下 18 18 使2-[ F]氟乙基叠氮还原成2-[ F]氟乙基胺。 [0129] 实施例2描述双罐制备9H-β-咔啉-3-甲酸(2-[18F]氟-乙基)-酰胺及其随后 制剂。 [0130] 实施例3描述一罐制备9H-β-咔啉-3-甲酸(2-[18F]氟-乙基)-酰胺。 [0131] 实施例4描述合成2-[18F]N-氟乙基苯甲酰胺。 [0132] 实施例5描述根据本发明的步骤(ii)用铜催化非放射性合成苄基胺，证明也可由本文所述方法得到式Ic的芳族胺。 [0133] 实施例中所用缩写列表： [0134] [0135] 实施例 18 [0136] 实施例1.制备2-[ F]氟乙基胺 [0137] 向锥形玻璃小瓶(Wheaton，2ml)加入铜丝小块(plug)(0.1mm，90-110mg)、酸 18 (100μl，20％水溶液)和2-[ F]氟乙基叠氮(100μl，279-313μCi，如M.Glaser and E. Bioconj.Chem.2007；18：989所述制备)。将小瓶在80℃加热30分钟，等分试样通 过HPLC分析(柱LunaC18，50×4.6mm，3μm，溶剂A：水(0.1％TFA)，溶剂B：乙腈(0.1％TFA)，流速1ml/min，梯度5至80％溶剂B(在15min内)，λ＝254nm)。用溶剂前沿洗脱 产物峰(tR＝45s)。 [0138] 在所用酸为10％磷酸、10％硫酸或10％甲磺酸时，用2-[18F]氟乙基叠氮/铜(0)以良好的产率制备2-[18F]氟乙基胺。相比之下，在酸为盐酸时，产率相对较低(表1)。 [0139] 表1：在利用2-[18F]氟乙基叠氮的Cu(0)还原方法中，使用备用酸的2-[18F]氟乙基胺的放射化学产率 [0140] 试验 酸* 2-[18F]氟乙基胺的分析产率 1 HCl 12％ 2 H3PO4 97％ 3 H2SO4 98％ 4 CH3SO3H 94％ [0141] * [0142] 总浓度10％ 18 [0143] 实施例2：双罐制备9H-β-咔啉-3-甲酸(2-[ F]氟乙基)酰胺及随后制剂 [0144] [0145] 向含铜丝小块(0.1mm，114mg)的锥形小瓶加入乙腈(35μl)中的2-[18F]氟乙 基叠氮(17mCi，如M.Glaser and E. Bioconj.Chem.2007；18：989-993所述制 备)，随后加入水中TFA的溶液(10％，45μmol，35μl)。在80℃加热30分钟后，再加入乙腈(50μl)，将反应溶液转移到另外的小瓶中。加入三乙胺(27μl，227μmol)，随后加入DMF(50μl)中9H-β-咔啉-3-甲酸五氟苯酯(4mg，10.6μmol，由EP0030254中所述方法得到的相应羧酸酯化制备)的溶液。将混合物在80℃加热15分钟，并过滤(Eppendorf移液管尖端，具有棉纸(tissue)塞)。用另外的乙腈(100μl)清洗过滤器。向合并的滤液加入HPLC流动相(150μl)。通过制备HPLC进行粗反应混合物纯化(柱Phenomenex Onyx， 100×10mm，溶剂A：水(0.1％TFA)，溶剂B：乙腈(0.1％TFA)，流速3ml/min，梯度5至80％溶剂B(在15min内)，λ＝254nm)。标题化合物的分离和衰变校正放射化学产率为16％ 18 18 (指起始2-[ F]氟乙基叠氮)。图1显示 9H-β-咔啉-3-甲酸(2-[ F]氟-乙基)-酰 胺的制备HPLC色谱(顶部：放射性通道，底部：UV通道，254nm)。放射化学纯度＞99％。 [0146] 将收集的HPLC产物流份用水(1ml)稀释，并装到已用乙醇(5ml)和水(10ml)调节的SepPak-C18轻短柱上。