JP4550141B2 - 放射性フッ素標識有機化合物の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、放射性フッ素標識有機化合物の製造方法に関する。より詳しくは、陽電子放出型断層撮像にて腫瘍を検出するために有用な、放射性フッ素標識有機化合物の製造方法に関する。

陽電子放出型断層撮像（Positron Emission Tomography）（以下、PETと称す）及び単光子放出型断層撮像（Single Photon Emission Computed Tomography）（以下、SPECTと称す）に代表される核医学検査は、心臓疾患や癌をはじめとする種々の疾患の診断に有効である。これらの方法は、特定の放射性同位元素でラベルされた薬剤（以下、「放射性医薬品」と称す）を投与し、該薬剤より直接的または間接的に放出されたγ線を検出する方法である。核医学検査は、疾患に対する特異度や感度が高いという優れた性質を有しているばかりでなく、病変部の機能に関する情報を得ることができるという、他の検査方法にはない特徴を有している。

例えば、PET検査に用いられる放射性医薬品の一つである、［^１８Ｆ］２−フルオロ−２−デオキシ−Ｄ−グルコース（以下、［^１８Ｆ］−ＦＤＧと称す）は、糖代謝の盛んな部位に集積する性質があるため、糖代謝が盛んな腫瘍を特異的に検出することが可能となる。

核医学検査は、投与した放射性医薬品の分布を追跡することによりなされる方法であるため、得られる情報は、放射性医薬品の性質に応じて変化する。そのため、種々の疾患を対象とした放射性医薬品が開発されており、一部については臨床応用されている。例えば、種々の腫瘍診断剤、血流診断剤、レセプターマッピング剤等が開発されている。

近年、新規放射性医薬品として、［^１８Ｆ］１−アミノ−３−フルオロシクロブタンカルボン酸（以下、［^１８Ｆ］ＦＡＣＢＣという）を初めとする放射性ハロゲン標識された一連のアミノ酸化合物がデザインされ、臨床応用に向けて検討が行われている（特許文献１、非特許文献１、非特許文献２）。［^１８Ｆ］ＦＡＣＢＣはアミノ酸トランスポーターに特異的に取り込まれる性質を有しているので、増殖能の高い腫瘍の診断剤として有効であると考えられている。

［^１８Ｆ］ＦＡＣＢＣの製法としては、１−（Ｎ−（ｔ−ブトキシカルボニル）アミノ）−３−［（（トリフルオロメチル）スルフォニル）オキシ］−シクロブタン−１−カルボン酸エステルを標識前駆体として用い、その３位のトリフレート基を放射性フッ素で置換し、これに溶液下にて酸性条件を与えて脱エステル基及び脱Ｂｏｃ基反応を行う方法が開示されている（特許文献１、非特許文献１、非特許文献２）。

また、［^１８Ｆ］−ＦＤＧの製法においては、固相にて脱保護工程を行う合成法が開示されており、合成時間を短縮し、試薬数を減らし、製造装置の部品数を減らすことを可能としている（特許文献２）。
特表２０００−５００４４２号公報 特表平１１−５０８９２３号公報 Jonathan McConathy et al, "Improved synthesis of anti-[18F]FACBC: improved preparation of labeling precursor and automated radiosynthesis.", Applied Radiation and Isotopes, (Netherlands), 2003, 58, p.657-666 Timothy M. Shoup et al., "Synthesis and Evaluation of [18F]1-Amino-3-fluorocyclobutane-1-carboxylic Acid to Image Brain Tumors.", The Journal of Nuclear Medicine, 1999, 40, p.331-338

これまでに開示された［^１８Ｆ］ＦＡＣＢＣの製法では、製造収率が１２〜２４％であり（J. McConathy et al., Applied Radiation and Isotopes, 2003, 58, p.657-666）、工業的生産の見地からは、十分に高い製造収率が達成されているとはいえない。すなわち、工業的に［^１８Ｆ］ＦＡＣＢＣを製造するには、安定してより高収率が得られる製法ないしは製造条件を用いることが望ましい。

［^１８Ｆ］ＦＡＣＢＣの製造は、主たる工程として、標識前駆体に放射性フッ素を付加する放射性フッ素化工程と、放射性フッ素化工程により製造された中間体化合物につき脱エステル化及び脱保護を行う脱エステル化脱保護工程を含んでいる。発明者らは、製造収率を向上させるべく、放射性フッ素化工程の検討を行い、従来法において２４．１６％であったフッ素化工程の収率を７３．７９% にまで向上させ得る技術を確立した。その結果、［^１８Ｆ］ＦＡＣＢＣの製造収率を、５４．８±４．８％（N=15）にまで向上させることが可能となった。しかし、発明者等による詳細な検討の結果、得られた［^１８Ｆ］ＦＡＣＢＣ水溶液中には、多数の非放射性不純物が存在していることが明らかとなった（後述の比較例参照）。医薬品においては、不純物の量は一定レベル以下におさえる必要があるため、反応終了後に一定レベル以上の不純物が存在する場合は、その不純物を後の工程にて除去する必要がある。しかし、不純物を減少させるための新たな精製工程の追加は、放射性フッ素標識後の製造工程に要する時間を長くしてしまう原因となる。放射性フッ素の半減期は約１１０分間と短いため、放射性フッ素標識後における工程の時間を長くすることは、放射性フッ素標識化合物を工業生産する上で好ましくない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、生成する非放射性不純物の量を減ずることができる、［^１８Ｆ］ＦＡＣＢＣの製造方法を提供することを目的とした。

