JPH04500218A - 生体から放射性同位体を解離するための活性成分及び医薬組成物の製造方法 - Google Patents
生体から放射性同位体を解離するための活性成分及び医薬組成物の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
生体から放射性同位体を解離するための活性成分及び医薬組成物の製造方法
本発明は生体から放射性同位体を解離する( deeorporiting)た
めの活性成分及び医薬組成物の製造に関する。
実験用、同位体生成用又はエネルギー供給用原子炉及び核兵器の試験での核分裂
は、かなりの量の放射性副産物の生成を伴う、これらの高温材料の大半は核分裂
生成物、並びに極めて危険性の高い放射性同位体、例えばヨウ素7.131、ス
トロンチウム−89−90、セシウム−134、セシウム−137、セリウム−
141及びセリウムーエ44を含む放射性元素を包含している。これらが大気中
に放出されると、生物界に放射能汚染が生じ得る。
これらの同位体がヒトの体内に入り込むことのできる経路が、(空気と共に吸い
込む)呼吸器系、(食物及び飲物と共に取り込む)消化器系、及び(損傷を受け
た又は損傷を受けていない皮膚と接触する)表皮の3通りある。
健康への被害を少なくするか又は被害を防止するためにかなりの方法が提供され
ている。しかしながら適切な吸着剤を経口投与して胃腸吸収を妨げることができ
るのは幾つかの同位体、主にラジオストロンチウムだけである。医療救済が汚染
から数時間後と遅く開始された場合、医学技術の現状では、血液流及びリンパ液
流によって輸送された放射性同位体のうち啜収さねfτ部分については 骨への
同位体の付着に作用して、同位体の組織性結合を妨げ、その解離を促進するのに
有効な方法はない。
このことから、血液中及び他の細胞外部のラジオストロンチウムを安定した錯体
の形態で結合することのできる非常に有効的なヒト及び献用の医薬品について研
究が行われている。これにより、同位体の組織性付着が妨げられ、また生体から
の自然な排泄(便、尿)が可能となろう。
このような薬剤には以下の要件が規定されている。
(a) 1体の生成は、多量に存在している共在する( concurrent
)イオン(例えばCa”、Na’、に゛等)及び配位子の存在下でも生物系で
生じる。
(b) 薬剤の毒性は許容し得るほど低い(広範な有効性)。
(c) 薬剤は水溶性である。
(d) 薬剤を非経口投与することもできる。
錯体化学が急速な進歩を遂げ始めた50年代始めには、簡単に入手できる有機配
位子及び無機配位子と錯体を生成しないか又は安定度定数(生成定数)が非常に
低く、金属イオンと配位子との静電相互関係のみにより維持されているアルカリ
金属及びアルカリ土類金属の錯体を無視して、主に遷移金属の錯体が研究されて
いた。この概念は60年代後半の“クラウンエーテル”及び“クリプテート”配
位子の発見により打ち砕かれた。
クラウンエーテルは主にドナー原子として酸素原子を含んでいるが、クリブテー
トは酸素及び窒素の供与体を含んでいる。これらは構造上うまく寸法が規定され
た空孔内に取り込まれた金属イオンを保持している。一定寸法の金属のみがこれ
らの型の配位子と安定した錯体を生成することができる。従って、クラウンエー
テル及びクリブテートは公知の配位子より遥かに特異的である。これらの配位子
のアルカリ土類金属水溶液との生成定数(10gK )を表工に示す(Coor
dination Chemistry of Macrocyclic Co
mpouncls。
Ed、 [1;、^、 Melson、 Plenum Press、 197
9) 。
艮±
配位子 Ca” Sr” Ba”
15−クラウン−50,52,723,87ジシクロへキシル−18−クラウン
−60,42,643,27ジベンゾー18−クラウン−61,001,951
,10−ジアザ−4,7,13,16−チトラーオキシシクローオクタデカン
2.56 2.97クリブテートー(2,1,1> 2.50 2.00 2.
