PROCEDIMIENTO DE FLUORACION PARA LA SINTESIS DE 2-(18F)FLUORO-2-DESOXI-D-GLUCOSA.

Un procedimiento para la preparación de un derivado de glucosa fluorado,

protegido, comprendiendo el procedimiento hacer reaccionar un derivado de tetraacetil manosa con un fluoruro, caracterizado porque la reacción se realiza en un disolvente que contiene agua, en una cantidad mayor de 1000 ppm y menor de 50.000 ppm

Procedimiento de fluoración para la síntesis de 2-[¹⁸F]fluoro-2-desoxi-D-glucosa.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la fluoración de derivados de azúcar y, en particular, la invención se refiere a la producción de glucosa fluorada. El procedimiento es especialmente útil para la producción de derivados de azúcar radiofluorados, para su uso en procedimientos tales como tomografía de emisión de positrones (PET).

En los procedimientos para producir compuestos trazadores, marcados con [¹⁸F], para su uso en PET, uno de los factores más importantes es el rendimiento no corregido global de la síntesis. Éste está dictado no sólo por el rendimiento químico global del procedimiento, sino también por el tiempo de la síntesis, que es importante debido a la semivida relativamente corta de [¹⁸F], que es de 109,7 minutos.

El ión [¹⁸F]-fluoruro, obtenido típicamente en forma de una solución acuosa producida por irradiación en ciclotrón de una diana de [¹⁸O]-agua. Ha sido una práctica muy extendida realizar diversas etapas para convertir [¹⁸F]-fluoruro en un reactivo nucleófilo reactivo, que sea adecuado para su uso en reacciones de radiomarcaje nucleófilo. Como con las fluoraciones no radiactivas, estas etapas incluyen la eliminación de agua del ión [¹⁸F]-fluoruro y la provisión de un contraión adecuado (Handbook of Radiopharmaceuticals 2003 Welch & Redvanly eds. Cáp. 6, págs 195-227). Las reacciones de radiofluoración nucleófila se realizan entonces usando disolventes anhidros (Aigbirhio y col, 1995 J. Fluor. Chem. 70 págs. 279-87). La retirada de agua del ión fluoruro se denomina preparación de ión fluoruro "puro". Se cree que la presencia de cantidades significativas de agua es el resultado de la solvatación de los iones fluoruro, que protege al fluoruro del ataque nucleófilo sobre el precursor de azúcar protegido. La retirada del agua, por lo tanto, se considera en la técnica como una etapa que es necesaria para aumentar la reactividad del fluoruro, así como para evitar que surjan subproductos hidroxilados debido a la presencia de agua (Moughamir y col, 1998 Tett. Letts. 39 págs. 7305-6).

El documento US 6.172.207, que se refiere a un procedimiento para sintetizar compuestos marcados con [¹⁸F], tales como [¹⁸F]-fluorodesoxiglucosa ([¹⁸F]-FDG), muestra que el agente de fluoración debe hacerse totalmente anhidro mediante adiciones de acetonitrilo a las soluciones acuosas, seguido de evaporación azeotrópica hasta sequedad.

El procedimiento usado más habitualmente para la síntesis de [¹⁸F]-FDG, es el de Hamacher y col, J. Nucl. Med. 27: 235-238 (1986), en que la reacción de 1,3,4,6-tetra-O-acetil-2-O-trifluorometanosulfonil-8-D-manopiranosa con [¹⁸F]fluoruro, se realiza en un disolvente anhidro.

Hay ciertos problemas que surgen de los procedimientos usados actualmente para la producción de derivados de azúcar marcados con [¹⁸F]; uno de éstos es que retirar toda el agua residual del ión fluoruro y el disolvente tarda tiempo y, por lo tanto, afecta al rendimiento no corregido global de la síntesis. También, tanto la complejidad sintética como mecánica en cualquier sintetizador automatizado aumenta, si fuera necesario, para retirar toda el agua residual. Por ejemplo, la síntesis puede requerir más ciclos de secado, mientras que puede requerirse un calentador más potente en el sintetizador para efectuar la síntesis.

Adicionalmente, es difícil asegurar que la reacción de radiofluoración sea reproducible de forma consiste. Esto se debe a que, a menudo, puede haber una pequeña cantidad de agua residual en el disolvente (por ejemplo, hasta aproximadamente 1000 ppm) y el rendimiento no corregido global de la síntesis varía considerablemente de acuerdo con la cantidad de agua residual que está presente durante la reacción de marcaje. Los resultados han establecido que es posible mantener el contenido de agua a 1500 ppm +/- 200 ppm, una desviación del 15%. A 750 ppm, dicha variación de agua absoluta sería el doble de la desviación en términos de porcentaje.

Los presentes inventores han hecho el sorprendente descubrimiento de que no es necesario realizar la fluoración de los derivados de azúcar en condiciones anhidras. De hecho, si la cantidad de agua en la mezcla de reacción se controla cuidadosamente, la pureza radioquímica (y, de esta manera, el rendimiento global) del procedimiento mejora realmente.

Esto es particularmente sorprendente en vista del énfasis en la técnica anterior sobre la necesidad de realizar la reacción en condiciones anhidras.

Por lo tanto, en un primer aspecto de la invención, se proporciona un procedimiento para la preparación de un derivado de glucosa fluorado, protegido, comprendiendo el procedimiento hacer reaccionar un derivado de tetraacetil manosa con un fluoruro, caracterizado porque la reacción se realiza en un disolvente que contiene agua en una cantidad mayor de 1000 ppm y menor de 50.000 ppm.

