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BE1031675B1 - STABILIZED METHOD FOR 18F MARKING - Google Patents

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BE1031675B1
BE1031675B1 BE20235959A BE202305959A BE1031675B1 BE 1031675 B1 BE1031675 B1 BE 1031675B1 BE 20235959 A BE20235959 A BE 20235959A BE 202305959 A BE202305959 A BE 202305959A BE 1031675 B1 BE1031675 B1 BE 1031675B1
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BE
Belgium
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fluoride
fdg
reaction
labeled
nucleophilic
Prior art date
Application number
BE20235959A
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French (fr)
Inventor
Gauthier Philippart
Jean-Luc Morelle
Corentin Warnier
Laura Trump
Romaric Gerardy
Simon Cerfontaine
Original Assignee
Trasis S A
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Publication date
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Abstract

La présente invention concerne un procédé permettant de stabiliser le rendement de production de radiotraceurs marqués au [18F] par l'ajout d'un piégeur de radicaux dans le milieu réactionnel de l'étape de fluoration nucléophile au [18F].The present invention relates to a method for stabilizing the production yield of [18F]-labeled radiotracers by adding a radical scavenger to the reaction medium of the [18F] nucleophilic fluorination step.

Description

METHODE STABILISÉE POUR LE MARQUAGE AU 18FSTABILIZED METHOD FOR 18F MARKING

Domaine de l'inventionField of invention

[0001] L'invention se rapporte au domaine de la synthèse chimique. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à des procédés de synthèse de molécules marquées au [°F], et plus particulièrement à un procédé permettant de stabiliser le résultat d'un radiomarquage à activité élevée.[0001] The invention relates to the field of chemical synthesis. More particularly, the invention relates to methods for synthesizing molecules labeled with [°F], and more particularly to a method for stabilizing the result of high activity radiolabeling.

Contexte et art antérieurBackground and Prior Art

Tomographie par émission de positons (PET) et marquage au ['$F]Positron emission tomography (PET) and ['$F] labeling

[0002] Limagerie par tomographie par émission de positons (PET) est une technique d'imagerie utile peu invasive qui peut produire des images tridimensionnelles de processus corporels. La PET mesure la fonction physiologique en observant le flux sanguin, le métabolisme, les neurotransmetteurs et les agents radiomarqués. Cette technique d'imagerie repose sur la détection indirecte des rayons gamma et des rayonnements émis par un agent radioactif injecté dans l'organisme.[0002] Positron emission tomography (PET) imaging is a useful, minimally invasive imaging technique that can produce three-dimensional images of body processes. PET measures physiological function by observing blood flow, metabolism, neurotransmitters, and radiolabeled agents. This imaging technique relies on the indirect detection of gamma rays and radiation emitted by a radioactive agent injected into the body.

[0003] Parmi tous les émetteurs de positons disponibles pour la PET, le fluor 18 (18F) est le plus idéal en raison de son schéma de décomposition favorable. La demi-vie de ce radionucléide (110 min) permet une réaction de radiomarquage en plusieurs étapes et la livraison de traceurs marqués au 1?F vers des sites utilisateurs distants. De plus, la courte plage de positrons (2,3 mm) dans les tissus et le processus de décomposition idéal (97 % d'émission de positons) contribuent à offrir des images haute résolution. En conséquence, la grande majorité des traceurs PET utilisés en clinique sont des molécules marquées au 13F, comme le glucose marqué par un isotope ['3F], le [18F]2-Fluoro-2-Deoxy-D-glucose (ci-après [13F] -FDG), largement utilisé dans le monde entier en médecine nucléaire pour les études diagnostiques utilisant la technique de[0003] Among all the positron emitters available for PET, fluorine-18 (18F) is the most ideal due to its favorable decay pattern. The half-life of this radionuclide (110 min) allows a multi-step radiolabeling reaction and the delivery of 1?F-labeled tracers to remote user sites. In addition, the short positron range (2.3 mm) in tissues and the ideal decay process (97% positron emission) contribute to providing high-resolution images. As a result, the vast majority of PET tracers used clinically are 13F-labeled molecules, such as ['3F] isotope-labeled glucose, [18F]2-Fluoro-2-Deoxy-D-glucose (hereinafter [13F]-FDG), which is widely used worldwide in nuclear medicine for diagnostic studies using the technique of

PET-scan corporel.Body PET scan.

[0004] Le ["°F]-fluorure est produit par irradiation d’eau « enrichie », contenant du[0004] ["°F]-fluoride is produced by irradiation of "enriched" water, containing

H2"80, avec des protons conduisant à la réaction "°O(p,n)"8F. Seule une fraction mineure du ['®O] est convertie. L'isotope ['3F] est ensuite séparé de l'eau et traité pour la production d'un agent radiopharmaceutique.H2"80, with protons leading to the reaction "°O(p,n)"8F. Only a minor fraction of the ['®O] is converted. The isotope ['3F] is then separated from the water and processed for the production of a radiopharmaceutical agent.

[0005] Dans la pratique actuelle, la récupération du fluorure est basée sur l'utilisation d'une résine échangeuse d'anions. La récupération s'effectue en deux étapes, extraction et élution : dans un premier temps, les anions (pas seulement le fluorure) sont séparés de l'eau enrichie en [130] et piégés sur ladite résine. Les anions, dont le [‘*F]-fluorure, sont ensuite élués dans un mélange contenant de l'eau, des solvants organiques, un agent de transfert de phase ou activateur ou catalyseur de transfert de phase, comme par exemple le complexe carbonate de potassium-Kryptofix 222 (K2CO3-K222) ou UN sel de tétrabutylammonium. Le rendement de récupération radiochimique du fluorure [°F] est très efficace, dépassant généralement 99 %.[0005] In current practice, fluoride recovery is based on the use of an anion exchange resin. The recovery is carried out in two steps, extraction and elution: first, the anions (not only fluoride) are separated from the [130]-enriched water and trapped on said resin. The anions, including [‘*F]-fluoride, are then eluted in a mixture containing water, organic solvents, a phase transfer agent or phase transfer activator or catalyst, such as potassium carbonate-Kryptofix 222 (K2CO3-K222) complex or a tetrabutylammonium salt. The radiochemical recovery yield of [°F] fluoride is very efficient, generally exceeding 99%.

[0006] La méthode de marquage la plus courante, connue sous le nom de substitution nucléophile, nécessite des solutions anhydres ou à très faible teneur en eau.[0006] The most common labeling method, known as nucleophilic substitution, requires anhydrous or very low water content solutions.

Ainsi, une étape d'évaporation (ou étape de séchage) est généralement nécessaire après récupération pour éliminer l'excès d'eau. || s'agit généralement de multiples évaporations azéotropiques d'acétonitrile ou de solvant organique à basse température d'ébullition. De telles évaporations nécessitent plusieurs minutes et ces étapes aboutissent à la création de fluorure [13F] « nu », hautement nucléophile.Thus, an evaporation step (or drying step) is usually necessary after recovery to remove excess water. || This usually involves multiple azeotropic evaporations of acetonitrile or low-boiling organic solvent. Such evaporations take several minutes and result in the creation of highly nucleophilic, "naked" [13F] fluoride.

[0007] L'étape de fluoration [13F] suivante peut être classée comme une substitution nucléophile aliphatique ou aromatique. Une condition préalable aux substitutions [13F] est la présence d'un bon groupe partant sur le précurseur à marquer. Dans cette optique, les halogénures CI, Br et | ou les différents types de sulfonates — tosylates, nosylate, …— mésylate et triflate — sont le plus souvent utilisés dans les réactions de radiofluoration.[0007] The following [13F] fluorination step can be classified as an aliphatic or aromatic nucleophilic substitution. A prerequisite for [13F] substitutions is the presence of a good leaving group on the precursor to be labeled. In this regard, the halides Cl, Br and | or the different types of sulfonates — tosylates, nosylate, …— mesylate and triflate — are most often used in radiofluorination reactions.