00クリプテート−(2,2,i) 6.95 7.35 6.30クリプテー
トー(2,2,2) 4.40 8.00 9.50クリブテート(3,2,2
) 2.00 3.40 6.00クリプテートー(3,3,2) 2.00
2.00 3.65表■のデータは配位子の“空孔”の寸法が生成定数にかなり
作用していることを示している。場合によって、例えばクリブテートー(2,2
,2)の場合、Sr”での生成定数はCa”での生成定数より遥かに高くなって
いる。
上記データが得られたことから、5r−85,Ra−224,Pb−212゜B
a−140,La−140同位体の生体からの除去について、配位子クリブチ−
)−(2,2,2)(4,7,13,16,21,24−ヘキサオキサ−1゜1
0−ジアザビシクロ−/S、8.8/−ヘキサコサン)と使用して動物実験を行
った(W、H,Mjiller、 Naturwiss、 57.248/19
70/; N、11. Miller and IA、^、 Miller、
Naturwiss、 61.455/1974/; JH,Miiller
et al、、 Naturwiss、 64.96/19777’; J。
Knajfl et if、、12th ^nn、Meeting of ES
RB、Budapest。
1976; J、Barsch、J、にeisler and Z、5zot、
Nukleonika輩、305/1978/)、金属錯体をin vitro
生成し、次いで皮下投与して、錯体の排出を調査するというコンセプトにより、
実験結果の価値は下がった。これらの実験により、既に動物中に存在している放
射性同位体が、その後投与された配位子とin vivoi形成反応を生じ、自
然な排泄方法で生体から解離され得る安定した錯体になるどころか、放射性金属
及び配位子から外部で生成された錯体の解離が複雑な生物系では生じないという
ことだけが証明され得た。実際の経験に基づき、配位子化合物が配位子自体より
錯体形態での方が遥かに毒性が小さいことに留意すべきである。
公知の錯体とは対照的に、単環クリブテートから合成した1、10−ジアザ−4
,7,13,16−チトラオキサシクロオクタデカン〜N、N’−ジ酢酸の希土
類金属の錯体の生成定数は、原子数が増す(イオン寸法が小さくなる)と共に低
減した。しかしながら、Ca”及びSr”との錯体の生成定数は実験誤差の範囲
内において同様である(各々8.39及び8.29) (C,^、 Chang
。
Inorg、 Cbev、 25.355/1986/)が、非環状アミノポリ
カルボン酸の錯体(EDT^、エチレンジアミンテトラ酸[IQ、DTP^。
ジエチレントリアミンペンタ酢酸等)はSr”よりCa”との方がかなり安定し
ている。
本発明のj]的は、好まシ、<は官【I大員環に結合して錯体の1nvivo安
定性に1を用するために、嘔環クリブチ・−1・配位r及びそhらの木1体を製
造することであった。最終[]的は、フジオス1〜ロンチウム、場合によっては
他の放躬性金、又の同位体と生体かハ)除去するのにal−た誘導体と得る−と
でりる。、幾つかの実験データから、1,4.10j3−テ1−ラオキ丈乙16
−ジアサふクロオクタテカンーN、N’−シマロン酸、7)テトうf ) ’−
iウム塩登ベースとする活性剤が、動物J)体内・フ)種2の部位(腹膜腔、皮
下間質組織、肺)に投与されたラジオスl−■コンチウム及びラジオセリウムの
排泄を促進し得ることが証明された。
本発明の方法は、1.4.10,1.3−チトラオキサー7.10−ジアザシク
ロオクタデカンシマロン酸塩を含んでいる組成物の新規製3な方法からなる。
このような化合物の製造はF、 de Jong等により説明されている(Re
cl、 Trav、 Cbi+n、 Pays−Bas、 102.16417
37’1983/)。この方法では、水素原子を窒素原子と置換するために1、
.4.10.13−テトラオキサ−7、lO−ジアザシクロオクタデカンをα−
ハロゲン化メチルマロネートエステルと反応させ、次いでエステルをリチウム塩
に加水分解している。
水素原子を窒素原子と置換するには、α−臭素化ジナト11ウムマロ主−1がα