発明者等は検討の結果、カルボキシル保護基であるエステル基の脱エステル化工程を、逆相系固相カラム中で行うことにより、目的物中における不純物の量を簡便かつ効果的に減ずることが可能であることを見出し、本発明を完成した。従来、固相脱保護法は、主に製造時間を短縮する目的で用いられてきた（例えば、特表平１１−５０８９２３号公報参照）。発明者は、固相脱保護法を用いることによって、目的物中に存する不純物の量を減ずることができるといった新たな効果を見出し、これを応用したものである。

本発明によると、下記式（１）：

（式中、Ｒ^１は、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数１〜１０のアルキル鎖又は芳香族置換基、Ｒ^２は、保護基である）

で表される化合物を逆相カラムに保持して該カラムにアルカリ溶液を充填して前記化合物を脱エステル化し、次いで該カラムから該アルカリ溶液を排出することにより下記式（２）：

（式中、Ｘはナトリウム又はカリウムであり、Ｒ^２は、保護基である）

で表される化合物を得る脱エステル化工程と、脱エステル化工程にて得られた化合物につきアミノ保護基の脱保護を行って下記式（３）：

で表される化合物を得る脱保護工程と、を含むことを特徴とする放射性フッ素標識有機化合物の製造方法が提供される。

上記式中のＲ^１は直鎖若しくは分岐鎖の炭素数１〜１０のアルキル鎖又は芳香族置換基であり、メチル基、エチル基、ｔ−ブチル基又はフェニル基より選ばれた置換基を好ましく用いることができる。

上記式中のＲ^２は保護基であり、放射性フッ素とアミノ基との間の反応を防ぎ得るものであれば特に限定する必要は無い。具体的には、種々のカルバメート置換基、種々のアミド置換基、種々のイミド置換基、種々のアミン置換基からなる群より選ばれたものを用いることができ、好ましくは、炭素数２〜７の直鎖又は分岐鎖のアルキルオキシカルボニル置換基、炭素数３〜７の直鎖又は分岐鎖のアルケニルオキシカルボニル置換基、修飾基を有していても良い炭素数７〜１２のベンジルオキシカルボニル置換基、炭素数２〜７のアルキルジチオオキシカルボニル置換基、炭素数１〜６の直鎖又は分岐鎖のアルキルアミド置換基、炭素数２〜６の直鎖又は分岐鎖のアルケニルアミド置換基、修飾基を有していても良い炭素数６〜１１のベンズアミド置換基、炭素数４〜１０の環式イミド置換基、置換基を有していても良い炭素数６〜１１の芳香族イミン置換基、炭素数１〜６の直鎖又は分岐鎖のアルキルアミン置換基、炭素数２〜６の直鎖又は分岐鎖のアルケニルアミン置換基、修飾基を有していても良い炭素数６〜１１のベンジルアミン置換基からなる群より選ばれたものを用いることができる。より好ましくは、ｔ−ブトキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基、フタルイミド基、N−ベンジリデンアミン置換基より選ばれたものを用いることができ、最も好ましくは、ｔ−ブトキシカルボニル基又はフタルイミド基を用いることができる。

上記式中のＸは、脱エステル化工程で用いるアルカリに含まれる陽イオンであり、アルカリの種類に応じて選択される。例えば、水酸化ナトリウムを用いた場合はナトリウムとなり、水酸化カリウムを用いた場合はカリウムとなる。

脱エステル化工程において、逆相カラムは、充填剤の官能基がフェニル基、シクロヘキシル基、アルキル基等の疎水性基である種々のカラムを用いることができる。好ましくは、前記逆相カラムは、充填剤が炭素数２〜１８のアルキル鎖がケイ素を介して担体と結合した構造を有するものを用いることができる。逆相カラムの具体例としては、オクタデシルシリル基を官能基として有するものを挙げることができる。

上記式（１）記載の化合物の当該逆相カラムへの保持は、種々の方法によって行うことができる。具体的には、放射性フッ素化工程から得られる上記式（１）の化合物の溶液を水で希釈し、得られた溶液を逆相カラムに通液する方法を用いることができる。希釈に要する水は、上記式（１）の化合物を逆相カラムに固定させるために十分な量であればよい。

アルカリ溶液は、種々のものを用いることができ、好ましくは水酸化ナトリウム溶液を用いることができる。アルカリ溶液の液量は、前記固相カラムの充填容量と同等以上とすることが好ましい。アルカリ溶液の濃度は、脱エステル化を行うために十分な量のアルカリをカラムに導入できる限りにおいて限定する必要はないが、多すぎると、次の脱保護工程にてより多くの酸を用いる必要が生じるため注意が必要である。脱エステル化工程において、逆相カラムは、上記式（１）の化合物を保持するとともにアルカリ溶液が充填された状態で一定時間保持されるが、逆相カラムにアルカリ溶液を充填した状態を保持する時間は、脱エステル化反応を行うために十分な時間である限りにおいて特に限定する必要はない。

前記カラムからアルカリ溶液を排出することにより、上記式（２）で示される化合物が、アルカリ溶液と共に排出される。このとき、アルカリ溶液排出後のカラムにさらに水を通液して残存した前記化合物（２）を洗い出す操作を実施しても良い。この洗い出し操作を行うことにより、前記化合物（２）の収率をより向上させることができる。

脱保護工程は、公知の方法、例えば文献（J. McConathy et al., Applied Radiation and Isotopes, 2003, 58, p.657-666）記載の方法を用いることができ、具体的には脱エステル化工程後の反応溶液に酸性条件を与えるといった方法をとることができる。