Après évaporation, le précurseur dissous dans un solvant polaire aprotique est ajouté aux anions nus [‘*F]-fluorure dans le réacteur et la substitution nucléophile se produit.After evaporation, the precursor dissolved in a polar aprotic solvent is added to the bare [‘*F]-fluoride anions in the reactor and nucleophilic substitution occurs.

Habituellement, le radiomarquage nécessite que le réacteur soit chauffé.Usually, radiolabeling requires the reactor to be heated.

Alternativement, la substitution nucléophile peut être réalisée sur une cartouche à support solide, en chargeant la solution précurseur sur une cartouche qui a préalablement piégé les anions fluorure [13F]. La cartouche peut être chauffée par un dispositif chauffant pour améliorer la réaction de substitution nucléophile. Dans tous les cas, le résultat de l'étape de radiomarquage, par ex. la substitution nucléophile, est crucial pour le résultat de la synthèse du radiotraceur.Alternatively, nucleophilic substitution can be performed on a solid-support cartridge, by loading the precursor solution onto a cartridge that has previously trapped the fluoride anions [13F]. The cartridge can be heated by a heater to enhance the nucleophilic substitution reaction. In any case, the outcome of the radiolabeling step, e.g. the nucleophilic substitution, is crucial for the outcome of the radiotracer synthesis.

[0008] Généralement, la réaction de fluoration nucléophile est réalisée dans un solvant aprotique polaire, tel que l'acétonitrile (ACN), le N,N-diméthylformamide (DMF) ou le diméthylsulfoxyde (DMSO), pour augmenter la solubilité du sel de fluor et la réactivité du fluorure. On sait que les solvants protiques, tels que l'eau ou l'alcool, ne conviennent pas à la réaction de fluoration nucléophile, car les solvants protiques réduisent le caractère nucléophile du fluorure ['3F] par des liaisons hydrogène étendues et une interaction avec la charge positive partielle de ces solvants. Par conséquent, les solvants aprotiques polaires, tels que l'ACN, DMF et DMSO susmentionnés, ont été largement utilisés comme solvant pour ces réactions de radiomarquage au ['?F]. La nucléophilie du fluorure [13F] dans les solvants polaires aprotiques est généralement renforcée par la solvatation sélective de ses contre-cations par l'extrémité négative du dipôle du solvant polaire aprotique et le manque de proton pour la liaison hydrogène, ce qui laisse le fluorure [13F] libre ou nu. Cependant, dans un effort pour optimiser les rendements de marquage, une méthode de fluoration nucléophile aliphatique très efficace et de ['?F]-radiofluoration avec des fluorures de métaux alcalins ou du [13F]- fluorure utilisant des alcools terticoles protiques non polaires comme solvant réactionnel a été rapportée (Kim D.W., Ahn D.S., Oh Y.H., Lee S., Kil H.S., Oh S.J. A new class of[0008] Generally, the nucleophilic fluorination reaction is carried out in a polar aprotic solvent, such as acetonitrile (ACN), N,N-dimethylformamide (DMF) or dimethyl sulfoxide (DMSO), to increase the solubility of the fluorine salt and the reactivity of the fluoride. It is known that protic solvents, such as water or alcohol, are not suitable for the nucleophilic fluorination reaction, because protic solvents reduce the nucleophilicity of fluoride ['3F] by extensive hydrogen bonding and interaction with the partial positive charge of these solvents. Therefore, polar aprotic solvents, such as the above-mentioned ACN, DMF and DMSO, have been widely used as the solvent for these ['?F] radiolabeling reactions. The nucleophilicity of [13F]-fluoride in polar aprotic solvents is generally enhanced by the selective solvation of its countercations by the negative end of the polar aprotic solvent dipole and the lack of a proton for hydrogen bonding, leaving the [13F]-fluoride free or bare. However, in an effort to optimize labeling yields, a highly efficient aliphatic nucleophilic fluorination and ['?F]-radiofluorination method with alkali metal fluorides or [13F]-fluoride using nonpolar protic tertiary alcohols as the reaction solvent has been reported (Kim D.W., Ahn D.S., Oh Y.H., Lee S., Kil H.S., Oh S.J. A new class of

SN2 reactions catalyzed by protic solvents: facile fluorination for isotopic labeling of diagnostic molecules, J Am Chem Soc (2006) 128 : 16393-16397 ; demande de brevetSN2 reactions catalyzed by protic solvents: facile fluorination for isotopic labeling of diagnostic molecules, J Am Chem Soc (2006) 128: 16393-16397; patent application

WO 2006/065038A1). Dans cette méthode, les milieux alcool tertio, tels que l'alcool tert- butylique et l'alcool tert-amylique, améliorent considérablement la réactivité des fluorures de métaux alcalins. En particulier, l'utilisation d'alcools tertiaires pourrait réduire considérablement la formation de sous-produits typiques (à savoir des alcènes, des alcools ou des éthers) dans la fluoration nucléophile de composés sensibles aux bases, tels que le 1-(2-mésyléthyl)naphtalène et le N- 5-bromopentanoyl-3,4-diméthoxyaniline comparée à l'utilisation de solvants aprotiques polaires conventionnels (Kim D.W., AhnWO 2006/065038A1). In this method, tertiary alcohol media, such as tert-butyl alcohol and tert-amyl alcohol, significantly improve the reactivity of alkali metal fluorides. In particular, the use of tertiary alcohols could significantly reduce the formation of typical by-products (i.e., alkenes, alcohols or ethers) in the nucleophilic fluorination of base-sensitive compounds, such as 1-(2-mesylethyl)naphthalene and N-5-bromopentanoyl-3,4-dimethoxyaniline compared to the use of conventional polar aprotic solvents (Kim D.W., Ahn

D.S., Oh Y.H., Lee S., Kil H.S., Oh S.J. A new class of SN2 reactions catalyzed by protic solvents: facile fluorination for isotopic labeling of diagnostic molecules, J Am Chem Soc (2006) 128: 16393-16397; Kim D.W, Jeong HJ. Lim S.T, Sohn MH,D.S., Oh Y.H., Lee S., Kil H.S., Oh S.J. A new class of SN2 reactions catalyzed by protic solvents: facile fluorination for isotopic labeling of diagnostic molecules, J Am Chem Soc (2006) 128: 16393-16397; Kim D.W, Jeong HJ. Lim S.T, Sohn MH,

Katzenellenbogen J.A., Chi D.Y., Facile nucleophilic fluorination reaction using tert- alcohols as a reaction medium: significantly enhanced reactivity of alkali metal fluorides and improved selectivity, J Org Chem (2008) 73 : 957-962 ; Kim D.W., Jeong H.J., LimKatzenellenbogen J.A., Chi D.Y., Facile nucleophilic fluorination reaction using tert-alcohols as a reaction medium: significantly enhanced reactivity of alkali metal fluorides and improved selectivity, J Org Chem (2008) 73: 957-962; Kim D.W., Jeong H.J., Lim

S.T., Sohn M.H., Chi D.Y., Facile nucleophilic fluorination by synergistic effect between polymersupported ionic liquid catalyst and tert-alcohol, Tetrahedron (2008) 64 : 4209- 4214). Au contraire, les résultats montrent que l'utilisation d'alcools primaires ou secondaires, qui sont des solvants polaires protiques, comme l'éthanol, conduisent à la production de sous-produits du fait de leur caractère polaire, abaissant ainsi fortement le rendement de marquage.S.T., Sohn M.H., Chi D.Y., Facile nucleophilic fluorination by synergistic effect between polymersupported ionic liquid catalyst and tert-alcohol, Tetrahedron (2008) 64: 4209-4214). On the contrary, the results show that the use of primary or secondary alcohols, which are polar protic solvents, such as ethanol, lead to the production of by-products due to their polar character, thus significantly lowering the labeling yield.