−ハロゲン化メ千ルマロオ・−トより好まI−いことが判明した。この場合加水
分解は不要であり、水溶性塩が直接得られる。更には、ナトリウム塩はリチウム
塩とは対照的に吸湿性がなく、従って医薬組成物等の製造にはより好都合な活性
成分である。リチウム塩に対するナトリウム塩の他の利点は、価格が安いことで
ある。
本発明方法においては、 1,4,1.0.13−テトラオキシ−7,16−ジ
アザシクロオクタデカンを、2−ブロモマロン酸ジナトリウム塩と反応させて、
1.4,10.13−テトラオキサ−7,16−ジアザシクロオクタデカ>′−
N、N’−シマロン酸テトラナトリウム塩を含んでいる活性剤を製造する。好ま
しくは70〜80℃の弱アルカリ性水性媒体中で反応を実施する0反応混合物の
アルカリ度をフェノールフタレイン指示薬で適当に検査し、反応中は混合物を淡
いピンク色に調整して、この状態を維持する。
1.4,10.13−テトラオキシ−7,16−ジアザシクロオクタデカンーN
、N’−シマロン酸テトラナトリウム塩を含んでいる活性剤は、生体内に取り込
まれた放射性金属同位体、主にラジオストロンチウム及びラジオセリウムを結合
することができる。 in vivo生成した安定した錯体を、自然な方法でこ
の錯体の形態にて体内から解離することができる。 本発明の医薬組成物は、本
発明方法に基づき製造した1、4,10.13−テトラオキサ−7,16−ジア
ザシクロオクタデカンーN、N’−シマロン酸テトラナトリウム塩を含む活性成
分と、医薬として許容される担体く例えば正生理的食塩水(nor+l1als
aline 5olution)又は5容量%のグルコース溶液)を含んでいる
。
組成物は、好ましくは5容量%のグルコース溶液と混合した活性成分を100〜
500mgはど、好ましくは2501はど含んでいる。
組成物の治恒力は動物実験により実証された。このようにして最小致死量及び平
均致死量(LD、 、 、及びLDso )が設定された。
致死量を算出するために、濃度を増しながら活性成分を動物の静脈に投与した。
30日以内の死亡率から最小致死量及び平均致死量を算出した。実施例1に基づ
いて製造した1、4,10.13−テトラオキサ−7,16−ジアザシクロオク
タデカンーN、N’−シマロン酸テトラナトリウム(DMCRYP)塩xNaB
r (x=2.5〜8)を含んでいる活性剤の体重1kg当たりのLD、。73
゜値は1.05mmoleであった。いずれの場合でも、この実験ではこの用量
の10分の1を各動物に投与した。
DMCRYPの に につい の ゛のノ1惣圭n駁七
DMCRYP活性成分を含んでいる医薬組成物を“PTR−23”で表した0組
成物は、担体、好ましくは滅菌した正生理的食塩水又は5重量%のグルコース溶
液を含んでいた。担体l em3当たりの好ましい活性剤の比は100〜500
mgであった。
体内からのラジオストロンチウム及び希土類金属のラジオセリウムの解離の強化
に対するDMCRYPの作用を試験するために、オス及びメスのスイスマウス並
びにウィスターラットを選択した。実験は一般に、放射能が37〜54kBQ(
1〜2μCi)のラジオストロンチウム(”5rCI□)又はラジオセリウムく
1″’ CeCl 、 )を動物の体内の種々の部位〈腹H,腔、皮下間質組織
、肺)に投与し、次いで1回の注射で100μ5ole/kgの活性剤を導入す
るように、30〜60分後にPTR−23を静脈注射して実施した。比較試験で
は、公知のポリアミノポリカルボン酸型解離剤、DTP^(ジエチレントリアミ
ノペンタ酢R)のカルシウム−トリナトリウム塩(Heyl and Co、、
ベルリン)を等モル濃度で使用した。1〜4日毎に体全体の放射能を測定するこ
とにより動物体内での残留同位体の量を算定して、導入1.た放射能の%で表し
た。
腹膜腔内に導入された5r−85同位体の排泄強化に対するPTR−23の1回
の静脈投与(0日)の作用を第1図に示す。第1図は動物体内の残留同位体のパ
ーセンテージ(体全体の残留率)を実験日に対してプロットしたものである。同
位体投与から30分後に行った本発明の化合物による処理の有効性は対応する曲
線の急降下に示されている。1日目に35.8%に達したが、この値は対照動物
