RS65146B1 - Kompleks gadolinijuma i helirajućeg liganda dobijenog od dijastereoizomerno obogaćenog pcta i postupak za sintezu - Google Patents

Description

Opis

[0001] Predmetni pronalazak se odnosi na kompleks gadolinijuma i helirajućeg liganda dobijenog od PCTA dijastereizomerno obogaćenog stereoizomerima pomenutog kompleksa koji imaju fizičko-hemijska svojstva posebno interesantna za primenu kao kontrastno sredstvo u oblasti medicinskih snimanja, posebno za snimanja magnetnom rezonancom.

Predmetni pronalazak se takođe odnosi na dva intermedijera sinteze.

[0002] Poznata su mnoga kontrastna sredstva na bazi helata lantanida (paramagnetni metal), konkretno gadolinijuma (Gd), opisana, na primer, u patentu US 4,647,447. Ovi proizvodi su često obuhvaćeni terminom GBCA (Gadolinium-based Contrast Agent, kontrastna sredstva na bazi gadolinijuma). Više proizvoda je dostupno na tržištu, između ostalog makrociklični helati, kao što je meglumin gadoterat na bazi DOTA (1,4,7,10-tetraazaciklododekan-N,N',N",N"'-tetrasirćetna kiselina), gadobutrol na bazi DO3A-butrola, gadoteridol na bazi HPDO3A, kao i linearni helati, naročito na bazi DTPA (dietilen triamino pentasirćetna kiselina) ili DTPA-BMA (ligand gadodiamida).

[0003] Drugi proizvodi, od kojih su neki još u razvoju, predstavljaju novu generaciju GBCA. Suštinski se radi o kompleksima makrocikličnih helata, kao što su kompleksi biciklo poliaza makrociklokarboksilne kiseline (EP 0438 206) ili derivati PCTA (odnosno, oni koji minimalno uključuju hemijsku strukturu 3,6,9,15-tetraazabiciklo[9,3,1]pentadeka-1(15),11,13-trien-3,6,9-trisirćetne kiseline), kao što je opisano u dokumentu EP 1931 673.

[0004] Kompleksi helirajućih liganda dobijeni od PCTA opisani u dokumentu EP 1931 673 posebno imaju prednost što se relativno lako dobijaju putem hemijske sinteze i, pored toga, imaju relaksaciju veću od drugih GBCA (relaksacija r1može biti i do 11-12 mM<-1>.s<-1>u vodi) koji su trenutno dostupni na tržištu, pri čemu ta relaksacija odgovara efikasnosti ovih proizvoda, pa time i njihovoj kontrastnoj sposobnosti.

[0005] U organizmu, helati (ili kompleksi) lantanida - a posebno gadolinijuma - nalaze se u stanju hemijske ravnoteže (koja je okarakterisana termodinamičkom konstantom Kterm), što može dovesti do neželjenog oslobađanja pomenutog lantanida (vidi jednačinu 1 u nastavku):

Hemijska ravnoteža stvaranja kompleksa između helata ili liganda (Ch) i lantanida (Ln) koja dovodi do nastanka kompleksa Ch-Ln.

[0006] Od 2006. godine, patologija pod nazivom NSF (Nephrogenic Systemic Fibrosis, nefrogena sistemska fibroza) povezuje se makar delimično sa oslobađanjem slobodnog gadolinijuma u organizmu. Ova bolest je izazvala uzbunu kod zdravstvenih organa u pogledu kontrastnih sredstava sa gadolinijumom koja se nalaze na tržištu za neke kategorije pacijenata.

[0007] Zato su napravljene strategije da se na potpuno siguran način reši složen problem tolerancije kod pacijenta, i da se ograniči, odnosno eliminiše, rizik od neželjenog oslobađanja lantanida nakon primene. Ovaj problem je teži za rešavanje samim tim što se primena kontrastnih sredstava često ponavlja, bilo da je to tokom dijagnostičkih pregleda, ili radi podešavanja doza i praćenja efikasnosti terapeutskog tretmana.

[0008] Pored toga, od 2014. godine se pominje moguće taloženje u mozgu nakon ponovljene primene proizvoda sa gadolinijumom, konkretnije linearnih helata gadolinijuma, pri čemu to taloženje nije prijavljeno, ili se veoma retko prijavljuje kod makrocikličnih helata gadolinijuma, kao što je Dotarem<®>. Usled toga, razne zemlje su odlučile da sa tržišta povuku najveći deo linearnih helata ili da drastično ograniče indikacije za njihovu primenu, s obzirom na njihovu stabilnost koja se smatra nedovoljnom.

[0009] Prva strategija ograničenja rizika od oslobađanja lantanida u organizmu sastoji se tako od opredeljivanja za komplekse koji se odlikuju najvećom mogućom termodinamičkom odnosno kinetičkom stabilnošću. U stvari, što je kompleks stabilniji, to će količina lantanida oslobođena tokom vremena biti više ograničena.

[0010] Odnosno, kompleksi helirajućih liganda dobijeni od PCTA koji sadrže strukturu tipa piklena, opisani u dokumentu EP 1931 673, pored toga što imaju dobru kinetičku stabilnost, generalno imaju manju termodinamičku konstantu od termodinamičke konstante kompleksa drugih makrocikala izvedenih iz ciklena.

[0011] To je posebno slučaj sa kompleksom formule (II) prikazanim u nastavku:

[0012] U stvari, kako je to posebno opisano u dokumentu WO 2014/174120, termodinamička konstanta ravnoteže koja odgovara reakciji formiranja kompleksa formule (II), koja se takođe naziva konstantom stabilnosti, iznosi 10<14,9>(tj. log (Kterm) = 14,9).

Poređenja radi, konstanta stabilnosti kompleksa gadolinijuma i 1, 4, 7, 10 tetraazaciklododekan N, N', N", N'" tetrasirćetne kiseline (DOTA-Gd), iznosi 10<25,6>(tj. log (Kterm) = 25,6).

[0013] Međutim, treba istaći da kompleks formule (II) odgovara većem broju stereoizomera, posebno zbog prisustva tri asimetrična atoma ugljenika koji se nalaze na poziciji α na bočnim nizovima kompleksa, u odnosu na atome azota makrocikla na koje su nakalemljeni pomenuti bočni nizovi. Ova tri asimetrična ugljenika su označena zvezdicom (*) u formuli (II) prikazanoj u nastavku.

[0014] Tako, sinteza kompleksa formule (II) kao što je opisano u dokumentu EP 1931 673 dovodi do nastanka smeše stereoizomera.

[0015] Aminopropandiolske grupe bočnih lanaca kompleksa formule (II) takođe imaju asimetrični ugljenik. Tako, kompleks formule (II) sadrži ukupno 6 asimetričnih ugljenika, i usled toga postoji u obliku 64 konfiguraciona stereoizomera. Pa ipak, u nastavku opisa, jedini izvor stereoizomerije koji je razmatran za dati bočni niz radi jednostavnosti će biti onaj koji odgovara asimetričnom ugljeniku koji nosi karboksilatnu grupu, označen zvezdicom (*) u formuli (II) prikazanoj u nastavku.