[0009] Parce que cette découverte contrastait nettement avec les attentes de la voie conventionnelle de [‘“F]-radiofluoration, le mécanisme réactionnel de fluoration nucléophile dans un solvant d'alcool tertiaire protique non polaire a été rapporté (Kim[0009] Because this finding contrasted sharply with expectations from the conventional [‘“F]-radiofluorination route, the reaction mechanism of nucleophilic fluorination in a nonpolar protic tertiary alcohol solvent was reported (Kim

D.W., Jeong H.J. Lim S.T., Sohn M.H., Recent Trends in the Nucleophilic [!*F]- radiolabeling Method with No-carrier-added ["*F] fluorure, Nucl Med Mol Imaging (2010) 44:25-32). Les auteurs ont suggéré le mécanisme : une solvatation limitée du [13F]- fluorure coordonné avec des alcools tertiaires volumineux (appelés fluorure « flexible ») pourrait faire du fluorure un nucléophile particulièrement efficace dans ce milieu ; la réactivité du groupe partant pourrait être améliorée par une liaison hydrogène entre le solvant alcool tertiaire avec des atomes d'oxygène d'un groupe partant sulfonate ; les réactions secondaires, telles que les éliminations, hydroxylations et alkylations intramoléculaires, pourraient être supprimées par l'environnement protique, en particulier en cas d'utilisation de précurseurs sensibles aux bases (Kim D.W., Jeong H.J.,D.W., Jeong H.J. Lim S.T., Sohn M.H., Recent Trends in the Nucleophilic [!*F]- radiolabeling Method with No-carrier-added ["*F] fluoride, Nucl Med Mol Imaging (2010) 44:25-32). The authors suggested the mechanism: limited solvation of [13F]- fluoride coordinated with bulky tertiary alcohols (so-called "flexible" fluoride) could make fluoride a particularly efficient nucleophile in this medium; the reactivity of the leaving group could be enhanced by hydrogen bonding between the tertiary alcohol solvent and oxygen atoms of a sulfonate leaving group; side reactions, such as intramolecular eliminations, hydroxylations, and alkylations, could be suppressed by the protic environment, especially when using base-sensitive precursors (Kim D.W., Jeong H.J.,

Lim S.T., Sohn M.H., Katzenellenbogen J.A., Chi D.Y., Facile nucleophilic fluorination reaction using tert-alcohols as a reaction medium: significantly enhanced reactivity of alkali metal fluorides and improved selectivity ; J Org Chem (2008) 73 : 957—962 ; KimLim S.T., Sohn M.H., Katzenellenbogen J.A., Chi D.Y., Facile nucleophilic fluorination reaction using tert-alcohols as a reaction medium: significantly enhanced reactivity of alkali metal fluorides and improved selectivity; J Org Chem (2008) 73:957—962; Kim

D.W., Jeong H.J., Lim S.T., Sohn M.H., Chi D.Y., Facile nucleophilic fluorination by — synergistic effect between polymersupported ionic liquid catalyst and tert-alcohol,D.W., Jeong H.J., Lim S.T., Sohn M.H., Chi D.Y., Facile nucleophilic fluorination by — synergistic effect between polymersupported ionic liquid catalyst and tert-alcohol,

Tetrahedron (2008) 64 : 42094214). Dans un article plus récent, il a été prouvé que du fluorure « flexible » pouvait être formé lors du traitement de fluoration des milieux d'alcool tertiaire à la suite de la préparation de fluorure coordonné de tétrabutylammonium tétra t-butanol, TBAF(t-BUOH)4, à partir de TBAF dans le t-BuOH disponible dans le commerce. Ce TBAF(t-BuOH)4 a également montré de bonnes performances dans la fluoration nucléophile en raison de ses propriétés favorables idéales en tant que source de fluorure, telles que l'état déshydraté pour des conditions réactionnelles anhydres, une faible hygroscopicité, une bonne solubilité dans les solvants organiques et une bonne nucléophilie avec faible basicité (Kim D.W., Jeong H.J. Lim S.T., Sohn M.H.Tetrahedron (2008) 64:42094214). In a more recent paper, it was proven that “flexible” fluoride could be formed during the fluorination treatment of tertiary alcohol media following the preparation of tetrabutylammonium tetra t-butanol coordinated fluoride, TBAF(t-BUOH)4, from TBAF in commercially available t-BuOH. This TBAF(t-BuOH)4 also showed good performance in nucleophilic fluorination due to its ideal favorable properties as a fluoride source, such as dehydrated state for anhydrous reaction conditions, low hygroscopicity, good solubility in organic solvents, and good nucleophilicity with low basicity (Kim D.W., Jeong H.J. Lim S.T., Sohn M.H.

Tetrabutylammonium tetra(tert-butyl alcohol)-coordinated fluoride as a facile fluoride source ; Angew Chem Int Ed Engl (2008) 47 : 8404-8406). Pour obtenir un fluorure aussi « flexible », l’alcoo! tertiaire doit être principalement présent dans les milieux réactionnels, par ex. comme solvant lui-même et non ajouté comme adjuvant ou catalyseur. Évidemment, un tel fluorure « flexible » n’est pas accessible avec l’utilisation de solvants protiques polaires tels que l’alcool primaire ou secondaire, principalement en raison de leur polarité intrinsèque élevée.Tetrabutylammonium tetra(tert-butyl alcohol)-coordinated fluoride as a facile fluoride source; Angew Chem Int Ed Engl (2008) 47:8404–8406). To obtain such a “flexible” fluoride, the tertiary alcohol must be mainly present in the reaction media, e.g. as a solvent itself and not added as an adjuvant or catalyst. Obviously, such a “flexible” fluoride is not accessible with the use of polar protic solvents such as primary or secondary alcohol, mainly due to their high intrinsic polarity.

[0010] Des groupes protecteurs sont souvent nécessaires pour éliminer les protons acides dans la molécule qui diminueraient le caractère nucléophile du [13F]-fluorure. Si des groupes protecteurs ont été utilisés, ils doivent être retirés après l'étape de radiomarquage. Enfin, le produit doit être purifié par extraction en phase solide (EPS) ou 5 chromatographie liquide haute performance (CLHP) préparative et formulé pour injection.[0010] Protecting groups are often necessary to remove acidic protons in the molecule that would decrease the nucleophilicity of the [13F]-fluoride. If protecting groups have been used, they must be removed after the radiolabeling step. Finally, the product must be purified by solid phase extraction (SPE) or preparative high performance liquid chromatography (HPLC) and formulated for injection.