の5r−85含量73.2%の半分未満である。この比率は実験を通じてばらつ
きがなく 、PTR−23で処理した後には未処理の対照の45,5%とは対照
的に212%に達した。この一連の実験は更に、解離剤DTPAが動物の体内か
らのSr同位体の除去には効果がないことを示している(^、 Catsch:
DekorporierunB radioaktiverund 5tab
iler Metal!1onen、 K、 Thiemig Verlag、
Miinchen。
196B) 。
本発明を特に以下の実施例により説明する。以下の実施例は本発明の範囲を制限
するものではない。
実施例1は活性剤の製造を示している。実施例2〜実施例6はこの活性剤から製
造した医薬組成物の治癒力を示している。
実施例1
1.4,10J3−テトラオキサ−7,16−ジアザシクロオクタデカンーN、
N’−シマロン酸テトラナトリウム塩([)MCRYP)を含む活性剤の製造
2.80g<15.3mmoie)の2−ブロモマロン酸を2cm’の水に溶解
し、1.5〜288aOB溶液を加えてこの溶液を滴定した。フェノールフタレ
イン指示薬を1滴加えると淡いピンク色になった。1.OOg(3,81mmo
le>の1.4,10.13−テトラオキシ−7,16−ジアザシクロオクタデ
カン(Kryptofix 22.Merck)を)8液に加えた。反応混合物
を75〜80℃で14時間維持する一方、8.55ctaffの1.8738
NiOH溶液をビユレットから滴下してピンク色を維持した1次いで溶液を真空
蒸発させ、尚80℃の水浴上で6時間真空脱水した。残留物を1501のジクロ
ルメタンで捕集し、沢通し、3度ジクロルメタンで抽出し、窒素流で乾燥した。
材料がそれほど溶解しなくなるまで(15回〜17回)無水エタノールで白色固
形生成物を抽出した。抽出中に白色の沈積物が抽出物から沈澱した。エタノール
抽出物を蒸発し、ジクロルメタンで捕集し、濾過し、3度ジクロルメタンで抽出
し、窒素流で乾燥した。生成物の収量は1.447gであった。
ジクロルメタン抽出物を窒素流で蒸発すると、吸湿性の高い帯黄色の結晶が0.
357g得られた。
エタノール抽出による残留物(白色の沈澱物)を20cm’の水に溶解し、20
分間80℃に維持した。溶液を真空蒸発し、尚80℃の水浴上で5時間真空脱水
した。他の処理は上述した通りである。エタノール抽出物を真空蒸発し、ジクロ
ルメタンで捕集し、−過して、窒素流で乾燥した。 0.430Bの固体が得ら
れた。
エタノール抽出物からの生成物を結合して、エタノールに懸濁して、70℃で3
0分間撹拌した0次いでこの混合物を蒸発させ、ジクロルメタンで捕集し、濾過
して、窒素流で乾燥した。生成物の買置は58%の収率で1.830gであった
。
生成物はく33重量?6の臭化ナトリウムを含んでいる)1,4,10゜13−
テトラオキサ−7,16−ジアザシクロオクタデカンーN、N’−シマロン酸テ
トラナトリウム塩と臭化ナトリウムとの複塩である。
■
特性IRバンド(KBr)、 c蒙−寞・2950.2868(+e、シ/C−
H/)1605(vs、 ν/COO八、)
1430(論、ν /COO,)
特性未確認(unicientified) IRバンド:1350(s) 、
1320(s) 、101095(s)928(
’HNMRデータ(D20) 、pp+o :2.92(t、8H,N−Cl1
2)
3.63(t、8H,0−C112)
3.70(sg、8H,0−CR2−CBz−0)4.00(sg、2H,N−
C)l)。
丞」L1ニ1よく溶ける。
実施例2
メスのウィスターラットでの結果を第2図に示す。実験プロセスは前記の説明通
りであり、また第1図と同様に表記する。唯一の相違点はIIIM腔内への同位
体の導入がら6゜日後に活性剤を静脈投与していることである0本発明の組成物
はラットの場合更に効果的である。新規鎧体刑を使用した結果、処理後1日目に
は動物体内のラジオストロンチラムの量が、3倍を上回る対照の69.6%と比
較して22.0%に低下した。マウスで得られた結果と同様に、曲線間の比率は
実験を通じてばらつきがなく、試験終了時には処理を施した動物及び対照動物で