[0016] Utoliko što svaki od ova 3 asimetrična ugljenika može imati apsolutnu konfiguraciju R ili S, kompleks formule (II) postoji u obliku 8 porodica stereoizomera, koje se u nastavku navode kao II-RRR, II-SSS, II-RRS, II-SSR, II-RSS, II-SRR, II-RSR i II-SRS. Preciznije, prema uobičajenoj nomenklaturi i stereohemiji, kompleks formule (II) postoji u obliku 8 porodica dijastereoizomera.

[0017] Upotreba termina „porodica“ opravdana je utoliko što svaka od ovih porodica obuhvata više stereoizomera, konkretno usled prisustva asimetričnog ugljenika u aminopropandiolskoj grupi, kao što je gore pomenuto.

[0018] Pa ipak, utoliko što u nastavku opisa stereoizomerija povezana sa asimetričnim ugljenikom date aminopropandiolske grupe neće biti razmatrana, biće reči jednako o izomerima, stereoizomerima ili čak dijastereoizomerima II-RRR, II-SSS, II-RRS, II-SSR, II-RSS, II-SRR, II-RSR i II-SRS, bez preciznog navođenja da svaki odgovara porodici stereoizomera.

[0019] Pronalazači su, pomoću hromatografije visokih performansi u tečnoj fazi (uobičajeno poznata pod engleskom skraćenicom HPLC) i pomoću hromatografije ultra visokih performansi u tečnoj fazi (uobičajeno poznata pod engleskom skraćenicom UHPLC), uspeli da razdvoje i da identifikuju 4 bloka ili grupe izomera kompleksa formule (II) dobijenih prema postupku iz prethodnog stanja tehnike, kojima odgovaraju 4 različita eluciona pika koji su okarakterisani svojim retencionim vremenom na hromatogramu, a koji će u nastavku opisa biti navedeni kao izo1, izo2, izo3 i izo4. Primenom postupka opisanog u dokumentu EP 1 931 673, odgovarajući sadržaj grupa izo1, izo2, izo3 i izo4 u dobijenoj smeši je sledeći: 20%, 20%, 40% i 20%.

[0020] Pronalazači su zatim otkrili da ove različite grupe izomera imaju različite fizičkohemijske osobine, i odredili su da je grupa izomera označena sa izo4, koja sadrži smešu izomera II-RRR i II-SSS sa formulama (II-RRR) i (II-SSS) koje su prikazane u nastavku, dokazano najzanimljivija kao kontrastno sredstvo za medicinska snimanja.

[0021] Tako, izo4 se na iznenađujući način izdvaja po svojoj termodinamičkoj stabilnosti koja je primetno bolja od termodinamičke stabilnosti smeše dijastereoizomera u obliku u kome se dobija kompleks formule (II) primenom postupka opisanog u dokumentu EP 1931 673. U stvari, njegova termodinamička konstanta ravnoteže Kterm izo4jednaka je 10<18,7>(tj. log (Kterm izo4) = 18,7) pri čemu je ova vrednost određena primenom postupka koji su opisali Pierrard et al., Contrast Media Mol. Imaging, 2008, 3, 243-252 et Moreau et al., Dalton Trans., 2007, 1611-1620.

[0022] Pored toga, izo4 je grupa izomera koja od četiri grupe koje su pronalazači izolovali ima najbolju kinetičku inerciju (koja se naziva i kinetička stabilnost). U stvari, pronalazači su procenili kinetičku inerciju četiri grupe izomera proučavajući njihovu kinetiku dekompleksiranja u kiselom vodenom rastvoru (pH = 1,2), na 37°C.

[0023] Vrednosti vremena poluživota (T1/2) koje su određene za svaku grupu izomera navedene su u Tabeli 1 u nastavku, pri čemu vreme poluživota odgovara vremenu za koje disosuje 50% količine kompleksa koji je prvobitno prisutan, prema sledećoj reakciji dekompleksiranja (jednačina 2):

Tabela 1: kinetika dekompleksiranja grupa izomera izo1 do izo4

[0024] Poređenja radi, gadobutrol ili gadoterat, makrociklični kompleksi gadolinijuma, imaju kinetičku inerciju 18 h, odnosno 4 dana pod istim uslovima, dok linearni kompleksi gadolinijuma kao što je gadodiamid ili gadopentetat odmah disosuju.

[0025] Pored toga, izo4 je naročito stabilniji od izo3 sa hemijske tačke gledišta. Amidne funkcionalne grupe kompleksa formule (II) su zapravo podložne hidrolizi. Reakcija hidrolize amidne funkcionalne grupe (jednačina 3) dovodi do stvaranja razdvojene nečistoće, što je praćeno oslobađanjem 3-amino-1,2-propandiola. Pronalazači su proučavali reakciju hidrolize kompleksa formule (II) u vodenom rastvoru na pH 13, i primetili su da su amidne funkcionalne grupe izo4 stabilnije u pogledu hidrolize nego amidne funkcionalne grupe izo3.

[0026] Kada je u pitanju sposobnost relaksacije različitih grupa izomera, to jest njihova efikasnost kao kontrastnog sredstva, izvršena merenja pokazuju relativno ekvivalentnu kontrastnu sposobnost za grupe izo1, izo2 i izo4, i manju efikasnost za izo3 (vidi Tabelu 2).

Tabela 2: sposobnost relaksacije grupa izomera izo1 do izo4 na 37°C

[0027] Pronalazači su uspeli da razviju novi postupak za pripremu kompleksa formule (II) koji omogućava da se dobiju prvenstveno dijastereoizomeri II-RRR i II-SSS pomenutog kompleksa, koji imaju posebno povoljne fizičko-hemijske osobine. Ovaj postupak obuhvata fazu izomernog obogaćenja, prevođenjem najmanje stabilnih stereoizomera u najstabilnije stereoizomere, koja, na neočekivani način, uz izvođenje na intermedijernom kompleksu heksa kiseline a ne na finalnom kompleksu, omogućava da se u velikoj meri dobiju izomeri kompleksa formule (II) koji su najstabilniji.

[0028] Primena postupka koji omogućava da se u velikoj meri dobiju dijastereoizomeri od interesa nesumnjivo ima prednost u odnosu na alternativni postupak koji se sastoji od pripreme smeše stereoizomera, zatim od pokušaja da se dijastereoizomeri razdvoje uobičajenim tehnikama i da se tako izoluju stereoizomeri od interesa. U stvari, pored činjenice da je lakše sprovesti postupak bez faze razdvajanja dijastereoizomera u industrijskoj razmeri, izostavljanje razdvajanja omogućava, s jedne strane, znatnu uštedu vremena, a, sa druge strane, poboljšanje ukupnog prinosa postupka, time što se u najvećoj meri ograničava dobijanje neželjenih dijastereoizomera koji će na kraju biti eliminisani. Pored toga, uobičajene tehnike razdvajanja generalno uključuju upotrebu velike količine rastvarača, koji, pored finansijskih troškova, nisu poželjni iz ekoloških razloga. Pored toga, hromatografiju na silika gelu posebno treba izbegavati, uzimajući u obzir rizik po zdravlje usled profesionalnog izlaganja silicijum dioksidu, koji je od strane Međunarodnog centra za istraživanje borbe protiv kancera svrstan u supstance kancerogene po čoveka (grupa 1).