なお、放射性フッ素化工程は公知の方法または公知の方法に我々の確立した条件を組み合わせた方法を用いることができる。具体的には、相間移動触媒と^１８Fイオン及びカリウムイオンとを含有する前記混合物に、下記式（４）：

にて表される化合物及び不活性有機溶媒を添加して反応溶液を調製し、これに加熱攪拌等の反応条件を与えるといった方法を用いることができる。

ここで、Ｒ^１及びＲ^２は上記と同様であり、Ｒ^３は直鎖若しくは分岐鎖の炭素数１〜１０のハロアルキルスルホン酸置換基、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数１〜１０のアルキルスルホン酸置換基、フルオロスルホン酸置換基及び芳香族スルホン酸置換基からなる群より選ばれたものであり、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸、ニトロベンゼンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、フルオロスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸より選ばれた置換基を好ましく用いることができる。

放射性フッ素化工程において、不活性有機溶媒は種々のものを用いることができるが、両親媒性有機溶媒を用いる必要がある。具体的には、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、アセトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド及びアセトニトリルからなる群より選択される溶媒を用いることができ、特に好ましくはアセトニトリルを用いることができる。用いる不活性有機溶媒の量は、放射性フッ素化反応における反応溶液中における標識前駆体濃度が、４０ｍｍｏｌ／Ｌ以上となるように調整すると、放射性フッ素化反応における収率が特に向上するため、好ましい。

放射性フッ素化工程における反応条件としては、種々の条件を用いることができ、例えば、前記反応溶液を加熱して攪拌するといった条件を用いることができる。このときの加熱温度は、反応溶液に添加した不活性有機溶媒の蒸散温度以下とする必要があり、例えば、不活性有機溶媒としてアセトニトリルを用いた場合は、７０〜９０℃とすることができる。

本発明に係る製造方法を用いることにより、［^１８Ｆ］ＦＡＣＢＣを初めとする放射性フッ素標識アミノ酸化合物の製造において、生成する非放射性不純物の量を減ずることが可能となり、放射性フッ素標識アミノ酸化合物の精製方法としても有用である。

以下、本発明に係る放射性フッ素標識アミノ酸の製造方法につき、詳しく説明する。

最も好ましい形態において、本発明に係る製造方法は、(1)相間移動触媒、^１８Fイオン及びカリウムイオンを含有する混合物と標識前駆体とを反応させ、標識前駆体を放射性フッ素にて標識することにより放射性フッ素標識体エステルを得る工程（放射性フッ素化工程）、(2)前記放射性フッ素標識体エステルにつき固相カラム中で脱エステル化を行う工程（脱エステル化工程）、(3)前記脱エステル化工程にて得られた化合物につきアミノ保護基の脱保護を行う工程（脱保護工程）とを含んでいる。

放射性フッ素は、公知の方法、例えばＨ_２ ^１８Ｏ濃縮水をターゲットとしてプロトン照射を行うといった方法により、得ることができる。このとき、放射性フッ素はターゲットとしたＨ_２ ^１８Ｏ濃縮水中に存在している。この放射性フッ素を含むＨ_２ ^１８Ｏ濃縮水を陰イオン交換カラムに通液して該カラムに放射性フッ素を吸着捕集し、Ｈ_２ ^１８Ｏ濃縮水と分離する。その後、該カラムに炭酸カリウム溶液を流して放射性フッ素を溶出させ、該溶出液に相間移動触媒を加えて乾固させることにより、相間移動触媒と^１８Fイオン及びカリウムイオンとを含有する混合物を得ることができる。

ここで用いる炭酸カリウムの量は、後の放射性フッ素化工程にて用いる標識前駆体と、カリウムイオンとして等量以上であれば良いが、量が多すぎると炭酸イオンの影響により反応生成物の分解が生ずる場合があるため好ましくない。最も好ましい態様においては、カリウムイオンが標識前駆体と等量程度となるように、前記炭酸カリウム溶液の濃度及び量を調整する。

相間移動触媒としては、^１８Fイオンとの間で包摂体を形成する性質を有する種々の化合物を用いることができる。具体的には、放射性フッ素標識有機化合物の製造に用いられている種々の化合物を用いることができ、１８クラウン６エーテル及びその他の種々のアミノポリエーテルを用いることができる。最も好ましい態様としては、４、７、１３、１６、２１、２４−ヘキサオキサ−１、１０−ジアザビシクロ［８．８．８］ヘキサコサンを用いることができる。

相間移動触媒の量は、多いほど収率が向上するが、あまり多すぎると、過剰に添加した相間移動触媒の除去が不十分となりやすくなるため、好ましくない。好ましい態様としては、相間移動触媒の総量が０．２ｍｍｏｌ以下となるように用いればよく、例えば、標識前駆体の使用量を８０μｍｏｌとする場合であれば、標識前駆体とのモル比にして２．５以下とする。