RadiolyseRadiolysis

[0011] En raison de la courte demi-vie susmentionnée de l'isotope [1?F], les radiotraceurs marqués au ['3F] doivent être produits en activités relativement importantes pour prévoir la décomposition pendant la livraison au patient au départ d’un site de production. II est bien connu que le problème majeur de stabilité des produits radiopharmaceutiques est la radiolyse qui peut être soit une auto-radiolyse, c'est-à-dire une autodestruction par ses propres rayonnements, et/ou une attaque par les radicaux libres formés par les rayonnements sur les espèces environnementales. La radiolyse, ou plus spécifiquement l'auto-radiolyse, du ['3F]-FDG a été largement étudiée et donne principalement des ions [‘F]-fluorure libres (Jôszai |, Svidré M., Pótári N,[0011] Due to the aforementioned short half-life of the [1?F] isotope, ['3F]-labeled radiotracers must be produced in relatively high activities to predict decomposition during delivery to the patient from a production site. It is well known that the major stability problem of radiopharmaceuticals is radiolysis which can be either autoradiolysis, i.e. self-destruction by its own radiation, and/or attack by free radicals formed by radiation on environmental species. Radiolysis, or more specifically autoradiolysis, of ['3F]-FDG has been widely studied and mainly yields free [‘F]-fluoride ions (Jôszai |, Svidré M., Pótári N,

Recommendations for selection of additives for stabilisation of ["°F]-FDG ; Appl RadiatRecommendations for selection of additives for stabilization of ["°F]-FDG; Appl Radiat

Isot. (2019) 146:78-83) et des radicaux libres en raison de la réaction des rayonnements ionisants avec l'eau (Buriova E., Macasek F., Kropacek M., Prochazka L., Autoradiolysis of 2-désoxy-2-[*F]fluoro-D-glucoseradiopharmaceutical; J Radioanal Nucl Chem. (2005) 3:595-602).Isot. (2019) 146:78–83) and free radicals due to the reaction of ionizing radiation with water (Buriova E., Macasek F., Kropacek M., Prochazka L., Autoradiolysis of 2-deoxy-2-[*F]fluoro-D-glucoseradiopharmaceutical; J Radioanal Nucl Chem. (2005) 3:595–602).

[0012] Il existe plusieurs stratégies pour réduire la radiolyse : une stratégie courante et bien documentée consiste à stabiliser le produit final avec des radio-stabilisants. Le radio-stabilisant le plus connu et le plus fréquemment utilisé pour le [18F]-FDG est — l’éthanol. L'ajout d'éthanol à la formulation du produit final à une concentration de 0,1 à 0,4 % s'est avéré efficace pour stabiliser le [13F]-FDG avec une activité allant jusqu'à 25[0012] There are several strategies to reduce radiolysis: a common and well-documented strategy is to stabilize the final product with radiostabilizers. The best known and most frequently used radiostabilizer for [18F]-FDG is — ethanol. The addition of ethanol to the final product formulation at a concentration of 0.1 to 0.4% has been shown to be effective in stabilizing [13F]-FDG with an activity of up to 25

GBq/mI pendant 16 heures (Dantas N.M., Nascimento J.E., Santos- Magalhäes N.S.,GBq/mI for 16 hours (Dantas N.M., Nascimento J.E., Santos-Magalhäes N.S.,

Oliveira M.L., Radiolysis of 2-['3FJ]fluoro-2 deoxy-D-glucose ([18F]FDG) and the role of ethanol, radioactive concentration and temperature of storage ; Appl Radiat Isot. (2013) 72: 158-862 ; Fawdry R.M., Radiolysis of 2-['3F]fluoro-2-deoxy-D-glucose (FDG) and the role of reductant stabilisers; Appl Radiat Isot. (2007) 65 : 1193-201 ; Jacobson M.S.,Oliveira M.L., Radiolysis of 2-['3FJ]fluoro-2 deoxy-D-glucose ([18F]FDG) and the role of ethanol, radioactive concentration and temperature of storage; Appl Radiat Isot. (2013) 72:158-862; Fawdry R.M., Radiolysis of 2-['3F]fluoro-2-deoxy-D-glucose (FDG) and the role of reductant stabilizers; Appl Radiat Isot. (2007) 65:1193-201; Jacobson M.S.,

Dankwart HR, Mahoney D.W, Radiolysis of = 2-['*F]fluoro-2-deoxy-D- glucose([18F]FDG) and the role of ethanol and radioactive concentration; Appl RadiatDankwart HR, Mahoney D.W, Radiolysis of = 2-['*F]fluoro-2-deoxy-D-glucose([18F]FDG) and the role of ethanol and radioactive concentration; Appl Radiat

Isot. (2009) 67:990-5 ; Walters L.R., Martin K.J., Jacobson M.S., Hung J.C., MosmanIsot. (2009) 67:990-5; Walters L.R., Martin K.J., Jacobson M.S., Hung J.C., Mosman

E.A, Stability evaluation of '8F-FDG at high radioactive concentrations. J Nucl Med.E.A, Stability evaluation of '8F-FDG at high radioactive concentrations. J Nucl Med.

(2011) 52(supplément 1):2413 ; demande de brevet US7018614B2 ; Mosdzianowski C.,(2011) 52(supplement 1):2413; patent application US7018614B2; Mosdzianowski C.,

Lemaire C., Simoens F., Aerts J., Morelle J.-L., Luxen A., Epimerization study on [‘8F]-Lemaire C., Simoens F., Aerts J., Morelle J.-L., Luxen A., Epimerization study on [‘8F]-

FDG produced by an alkaline hydrolysis on solid support under stringent conditions ;FDG produced by an alkaline hydrolysis on solid support under stringent conditions;

Application Radiat Isot. (2002) 56: 871-5; Jószai |, Svidré M., Pótári N, … Recommandations for selection of additives for stabilization of [*F]FDG. ApplicationRadiat Isot app. (2002) 56:871-5; Jószai |, Svidré M., Pótári N, … Recommendations for selection of additives for stabilization of [*F]FDG. Application

Radiat Isot. (2019) 146 : 78-83 ; Holler J.G., Renmælmo B., Fjellaksel R., Stability evaluation of ["*F]FDG : literature study, stability studies from two different PET and future recommendations. EJNMMI Radiopharmacie et Chimie (2022) 7:2-20).Radiat Isot. (2019) 146:78-83; Holler J.G., Renmælmo B., Fjellaksel R., Stability evaluation of ["*F]FDG: literature study, stability studies from two different PET and future recommendations. EJNMMI Radiopharmacy and Chemistry (2022) 7:2-20).

[0013] Le facteur de dilution du produit comme stabilisant doit également être pris en compte, mais la dilution a des limites du fait du volume maximum à injecter, et en plus un radio-stabilisant peut être envisagé (Jiménez Romero |.R., Roca Engronyat M.,[0013] The dilution factor of the product as a stabilizer must also be taken into account, but the dilution has limits due to the maximum volume to be injected, and in addition a radio-stabilizer can be considered (Jiménez Romero |.R., Roca Engronyat M.,

Campos Añôn F., Cordero Ramajo J., Liarte Trias |., Benítez Segura A., Bajén LázaroCampos Añôn F., Cordero Ramajo J., Liarte Trias |., Benítez Segura A., Bajén Lázaro

M., Ferrán Sureda N., Puchal Añé R., Gâmez Cenzano C., Influence of radioactive concentration and storage time of radiochemical purity of "“F-FDG. Rev Esp Med Nucl. (2006) 45:20-5 ; Hjelstuen O.K., Svadberg A., Olberg D.E., Rosser M., Standardization of fluorine -18 manufacturing processes : new scientific challenges for PET. Eur J PharmM., Ferrán Sureda N., Puchal Añé R., Gâmez Cenzano C., Influence of radioactive concentration and storage time of radiochemical purity of "“F-FDG. Rev Esp Med Nucl. (2006) 45:20-5; Hjelstuen O.K., Svadberg A., Olberg D.E., Rosser M., Standardization of fluorine -18 manufacturing processes: new scientific challenges for PET Eur. J Pharm

Biopharm. (2011) 78 : 307-13.Biopharm. (2011) 78: 307-13.