[0029] Kao što je prethodno navedeno, postupak za pripremu kompleksa formule (II) koji su primenili pronalazači zasniva se na fazi izomernog obogaćivanja intermedijernog kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) koja je prikazana u nastavku:

[0030] Kompleks formule (II) odgovara većem broju stereoizomera, zbog prisustva tri asimetrična atoma ugljenika koji se nalaze na poziciji α na bočnim nizovima kompleksa, u odnosu na atome azota makrocikla na koje su nakalemljeni pomenuti bočni nizovi. Ova tri asimetrična ugljenika su označena zvezdicom (*) u formuli (I) koja je prikazana u nastavku.

[0031] Utoliko što svaki od 3 asimetrična ugljenika koji nosi karboksilatnu funkcionalnu grupu može imati apsolutnu konfiguraciju R ili S, kompleks formule (I) postoji u obliku 8 stereoizomera, koji se u nastavku navode kao I-RRR, I-SSS, I-RRS, I-SSR, I-RSS, I-SRR, I-RSR i I-SRS. Preciznije, prema nomenklaturi koja je uobičajena u stereohemiji, kompleks formule (I) postoji u obliku 4 para enantiomera, između kojih su i dijastereoizomeri.

[0032] Pronalazači su, pomoću hromatografije visokih performansi u tečnoj fazi (uobičajeno poznata pod engleskom skraćenicom HPLC) i pomoću hromatografije ultra visokih performansi u tečnoj fazi (uobičajeno poznata pod engleskom skraćenicom UHPLC), uspeli da razdvoje i da identifikuju 4 bloka ili grupe izomera kompleksa formule (I) dobijenih prema postupku opisanom u dokumentu EP 1931 673, kojima odgovaraju 4 različita eluciona pika koji su okarakterisani svojim retencionim vremenom na hromatogramu, a koji će u nastavku opisa biti pominjani kao izoA, izoB, izoC i izoD.

[0033] IzoD kristališe u vodi. Analize putem difrakcije rendgenskih zraka su omogućile pronalazačima da odrede kristalnu strukturu ove grupe izomera, kao i da otkriju da sadrži dijastereoizomere I-RRR i I-SSS kompleksa formule (I), formule (I-RRR) i (I-SSS) koje su ovde prikazane u nastavku.

[0034] Treba imati u vidu da su dijastereoizomeri I-RRR i I-SSS kompleksa formule (I) uzajamni enantiomeri.

[0035] Faza izomernog obogaćenja postupka prema pronalasku ima za cilj da obogati intermedijer gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) izomerom izoD.

[0036] Sinteza kompleksa formule (II) posebno uključuje prevođenje funkcionalnih grupa karboksilne kiseline intermedijernog kompleksa heksa kiseline formule (I) u amidnu funkcionalnu grupu. Ovom reakcijom amidacije ne menja se apsolutna konfiguracija tri asimetrična atoma ugljenika kompleksa formule (I).

[0037] Tako, kada se reakcija amidacije izvodi na kompleksu heksa kiseline formule (I) obogaćenom izomerom izoD koji je prethodno dobijen, ona omogućava da se dobije kompleks formule (II) obogaćen izomerom izo4.

Kompleks gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I)

[0038] Predmetni pronalazak se tako prvenstveno odnosi na kompleks gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I):

koji se sastoji od najmanje 95% dijastereoizomernog viška i koji sadrži smešu izomera I-RRR i I-SSS formule:

[0039] Pod „dijastereoizomernim viškom“ želimo da odredimo, u okviru predmetnog pronalaska, i u vezi kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I), činjenicu da je pomenuti kompleks pretežno prisutan u obliku izomera ili grupe izomera izabranih od dijastereoizomera I-RRR, I-SSS, I-RRS, I-SSR, I-RSS, I-SRR, I-RSR i I-SRS. Pomenuti dijastereoizomerni višak se izražava u procentima i odgovara količini koja predstavlja izomer ili glavna grupa izomera u odnosu na ukupnu količinu kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I). Podrazumeva se da ovaj procenat takođe može biti molski kao i maseni, utoliko što izomeri po definiciji imaju istu molarnu masu.

[0040] U jednom posebnom otelotvorenju, kompleks formule (I) prema pronalasku ima najmanje 97%, pogodno najmanje 98%, pogodnije najmanje 99% dijastereoizomernog viška koji sadrži smešu izomera I-RRR i I-SSS.

[0041] Poželjno, pomenuti dijastereoizomerni višak sastoji se od najmanje 95% smeše izomera I-RRR i I-SSS.

[0042] Pogodno, pomenuti dijastereoizomerni višak sastoji se od smeše izomera I-RRR i I-SSS.

[0043] Termin „smeša izomera I-RRR i I-SSS“ takođe pokriva, u širem smislu, slučaj kada je prisutan samo jedan od izomera, bilo da se radi o I-RRR ili o I-SSS. Pa ipak, termin „smeša izomera I-RRR i I-SSS“ poželjno označava skup slučajeva u kome je svaki od izomera I-RRR i I-SSS prisutan u promenljivoj količini koja je različita od nule.

[0044] U jednom poželjnom otelotvorenju, izomeri I-RRR i I-SSS su prisutni u pomenutoj smeši u odnosu od 65/35 do 35/65, posebno od 60/40 do 40/60, konkretno od 55/45 do 45/55. Pogodno, smeša izomera I-RRR/I-SSS je racemska smeša (50/50).

[0045] Konkretnije, dijastereoizomerni višak kao što je prethodno definisan odgovara 4. piku HPLC hromatograma (odnosno, četvrtom piku prema redosledu elucije, koji odgovara izomeru izoD), okarakterisanom retencionim vremenom od 33,9 do 37,5 minuta, obično oko 35,7 minuta, pri čemu je pomenuti hromatogram dobijen primenom HPLC metode koja je opisana u nastavku.

[0046] Pod „HPLC hromatogramom“ u smislu predmetnog pronalaska, podrazumeva se profil koncentracija izmerenih pomoću detektora nakon prolaska i razdvajanja smeše sastojaka (na vrste izomera jedinjenja) na stacionarnoj fazi u zavisnosti od vremena za datu kompoziciju i protok eluenta. HPLC hromatogram se sastoji od različitih pikova ili blokova karakterističnih za jedinjenja ili smeše jedinjenja koji se analiziraju.

HPLC metoda:

[0047]

• kolona Symmetry<®>C18 - 250 x 4,6 mm - 5 µm proizvođača Waters.

U pitanju je HPLC kolona sa inverznom fazom i sa sfernim česticama silicijum dioksida okruženog poroznim silicijum dioksidom sa kalemljenim C18 (oktadecil), i čiji silanoli su tretirani agensima za blokiranje krajnjih grupa (end-capped). Ona se pored toga odlikuje dužinom od 250 mm, unutrašnjim prečnikom od 4,6 mm, veličinom čestice od 5 µm, veličinom pora od 100 Å i sadržajem ugljenika od 19 %.

[0048] Na poželjan način, korišćena stacionarna faza mora biti kompatibilna sa mobilnom vodenom fazom.

