CZ281882B6 - Způsob přípravy monohydrátu kyseliny 1,2-diaminoethan-N,N,N',N'-tetrakis(methylenfosfonové) - Google Patents

Způsob přípravy monohydrátu kyseliny 1,2-diaminoethan-N,N,N',N'-tetrakis(methylenfosfonové) Download PDF

Info

Publication number
CZ281882B6
CZ281882B6 CZ941893A CZ189394A CZ281882B6 CZ 281882 B6 CZ281882 B6 CZ 281882B6 CZ 941893 A CZ941893 A CZ 941893A CZ 189394 A CZ189394 A CZ 189394A CZ 281882 B6 CZ281882 B6 CZ 281882B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
diaminoethane
precipitate
acid
formaldehyde
mixture
Prior art date
Application number
CZ941893A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ189394A3 (en
Inventor
František Ing. Budský
Bohumil Ing. Angelis
Pavel Ing. Hradílek
Petr Ing. Csc. Kopecký
Karel Ing. Csc. Kopička
Milan Prof. Ing. Csc. Lázníček
Jiří Ing. Prokop
Original Assignee
Ústav Jaderného Výzkumu Řež A. S.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ústav Jaderného Výzkumu Řež A. S. filed Critical Ústav Jaderného Výzkumu Řež A. S.
Priority to CZ941893A priority Critical patent/CZ281882B6/cs
Publication of CZ189394A3 publication Critical patent/CZ189394A3/cs
Publication of CZ281882B6 publication Critical patent/CZ281882B6/cs

Links

Landscapes

  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

Monohydrát kyseliny 1,2-diaminoethan-N-N,N',N'-tetrakis (methylenfosfonové) strukturního vzorce I se připraví tak, že se nejprve vysráží 1,2-diaminoethan dihydrochlorid srážením 1,2-diaminoethanu suchým chlorovídíkem v diisopropyletheru vysušeným před použitím kovovým sodíkem, sraženina se odsaje, promyje diethyletherem a suší se 60 min. v evakuovaném exikátoru nad kyselinou sírovou, načež se k 1 mol čerstvě vysráženého 1,2-diaminoethan dihydrochloridu přidají 2 mol azeotropické kyseliny chlorovodíkové a 4,25 mol kyseliny orthofosforité, směs se zahřeje na 100 až 110.sup.o.n.C do rozpuštění sraženiny, a dále se za uvedené teploty po kapkách přidá 4,5 mol formaldehydu ve formě 34 až 36% roztoku a směs se po přidání veškerého formaldehydu dále míchá za uvedené teploty 60 min., poté se reakční směs zchladí na 50.sup.o.n.C a čistí se opakovanou extrakcí s pentanolem, a po vyčištění se produkt izoluje srážením reakční směsi v isopropanolu a po oddělení sraženiny a jejím promytí methanolem sŕ