Le document WO 2006/065038 A1 divulgue un procédé de préparation de composés organofluorés contenant l'isotope radioactif fluor-18. Plus particulièrement, ce document concerne un procédé de préparation d'un composé organofluoré par réaction d'un sel de fluor contenant un isotope radioactif fluor-18 avec un halogénure d'alkyle ou un sulfonate d'alkyle en présence d'un alcool comme solvant pour obtenir un rendement élevé de composé organofluoré. La réaction de synthèse selon cette invention peut être réalisée dans des conditions douces pour donner un rendement élevé des composés organofluorés et le temps de réaction est réduit, et la réaction est ainsi adaptée à la production en masse des composés organofluorés.WO 2006/065038 A1 discloses a method for preparing organofluorine compounds containing the radioactive isotope fluorine-18. More particularly, this document relates to a method for preparing an organofluorine compound by reacting a fluorine salt containing a radioactive isotope fluorine-18 with an alkyl halide or an alkyl sulfonate in the presence of an alcohol as a solvent to obtain a high yield of the organofluorine compound. The synthesis reaction according to this invention can be carried out under mild conditions to give a high yield of the organofluorine compounds and the reaction time is reduced, and the reaction is thus suitable for mass production of the organofluorine compounds.

Problème à résoudreProblem to solve

[0014] Bien que les études de l'état de la technique précitées n'apportent que des solutions pour améliorer la stabilité du produit final radiomarqué, il est intéressant d'aborder la radiolyse en amont, principalement lors de l'étape de marquage. II est primordial de maximiser l'incorporation du [13F]-fluorure lors de l'étape de radiomarquage pour augmenter significativement le rendement de production, le nombre de doses injectables par production, et par conséquent pour réduire le coût des doses à administrer.[0014] Although the above-mentioned prior art studies only provide solutions for improving the stability of the radiolabeled final product, it is interesting to address radiolysis upstream, mainly during the labeling step. It is essential to maximize the incorporation of [13F]-fluoride during the radiolabeling step to significantly increase the production yield, the number of injectable doses per production, and consequently to reduce the cost of the doses to be administered.

[0015] De plus, comme l'imagerie PET repose sur la détection de positrons émis par la décomposition de radiotraceurs marqués au [1?F], une incorporation plus élevée de ['3F] dans la molécule précurseur entraîne une activité spécifique plus élevée du radiotraceur. Les radiotraceurs à activité spécifique élevée offrent une meilleure sensibilité et précision dans la détection du processus biologique ou de la molécule cible dans le corps. De plus, une incorporation plus élevée permet la synthèse de radiotraceurs avec une masse plus faible de composant froid (non radioactif). Ceci est important car même une petite masse de la molécule porteuse peut interférer avec les processus biologiques étudiés, conduisant potentiellement à des images biaisées ou à des effets secondaires indésirables. Enfin, les radiotraceurs à forte activité spécifique fournissent des images PET plus nettes. Cette résolution améliorée permet une meilleure localisation et quantification de la cible biologique, contribuant ainsi à un diagnostic et à un suivi du traitement précis.[0015] Furthermore, since PET imaging relies on the detection of positrons emitted by the decay of [1?F]-labeled radiotracers, higher incorporation of ['3F] into the precursor molecule results in higher specific activity of the radiotracer. Radiotracers with high specific activity provide better sensitivity and accuracy in detecting the biological process or target molecule in the body. Furthermore, higher incorporation allows for the synthesis of radiotracers with a lower mass of cold (non-radioactive) component. This is important because even a small mass of the carrier molecule can interfere with the biological processes being studied, potentially leading to biased images or undesirable side effects. Finally, radiotracers with high specific activity provide sharper PET images. This improved resolution allows for better localization and quantification of the biological target, thereby contributing to accurate diagnosis and treatment monitoring.

[0016] Maximiser l’incorporation du [13F] dans une molécule précurseur est donc crucial pour produire des radiotraceurs de haute qualité avec une sensibilité, une précision et une résolution d'imagerie optimales, mais également pour un résultat plus efficace pour le patient car cela entraînera une amélioration des résultats de production de radiotraceurs. Cependant, atteindre des taux d'incorporation élevés, en particulier à des niveaux d'activité élevés, est difficile en raison de la probabilité accrue de radiolyse (où un rayonnement à haute énergie brise les liaisons chimiques dans la molécule précurseur), de la complexité de la réaction et des temps de réaction plus courts.[0016] Maximizing the incorporation of [13F] into a precursor molecule is therefore crucial to produce high quality radiotracers with optimal imaging sensitivity, accuracy and resolution, but also for a more effective patient outcome as it will lead to improved radiotracer production results. However, achieving high incorporation rates, especially at high activity levels, is challenging due to the increased likelihood of radiolysis (where high energy radiation breaks chemical bonds in the precursor molecule), the complexity of the reaction and shorter reaction times.

Surmonter ces défis nécessite une optimisation minutieuse des conditions de réaction.Overcoming these challenges requires careful optimization of reaction conditions.

Buts de l'inventionAims of the invention

[0017] La présente invention vise à éviter les réactions de décomposition, c'est-à- dire la radiolyse résultant de concentrations élevées de radioactivité, d'intermédiaires radiosynthétiques utilisés dans la synthèse de radiotraceurs marqués au [13F] par l'utilisation de piégeurs de radicaux pendant l'étape de fluoration nucléophile au [1?F]. En d'autres termes, l'invention vise à stabiliser les rendements radiochimiques de synthèse — radiochimique de radiotraceurs marqués au [13F] obtenus par substitution nucléophile aliphatique ou aromatique quel que soit le niveau de radioactivité de départ utilisé.[0017] The present invention aims to avoid decomposition reactions, i.e. radiolysis resulting from high concentrations of radioactivity, of radiosynthetic intermediates used in the synthesis of [13F]-labeled radiotracers by the use of radical scavengers during the [1?F] nucleophilic fluorination step. In other words, the invention aims to stabilize the radiochemical yields of [13F]-labeled radiotracers obtained by aliphatic or aromatic nucleophilic substitution regardless of the starting level of radioactivity used.

Divulgation de l'inventionDisclosure of the invention

[0018] La présente invention concerne la stabilisation en vue de la radiolyse d'intermédiaires radiosynthétiques, y compris des intermédiaires froids tels que le précurseur à radiomarquer, par l'utilisation de piégeurs de radicaux pendant l'étape de fluoration nucléophile du [13F] d'une synthèse radiochimique d'un ["°F] ]-radiotraceur marqué.[0018] The present invention relates to the stabilization for radiolysis of radiosynthetic intermediates, including cold intermediates such as the precursor to be radiolabeled, by the use of radical scavengers during the [13F] nucleophilic fluorination step of a radiochemical synthesis of a ["°F]-labeled radiotracer.

[0019] En fonction du précurseur à marquer, l'étape de fluoration nucléophile au [18F] peut être classée comme aliphatique ou aromatique. La première est rencontrée dans la synthèse du [13F]-FDG. La synthèse habituelle du [13F]-FDG est un processus en deux étapes consistant en deux réactions chimiques : une [1?F]- fluoration nucléophile d'un précurseur du triflate de mannose (1,3,4,6-tétra-O-acétyl-2-O-trifluorométhane- sulfonyl-B-D-mannopyranose) suivie d'une étape d'hydrolyse de certains groupes protecteurs. La réaction de substitution s'effectue dans des solvants polaires aprotiques, tels que l'acétonitrile, après quelques étapes de séchage. À forte activité, la réaction de substitution peut conduire à de nombreux sous-produits, dus à la radiolyse, impactant — négativement le rendement de production (exemples 1 à 12). L'invention vise à stabiliser le résultat de production de radiotraceurs marqués au [SF] en stabilisant le rendement de marquage quelle que soit l'activité de départ, grâce à l'ajout d'un piégeur de radicaux dans le récipient de réaction.[0019] Depending on the precursor to be labeled, the [18F] nucleophilic fluorination step can be classified as aliphatic or aromatic. The former is encountered in the synthesis of [13F]-FDG. The usual synthesis of [13F]-FDG is a two-step process consisting of two chemical reactions: a [1?F]- nucleophilic fluorination of a mannose triflate precursor (1,3,4,6-tetra-O-acetyl-2-O-trifluoromethanesulfonyl-B-D-mannopyranose) followed by a hydrolysis step of some protecting groups. The substitution reaction is carried out in polar aprotic solvents, such as acetonitrile, after some drying steps. At high activity, the substitution reaction can lead to numerous by-products, due to radiolysis, negatively impacting the production yield (Examples 1 to 12). The invention aims to stabilize the production result of radiotracers labeled with [SF] by stabilizing the labeling yield regardless of the initial activity, thanks to the addition of a radical scavenger in the reaction vessel.