- uslovi analize:

- gradijent mobilne faze (zapreminski):

Kompleks formule (II)

[0049] Predmetni pronalazak se na drugom mestu odnosi na kompleks formule (II):

koji se sastoji od najmanje 92 % dijastereoizomernog viška i sadrži smešu izomera II-RRR i II-SSS formule:

[0050] Pod „dijastereoizomernim viškom“ želimo da definišemo, u okviru predmetnog pronalaska, i vezano za kompleks formule (II), činjenicu da je pomenuti kompleks pretežno prisutan u obliku izomera ili grupe izomera izabranih od dijastereoizomera II-RRR, II-SSS, II-RRS, II-SSR, II-RSS, II-SRR, II-RSR i II-SRS. Pomenuti dijastereoizomerni višak se izražava u procentima i odgovara količini koju ima glavni izomer ili grupa izomera u odnosu na ukupnu količinu kompleksa formule (II). Podrazumeva se da ovaj procenat takođe može biti molski kao i maseni, utoliko što izomeri po definiciji imaju istu molarnu masu.

[0051] U jednom posebnom otelotvorenju, kompleks formule (II) prema pronalasku ima najmanje 94%, pogodno najmanje 97%, pogodnije najmanje 99% dijastereoizomernog viška koji sadrži smešu izomera II-RRR i II-SSS.

[0052] Poželjno, pomenuti dijastereoizomerni višak sastoji se od najmanje 95% smeše izomera II-RRR i II-SSS.

[0053] Pogodno, pomenuti dijastereoizomerni višak sastoji se od smeše izomera II-RRR i II-SSS.

[0054] Termin „smeša izomera II-RRR i II-SSS“ takođe pokriva, u širem smislu, slučaj kada je prisutan samo jedan od izomera, bilo da se radi o II-RRR ili o II-SSS. Pa ipak, termin „smeša izomera II-RRR i II-SSS“ poželjno označava skup slučajeva u kome je svaki od izomera II-RRR i II-SSS prisutan u promenljivoj količini koja je različita od nule.

[0055] U jednom poželjnom otelotvorenju, izomeri II-RRR i II-SSS su prisutni u pomenutoj smeši u odnosu od 65/35 do 35/65, posebno od 60/40 do 40/60, konkretno od 55/45 do 45/55. Pogodno, izomeri II-RRR i II-SSS su prisutni u pomenutoj smeši u odnosu 50/50.

[0056] Konkretnije, dijastereoizomerni višak kao što je prethodno definisan odgovara 4. piku UHPLC hromatograma (odnosno, četvrtom bloku izomera prema redosledu elucije, koji odgovara izomeru izo4), okarakterisanom retencionim vremenom od 6,0 do 6,6 minuta, obično oko 6,3 minuta, pri čemu je pomenuti hromatogram dobijen primenom UHPLC metode koja je opisana u nastavku.

[0057] Pod „UHPLC hromatogramom“ u smislu predmetnog pronalaska, podrazumeva se profil koncentracija izmerenih pomoću detektora nakon prolaska i razdvajanja smeše sastojaka (na vrste izomera jedinjenja) na stacionarnoj fazi u zavisnosti od vremena za datu kompoziciju i protok eluenta. UHPLC hromatogram se sastoji od različitih pikova ili blokova karakterističnih za jedinjenja ili smeše jedinjenja koji se analiziraju.

UHPLC metoda:

[0058]

• kolona CORTECS<®>UPLC T3150 x 2,1 mm - 1,6 µm proizvođača Waters.

[0059] U pitanju je UPLC kolona sa inverznom fazom i sa sfernim česticama koje se sastoje od jezgra, poželjno veoma tvrdog, od silicijum dioksida okruženog poroznim silicijum dioksidom sa trifunkcionalnim kalemljenim C18 (oktadecil), i čiji silanoli su tretirani agensima za blokiranje krajnjih grupa (end-capped). Ona se pored toga odlikuje dužinom od 150 mm, unutrašnjim prečnikom od 2,1 mm, veličinom čestice od 1,6 µm, veličinom pora od 120 Å i sadržajem ugljenika od 4,7%.

[0060] Na poželjan način, korišćena stacionarna faza mora biti kompatibilna sa mobilnom vodenom fazom.

- uslovi analize:

- gradijent mobilne faze (% v/v):

[0061] U jednom poželjnom otelotvorenju, kompleks formule (II) prema pronalasku dobijen je putem amidacije polazeći od kompleksa formule (I) prema pronalasku kao što je definisan u nastavku i 3-amino-1,2-propandiola, u racemskom ili enantiomerno čistom obliku, poželjno u racemskom obliku.

[0062] Pod „amidacijom“, u smislu predmetnog pronalaska, podrazumeva se reakcija konverzije funkcionalne grupe karboksilne kiseline u amidnu funkcionalnu grupu putem reakcije sa amino funkcionalnom grupom.

[0063] Takva reakcija može posebno da se ostvari nakon aktivacije funkcionalnih grupa karboksilne kiseline, kao što je detaljno izloženo u nastavku opisa.

Postupak za pripremu kompleksa formule (II)

[0064] Kompleks formule (II) prema pronalasku može posebno da se dobije postupkom za pripremu koji obuhvata sledeće uzastopne faze:

a) Formiranje kompleksa heksa kiseline formule (III) u nastavku

sa gadolinijumom da se dobije kompleks gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) kao što je prethodno definisano,

b) Izomerizacija putem zagrevanja kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) u vodenom rastvoru na pH u opsegu od 2 do 4, da bi se dobio dijastereoizomerno obogaćen kompleks koji se sastoji od najmanje 80% dijastereoizomernog viška koji sadrži smešu izomera I-RRR i I-SSS pomenutog kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I), i

c) Polazeći od dijastereoizomerno obogaćenog kompleksa dobijenog u fazi b), nastajanje kompleksa formule (II), putem reakcije sa 3-amino-1,2-propandiolom.

[0065] Ovaj postupak za pripremu nije pokriven tekstom patentnih zahteva. Njegov detaljan opis u nastavku se ipak smatra korisnim za razumevanje pronalaska.

[0066] U predmetnom opisu, ako nije naglašeno suprotno, ravnopravno se koriste izrazi „Gd“, „gadolinijum“ i „Gd<3+>“ da bi se označio jon Gd<3+>. U širem smislu, takođe može da se radi o izvoru slobodnog gadolinijuma, kao što je gadolinijum hlorid (GdCl3) ili gadolinijum oksid (Gd2O3).

[0067] U predmetnom opisu, pod izrazom „slobodni gadolinijum“ podrazumevaju se nekompleksirani oblici gadolinijuma, koji su poželjno raspoloživi za kompleksiranje. Obično se radi o jonu Gd<3+>rastvorenom u vodi. U širem smislu, takođe može da se radi o izvoru slobodnog gadolinijuma, kao što je gadolinijum hlorid (GdCl3) ili gadolinijum oksid.

▪ Faza a)

[0068] Tokom ove faze odigrava se reakcija kompleksiranja između heksa kiseline formule (III) i gadolinijuma, koja omogućava dobijanje kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I), kao što je prethodno definisano.

[0069] U jednom posebnom otelotvorenju postupka koji omogućava da se dobije kompleks formule (II) prema pronalasku, faza a) obuhvata reakciju između heksa kiseline formule (III) i izvora slobodnog Gd u vodi.

[0070] U jednom posebnom otelotvorenju postupka koji nije prema patentnim zahtevima, izvor slobodnog Gd je GdCl3ili Gd2O3, poželjno Gd2O3.

[0071] Poželjno, reagensi korišćeni u fazi a), odnosno izvor gadolinijuma (obično je to gadolinijum oksid), heksa kiselina formule (III) i voda, imaju najveću moguću čistoću, posebno kada su u pitanju metalne nečistoće.