Description

Oblast techniky
Vynález se týká technologického postupu pro přípravu monohydrátu kyseliny 1,2diaminoethan-N,N,N’,N’-tetrakis (methylen-fosfonové) [EDTMP.H2O].
Dosavadní stav techniky
Komplexy difosfonových kyselin s techneciem-99m mají vysokou afinitu jak k hydroxyapatitu, tak i k amorfnímu fosforečnanu vápenatému, které jsou hlavními složkami kostní struktury. Proto jsou tyto komplexy využívány v nukleární medicíně pro diagnostické studie kostního skeletu, a to zejména pro diagnostiku ložiskových procesů v kostní tkáni a sledování regionálních změn obrazu kostního minerálu při nádorových, metabolických a degenerativních procesech. Komplexy však nelze použít pro radioterapii, neboť žádný ze čtrnácti radioisotopů technecia nemá pro tyto účely vhodné vlastnosti. Nejbližší homolog technecia rhenium má radioisotop vhodných vlastností pro radioterapii, a to rhenium 186 [l86Re-90.64 h, 1.07 Mev, f(77%), 0.934 MeV β'(23%), 137 keV gama (9.2%)]. V podmínkách in vivo se však rhenium uvolňuje z komplexu oxidací na rhenistan, což vede k rychlému vymývání radioaktivního prvku z kostí a ke zvýšené exkreci z organismu. Vhodnější radionuklidy pro terapii mají prvky ze třetí podskupiny periodické soustavy, a to včetně kovů vzácných zemin. Zvláště výhodné vlastnosti a snadnou přípravu má radionuklid samaria 153 [l53Sm-46.27 h, 0.805 MeV β*(20%), 0.710 MeV β'(49%), 0.640 MeV β'(30%), 103 keV gama (29.8%)]. Bohužel kovy III. podskupiny tvoří jako kationty M3+ s difosfonovými kyselinami natolik slabé komplexy, že v podmínkách in vivo dojde k vyvázání kationu M3+ z difosfonového komplexu a k jeho navázaní na komplexotvomé složky krve, zejména na plasmatický transferrin. Radionuklid se pak nekumuluje v kostním skeletu, ale je vylučován převážně hepatobiliárním systémem. Tuto nevýhodu odstraňují ligandy aminopolyfosfonových kyselin, tvořící dostatečně pevné komplexy s trojmocnými kationty, které v podmínkách in vivo odolávají působení transferrinu. Tyto ligandy je nutné připravit ve vysoké čistotě, aby bylo dosažena co nejvyšší kumulace komplexu radionuklidu v kostním skeletu a současně rychlá krevní clearance. S. Jurrison, D. Beming, Wei Jia, and Dangshe Ma: Coordination Compounds in Nuclear Medicine, Chem. Rev. 93, 1148, (1993).
Nejjednodušším známým postupem pro přípravu této látky je přímá syntéza pomocí Mannichova typu reakce. Reakce se provádí v silně kyselém vodném prostředí podle schématu:
110°C, 60 min.
H2N-CH2-CH2-NH2 + 4 CH2 = 0 + 4 H3PO3--> EDTMP
-4H,0
Moedritzer K., Irani R.: The direct synthesis of alfa-aminomethylphosphonic acid.
Mannich-type reaction with orthophosphorous acid. J. org. Chem. 31, 1603, (1966).
Na základě uvedené reakce byly popsány technologické postupy, které používají až 100% nadbytek formaldehydu a kyseliny orthofosforité, a přesto v reakční směsi vedle
- I CZ 281882 B6 polymerních produktů vzniká jako vedlejší produkt kyselina 1,2-diaminoethan-N-methylN,N',N'-tris(methylenfosfonová), která se běžnými postupy, např. krystalizací nedá od
EDTMP oddělit ajejíž komplexy mají jiné farmako logické vlastnosti.
Podstata vynálezu
Nevýhody dosud užívaných technologických postupů odstraňuje způsob přípravy monohydrátu kyseliny 1,2 -diaminoethan-N,N,N',N'-tetrakis (methylenfosfonové) [EDTMP.H2O] strukturního vzorce I
H,O3P - CH2 CH2 - PO3H,
I I
N-CH2-CH2-N ,H2O (I) h2o3p - ch2 ch2 - PO3H2 v čistotě pro radiofarmacii, spočívající v reakci směsi derivátu diaminoalkanu, kyseliny fosforité a kyseliny chlorovodíkové s formaldehydem, jehož podstatou podle vynálezu je, že nejprve se připraví čerstvá sraženina 1,2- diaminoethan dihydrochloridu srážením 1,2diaminoethanu suchým chlorovodíkem v diisopropyletheru, který byl před použitím vysušen kovovým sodíkem, sraženina se odsaje, promyje diethyletherem a suší se 60 min v evakuovaném exikátoru nad kyselinou sírovou, a poté se k 1 molu čerstvě vysráženého 1,2diaminoethan dihydrochloridu přidají 2 moly azeotropické kyseliny chlorovodíkové a 4,25 molu kyseliny orthofosforité, směs se zahřeje na 100 až 110 °C do rozpuštění sraženiny a dále se za uvedené teploty po kapkách přidá 4,5 molu formaldehydu ve formě 34 až 36% roztoku a směs se po přidání veškerého formaldehydu dále míchá za uvedené teploty 60 min, poté se reakční směs zchladí na 50 °C a čistí se opakovanou extrakcí s pentanolem a po vyčistění se produkt isoluje srážením reakční směsi v isopropanolu a po oddělení sraženiny a jejím promytí methanolem se sraženina suší nad kyselinou sírovou za tlaku 3 kPa po dobu 3 až 5 dní.
Technologický postup podle vynálezu používá přesně odstupňovaného nadbytku kyseliny orthofosforečné a formaldehydu k 1,2-diaminoethan dihydrochloridu čerstvě sraženému v diisopropyletheru. Molární poměr reakčních složek je udržován takto: 1,2-diaminoethan dihydrochlorid/kys. chlorovodíková/kyselina orthofosforitá/formaldehyd = 1/2/4,25/4,5. Nečistoty, které v reakční směsi vzniknou i přes uvedená opatření jsou nakonec odstraněny extrakcí s n-pentanolem za zvýšené teploty. Z vyčištěné reakční směsi je pak srážením v isopropylalkoholu izolován monohydrát - EDTMP.H2O, který je stálý i při sušení ve vakuu nad kyselinou sírovou.
Komplexy takto připravené EDTMP.H2O s radionuklidy samaria 153, technecia 99m a india 111 se rychle kumulují v kostním skeletu krys. A. Lázníčková, M. Lázníček, F. Budský, J. Prokop, K. Kopička: Biodistribution of EDTMP Complexes with Tc-99m, In-111 and Sm153, Plzeň, lék. Sborn., Suppl. 68, 1993:155-158.
Úplné farmakologické testování a předklinické zkoušení bylo provedeno s komplexem samaria 153, který má nejvýhodnější vlastnosti pro použití v radioterapii. Dosažené výsledky byly předloženy v říjnu 1993 Komisi pro nová radiofarmaka, která na r. 1994 povolila 1. fázi klinického zkoušení. Na základě výsledků l. fáze Klinického zkoušení pak Komise v květnu 1994 schválila i provedení 2. fáze Klinického zkoušení.
Přehled obrázků na výkrese
Na přiloženém výkrese je znázorněna závislost kumulace komplexů EDTMP.FLO s radionuklidy na čase v kostním skeletu krys.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1 mol 1,2-diaminoethanu byl rozpuštěn v 600 ml diisopropyletheru vysušeného kovovým sodíkem a roztok byl probubláván suchým chlorovodíkem tak dlouho, až se přestala tvořit sraženina. Vzniklá objemná bílá sraženina byla odsáta a promyta suchým diethyletherem.
Sraženina 1,2-diaminoethan dihydrochloridu pak byla sušena 60 min v evakuovaném exikátoru nad kys. sírovou.
Do 500 ml trojhrdlé baňky (opatřené míchadlem, zpětným chladičem, teploměrem a děličkou) bylo naváženo 200 mmol 1,2-diaminoethan dihydrochloridu a přidáno 400 mmol 20 azeotropické kyseliny chlorovodíkové, která byla připravena destilací v křemenné aparatuře.
Ke směsi bylo dále přidáno 850 mmol pevné kyseliny orthofosforité, jejíž obsah byl stanoven alkalimetrickou titrací. Směs byla pozvolna zahřáta za stálého míchání na 110 °C, až došlo k jejímu rozpuštění. Potom bylo za této teploty a po kapkách během 30 min přidáno 900 mmol formaldehydu ve formě 34 až 36% roztoku, přesná koncentrace roztoku 25 formaldehydu byla určena jodometrickou titrací. Po přidání veškerého formaldehydu byla směs míchána za výše uvedených podmínek ještě 60 min.
Reakční směs pak byla ochlazena na 50 °C a ke směsi bylo přidáno 80 ml n-pentylalkoholu a směs byla míchána 20 min. Po 20 min byla směs bez ochlazení převedena do děličky a 30 fáze byly rozděleny. Tato operace pak byla zopakována. Takto extrakcí vyčištěná reakční směs se tenkým proudem nebo po kapkách vlije do 500 ml bezvodého isopropanolu zahřátého na 60 °C za stálého míchání. Vznikla bílá sraženina, která byla odsáta a promyta methanolem. Produkt byl sušen 72 h ve vakuovém exikátoru za tlaku 3 kPa nad 95% kyselinou sírovou. Výsledným produktem je monohydrát EDTMP.H2O.
Příklad 2
Závislost kumulace komplexů EDTMP.H2O s radionuklidy na čase v kostním skeletu krys 40 je znázorněna na přiloženém výkrese, na kterém na ose X je čas v hodinách, na ose Y jsou procenta kumulace radioaktivity vztažená na celkově podanou radioaktivitu. Křivka 1 znázorňuje kumulaci komplexu samaria 153 (Sm-EDTMP), křivka 2 komplexu india 111 (In-EDTMP) a křivka 3 komplexu technecia 99m (Tc-EDTMP).
Elementární analýza:
Obsah prvku % C H N P
Vypočteno 15.86 4.88 6.17 27.30
Nalezeno 15.92 5.10 6.16 27.02
-3CZ 281882 B6
Infračervená spektra (KBr tableta):
2616,2297 cm'1 η (PO-H), 1685 cm’1 σ(ΡΟ-Η), 1437,1459 cm'1 a(CH2), 1207 cm ‘n (C-N), 1119cm'‘n(P-O), 1015,957 crn'n(C-P-O).
1 H-NMR spektra (sodná sůl D2O):
3.776 bs, 4H(CH2N), 3.488 bd, 8H (J= 12.0 Hz, P-CH2-N)
EDTMP.H2O byla ztitrována jako šestisytná kyselina s dvěma inflexními body při pH=4,0 (3 ekvivalenty) a při pH=8,8 (6 ekvivalentů). Dva protony jsou koordinovány k dusíkovým atomům (zwitterion structure).
Průmyslová využitelnost
Monohydrát kyseliny l,2-diaminoethan-N,N,N',N’-tetrakis (methylenfosfonové) [EDTMP.HiO], připravený způsobem podle vynálezu, je použitelný k přípravě komplexů s vhodnými radionuklidy a tyto komplexy pak k paliativní analgetické léčbě disseminace zhoubných tumorů do kostního skeletu.