の残留率がそれぞれ13゜5%及び36.8%に達した。DTPAで処理したグ
ループでの残留値は対照での値より低かったが、その差は統計的に!味のあるも
のではなかった。
活性剤が同位体投与から60分後に血液流中に取り込まれると、組成物PTR−
23が腹膜腔内に投与された5r−85の解離をかなり促進し、それにより比較
的少量の同位体を1度投与された動物体内の放射性同位体の量が低減することを
実施例2の実験データは明示していた。
実施例3
この一連の実験では、PTR−23を1度静脈処理することにより、皮膚又は皮
下間質組織に入り込んだラジオストロンチウムの解離の可能性を調査したく第3
0)。
結果は、表皮の傷口(穿刺、挫傷、切傷)から入り込んだラジオストロンチウム
の量がPTR−23組成物によりWi著に低減することを示していた。感染から
30分後に処理すると、1回目での動物の体全体の残留値は対照の56.9%と
は対照的に31,5%であった(はぼ50%良好であった)、この比率は実験を
通じてばらつきがなかった。 DTPAで処理しても効果はなかった。
実施例4
第4図の体全体の残留曲線は、組成物PTR−23の静脈又は腹膜組織内投与後
での気管を通じてウィスターラットの肺に取り込まれたラジオストロンチウムの
除去に関する。活性剤の有効性が投与経路に左右されない、即ち静脈処理でも腹
膜組織内処理でも同一の効果が得られることが実験データにより多義的に証明さ
れた。
Sr解離促進に対する本発明の組成物の作用を第4図の下方2つの曲線に示す、
肺に取り込まれたSr同位体の量が上記組成物の投与後に急激に減少しているこ
ともわかる。1回目に同位体の量は48,2%に低下した。一方対照での同位体
の量は88,3%であった。188回目最も大きな差が認められ、その時点での
処理したグループ及び対照グループでの残留値はそれぞれ28,6%及び58,
7%であった。
実施例5
本発明の解離剤の用量による作用をスイスマウスで測定した。第5図の残留曲線
は、腹膜に取り込まれたSr同位体の排泄後の(10〜100μaolez’k
sの)活性剤濃度での量を示している。10μmole/kgと低い濃度では体
内に残留した同位体の量が対照での同位体の量よりがなり少ないことが実験デー
・夕から判明した。効果は用量と共に増したが、50μmole、’kgを越え
ると、実験終了時(300回目での残留値が対照の場合で40.6%、それから
用量が増す順に34.3%。
28.3%、 25.2%、 23.9%、 21.8%となっていることでわ
がるように、排泄強化は活性剤の量に比例しなくなった。従って、ラジオストロ
〉チウムの内部感染を治療するには、少なめの用量を繰り返し投与するのが穏当
であるように思われる。
実施例6
ラジオストロンチウム以外の放射性金属、主に希土類金属であるセリr’)ムー
144の動物の体内からの除去について本発明の医薬組成物を試験し六二、セリ
ウム・−144同位体をメスのスイスマウスの腹膜に導入した。30分後にこの
マウスを100μ障01Q7’ki)のPTR−23又はDTPAで静脈処理し
2な。
28目及び4日口に、、1文処理を繰り返した。結果を第6図に示す、同位体の
排泄に対する体全体の残留特性は、動物からの活性同位体の解離が対照グループ
では比較的ゆっくりと行われていることを示していた。DTPAによる1回目の
処理により2日目には残留値が僅かに減少した(85.9%に対して72.8%
)が、2回目及び3回目の処理では効果はなかった。即ちその後の2つの曲線の
流れは同一であった。
それに反して本発明の組成物の投与後2回目く2日目の処理時)の体内残留放射
能値は上記の85,9%とは対照的に僅かに56.2%であった。2回目及び3
回目の処理を行うことにより差は7日目まで広がった。7日目でのPTR’−2
3グループでの量が33,4%であるのに対して対照での量は76.3%、(即
ち前者の約2倍半であった)、この時点からは排泄(解離)速度は同一となり、
従って曲線の流れは平行になった。
1.440.13−テトラオキサ−7,16−ジアザシクロオクタデカンーN、
N”−ジマロ〉酸テトラナトリウム塩(DMCRYP)を含んでいる組成¥′!