[0072] Tako, izvor gadolinijuma će povoljno biti gadolinijum oksid, poželjno sa čistoćom većom od 99,99%, i na još poželjniji način većom od 99,999%.

[0073] Voda koja se koristi u postupku poželjno ima manje od 50 ppm kalcijuma, još poželjnije manje od 20 ppm, a najpoželjnije manje od 15 ppm kalcijuma. Generalno, voda koja se koristi u postupku je dejonizovana voda, voda za injekcije (ppi voda) ili prečišćena voda.

[0074] Pogodno, količine reagenasa (heksa kiseline formule (III) i gadolinijuma) koje se koriste tokom ove faze a) odgovaraju ili su bliske stehiometrijskim proporcijama, kao što je uslovljeno jednačinom bilansa reakcije kompleksiranja koja se odigrava tokom ove faze.

[0075] Pod izrazom „bliske stehiometrijskim proporcijama“ podrazumeva se da je odstupanje između molskih udela u kojima se dodaju reagensi i stehiometrijskih udela manje od 15%, posebno manje od 10%, poželjno manje od 8%.

[0076] Gadolinijum posebno može da se dodaje u malom višku u odnosu na stehiometrijske proporcije. Odnos količine supstance dodate kao gadolinijum prema količini supstance dodate kao heksa kiselina formule (III) tako je veći od 1, ali je obično manji od 1,15, posebno manji od 1,10, pogodno manji od 1,08. Drugim rečima, količina dodatog gadolinijuma je veća od 1 ekvivalenta (ekv.), ali je obično manja od 1,15 ekv., posebno manja od 1,10 ekv., pogodno manja od 1,08 ekv., u odnosu na količinu dodate heksa kiseline formule (III) koja odgovara količini od 1 ekvivalenta. U poželjnom otelotvorenju prema kome je izvor slobodnog gadolinijuma Gd2O3, količina dodatog Gd2O3je tako obično veća od 0,5 ekv., ali manja od 0,575 ekv., posebno manja od 0,55 ekv., pogodno manja od 0,54 ekv., u odnosu na količinu dodate heksa kiseline formule (III) (1 ekv.).

[0077] U konkretnom otelotvorenju postupka koji nije prema patentnim zahtevima, faza a) obuhvata sledeće uzastopne faze:

a1) Priprema vodenog rastvora heksa kiseline formule (III), i

a2) Dodavanje izvora slobodnog gadolinijuma u vodeni rastvor dobijen u fazi a1).

[0078] U ovom otelotvorenju, sadržaj heksa kiseline formule (III) u vodenom rastvoru dobijenom u fazi a1) obično je u opsegu od 10% do 60%, posebno od 15% do 45%, poželjno od 20% do 35%, pogodno od 25% do 35%, još pogodnije od 25% do 30% masenih u odnosu na ukupnu masu vodenog rastvora.

[0079] Poželjno, faze a) i b) se izvode prema otelotvorenju u jednom koraku (na engleskom „one-pot“), odnosno u istom reaktoru i bez intermedijerne faze izolovanja ili prečišćavanja.

[0080] Tako, u ovom poželjnom otelotvorenju, kompleks gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) nastao u toku faze a), koji pri tome prethodno nije izolovan niti prečišćen, direktno se podvrgava fazi b) izomerizacije, i to u istom reaktoru koji se koristi u fazi a).

▪ Faza b)

[0081] Kompleks gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) nastao reakcijom kompleksiranja između heksa kiseline formule (III) i gadolinijuma u toku faze a) prvobitno se dobija u obliku smeše dijastereoizomera.

[0082] Faza b) ima za cilj da se smeša dijastereoizomera obogati izomerima I-RRR i I-SSS, kako bi se dobio dijastereoizomerno obogaćen kompleks gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) koji se sastoji od najmanje 85%, posebno najmanje 90%, konkretno najmanje 95%, poželjno najmanje 97%, pogodno najmanje 98%, pogodnije najmanje 99% dijastereoizomernog viška koji obuhvata smešu izomera I-RRR i I-SSS.

[0083] Poželjno, pomenuti dijastereoizomerni višak sastoji se od najmanje 95% smeše izomera I-RRR i I-SSS.

[0084] Pogodno, pomenuti dijastereoizomerni višak sastoji se od smeše izomera I-RRR i I-SSS.

[0085] Pronalazači su u stvari otkrili da faktori kao što je pH i temperatura rastvora kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) dobijeni na kraju faze a) imaju uticaja na odnos u kome su različiti izomeri kompleksa formule (I) prisutni u smeši dijastereoizomera. Tokom vremena, smeša teži da se obogaćuje grupom izomera koja obuhvata izomere koji su na iznenađujući način najstabilniji termodinamički ali i hemijski, u ovom slučaju su to izomeri I-RRR i I-SSS.

[0086] Termin „smeša izomera I-RRR i I-SSS“ takođe pokriva, u širem smislu, slučaj kada je prisutan samo jedan od izomera, bilo da se radi o I-RRR ili o I-SSS. Pa ipak, termin „smeša izomera I-RRR i I-SSS“ poželjno označava skup slučajeva u kome je svaki od izomera I-RRR i I-SSS prisutan u promenljivoj količini koja je različita od nule.

[0087] U jednom poželjnom otelotvorenju, izomeri I-RRR i I-SSS su prisutni u pomenutoj smeši u odnosu od 65/35 do 35/65, posebno od 60/40 do 40/60, konkretno od 55/45 do 45/55. Pogodno, smeša izomera I-RRR/I-SSS je racemska smeša (50/50).

[0088] Faza b) izomerizacije kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) u vodenom rastvoru obično se izvodi na pH od 2 do 4, posebno od 2 do 3, pogodno od 2,2 do 2,8.

[0089] pH se poželjno podešava pomoću kiseline, poželjno neorganske kiseline, kao što je hlorovodonična kiselina, bromovodonična kiselina, sumporna kiselina, azotna kiselina ili fosforna kiselina, na primer pomoću hlorovodonične kiseline.

[0090] Sasvim je neočekivano da se pod tim uslovima pH vrši obogaćenje smeše konkretnim izomerima, u ovom slučaju su to izomeri I-RRR i I-SSS, u meri u kojoj je poznato u struci da se helati gadolinijuma odlikuju slabom kinetičkom inercijom u kiseloj sredini. U stvari, što je veća koncentracija jona H<+>u okruženju, to je veća verovatnoća da se proton prenese na jedan od atoma donora liganda, dovodeći na taj način do disocijacije kompleksa. Usled toga, stručnjak bi očekivao da će činjenica što se kompleks gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) stavlja u vodeni rastvor na pH od 2 do 4 dovesti do disocijacije kompleksa, a ne do njegove izomerizacije u I-RRR i I-SSS.

[0091] Treba zapaziti da opseg pH koji se preporučuje u dokumentu EP 1931 673 za kompleksiranje heksa kiseline formule (III), a to je 5,0 - 6,5, ne dozvoljava da se dobije kompleks formule (I) obogaćen svojim izomerima I-RRR i I-SSS.

[0092] Faza b) se tipično izvodi na temperaturi od 80°C do 130°C, posebno od 90°C do 125°C, poželjno od 98°C do 122°C, pogodno od 100°C do 120°C, obično u trajanju od 10 h do 72 h, posebno od 10 h do 60 h, pogodno od 12 h do 48 h.