相間移動触媒と^１８Fイオン及びカリウムイオンとを含有する混合物が得られたら、標識前駆体と^１８Fイオンを反応させて、放射性フッ素化を行う。放射性フッ素化工程は種々の方法を用いることができ、例えば、前記混合物に１−（Ｎ−（ｔ−ブトキシカルボニル）アミノ）−３−［（（トリフルオロメチル）スルフォニル）オキシ］−シクロブタン−１−カルボン酸エチルエステル及び不活性有機溶媒を添加して反応溶液を調製し、これに加熱攪拌等の反応条件を与えて［^１８Ｆ］１−（Ｎ−（ｔ−ブトキシカルボニル）アミノ）−３−フルオロシクロブタン−１−カルボン酸エチルエステル（以下、［^１８Ｆ］Ｂｏｃ−ＦＡＣＢＣという）を得るといった方法を用いることができる。最も好ましい態様において、標識前駆体である１−（Ｎ−（ｔ−ブトキシカルボニル）アミノ）−３−［（（トリフルオロメチル）スルフォニル）オキシ］−シクロブタン−１−カルボン酸エチルエステルは、予め不活性有機溶媒に溶解させて、前記混合物に添加することができる。

放射性フッ素化工程にて用いる不活性有機溶媒は、［^１８F］フッ化物イオン、相間移動触媒、カリウムイオン及び標識前駆体化合物との間で反応性を有さない種々の溶媒を用いることができ、好ましくは、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、アセトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド及びアセトニトリルからなる群より選択される溶媒を用いることができ、特に好ましくはアセトニトリルを用いることができる。用いる不活性有機溶媒の量は、放射性フッ素化反応における反応溶液中における標識前駆体濃度が、４０ｍｍｏｌ／Ｌ以上となるように調整すると、放射性フッ素化反応における収率が特に向上するため、好ましい。

放射性フッ素化工程における反応条件としては、種々の条件を用いることができ、例えば、前記反応溶液を加熱して攪拌するといった条件を用いることができる。このときの加熱温度は、反応溶液に添加した不活性有機溶媒の沸点以下とすることが好ましく、例えば、不活性有機溶媒としてアセトニトリルを用いた場合は、７０〜９０℃とすることができる。反応時間は反応温度により異なるが、例えば、反応温度を８３℃とした場合には、３分以上とすれば十分である。反応時間を長くすると、その分放射性フッ素による標識反応が進行することが考えられるが、同時に放射性フッ素の崩壊も進行するため、注意が必要である。

放射性フッ素化工程が完了したら、脱エステル化工程を行って、［^１８Ｆ］１−（Ｎ−（ｔ−ブトキシカルボニル）アミノ）−３−フルオロシクロブタン−１−カルボン酸（以下、［^１８Ｆ］ＤＥ−Ｂｏｃ−ＦＡＣＢＣという）を得る。本発明は、この工程における脱エステル化反応を、固相カラム中で行うことを特徴とするものである。最も好ましい形態において、脱エステル化に供する試料である［^１８Ｆ］Ｂｏｃ−ＦＡＣＢＣの固相カラムへの捕集は、放射性フッ素化工程にて得られた［^１８Ｆ］Ｂｏｃ−ＦＡＣＢＣを含む反応液を水で希釈し、得られた溶液を試料として固相カラムに通液する事により行われる。この反応溶液の希釈は、試料を固相カラムに通液した際に、カラムに［^１８Ｆ］Ｂｏｃ−ＦＡＣＢＣが捕集されずに溶出されてしまうことを防ぐために行う操作である。従って、前記希釈操作に用いる水は、［^１８Ｆ］Ｂｏｃ−ＦＡＣＢＣを固相カラムの充填剤に捕集させるために十分な量とすればよく、反応溶液における溶媒がアセトニトリルの場合であれば、溶媒の５倍量とすれば十分である。

また、脱エステル化工程に用いる前記固相カラムは、逆相系の充填剤を充填したものを用いる必要がある。好ましくは、カラムの充填剤として、フェニル基、シクロヘキシル基、アルキル基等の疎水性基を官能基として有するものを用いることができ、より好ましくは、炭素数２〜１８のアルキル基がケイ素を介して担体と結合した構造を有するものを用いることができる。最も好ましい形態において、オクタデシルシリル基を官能基として有する充填剤を充填したカラムを用いることができる。また、カラムの充填剤は、水系の反応条件及び長時間の脱エステル化反応において、官能基が担体から切れにくい構造を有したものを用いることが望ましい。

試料の固相カラムへの捕集が完了したら、当該カラムにアルカリ溶液を充填する。最も好ましい形態において、アルカリ溶液の充填は、アルカリ溶液をカラムに直接導入し、カラム出口からアルカリ溶液が漏出し始めたことを確認後にアルカリ溶液の送液を止めてカラム出口を閉鎖するといった操作によって行われる。ここで用いるアルカリとしては、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムが挙げられ、本発明における目的物が注射剤に用いられるものであることを考慮すると、水酸化ナトリウムが好ましい。

最も好ましい形態において、アルカリ溶液の液量はカラムの容量と同等程度とする。このとき、用いるアルカリ溶液の液量が多すぎると、先に脱エステル化した試料が廃液と共に排出される場合があり、収率低下の原因となるため注意が必要である。

用いるアルカリ溶液の濃度は、脱エステル化するために十分なアルカリを前記カラムに導入できる限りにおいて、限定する必要はない。用い得るアルカリ溶液の液量およびアルカリの必要量を勘案して決定される。ここでアルカリの量が多すぎると、後の脱保護工程において中和のためにより多くの酸を用いる必要が生ずるため注意を要する。

固相カラムへのアルカリ溶液の充填が完了したら、その状態を一定時間維持することにより、カラム中で試料の脱エステル化を行う。このとき、カラムの温度は特にコントロールする必要はなく、室温にて操作を行うことができる。また、維持する時間は、脱エステル化をするために十分な時間であれば良い。この時間は、長いほど脱エステル化反応が進行するが、同時に放射性フッ素の崩壊も進行するため、注意が必要である。例えば、樹脂量４００mgのODSカラムに［^１８Ｆ］Ｂｏｃ−ＦＡＣＢＣを保持した場合であって、４ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム溶液０．８ｍLを注入して脱エステル化を行う場合であれば、１〜５分間とすれば十分である。