5(PTR−23)がラジオストロンチウム及びラジオセリウムの可動化に好ま
しく作用することが実施夙により多義的に証明さり、大:、この組成物は、放射
性同位体が腹膜腔、皮下間質組織又は肺に入り込んだ場合に有効である。数百匹
の試験用動物について調査したところ、有害な副作用がないことが判明し、従っ
て本発明の組成物は放射性同位体に汚染された患者の治療に適していると期待さ
れる。
表■のデータにより結論付けられているように、生体からのラジオストロンチウ
ムの除去についてのクリブテート−(2,2,2)配位子による初期の研究では
、il vitro生成した金属/配位子錯体を体内に投与したときの挙動しか
調査しなかった(Mjller、 1970; 5tiller eL al、
、 1974 and 1977;にnajfl et al、、 1976)
、 J、 Batsch等(Nukleonika 23゜305/197B/
)だけが、ラジオストロンチウムをラットの静脈に投与し、それから0.5時間
、2時間、4時間、24時間、48時間、72時間、192時間及び216時間
後にクリブテート−(2゜2.2)を腹膜内で処理して検査する実験プロセスを
報告している。かなりの解離を達成するには、動物1匹当たり10〜80II+
8と非常に多量の活性剤が必要である。これは半致死量(LDs。7.。)と同
等、更にはそれと上回る量である。 Lll、。に関してのラットに対するクリ
ブテート−(2,2,2)の急性毒性は292μmole/kgであることを明
記すべきである(1.C,R,P。
Publication No。20. p、 76/1972/几これらの処
理の場合でも残留率の低減は決して10〜・12%を上回ることはなかった。こ
れに対して本発明の組成物では半致死1の1/10の量でラットの放射能Iが4
9,6%まで低減しく実施例2及び第6図参照)、本発明の組成物の効能が非常
に好ましいことを示している。
処理後の日数
FIG、4
処理後の日数
FIG、 2
!に!1m後の日数
処理後の日数
FIG、5
処理後の日数
1”lG、6
国際調査報告
Claims (6)
- 1.1,4,10,13−テトラオキサ−7,16−ジアザシクロオクタデカン を2−ブロモマロン酸ジナトリウム塩と反応させて、得られた生成物を単離する ことを特徴とする、放射性同位体を生体から解離するのに適した活性剤の製造方 法。
- 2.70〜80℃の弱アルカリ性水性媒体中で反応を実施することを特徴とする 請求項1に記載の方法。
- 3.フェノールフタレイン指示薬を系に加えて反応混合物のアルカリ度を検査し 、反応中は混合物を淡いピンク色に維持することを特徴とする請求項1又は2に 記載の方法。
- 4.請求項1から3のいずれか一項に記載の方法に基づき製造した活性剤からな ることを特徴とする放射性金属同位体を生体から解離するための医薬組成物。
- 5.滅菌した正生理的食塩水又は5容量%のグルコース溶液である担体を更に含 んでいることを特徴とする請求項4に記載の医薬組成物。
- 6.5容量%のグルコース溶液である担体1cm3中に溶解した100〜500 mgの活性剤を含んでいることを特徴とする請求項4又は5に記載の医薬組成物 。
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