用水(5ml)清洗短柱。产物用乙醇按0.1ml流份洗脱。在0.3ml总体积以72μCi(最高放射性流份：50μCi，在0.1ml中)得到配制的标题化合物。制剂效 18 率为91％。图2显示经分离和重新注入的9H-β-咔啉-3-甲酸(2-[ F]氟-乙基)-酰 胺的HPLC色谱图(顶部：放射性通道，底部：UV通道，254nm)。图3显示经配制9H-β-咔 18 啉-3-甲酸(2-[ F]氟-乙基)-酰胺的HPLC色谱图，具有共洗脱的标准化合物(顶部：放 射性通道，底部：UV通道，254nm)。 [0147] 实施例3：一罐制备9H-β-咔啉-3-甲酸(2-[18F]氟乙基)酰胺 [0148] 向Wheaton小瓶(1ml)加入铜丝小块(116mg，Goodfellow，Cat.No.CU005240/1)、 18 含水甲磺酸(100μl，14.8mg，0.154mmol，10％v/v)和2-[ F]氟乙基叠氮(12.4mCi，在 100μl乙腈中，如M.Glaser和E. Bioconj.Chem.2007；18：989-993所述制备)。 在80℃加热30分钟后，加入三乙胺(90μl，0.770mmol)。加入DMF(50μl)中9H-β-咔 啉-3-甲酸五氟苯酯(4mg，10.6μmol)的溶液。将混合物在80℃温育15分钟，随后用乙腈(100μl)稀释。将反应溶液过滤(PTFE Acrodisc，0.45μm)，并注射到制备HPLC上。图4 18 显示使用一罐法的9H-β-咔啉-3-甲酸(2-[ F]氟-乙基)-酰胺的制备HPLC色谱图(顶 18 部：放射性通道，底部：UV通道，254nm)。与2-[ F]氟乙基叠氮相关的标题化合物的衰变校正放射化学产率为43％(3mCi)。包含制剂的制备时间(描述于实施例2)为163分钟。 [0149] 实施例4：合成2-[18F]N-氟乙基苯甲酰胺 [0150] [0151] 将2-[18F]氟乙基叠氮(0.8mCi，在50μl乙腈中，如M.Glaser and E. Bioconj.Chem.2007；18：989-993所述制备)与含TFA(5％体积)和铜粉(200mg，200目)的水(50μl)混合。在60℃加热15分钟后的HPLC分析显示在溶剂前沿的峰(2，98％)。向反应溶液的等分试样(50μl)加入三乙胺(12μl，86μmol)和苯甲酰氯(2.7μl，23μmol)。 18 在60℃加热15分钟后分析混合物，持续15分钟。主要产物为2-[ F]N-氟乙基苯甲酰胺 3(76％)。反应产物3通过与参照物质共洗脱来证明。图5显示(a)1在60℃在5％TFA中 处理15分钟后，(b)2与苯甲酰氯/三乙胺在60℃反应15分钟后的放射HPLC色谱图，显示在UV通道中在7:09分钟3的示踪参照物(spiked reference)。 [0152] 实施例5：用铜催化从苄基叠氮制备苄基胺 [0153] [0154] 向Wheaton小瓶加入溶于乙腈(200μL)的苄基叠氮(21.2mg，160μmol)。加入水中TFA的溶液(10％体积/体积，200μL)，随后加入铜粉(200mg，-200目)。在60℃搅拌混合物4.5小时。在用乙醚(1mL)和盐酸(3M，1mL)猝灭后，去除有机层。水相用乙醚(1mL)洗涤，并用氢氧化钠(3M，1mL)中和。产物用乙醚(1mL)萃取，并用饱和碳酸氢钠(0.5mL)和饱和硫代硫酸钠(0.5mL)洗涤。将有机层分离，并用盐水(0.5mL)和无水硫酸钠干燥。在氮气流下去除溶剂。 [0155] 产率：9.4mg(55％) 1 [0156] H NMR(300MHz，CDCl3)δ＝3.88(s，2H)，7.32(m，5H)。