脱エステル化が終了したら、カラム出口を開放し、脱エステル化によって得られた［^１８Ｆ］ＤＥ−Ｂｏｃ−ＦＡＣＢＣをアルカリ溶液と共に排出する。ここで、アルカリ溶液排出後の前記カラムにさらにアルカリ溶液を添加し同様の操作を繰り返すことにより、逆相カラムに残存した［^１８Ｆ］Ｂｏｃ−ＦＡＣＢＣをより完全に脱エステル化することが可能となり、収率を向上させることができる。次いで、排出後の前記カラムを水でフラッシングすると、カラム中に残存している［^１８Ｆ］ＤＥ−Ｂｏｃ−ＦＡＣＢＣを排出することができ、より収率が向上するため好ましい。

脱エステル化工程が終了したら、脱保護工程を行ってアミノ保護基の脱保護を行い、本発明における目的物である［^１８Ｆ］ＦＡＣＢＣを得る。脱保護工程は、公知の方法、例えば文献（J. McConathy et al., Applied Radiation and Isotopes, 2003, 58, p.657-666）記載の方法により行うことができる。好ましい形態において、脱保護工程は、［^１８Ｆ］ＤＥ−Ｂｏｃ−ＦＡＣＢＣを含む反応溶液に酸性条件を与えることにより行うことができる。酸性条件は種々の方法によって与えることができ、例えば［^１８Ｆ］ＤＥ−Ｂｏｃ−ＦＡＣＢＣを含む液に酸を添加する方法を用いることができる。このとき、用いる酸は特に限定されないが、塩酸、硫酸、硝酸といった無機酸やパーフルオロアルキルカルボン酸（例えばトリフルオロ酢酸）といった有機酸から選択される酸を好ましく用いることができる。酸の添加量は、［^１８Ｆ］ＤＥ−Ｂｏｃ−ＦＡＣＢＣを含む液のpHを、１以下とするのに十分な量とする必要がある。具体的には、脱エステル化工程にて得られた［^１８Ｆ］ＤＥ−Ｂｏｃ−ＦＡＣＢＣ溶液中のアルカリを中和し、かつ、試料溶液に十分な酸性条件を与える量とすべきである。例えば、［^１８Ｆ］Ｂｏｃ−ＦＡＣＢＣにつき４ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム溶液０．８ｍLを用いた脱エステル化を２回繰り返し行った場合であれば、溶出された反応液に、６ｍｏｌ／Ｌの塩酸２．２ｍＬを添加すればよい。なお、脱保護工程において、反応溶液を加温すると、より早く反応が進行するため好ましい。反応時間は、反応温度等の条件によって異なるが、前記条件の脱保護反応を６０℃で行う場合であれば、５分とすれば十分である。なお、脱保護工程にて得られた［^１８Ｆ］ＦＡＣＢＣ溶液は、所望によりイオン遅滞カラム、アルミナカラム、逆相カラムを用いて精製しても良い。

以下に、実施例及び比較例を示して本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

参考例１
ｓｙｎ−１−（Ｎ−（ｔ−ブトキシカルボニル）アミノ）−３−［（（トリフルオロメチル）スルフォニル）オキシ］−シクロブタン−１−カルボン酸エチルエステルの合成

ｓｙｎ−ヒダントインの加水分解（図１、工程１）
ｓｙｎ−５−（３−ベンジルオキシシクロブタン）ヒダントイン６．１５ｇ（２５ｍｍｏｌ相当）に、飽和水酸化バリウム水溶液250 mLを加え、１１４℃の油浴にて２４時間以上加熱還流した。クロロホルム：メタノール＝５：１（ｓｙｎ−ヒダントインのＲｆ値＝０．６付近）及びクロロホルム：メタノール＝９５：１（ｓｙｎ−ヒダントインのＲｆ値＝０．３付近）の２種類の系を展開溶媒として使用したＴＬＣ分析を行い、反応終了の確認を行った（ＵＶとリンモリブデン酸による呈色によって確認）。

反応終了を確認した後、反応液を室温まで冷却し、１ｍｏｌ／ｍＬ硫酸約２４ｍＬを加え中和した。中和後、さらに室温で５分攪拌し、生成した沈殿を濾去した後、濾液を濃縮し、ｓｙｎ−１−アミノ−３−ベンジルオキシシクロブタン−１−カルボン酸５．６７ｇを、白色結晶として得た。

エチルエステル化（図１、工程２）
充分に乾燥させ水分を取り除いたｓｙｎ−１−アミノ−３−ベンジルオキシシクロブタン−１−カルボン酸５．６７ｇを、エタノール２００ｍＬに溶解させた。この液に、トリエチルアミン ９．５ｍＬ（７５ｍｍｏｌ相当）を加え、‐７８℃にて２０分間冷却し、塩化チオニル ４．６ｍＬ（６２．５ｍｍｏｌ相当）を加えた。反応液を、０℃で１時間、室温で１時間それぞれ攪拌した後、９５℃の油浴にて、１晩加熱還流した。クロロホルム：メタノール＝９５：１（目的物のＲｆ値＝０．６付近）を展開溶媒として使用したＴＬＣ分析（ＵＶとリンモリブデン酸による呈色にて確認）により、反応終了の確認を行った。反応終了確認後、反応液を減圧濃縮してｓｙｎ−１−アミノ−３−ベンジルオキシシクロブタン−１−カルボン酸エチルエステル７．６４ｇを白色結晶として得た。