[0020] La fabrication d'une molécule marquée au ['3F] par une étape de fluoration — nucléophile au [13F] commence par la production de fluorure de [13F] dans un cyclotron.[0020] The manufacture of a ['3F]-labeled molecule by a [13F]-nucleophilic fluorination step begins with the production of [13F] fluoride in a cyclotron.

Deux caractéristiques importantes des cyclotrons liés à la production de ["°F]-fluorure sont l'énergie du faisceau de protons et le courant du faisceau utilisé. Ces deux facteurs, ainsi que le volume cible, détermineront la quantité de fluorure de [1?F], c'est-à-dire l'activité, qui peut être produite dans un laps de temps donné. Dans une certaine mesure, plus l'énergie et le courant du faisceau sont élevés, plus la production de fluorure est importante. Tous les cyclotrons actuellement disponibles dans le commerce sont capables de générer un faisceau avec un courant d'au moins 50 HA. Les cibles liquides utilisées pour la production de [13F] ne dépassent généralement pas 100 HA en raison de la limitation imposée par la dissipation de la chaleur générée lors de l'irradiation.Two important characteristics of cyclotrons related to ["°F]-fluoride production are the proton beam energy and the beam current used. These two factors, together with the target volume, will determine the amount of [1?F]-fluoride, i.e. the activity, that can be produced in a given time period. To some extent, the higher the beam energy and current, the greater the fluoride production. All currently commercially available cyclotrons are capable of generating a beam with a current of at least 50 HA. Liquid targets used for [13F] production generally do not exceed 100 HA due to the limitation imposed by the dissipation of heat generated during irradiation.

Généralement, une cible donnée avec une pression de fonctionnement donnée a un courant optimal, auquel le taux de production est le plus élevé. II n'est pas nécessaire que ce soit le courant le plus élevé possible. La plupart des cyclotrons puissants et efficaces d’aujourd’hui peuvent produire jusqu’à 1480 GBq de fluorure [13F]. Sachant que la radiolyse peut déjà se produire à des activités aussi faibles que -3,5 GBq, il est crucial de trouver des solutions contre la radiolyse à de tels niveaux d'activité pour stabiliser le rendement du marquage et donc le résultat de la production de radiotraceurs marqués au [13F] quelle que soit l'activité de départ.Typically, a given target with a given operating pressure has an optimum current, at which the production rate is highest. It does not have to be the highest possible current. Most of today's powerful and efficient cyclotrons can produce up to 1480 GBq of [13F] fluoride. Since radiolysis can already occur at activities as low as -3.5 GBq, it is crucial to find solutions against radiolysis at such activity levels to stabilize the labeling yield and thus the output of [13F]-labeled radiotracers regardless of the starting activity.

[0021] Dans un effort visant à stabiliser les rendements mentionnés ci-dessus, les inventeurs ont découvert de manière surprenante que le type de piégeur de radicaux peut être l’éthanol, s’il est ajouté à des concentrations spécifiques, c’est-à-dire de 5000 à 20000 ppm (exemples 13 à 22 et 25-27).[0021] In an effort to stabilize the above-mentioned yields, the inventors surprisingly discovered that the type of radical scavenger can be ethanol, if added at specific concentrations, i.e., 5000 to 20000 ppm (Examples 13 to 22 and 25-27).

[0023] Dans certains modes de réalisation, lesdits radiotraceurs marqués au [13F] sont choisis parmi, sans toutefois s'y limiter, les dérivés [13F]-NaF, [18F]-FDG, [$F]-[0023] In some embodiments, said [13F]-labeled radiotracers are selected from, but are not limited to, [13F]-NaF, [18F]-FDG, [$F]-NaF derivatives.

FMISO, [13F]-FLT, ['$F] -FAZA, [$F]-FCH, [18F]-FDOPA, [18F]-FES, ['$F]-FET, ['$F]-FAPI.FMISO, [13F]-FLT, ['$F]-FAZA, [$F]-FCH, [18F]-FDOPA, [18F]-FES, ['$F]-FET, ['$F]-FAPI .

[0027] La synthèse de molécules marquées au [13F] en utilisant le procédé selon la présente divulgation peut être effectuée manuellement, ou en utilisant un radiosynthétiseur automatisé. Les radiosynthétiseurs automatisés faits maison ou disponibles dans le commerce sont conçus pour être utilisés dans une cellule chaude appropriée qui fournit une protection contre les rayonnements appropriée de manière à protéger l'opérateur d'une dose de rayonnement potentielle. Lors de l'utilisation d'une cassette, le radiosynthétiseur automatisé peut produire une variété de produits radiopharmaceutiques différents avec un risque minimal de contamination croisée en changeant simplement la cassette. Cette approche présente également l'avantage de simplifier la configuration, réduisant ainsi le risque d'erreur de l'opérateur, de changer rapidement la cassette entre les cycles et d'améliorer la conformité aux réglementations[0027] The synthesis of [13F]-labeled molecules using the method of the present disclosure may be performed manually, or using an automated radiosynthesizer. Homemade or commercially available automated radiosynthesizers are designed to be used in a suitable hot cell that provides adequate radiation shielding to protect the operator from a potential radiation dose. When using a cassette, the automated radiosynthesizer can produce a variety of different radiopharmaceuticals with minimal risk of cross-contamination by simply changing the cassette. This approach also has the advantage of simplifying setup, thereby reducing the risk of operator error, rapidly changing the cassette between runs, and improving regulatory compliance.

BPF, ce qui est l'objectif de la présente invention.BPF, which is the objective of the present invention.

[0028] Le terme « cassette » désigne une unité d'équipement construite de telle sorte que l'unité entière s'adapte de manière amovible et interchangeable sur un dispositif de synthétiseur automatique (tel que défini ci-dessus) de telle manière que le …— mouvement mécanique des pièces mobiles du synthétiseur contrôle le fonctionnement de la cassette depuis l’extérieur de la cassette. Les cassettes appropriées sont constituées d'un réseau linéaire de vannes, chacune connectée à un port auquel des réactifs ou des flacons peuvent être connectés, soit par insertion d'une aiguille dans un flacon scellé avec un septum inversé, soit par des connecteurs étanches aux gaz. La cassette est polyvalente car elle comporte généralement plusieurs positions auxquelles les réactifs peuvent être fixés, ainsi que plusieurs positions adaptées à la fixation de seringues ou de cartouches de chromatographie (par exemple pour l'extraction en phase solide ou EPS). La cassette comprend toujours au moins un récipient de réaction.[0028] The term "cassette" means a unit of equipment constructed such that the entire unit removably and interchangeably fits onto an automatic synthesizer device (as defined above) in such a manner that the …— mechanical movement of the moving parts of the synthesizer controls the operation of the cassette from outside the cassette. Suitable cassettes consist of a linear array of valves, each connected to a port to which reagents or vials can be connected, either by insertion of a needle into a vial sealed with an inverted septum or by gas-tight connectors. The cassette is versatile because it typically has multiple positions at which the reagents can be attached, as well as multiple positions suitable for attaching syringes or chromatography cartridges (e.g. for solid phase extraction or EPS). The cassette always includes at least one reaction vessel.