[0093] Suprotno svim očekivanjima, takvi temperaturni uslovi, koji bi, u kombinaciji sa prethodno pomenutim uslovima pH, trebalo da favorizuju nestabilnost helata gadolinijuma, ne dovode do njegovog dekompleksiranja ili do nastajanja bilo koje druge nečistoće, nego do njegove izomerizacije u I-RRR i I-SSS.

[0094] U jednom posebnom otelotvorenju postupka koji nije prema patentnim zahtevima, vodeni rastvor iz faze b) sadrži sirćetnu kiselinu. Faza b) se tako pogodno izvodi na temperaturi od 100°C do 120°C, posebno od 110°C do 118°C, obično u trajanju od 12 h do 48 h, posebno od 20 h do 30 h, konkretno od 24 h do 26 h.

[0095] Sirćetna kiselina se poželjno dodaje pre zagrevanja rastvora kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) dobijenog u toku faze a) u takvoj količini da je sadržaj sirćetne kiseline od 25% do 75%, posebno od 40% do 50% masenih u odnosu na masu heksa kiseline formule (III) korišćenu tokom faze a).

[0096] Kada se vodeni rastvor zagreje na temperaturu koja je pogodno od 100°C do 120°C, obično od 110°C do 118°C, sirćetna kiselina se dodaje u meri u kojoj voda otparava, tako da se održi konstantna zapremina rastvora.

[0097] Prema poželjnom otelotvorenju postupka koji nije obuhvaćen patentnim zahtevima, na kraju faze b), dijastereomerno obogaćeni kompleks se izoluje putem kristalizacije, poželjno kristalizacije putem zasejavanja kristala.

[0098] U ovom otelotvorenju, faza b) obuhvata sledeće uzastopne faze:

b1) Izomerizacija zagrevanjem kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) u vodenom rastvoru na pH u opsegu od 2 do 4, da bi se dobio dijastereoizomerno obogaćen kompleks koji se sastoji od najmanje 80% dijastereoizomernog viška koji sadrži smešu izomera I-RRR i I-SSS pomenutog kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I), i

b2) Izolovanje pomenutog dijastereoizomerno obogaćenog kompleksa putem kristalizacije, poželjno kristalizacije putem zasejavanja kristala.

[0099] Faza b2) kristalizacije s jedne strane ima za cilj da se uklone nečistoće koje su eventualno prisutne u vodenom rastvoru, koje mogu poticati iz prethodnih faza, tako da se dobije proizvod najveće moguće čistoće, obezbojen, u kristalnom obliku, a sa druge strane da se nastavi dijastereoizomerno obogaćenje kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I), tako da se dobije dijastereoizomerni višak koji sadrži smešu izomera I-RRR i I-SSS pomenutog kompleksa veći od onog dobijenog na kraju faze b1).

[0100] U stvari, izomeri I-RRR i I-SSS kompleksa heksa kiseline formule (I) kristališu u vodi. Nasuprot tome, kompleks gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) neobogaćen pomenitim izomerima ne kristališe.

[0101] Činjenica da su izomeri I-RRR i I-SSS kojima kompleks teži da se obogati u toku faze b) (što se dešava suprotno od svih očekivanja, u pogledu uslova u kojima se to odvija) jedini izomeri kompleksa koji kristališu u vodi predstavlja potpuno neočekivan rezultat. Izomerizacija i kristalizacija tako na sinergijski način doprinose obogaćenju izomerima I-RRR i I-SSS, pa samim tim i opštoj efikasnosti postupka prema pronalasku.

[0102] Pored toga, treba uočiti da kristalizacija u vodi izomera od interesa kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) omogućava da se izbegne dodavanje rastvarača kao što je opisano u primeru 7 dokumenta EP 1931673, koji uključuje fazu taloženja u etanolu trinatrijumove soli pomenutog kompleksa.

[0103] Faza b2) pogodno se izvodi na temperaturi od 10°C do 70°C, posebno od 30°C do 65°C, konkretno od 35°C do 60°C.

[0104] Prema jednoj varijanti, nakon spuštanja temperature vodenog rastvora, tako da bude u opsegu koji je prethodno naveden, postupak kristalizacije se izaziva pomoću zasejavanja kristala. „Kristalizacija putem zasejavanja kristala“ koja se naziva i „kristalizacija putem pokretanja“, obuhvata uvođenje u reaktor u kome se vrši kristalizacija (koji se zove i kristalizator) poznate količine kristala, koja se zove „pelc kristali“ ili „pokretači kristalizacije“. To omogućava da se vreme kristalizacije skrati. Kristalizacija putem zasejavanja kristala je dobro poznata stručnjaku za ovu oblast. U postupku, zasejavanje dodavanjem pelc kristala u slučaju kristala dijastereoizomerno obogaćenog kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) dodatih u vodeni rastvor dijastereoizomerno obogaćenog kompleksa čija temperatura je prethodno snižena, omogućava da se dobiju nukleusi i da se na taj način pokrene kristalizacija. Trajanje kristalizacije putem zasejavanja kristala pogodno je od 2 h do 20 h, poželjno od 6 h i 18 h, obično je to 16 h.

[0105] Kristali dijastereoizomerno obogaćenog kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) onda se obično izoluju putem filtracije i sušenja, primenom bilo koje tehnike koja je dobro poznata stručnjaku za ovu oblast.

[0106] Pogodno, stepen čistoće dijastereoizomerno obogaćenog kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) izolovanog na kraju faze b2) veći je od 95%, posebno veći od 98%, pogodno veći od 99%, pri čemu se pomenuti stepen čistoće izražava u masenim procentima kompleksa formule (I) u odnosu na ukupnu masu dobijenu na kraju faze b2).

[0107] U jednom posebnom otelotvorenju postupka koji nije prema patentnim zahtevima, dijastereoizomerno obogaćeni kompleks iz faze b) izolovan kristalizacijom ponovo se prečišćava prekristalizacijom, da bi se dobio dijastereoizomerno obogaćeni i prečišćeni kompleks.

[0108] U ovom otelotvorenju, faza b) obuhvata, pored uzastopnih faza b1) i b2) koje su već opisane, fazu b3) prečišćavanja izolovanog dijastereoizomerno obogaćenog kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) putem prekristalizacije.

[0109] Faza b3) prekristalizacije s jedne strane ima za cilj, kao i faza b2) kristalizacije, da se dobije proizvod veće čistoće, a sa druge strane da se nastavi dijastereoizomerno obogaćenje kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I), tako da se dobije dijastereoizomerni višak koji sadrži smešu izomera I-RRR i I-SSS pomenutog kompleksa koji je veći od onog dobijenog na kraju faze b2).

[0110] Faza b3) obično obuhvata sledeće uzastopne podfaze:

• prevođenje u suspenziju dijastereoizomerno obogaćenog kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) izolovanog tokom faze b2) u vodenom rastvoru, poželjno u vodi,

• solubilizacija pomenutog kompleksa zagrevanjem na temperaturu koja pogodno iznosi od 80°C do 120°C, na primer na 100°C,

• prekristalizacija, putem zasejavanja, na temperaturi koja je pogodno od 10°C do 90°C, posebno od 20°C do 87°C, konkretno od 55°C do 85°C, obično u trajanju od 2 h do 20 h, posebno od 6 h do 18 h, i

• izolovanje kristala dijastereoizomerno obogaćenog i prečišćenog kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I), na primer putem filtriranja i sušenja.