El procedimiento de la invención tiene ventajas considerables respecto a los procedimientos de la técnica anterior. En primer lugar, los inventores han descubierto que lejos de disminuir, el rendimiento de la reacción realmente aumenta en presencia de estas cantidades controladas de agua.

En segundo lugar, debido a que la mezcla de reacción contiene agua en una cantidad mayor de 1000 ppm, es mucho más fácil asegurar que una cantidad consistente de agua está presente en la mezcla de reacción (por ejemplo, contaminando deliberadamente el disolvente de marcaje con agua) y esto significa que las condiciones de reacción son reproducibles de forma consistente.

En tercer lugar, puede ser posible eliminar algunas de las etapas de secado usadas en los procedimientos de la técnica anterior, y esto reduciría el coste global del procedimiento en términos tanto de coste de reactivo como de coste de fabricación del sintetizador. Se espera que un procedimiento más simple impacte también positivamente sobre la fiabilidad global del procedimiento.

En la presente memoria descriptiva, la expresión "derivado de tetraacetil manosa" se refiere a un azúcar de tetraacetil manosa en la que uno de los grupos OH se reemplaza por un grupo saliente y que está opcionalmente unida a un soporte sólido, por ejemplo, como se muestra en el documento WO-A-03/002157, y los otros grupos OH del azúcar están protegidos con un grupo protector acetilo.

La expresión "derivado de glucosa fluorado, protegido" se refiere a una glucosa en la que uno de los grupos OH está reemplazado por un flúor y los otros grupos OH del azúcar están protegidos con un grupo protector adecuado.

Los grupos protectores adecuados para los derivados azúcar protegidos, usados en la invención, se conocen bien en la técnica y se describen, por ejemplo, en "Protecting Groups in Organic Synthesis", Theodora W. Greene and Peter G. M. Wuts, publicado por John Wiley & Sons Inc. Los grupos hidroxi pueden protegerse mediante la conversión a ésteres de alquilo, por ejemplo, por reacción con un cloruro de alcanoílo, tal como cloruro de acetilo.

Los grupos salientes adecuados se conocen bien también en la técnica, e incluyen tolueno sulfonato y metano sulfonato. Sin embargo, se prefiere particularmente, que el grupo saliente sea un grupo trifluorometano sulfonato (triflato).

La reacción de fluoración generalmente será una reacción de sustitución nucleófila y reemplazar el grupo saliente por flúor puede provocar una inversión de la estereoquímica del azúcar por un mecanismo SN2.

La reacción es especialmente adecuada para la preparación de 2-fluoro-1,3,4,6-tetra-O-acetil-D-glucosa (tetraacetilfluoroglucosa o pFDG) a partir de 1,3,4,6-tetra-O-acetil-2-trifluorometanosulfonil-ß-D-manopiranosa (triflato de tetraacetil manosa).

Los disolventes adecuados incluyen disolventes orgánicos no próticos, tales como acetonitrilo, dimetilformamida, dimetilsulfóxido, tetrahidrofurano, dioxano, 1,2-dimetoxietano, sulfolano, N-metilpirrolidinona o una mezcla de cualquiera de ellos. Sin embargo, se ha descubierto que el acetonitrilo es un disolvente particularmente adecuado para la reacción.

Aunque el rendimiento de reacción mejorado se obtiene incluyendo al menos 1.000 ppm, pero menos de 50.000 ppm de agua en el disolvente, se han conseguido mejoras aún mayores cuando el contenido de agua es de aproximadamente 1000 a 15.000 ppm. Los mejores resultados se...

1. Un procedimiento para la preparación de un derivado de glucosa fluorado, protegido, comprendiendo el procedimiento hacer reaccionar un derivado de tetraacetil manosa con un fluoruro, caracterizado porque la reacción se realiza en un disolvente que contiene agua, en una cantidad mayor de 1000 ppm y menor de 50.000 ppm.

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, para la preparación de 2-fluoro-1,3,4,6-tetra-O-acetil-D-glucosa (tetraacetilfluoro-glucosa o pFDG) a partir de 1,3,4,6-tetra-O-acetil-2-trifluorometanosulfonil-ß-D-manopiranosa (triflato de tetraacetil manosa).

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que el disolvente se selecciona entre acetonitrilo, dimetilformamida, dimetilsulfóxido, tetrahidrofurano, dioxano, 1,2-dimetoxietano, sulfolano y N-metilpirrolidinona.

4. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el disolvente es acetonitrilo.

5. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el contenido de agua del disolvente es de 1000 a 15.000 ppm.

6. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el contenido de agua del disolvente es de 2000 a 7000 ppm.

7. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el contenido de agua del disolvente es de 3000 ppm a 6000 ppm.

8. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que se realiza en fase solución.

9. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que está automatizado.

10. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el fluoruro es un fluoruro iónico con un contraión potasio y un catalizador de transferencia de fase, tal como 4,7,13,16,21,24-hexaoxa-1,10-diazabiciclo-[8,8,8]-hexacosano, se añade al fluoruro.

11. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, para la preparación de un derivado de azúcar radiofluorado.

12. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, en el que el derivado de azúcar radiofluorado es un derivado de azúcar marcado con [¹⁸F].

13. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, para la preparación de [¹⁸F]-pFDG, comprendiendo el procedimiento hacer reaccionar triflato de tetraacetil manosa con [¹⁸F]-fluoruro.

14. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, que comprende adicionalmente, en cualquier orden, una o más etapas adicionales de:

i. retirar el exceso de fluoruro de la solución;

ii. desproteger el derivado de azúcar fluorado, protegido, para dar un derivado de azúcar fluorado, desprotegido;

iii. retirar el disolvente orgánico; y

iv. formular el derivado de azúcar fluorado, desprotegido, en solución acuosa.