Claims (1)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    Způsob přípravy monohydrátu kyseliny l,2-diaminoethan-N,N,N’,N’-tetrakis(methylenfosfonové) [EDTMP.H2O] strukturního vzorce I
    H,O3P - CH, CH2 - PO3H, Γ I n-ch2-ch2-n h2o .1 I h,o3p - ch2 ch, - po3h2 (I) v čistotě pro radiofarmacii, spočívající v reakci směsi derivátu diaminoalkanu, kyseliny fosforité a kyseliny chlorovodíkové s formaldehydem, vyznačující se tím, že se nejprve připraví čerstvá sraženina 1,2- diaminoethan dihydrochloridu srážením 1,2diaminoethanu suchým chlorovodíkem v diisopropyletheru, který byl před použitím vysušen kovovým sodíkem, sraženina se odsaje, promyje diethyletherem a suší se 60 min v evakuovaném exikátoru nad kyselinou sírovou, načež se k 1 mol čerstvě vysráženého 1,2diaminoethan dihydrochloridu přidají 2 mol azeotropické kyseliny chlorovodíkové a 4,25 mol kyseliny orthofosforité, směs se zahřeje na 100 až 110 °C do rozpuštění sraženiny a dále se za uvedené teploty po kapkách přidá 4,5 mol formaldehydu ve formě 34 až 36% roztoku a směs se po přidání veškerého formaldehydu dále míchá za uvedené teploty 60 min, poté se reakční směs zchladí na 50 °C a čistí se opakovanou extrakcí s pentanolem a po vyčistění se produkt izoluje srážením reakční směsi v isopropanolu a po oddělení sraženiny a jejím promytí methanolem se sraženina suší nad kyselinou sírovou za tlaku 3 kPa po dobu 3 až 5 dní.
CZ941893A 1994-08-05 1994-08-05 Způsob přípravy monohydrátu kyseliny 1,2-diaminoethan-N,N,N',N'-tetrakis(methylenfosfonové) CZ281882B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ941893A CZ281882B6 (cs) 1994-08-05 1994-08-05 Způsob přípravy monohydrátu kyseliny 1,2-diaminoethan-N,N,N',N'-tetrakis(methylenfosfonové)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ941893A CZ281882B6 (cs) 1994-08-05 1994-08-05 Způsob přípravy monohydrátu kyseliny 1,2-diaminoethan-N,N,N',N'-tetrakis(methylenfosfonové)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ189394A3 CZ189394A3 (en) 1996-09-11
CZ281882B6 true CZ281882B6 (cs) 1997-03-12