[0029] La présente invention ne dépend pas des détails des exemples ci-dessus et peut s'appliquer à tout procédé qui utilise une étape de fluoration [13F] nucléophile.[0029] The present invention does not depend on the details of the above examples and can be applied to any process which uses a nucleophilic [13F] fluorination step.

EXEMPLESEXAMPLES

Exemples 1 à 12 : synthèse de ["°F]-FDG à haute activité sans présence d'un piégeur de radicaux pendant l'étape de marquageExamples 1 to 12: synthesis of high activity ["°F]-FDG without the presence of a radical scavenger during the labeling step

Procédure généraleGeneral procedure

[0030] La synthèse automatisée du ["°F]-FDG a été réalisée sur le synthétiseur[0030] Automated synthesis of ["°F]-FDG was performed on the synthesizer

AllinOne® (Trasis SA, Belgique). En bref, le fluorure de [°F] obtenu à partir du bombardement d'eau enrichie en [130] a été piégé sur une cartouche lumineuse QMAAllinOne® (Trasis SA, Belgium). Briefly, fluoride of [°F] obtained from the bombardment of [130]-enriched water was trapped on a QMA light cartridge

Plus carbonatée (130 mg de sorbant, la QMA a été utilisée telle que reçue). Une aliquote de l'éluant contenant du K2CO3/K222 (300 HL) a été utilisée pour éluer le [13F]-fluorure piégé dans le récipient de réaction. Après évaporation de l'eau par séchage azéotropique, une aliquote du précurseur a été ajoutée au réacteur et le marquage a été effectué à 115°C pendant 1,5 min. Le [18F]-FTAG intermédiaire a ensuite été piégé et déprotégé sur la cartouche tC18, en faisant passer une aliquote d'une solution d'hydroxyde de sodium à travers la cartouche. Une aliquote d'eau a été utilisée pour éluer le ['3FJFDG brut résultant de la réaction, qui a ensuite été neutralisé avec une aliquote de solution citrate tampon. Le ['$F]FDG a finalement été purifié à travers deux cartouches de purification et envoyé dans le flacon de produit final. Pour être commercialement viable, un rendement non corrigé pour la désintégration (NCD) d'au moins 65 % en ['°F]-FDG est obligatoire.More carbonated (130 mg sorbent, QMA was used as received). An aliquot of the eluent containing K2CO3/K222 (300 HL) was used to elute the [13F]-fluoride trapped in the reaction vessel. After evaporation of water by azeotropic drying, an aliquot of the precursor was added to the reactor and labeling was performed at 115 °C for 1.5 min. The intermediate [18F]-FTAG was then trapped and deprotected on the tC18 cartridge, by passing an aliquot of sodium hydroxide solution through the cartridge. An aliquot of water was used to elute the crude ['3FJFDG resulting from the reaction, which was then neutralized with an aliquot of citrate buffer solution. The ['$F]FDG was finally purified through two purification cartridges and sent to the final product vial. To be commercially viable, an uncorrected decay (NCD) yield of at least 65% in ['°F]-FDG is mandatory.

RésultatsResults

Identification du cvcle Activité "°F de | Teneur en Rendement non corrigé y départ (GBq) | EtOH (ppm) | pour la désintégration (%) [1 | FDGO-250826-AIRGE | 7 | 00 Ma 2 | Foaozsoezsatsoe | KL [4 | FOGD280714.A2:SCE | 288 | 9 [Ten [8 | FDGD280714.ALSCE | 082 101 724Identification of the cvcle Activity "°F of | Uncorrected yield content y departure (GBq) | EtOH (ppm) | for disintegration (%) [1 | FDGO-250826-AIRGE | 7 | 00 Ma 2 | Foaozsoezsatsoe | KL [ 4 | FOGD280714.A2:SCE | 288 | FDGD280714.ALSCE 082 101 724

Focozowratsce | os | 0 Toa 3 | Fosozwrioarsce | 61e | 001600 [> | Fooozsrzonrsce | eme | 9 | He [10 | FoGozwrrarsce | oa | 001688Focozowratsce | bone | 0 Toa 3 | Fosozwrioarsce | 61st | 001600 [> | Fooozsrzonrsce | th | 9 | He [10 | FoGozwrrarsce | oah | 001688

LA |_FDGD280703.A1.SCE | 788 | 9 | 6 12 FDGG230606.A1RGE | 760 | 0 | 608LA |_FDGD280703.A1.SCE | 788 | 9 | 6 12 FDGG230606.A1RGE | 760 | 0 | 608

ConclusionsConclusions

Les résultats montrent que le rendement diminue de manière quasi linéaire avec l'activité de démarrage, jusqu'à 600 GBg. Au-delà de ce point, le rendement chute considérablement et, de toute façon, n’est plus du tout stable. Toutes ces variations sont dues à des effets radiolytiques qui diminuent le rendement du marquage. Ces exemples démontrent un besoin critique de stabiliser les rendements de fluoration, quelle que soit l'activité de départ.The results show that the yield decreases almost linearly with the starting activity, up to 600 GBg. Beyond this point, the yield drops considerably and is no longer stable anyway. All these variations are due to radiolytic effects that decrease the labeling yield. These examples demonstrate a critical need to stabilize fluorination yields, regardless of the starting activity.

Exemples 13-24 : Synthèse du ["“F]-FDG en présence d'éthanol pendant l'étape de marquage à faible activitéExamples 13-24: Synthesis of ["“F]-FDG in the presence of ethanol during the low activity labeling step

Procédure généraleGeneral procedure

[0031] Des exemples illustratifs de la présente invention sont la synthèse automatisée de [13F]-FDG sur le synthétiseur AllinOne® (Trasis SA, Belgique). En bref, le fluorure de [13F] obtenu à partir du bombardement d'eau enrichie en [180] a été piégé sur une cartouche lumineuse QMA Plus carbonatée (46 mg de sorbant, la QMA a été utilisée telle que reçue). Une aliquote de l'éluant contenant du K2CO3/K222 (300 HL) a été utilisée pour éluer le [13F]-fluorure piégé dans le récipient de réaction. Après évaporation de l'eau par séchage azéotropique, une aliquote du précurseur a été ajoutée dans le réacteur, ainsi que différentes quantités d'éthanol, et le marquage a été effectué à 115°C pendant 1,5 min. Le ["°F]-FTAG intermédiaire a ensuite été piégé et déprotégé sur la cartouche tC18, en faisant passer une aliquote d'une solution d'hydroxyde de sodium à travers la cartouche. Une aliquote d'eau a été utilisée pour éluer le ['3FJFDG brut résultant de la réaction, qui a ensuite été neutralisé avec une aliquote de solution citrate tampon. Le ['$F]FDG a finalement été purifié à travers deux cartouches de purification et envoyé dans le flacon de produit final. Pour être commercialement viable, un rendement non corrigé pour la désintégration (NCD) d'au moins 65 % en [13F]-FDG est obligatoire.[0031] Illustrative examples of the present invention are the automated synthesis of [13F]-FDG on the AllinOne® synthesizer (Trasis SA, Belgium). Briefly, [13F]-fluoride obtained from the bombardment of [180]-enriched water was trapped on a carbonated QMA Plus light cartridge (46 mg of sorbent, QMA was used as received). An aliquot of the eluent containing K2CO3/K222 (300 HL) was used to elute the trapped [13F]-fluoride in the reaction vessel. After evaporation of the water by azeotropic drying, an aliquot of the precursor was added to the reactor, together with different amounts of ethanol, and labeling was carried out at 115°C for 1.5 min. The intermediate ["°F]-FTAG was then trapped and deprotected on the tC18 cartridge by passing an aliquot of sodium hydroxide solution through the cartridge. An aliquot of water was used to elute the crude ['3FJFDG resulting from the reaction, which was then neutralized with an aliquot of citrate buffer solution. The ['$F]FDG was finally purified through two purification cartridges and sent to the final product vial. To be commercially viable, an uncorrected decay (NCD) yield of at least 65% of [13F]-FDG is mandatory.