[0111] Stepen čistoće dijastereoizomerno obogaćenog prečišćenog kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) izolovanog na kraju faze b3) obično je veći od 98%, posebno veći od 99%, pogodno veći od 99,5%, pri čemu se pomenuti stepen čistoće izražava u masenim procentima kompleksa formule (I) u odnosu na ukupnu masu dobijenu na kraju faze b2).

[0112] U drugom otelotvorenju postupka koji nije prema patentnim zahtevima, dijastereoizomerno obogaćeni kompleks iz faze b) se još obogaćuje putem selektivnog dekompleksiranja dijastereoizomera kompleksa formule (I) osim dijastereoizomera I-RRR i I-SSS, tj. putem selektivnog dekompleksiranja dijastereoizomera I-RSS, I-SRR, I-RSR, I-SRS, I-RRS i I-SSR.

[0113] U ovom otelotvorenju, faza b) obuhvata, pored uzastopnih faza b1) i b2) koje su već opisane, fazu b4) selektivnog dekompleksiranja dijastereoizomera kompleksa formule (I) osim dijastereoizomera I-RRR i I-SSS. U ovoj varijanti, faza b) može pored toga da obuhvata fazu b3) koja je prethodno opisana, pri čemu se pomenuta faza b3) primenjuje između faza b2) i b4), ili nakon faze b4).

[0114] Faza b4) selektivnog dekompleksiranja ima za cilj da se nastavi dijastereoizomerno obogaćenje kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I), tako da se dobije dijastereoizomerni višak koji sadrži smešu izomera I-RRR i I-SSS pomenutog kompleksa veći od onog dobijenog na kraju faze b2) ili na kraju faze b3), kada se ona primeni pre faze b4).

[0115] Faza b4) obično obuhvata sledeće uzastopne podfaze:

• prevođenje u suspenziju dijastereoizomerno obogaćenog kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) izolovanog tokom faze b2) ili tokom faze b3) u vodi,

• dodavanje baze, na primer natrijum hidroksida,

• zagrevanje na temperaturu koja je pogodno od 30°C do 60°C, posebno od 35°C do 55°C, na primer na 40°C, obično u trajanju od 2 h do 20 h, posebno od 10 h do 18 h,

• ponovno hlađenje na temperaturu koja pogodno iznosi od 10°C do 30°C, na primer na 30°C, i

• izolovanje dijastereoizomerno obogaćenog i prečišćenog kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I), na primer putem filtriranja i sušenja.

[0116] Faza b4) je omogućena činjenicom što su izomeri I-RRR i I-SSS najstabilniji u baznoj sredini. Takvi bazni uslovi favorizuju nastajanje gadolinijum hidroksida, i kao posledicu dekompleksiranje najmanje stabilnih izomera.

[0117] Takođe, pogodno treba zapaziti da su, sasvim neočekivano, izomeri I-RRR i I-SSS u isto vreme najstabilniji u kiseloj sredini, što omogućava fazu b1) izomerizacije, i u baznoj sredini, što omogućava fazu b4) selektivnog dekompleksiranja.

[0118] U jednom poželjnom otelotvorenju postupka koji omogućava da se dobije kompleks formule (II) prema pronalasku, preko kompleksa formule (I) prema pronalasku, dijastereoizomerno obogaćeni prečišćeni kompleks dobijen na kraju faze b) prema bilo kojoj od prethodno opisanih varijanti ima najmanje 85%, posebno najmanje 90%, konkretno najmanje 95%, poželjno najmanje 97%, pogodno najmanje 98%, pogodnije najmanje 99% dijastereoizomernog viška koji sadrži smešu izomera I-RRR i I-SSS.

[0119] Poželjno, pomenuti dijastereoizomerni višak sastoji se od najmanje 90%, poželjno najmanje 95% smeše izomera I-RRR i I-SSS.

[0120] Pogodno, pomenuti dijastereoizomerni višak sastoji se od smeše izomera I-RRR i I-SSS.

[0121] Termin „smeša izomera I-RRR i I-SSS“ takođe pokriva, u širem smislu, slučaj kada je prisutan samo jedan od izomera, bilo da se radi o I-RRR ili o I-SSS. Pa ipak, termin „smeša izomera I-RRR i I-SSS“ poželjno označava skup slučajeva u kome je svaki od izomera I-RRR i I-SSS prisutan u promenljivoj količini koja je različita od nule.

[0122] U jednom poželjnom otelotvorenju, izomeri I-RRR i I-SSS su prisutni u pomenutoj smeši u odnosu od 65/35 do 35/65, posebno od 60/40 do 40/60, konkretno od 55/45 do 45/55. Pogodno, smeša izomera I-RRR/I-SSS je racemska smeša (50/50).

▪ Faza c)

[0123] Faza c) ima za cilj formiranje kompleksa formule (II) prema pronalasku polazeći od njegovog prekursora, dijastereoizomerno obogaćenog kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) dobijenog tokom faze b).

[0124] U toku ove faze, tri kisele karboksilne funkcionalne grupe kompleksa heksa kiseline formule (I) vezane za atome ugljenika koji se nalaze na poziciji γ na bočnim nizovima kompleksa, u odnosu na atome azota makrocikla na koje su nakalemljeni pomenuti bočni nizovi, prevode se u amidne funkcionalne grupe putem reakcije amidacije sa 3-amino-1,2-propandiolom, u racemskom obliku ili enantiomerno čiste, poželjno u racemskom obliku.

[0125] Ova reakcija amidacije ne menja apsolutnu konfiguraciju tri asimetrična atoma ugljenika koji se nalaze na poziciji α na bočnim nizovima, u odnosu na atome azota makrocikla na koje su nakalemljeni pomenuti bočni nizovi. Usled toga, faza c) omogućava da se dobije kompleks formule (II) sa dijastereoizomernim viškom koji sadrži smešu izomera II-RRR i II-SSS identičnu sa dijastereoizomernim viškom koji sadrži smešu izomera I-RRR i I-SSS sa kojom se dobija dijastereoizomerno obogaćeni kompleks gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) na kraju faze b), koji je najmanje 80%.

[0126] U poželjnom otelotvorenju postupka koji nije prema pronalasku, kompleks formule (II) dobijen na kraju faze c) ima najmanje 85%, posebno najmanje 90%, konkretno najmanje 92%, poželjno najmanje 94%, pogodno najmanje 97%, pogodnije najmanje 99% dijastereoizomernog viška koji sadrži smešu izomera II-RRR i II-SSS.

[0127] Poželjno, pomenuti dijastereoizomerni višak pogodno se sastoji od najmanje 90%, poželjno najmanje 95% smeše izomera II-RRR i II-SSS.

[0128] Pogodno, pomenuti dijastereoizomerni višak sastoji se od smeše izomera II-RRR i II-SSS.

[0129] Termin „smeša izomera II-RRR i II-SSS“ takođe pokriva, u širem smislu, slučaj kada je prisutan samo jedan od izomera, bilo da se radi o II-RRR ili o II-SSS. Pa ipak, termin „smeša izomera II-RRR i II-SSS“ poželjno označava skup slučajeva u kome je svaki od izomera II-RRR i II-SSS prisutan u promenljivoj količini koja je različita od nule.