Family

ID=5463993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ941893A CZ281882B6 (cs) 1994-08-05 1994-08-05 Způsob přípravy monohydrátu kyseliny 1,2-diaminoethan-N,N,N',N'-tetrakis(methylenfosfonové)

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ281882B6 (cs)

Also Published As

Publication number Publication date
CZ189394A3 (en) 1996-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2015333148C1 (en) Conjugated bisphosphonates for the diagnosis and therapy of bone diseases
US6776977B2 (en) Polypodal chelants for metallopharmaceuticals
US5362476A (en) Alkyl phosphonate polyazamacrocyclic cheates for MRI
US5380515A (en) MRI image enhancement of bone and related tissue using complexes of paramagnetic cations and polyphosphonated ligands
EP0426759B1 (en) Novel tc-99m complexes
Srivastava et al. Synthesis and biological evaluation of newly designed phosphonate based bone-seeking agent
US4560548A (en) Bone seeking Tc-99m complexes of phosphonate derivatives of bis(aminoalkyl)piperazine
Försterová et al. Chemical and biological evaluation of 153Sm and 166Ho complexes of 1, 4, 7, 10-tetraazacyclododecane-1, 4, 7, 10-tetrakis (methylphosphonic acid monoethylester)(H4dotpOEt)
CZ281882B6 (cs) Způsob přípravy monohydrátu kyseliny 1,2-diaminoethan-N,N,N',N'-tetrakis(methylenfosfonové)
Campello et al. Radiochemical and biological behaviour of 153Sm and 166Ho complexes anchored by a novel bis (methylphosphonate) tetraazamacrocycle
TWI609875B (zh) 用於骨掃描的化合物及其用途
CZ283251B6 (cs) Způsob přípravy radiodiagnostického prostředku pro scintigrafii kostního skeletu
Eisenhut et al. 131I labeled diphosphonates for the palliative treatment of bone metastases—IV. Syntheses of benzylidenediphosphonates and their organ distribution in rats
David Geminal bis (phosphinates)
CA2319694A1 (en) Compound