Boc化（図１、工程３）
ｓｙｎ−１−アミノ−３−ベンジルオキシシクロブタン−１−カルボン酸エチルエステル７．６４ｇを、エタノール：トリエチルアミン＝９：１混液２５０ｍＬに溶解させた。この溶液を氷浴で15分冷却した後、二炭酸ジ−ｔ−ブチル ８．６ｍＬ（３７．５ｍｍｏｌ相当）を加え、室温下１晩攪拌した。ヘキサン：酢酸エチル＝１：１（反応目的物のＲｆ値＝０．６付近）を展開溶媒として使用したＴＬＣ（ＵＶ及びモリブデン酸による呈色にて確認）にて、反応終了を確認した。反応終了確認後、反応液を減圧濃縮し、残渣として白色結晶を得た。この残渣に、冷酢酸エチル １５０ｍＬと０．５ｍｏｌ／Ｌの冷塩酸１５０ｍＬを加え、室温で５分攪拌し、次いで静置分離した。有機層を水１５０ｍＬ×２、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液１５０ｍＬ、水１５０ｍＬ×２，飽和食塩水１５０ｍＬ×２の順で抽出・洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧濃縮し、黄色油状物を得た。別に、水層を酢酸エチル１５０ｍＬ×２、水１５０ｍＬ×２、飽和食塩水１５０ｍＬの順で抽出・洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥後減圧濃縮することにより、少量の黄色油状物を回収した。一連の操作により、淡黄色油状物８．８２ｇを得た。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより分離精製(ヘキサン：酢酸エチル＝１：１)することにより、白色結晶のｓｙｎ−１−（Ｎ−（ｔ−ブトキシカルボニル）アミノ）−３−ベンジルオキシ−シクロブタン−１−カルボン酸エチルエステル８．０４ｇ（２３ｍｍｏｌ相当）を得た。

脱ベンジル化（図２、工程４）
ｓｙｎ−１−（Ｎ−（ｔ−ブトキシカルボニル）アミノ）−３−ベンジルオキシ−シクロブタン−１−カルボン酸エチルエステル ８．０４ｇ（２３ｍｍｏｌ相当）にエタノール１５０ｍＬを加えた後、パラジウム−活性炭素（パラジウム１０％）９６０ｍｇを加え、水素置換、室温下で一晩攪拌した。反応後、セライトを用いた濾過によりパラジウム−活性炭素を濾去して濾液を減圧濃縮し、残渣として白色結晶５．７４ｇを得た。なお、ヘキサン：酢酸エチル＝１：１（反応目的物のＲｆ値＝０．２付近）を展開溶媒として使用したＴＬＣ分析（ＵＶとニンヒドリンによる呈色にて確認）にて反応追跡を行い、反応終了を確認した。次いで残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー (ヘキサン：酢酸エチル＝１：１，ヘキサン：酢酸エチル＝４：１) により分離精製し、白色結晶としてｓｙｎ−１−（Ｎ−（ｔ−ブトキシカルボニル）アミノ）−３−ヒドロキシ−シクロブタン−１−カルボン酸エチルエステル５．３６ｇ（２０．７ｍｍｏｌ相当）を得た。

トリフレート化（図３、工程５）
ｓｙｎ−１−（Ｎ−（ｔ−ブトキシカルボニル）アミノ）−３−ヒドロキシ−シクロブタン−１−カルボン酸エチルエステル２．０７ｇ（８ｍｍｏｌ）をピリジン２６ｍＬに溶解させ、氷浴下２０分間攪拌した。無水トリフルオロメタンスルホン酸２．０ｍＬ（１２ｍｍｏｌ相当）を加え、そのまま３０分間攪拌した。ヘキサン：ジエチルエーテル＝１：１を展開溶媒（反応目的物のＲｆ値＝０．６付近）としたＴＬＣ分析（ニンヒドリンの呈色にて確認）を用いて反応を追跡し、反応終了を確認した。反応終了を確認後、反応液に水１００ｍＬとエーテル１００ｍＬを加え、１ｍｏｌ／Ｌ塩酸１００ｍＬ×２、水１００ｍＬ×２、飽和食塩水１００ｍＬ×２の順で抽出洗浄した。無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧濃縮することにより、淡黄色結晶２．７８ｇを得た。この反応混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより分離精製(ヘキサン：ジエチルエーテル＝３：１)することにより得られた白色結晶につき、さらにペンタン：ジエチルエーテルを用いて再結晶を行うことにより、ｓｙｎ−１−（Ｎ−（ｔ−ブトキシカルボニル）アミノ）−３−［（（トリフルオロメチル）スルフォニル）オキシ］−シクロブタン−１−カルボン酸エチルエステル１．８４ｇ（４．７ｍｍｏｌ相当）を得た。

比較例
［^１８Ｆ］フッ化物イオン含有Ｈ_２ ^１８Ｏ（１３〜１８２ＧＢｑ）を、陰イオン交換カラムに通液し、［^１８Ｆ］フッ化物イオンを吸着捕集した。次いで、該カラムに炭酸カリウム溶液を通液して［^１８Ｆ］フッ化物イオンを溶出し、さらに水でフラッシングを行って溶出液と合わせた。この液に、４、７、１３、１６、２１、２４−ヘキサオキサ−１、１０−ジアザビシクロ［８．８．８］ヘキサコサン（商品名：クリプトフィックス２２２、メルク社製）のアセトニトリル溶液を加え、加熱蒸散を行って乾固させた。