RésultatsResults

EEE depart (MBg) EtOH (ppm) | pour la desintegration (%) [4 | FDGD-23091-A2SEN | 8 | 1m [16 | FDGD-20013.B1.SEN | 71 | a [16 |Foepzasrseesan 0 | a [6 FDGD-250014.A2:SEN | 4 | 20Departure EEE (MBg) EtOH (ppm) | for disintegration (%) [4 | FDGD-23091-A2SEN | 8 | 1m [16 | FDGD-20013.B1.SEN | 71 | a [16 |Foepzasrseesan 0 | a [6 FDGD-250014.A2:SEN | 4 | 20

BE | 1 10 | m8 2 | FDGQ.230928.A2.A00 180 | za 87BE | 1 10 | m8 2 | FDGQ.230928.A2.A00 180 | za 87

A |Fosozezeasnce | ms | zow | 9 22 |rosazwesaeac | zn | za 2 | FDGD:20019.A1.SEN | 27 [| aoA |Fosozezeasnce | ms | zow | 9 22 |rosazwesaeac | zn | za 2 | FDGD:20019.A1.SEN | 27 [| ao

ConclusionConclusion

[0032] Ces exemples prouvent qu'il est possible d'effectuer une fluoration nucléophile de [°F] en présence d'un solvant protique polaire, par ex. l'éthanol, à condition que sa concentration reste inférieure à 30 000 ppm. Ce résultat était inattendu et est innovant par rapport à l’état de l’art. En dessous de 30 000 ppm, les anions [13F]- fluorure restent pleinement réactifs.[0032] These examples prove that it is possible to carry out nucleophilic fluorination of [°F] in the presence of a polar protic solvent, e.g. ethanol, provided that its concentration remains below 30,000 ppm. This result was unexpected and is innovative compared to the state of the art. Below 30,000 ppm, the [13F]-fluoride anions remain fully reactive.

Exemples 25-27 : Synthèse du ["°F]-FDG en présence d'éthanol pendant l'étape de marquage à haute activitéExamples 25-27: Synthesis of ["°F]-FDG in the presence of ethanol during the high-activity labeling step

Procédure généraleGeneral procedure

[0033] La synthèse automatisée du ['$F]-FDG a été réalisée sur le synthétiseur[0033] Automated synthesis of ['$F]-FDG was performed on the synthesizer

AllinOne® (Trasis SA, Belgique). En bref, le fluorure de [°F] obtenu à partir du bombardement d'eau enrichie en [130] a été piégé sur une cartouche lumineuse QMAAllinOne® (Trasis SA, Belgium). Briefly, fluoride of [°F] obtained from the bombardment of [130]-enriched water was trapped on a QMA light cartridge

Plus carbonatée (46 mg de sorbant, la QMA a été utilisée telle que reçue). Une aliquote de l'éluant contenant du K2COz/K222 (300 HL) a été utilisée pour éluer le ["$F]-fluorure piégé dans le récipient de réaction. Après évaporation de l'eau par séchage azéotropique, une aliquote du précurseur a été ajoutée dans le réacteur, ainsi que différentes quantités d'éthanol, et le marquage a été effectué à 115°C pendant 1,5 min.More carbonated (46 mg sorbent, QMA was used as received). An aliquot of the eluent containing K2COz/K222 (300 HL) was used to elute the ["$F]-fluoride trapped in the reaction vessel. After evaporation of water by azeotropic drying, an aliquot of the precursor was added to the reactor, along with various amounts of ethanol, and labeling was carried out at 115 °C for 1.5 min.

Le ["$F]-FTAG intermédiaire a ensuite été piégé et déprotégé sur la cartouche tC18, en faisant passer une aliquote d'une solution d'hydroxyde de sodium à travers la cartouche.The ["$F]-FTAG intermediate was then trapped and deprotected on the tC18 cartridge by passing an aliquot of sodium hydroxide solution through the cartridge.

Une aliquote d'eau a été utilisée pour éluer le ["°F]FDG brut résultant de la réaction, qui a ensuite été neutralisé avec une aliquote de solution citrate tampon. Le ['"°F]FDG a finalement été purifié à travers deux cartouches de purification et envoyé dans le flacon de produit final. Pour être commercialement viable, un rendement non corrigé pour la désintégration (NCD) d'au moins 65 % en [13F]-FDG est obligatoire.An aliquot of water was used to elute the crude ["°F]FDG resulting from the reaction, which was then neutralized with an aliquot of citrate buffer solution. The ['"°F]FDG was finally purified through two purification cartridges and sent to the final product vial. To be commercially viable, an uncorrected yield for decay (NCD) of at least 65% of [13F]-FDG is mandatory.

RésultatsResults

Identification du Activité "°F de | Teneuren | Rendement non corrigé pour cycle départ (GBq) | EtOH (ppm) la désintégration (%) | FDGD-231000.A1 | 644 | 200 | 60 25 _FDGD-231000.A2 | Toro | 2000Identification of Activity "°F of | Content | Uncorrected yield for cycle start (GBq) | EtOH (ppm) disintegration (%) | FDGD-231000.A1 | 644 | 200 | 60 25 _FDGD-231000.A2 | Toro | 2000

ConclusionConclusion

[0034] Ces exemples prouvent que l'éthanol peut être utilisé pour stabiliser les 25 rendements de fluoration nucléophile du [°F] à haute activité. Lors de ces démarrages d'activités, un rendement de production stabilisé et augmenté de 10 points de pourcentage se traduit par des dizaines de doses patient supplémentaires, pour chaque production.[0034] These examples demonstrate that ethanol can be used to stabilize the 25 yields of high activity [°F] nucleophilic fluorination. At these start-ups, a stabilized and increased production yield of 10 percentage points translates into dozens of additional patient doses, for each production.

Claims (2)

REVENDICATIONS 1. Procédé pour stabiliser le rendement de production de radiotraceurs marqués au ['3F] par l'ajout d'un piégeur de radicaux dans le milieu réactionnel de l'étape de fluoration nucléophile au [13F], caractérisé en ce que le piégeur de radicaux est l’éthanol à une concentration comprise entre 5000 et 20000 ppm.1. Process for stabilizing the production yield of radiotracers labeled with ['3F] by adding a radical scavenger to the reaction medium of the nucleophilic fluorination step with [13F], characterized in that the radical scavenger is ethanol at a concentration of between 5000 and 20000 ppm. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ledit radiotraceur marqué au ['3F] est choisi dans le groupe constitué des dérivés [13F]-NaF, ["$F]-FDG, ['8F]-FMISO, [18F]-FLT, ['$F]-FAZA, ['SF]-FCH, ['$F]-FDOPA, ['$F]-FES, ['$F]-FET et [18F]-FAPI.2. The method of claim 1, wherein said ['3F]-labeled radiotracer is selected from the group consisting of [13F]-NaF, ["$F]-FDG, ['8F]-FMISO, [18F]-FLT, ['$F]-FAZA, ['SF]-FCH, ['$F]-FDOPA, ['$F]-FES, ['$F]-FET and [18F]-FAPI derivatives.
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Citations (1)

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WO2006065038A1 (en) * 2004-12-15 2006-06-22 Futurechem Co., Ltd. Method for preparation of organofluoro compounds in alcohol solvents

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KIM DONG WOOK ET AL: "Supplementary Information: A New Class of SN2 Reactions Catalyzed by Protic Solvents: Facile Fluorination for Isotopic Labeling of Diagnostic Molecules", JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, 1 January 2006 (2006-01-01), pages S1 - S3, XP093173836, Retrieved from the Internet <URL:https://ndownloader.figstatic.com/files/4743982> *

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