乾固させた上記混合物に、１−（Ｎ−（ｔ−ブトキシカルボニル）アミノ）−３−［（（トリフルオロメチル）スルフォニル）オキシ］−シクロブタン−１−カルボン酸エチルエステル３２ｍｇをアセトニトリル１ｍＬに溶解させた液を加え、８３℃にて３分間攪拌し、放射性フッ素化反応を進行させた。室温下で５分間放冷し、ジエチルエーテル４ｍＬを加えてＳｉｌｉｃａ Ｓｅｐ−Ｐａｋ（登録商標、ウォターズ・インヴェストメンツ・リミテッド）（商品名、日本ウォーターズ株式会社製）に通液し、［^１８Ｆ］Ｂｏｃ−ＦＡＣＢＣのアセトニトリル／ジエチルエーテル溶液を得た。

得られた［^１８Ｆ］Ｂｏｃ−ＦＡＣＢＣのアセトニトリル／ジエチルエーテル溶液に、４ｍｏｌ／Ｌ塩酸１．５ｍＬを加え、１２０℃で１５分間加熱して脱保護を行った。その後、イオン遅滞カラム（商品名：ＡＧ１１Ａ８、日本バイオ・ラッドラボラトリーズ株式会社製）、アルミナカラム（商品名：Ｓｅｐ−Ｐａｋ（登録商標、ウォターズ・インヴェストメンツ・リミテッド）ｌｉｇｈｔ ＡＬＵＭＮ、日本ウォーターズ株式会社製）、逆相カラム（製品名：オアシスＨＬＢプラスＥＸＴＲＡＣＴＩＯＮカートリッジカラム、日本ウォーターズ株式会社製）の順に通液して精製を行い、［^１８Ｆ］ＦＡＣＢＣ溶液を得た。［^１８Ｆ］ＦＡＣＢＣ溶液の収量は９．４〜１３．４ｍＬであった。得られた［^１８Ｆ］ＦＡＣＢＣにつき、下記の条件によるＴＬＣ分析を行い、式（１）に従って放射化学的純度を求めた。

ＴＬＣ分析条件：
展開相：アセトニトリル／メタノール／水／酢酸＝２０／５／５／１
ＴＬＣプレート：Ｓｉｌｉｃａ Ｇｅｌ ６０Ｆ２５４（商品名、膜厚：０．２５ｍｍ、メルク社製）
展開長： １０ｃｍ
ＴＬＣスキャナー： Ｒｉｔａ Ｓｔａｒ（Ｒａｙｔｅｓｔ社製）

また、目的物中の非放射性不純物量の比較は、下記の条件のＨＰＬＣ分析にて確認された各不純物ピークの面積値を、下記式（２）を用いて補正した値（以下、補正面積値という）を用いて行った。なお、HPLC分析に供する試料溶液は、生理食塩溶液を用いて適宜希釈した（希釈倍率：２．１〜９．９）。

ＨＰＬＣ測定条件：
カラム：ＣＡＰＣＥＬＬＰＡＫ Ｃ１８ ＭＧ（製品名、株式会社資生堂製、サイズ：５μｍ、４．６ｍｍＩ．Ｄ．×２５０ｍｍ）
カラム温度：室温（約25℃）
移動相：５ｍｍｏｌ／Ｌオクタンスルホン酸ナトリウム含有リン酸緩衝液 （ｐＨ２．１）をＡ液、アセトニトリルをＢ液とし、Ａ液とＢ液の混合比を表１のように変えて濃度勾配制御を行った。

移動相流量：１．０ｍＬ／分
試料注入量：１０μＬ
ポストカラム誘導体化条件：
反応液：０．３ｍｏｌ／Ｌホウ酸緩衝液（ｐＨ１０．４）、６ｍｍｏｌ／Ｌ ｏ−フタルアルデヒド、６ｍｍｏｌ／Ｌ Ｎ−アセチル−Ｌ−システイン
反応液流量：１．０ｍＬ／分
反応温度：５０℃
検出器：蛍光検出器（形式：Ｗａｔｅｒｓ２４７５型（日本ウォーターズ株式会社製）励起波長：３３０ｎｍ、蛍光波長：４３０ｎｍ）

比較例の実験は、１９回繰り返し行った。

製造した［^１８Ｆ］ＦＡＣＢＣの放射化学的純度は、９８．８±０．４％であった。ＨＰＬＣチャート上にて確認された不純物ピークを、表２の様に定義した。各不純物ピークの補正面積値は、表３に示す通りであった。

実施例１、実施例２
［^１８Ｆ］フッ化物イオン含有Ｈ_２ ^１８Ｏ（７〜３６ＧＢｑ）を、陰イオン交換カラムに通液し、［^１８Ｆ］フッ化物イオンを、吸着捕集した。次いで、該カラムに炭酸カリウム溶液を通液して［^１８Ｆ］フッ化物イオンを溶出し、さらに水でフラッシングを行い溶出液と合わせた。この液に、４、７、１３、１６、２１、２４−ヘキサオキサ−１、１０−ジアザビシクロ［８．８．８］ヘキサコサン（商品名：クリプトフィックス２２２、メルク社製）のアセトニトリル溶液を加え、加熱蒸散を行って乾固させた。

乾固させた上記混合物に、１−（Ｎ−（ｔ−ブトキシカルボニル）アミノ）−３−［（（トリフルオロメチル）スルフォニル）オキシ］−シクロブタン−１−カルボン酸エチルエステル３２ｍｇをアセトニトリル１ｍＬに溶解させた液を加え、攪拌しながら８３℃で３分間加熱した。

上記反応液を室温下で５分間放冷後、水１４ｍLを加えて希釈し、表４記載のＳｅｐ−Ｐａｋ（登録商標、ウォターズ・インヴェストメンツ・リミテッド）カートリッジ（日本ウォーターズ株式会社製）に通液し、さらに水１０ｍLを用いて洗いこみを行った。

この固相カラムに空気を流して乾燥させた後、該カラムに４ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液を０．８ｍＬ充填し、カラム出口を閉鎖した。３分間経過後、カラム出口を開放し、固相カラムからアルカリ溶液を溶出させ、バイアルに回収した。さらに４ｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム溶液を０．８ｍＬ充填し、同操作を繰り返した。次いで、固相カラムを水３ｍＬで洗浄し、洗浄液を前記回収したアルカリ溶液と合わせた。

前記で回収された液に６ｍｏｌ／Ｌ塩酸２．２ｍＬを加えて、６０℃で５分間脱保護反応を行った。その後、イオン遅滞カラム（商品名：ＡＧ１１Ａ８、日本バイオ・ラッドラボラトリーズ株式会社製）、アルミナカラム（商品名：Ｓｅｐ−Ｐａｋ（登録商標、ウォターズ・インヴェストメンツ・リミテッド）ｌｉｇｈｔ ＡＬＵＭＮ、日本ウォーターズ株式会社製）、逆相カラム（製品名：オアシスＨＬＢプラスＥＸＴＲＡＣＴＩＯＮカートリッジカラム、日本ウォーターズ株式会社製）の順に通液して精製を行い、［^１８Ｆ］ＦＡＣＢＣ溶液を得た。［^１８Ｆ］ＦＡＣＢＣ溶液の収量は、１１．９〜１７．０ｍＬであった。

得られた［^１８Ｆ］ＦＡＣＢＣ溶液につき、比較例と同様の条件にて［^１８Ｆ］ＦＡＣＢＣの放射化学的純度と各不純物の補正面積値を求めた。なお、ＨＰＬＣ分析に供する試料溶液は、生理食塩溶液を用いて適宜希釈した（希釈倍率：３．０〜４．７）。

実施例１および実施例２にて製造された［^１８Ｆ］ＦＡＣＢＣの放射化学的純度は、それぞれ９９．４％および９９．３％であった。各不純物ピークの補正面積値を表５に示す。この表に示すように、実施例１および実施例２のいずれにおいても、従来法によって製造された試料（比較例１）と比較し、不純物Ｄ以外の全ての非放射性不純物量が減少し、各不純物における補正面積値の合計は半分以下に減少していた。この結果より、本発明に係る［^１８Ｆ］ＦＡＣＢＣの製造法により、非放射性不純物の量を減少させ得ることが確認された。

本発明に係る放射性フッ素標識有機化合物の製造方法は、放射性医薬品の製造分野において利用することができる。

ｓｙｎ−１−（Ｎ−（ｔ−ブトキシカルボニル）アミノ）−３−ベンジルオキシ−シクロブタン−１−カルボン酸エチルエステルの合成スキーム ｓｙｎ−１−（Ｎ−（ｔ−ブトキシカルボニル）アミノ）−３−ヒドロキシ−シクロブタン−１−カルボン酸エチルエステルの合成スキーム ｓｙｎ−１−（Ｎ−（ｔ−ブトキシカルボニル）アミノ）−３−［（（トリフルオロメチル）スルフォニル）オキシ］−シクロブタン−１−カルボン酸エチルエステルの合成スキーム

Claims (5)

1. 下記式（１）：
   

   

   （式中、Ｒ^１は、直鎖若しくは分岐鎖の炭素数１〜１０のアルキル鎖又は芳香族置換基、Ｒ^２は、保護基である）で表される化合物を逆相カラムに保持して該カラムにアルカリ溶液を充填して前記化合物を脱エステル化し、次いで該カラムから該アルカリ溶液を排出することにより下記式（２）：
   

   

   （式中、Ｘは脱エステル化工程で用いる前記アルカリに含まれる陽イオンであり、Ｒ^２は、保護基である）
   で表される化合物を得る脱エステル化工程と、
   脱エステル化工程にて得られた前記化合物につきアミノ保護基の脱保護を行って下記式（３）：
   

   

   で表される化合物を得る脱保護工程と、
   を含むことを特徴とする、放射性フッ素標識有機化合物の製造方法。
2. 式（２）中、Ｘはナトリウム又はカリウムである請求項１に記載の放射性フッ素標識有機化合物の製造方法。
3. 脱エステル化工程で用いるアルカリ溶液が、水酸化ナトリウム溶液又は水酸化カリウム溶液である請求項２に記載の放射性フッ素標識有機化合物の製造方法。
4. 脱エステル化工程で用いるアルカリ溶液が、水酸化ナトリウム水溶液である請求項３に記載の放射性フッ素標識有機化合物の製造方法。
5. 脱エステル化工程にて用いる逆相カラムにおける充填剤が、炭素数１〜１８のアルキル鎖がケイ素を介して担体と結合した構造を有するものである、請求項１乃至４の何れか１項に記載の放射性フッ素標識有機化合物の製造方法。

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