[0130] U jednom poželjnom otelotvorenju, izomeri II-RRR i II-SSS su prisutni u pomenutoj smeši u odnosu od 65/35 do 35/65, posebno od 60/40 do 40/60, konkretno od 55/45 do 45/55. Pogodno, izomeri II-RRR i II-SSS su prisutni u pomenutoj smeši u odnosu 50/50.

[0131] Reakcija amidacije može da se izvede prema svim postupcima koji su poznati stručnjaku za ovu oblast, posebno u prisustvu sredstva koje aktivira kisele karboksilne funkcionalne grupe i/ili kisele katalize.

[0132] Ona može posebno da se sprovede prema postupcima opisanim u patentu EP 1931 673, posebno u odeljku [0027] ovog patenta.

[0133] U posebnom otelotvorenju koje nije obuhvaćeno zahtevima, faza c) obuhvata aktivaciju kiselih karboksilnih funkcionalnih grupa (-COOH) kompleksa heksa kiseline formule (I) vezanih za atome ugljenika koji se nalaze na poziciji γ na bočnim nizovima kompleksa, u odnosu na atome azota makrocikla na koje su nakalemljeni pomenuti bočni nizovi, u obliku izvedenih funkcionalnih grupa koje sadrže karbonilnu grupu (C=O), koje su takve da je ugljenikov atom karbonilne grupe elektrofilniji od ugljenikovog atoma karbonilne grupe kiselih karboksilnih funkcionalnih grupa. Tako, prema ovom konkretnom otelotvorenju, pomenute kisele karboksilne funkcionalne grupe mogu posebno da se aktiviraju u obliku estarskih funkcionalnih grupa, acil hlorida, anhidrida kiselina, ili u svakom aktiviranom obliku koji može da dovede do amidne veze. Aktivirani oblici koji mogu da dovedu do amidne veze su dobro poznati stručnjaku za ovu oblast, i mogu se, na primer, dobiti kombinacijom postupaka poznatih u peptidnoj hemiji za dobijanje peptidne veze. Primeri za takve postupke su dati u publikaciji Synthesis of peptides and peptidomimetics vol. E22a, p425-588, Houben-Weyl et al., Goodman Editor, Thieme-Stuttgart-New York (2004), i, među tim primerima, posebno mogu da se navedu postupci za aktivaciju karboksilnih kiselina putem azida (acil azid), na primer putem dejstva reagensa kao što je difenil fosforil azid (obično se označava engleskom skraćenicom DPPA), korišćenjem karbodiimida, samog ili u prisustvu katalizatora (na primer, N-hidroksisukcinimid i njegovi derivati), korišćenjem karbonil diimidazola (1,1'-karbonil diimidazol, CDI), korišćenjem fosfonijumovih soli kao što je benzotriazol-1-iloksi-tris(dimetilamino)fosfonijum heksafluorfosfat (obično se označava engleskom skraćenicom BOP) ili uronijuma kao što je 2-(1H-benzotriazol-1-il)-1,1,3,3-tetrametiluronijum heksafluorfosfat (obično se označava engleskom skraćenicom HBTU).

[0134] Poželjno, faza c) obuhvata aktivaciju gore pomenutih kiselih karboksilnih funkcionalnih grupa (-COOH) u obliku estarskih funkcionalnih grupa, acil hlorida ili anhidrida kiselina.

[0135] Ovo otelotvorenje je poželjnije od kuplovanja peptida putem aktivacije kiselih karboksilnih funkcionalnih grupa pomoću sredstva za kuplovanje kao što je EDCI/HOBT, kao što je opisano u dokumentu EP 1931 673. U stvari, takvo kuplovanje dovodi do formiranja ekvivalenta 1-etil-3-[3-(dimetilamino)propil]uree, koja mora da se eliminiše, posebno hromatografijom na silicijum dioksidu ili ekstrakcijom tečno/tečno uz dodavanje rastvarača. Bez obzira na složenost procesa koju prouzrokuje takva dodatna faza, primena takvih postupaka prečišćavanja nije poželjna, kao što je prethodno već razmatrano. Pored toga, korišćenje HOBT je samo po sebi problematično, iz razloga što je u pitanju eksplozivan proizvod.

[0136] Pod „estarskom funkcionalnom grupom“ u smislu predmetnog pronalaska podrazumeva se -C(O)O- grupa. Posebno može da se radi o -C(O)O-R1grupi, u kojoj R1odgovara (C1-C6)alkil grupi.

[0137] Pod „(C1-C6)alkil“ grupom u smislu predmetnog pronalaska podrazumeva se zasićeni ugljovodonični niz, linearan ili razgranat, koji ima od 1 do 6, poželjno od 1 do 4, atoma ugljenika. Na primer, može se navesti metil, etil, propil, izopropil, butil, izobutil, sek-butil, terc-butil, pentil ili takođe heksil grupa.

[0138] Pod „acil hloridnom funkcionalnom grupom“, koja se naziva i „funkcionalnom grupom hlorida kiseline“, u smislu predmetnog pronalaska podrazumeva se grupa -CO-CI.

[0139] Pod „funkcionalnom grupom anhidrida kiseline“ u smislu predmetnog pronalaska podrazumeva se -CO-O-CO- grupa. Posebno može da se radi o -CO-O-CO-R2grupi, u kojoj R2odgovara (C1-C6)alkil grupi.

[0140] Reakcije prevođenja kisele karboksilne funkcionalne grupe u estarsku, acil hloridnu funkcionalnu grupu ili funkcionalnu grupu anhidrida kiselina dobro su poznate stručnjaku za ovu oblast, koji može da ih izvede prema svakom uobičajenom postupku sa kojim je upoznat.

[0141] Kompleks formule (II) se zatim dobija aminolizom kiselih karboksilnih funkcionalnih grupa aktiviranih u obliku estarskih, acil hloridnih funkcionalnih grupa ili funkcionalnih grupa anhidrida kiselina, posebno estara ili anhidrida kiselina, poželjno estara, reakcijom sa 3-amino-1,2-propandiolom, u racemskom ili enantiomerno čistom obliku, poželjno u racemskom obliku.

[0142] Poželjno, faze aktivacije kiselih karboksilnih funkcionalnih grupa i aminolize vrše se prema otelotvorenju u jednom koraku (na engleskom „one-pot“), odnosno u istom reaktoru i bez intermedijerne faze izolovanja ili prečišćavanja intermedijera koji sadrži kisele karboksilne funkcionalne grupe aktivirane u obliku funkcionalnih grupa estara, hlorida kiselina ili anhidrida kiselina, posebno estara ili anhidrida kiselina, poželjno estara.

[0143] Prema posebnom otelotvorenju postupka koji nije prema patentnim zahtevima, faza c) obuhvata sledeće uzastopne faze:

c1) formiranje aktiviranog kompleksa formule (VII),

u kome Y predstavlja atom hlora, -OR1ili -O-C(O)-R2grupu, poželjno Y predstavlja -OR1ili -O-C(O)-R2grupu, pri čemu R1i R2nezavisno jedan od drugog odgovaraju (C1-C6)alkil grupi, i

c2) aminoliza aktiviranog kompleksa formule (VII) sa 3-amino-1,2-propan diolom.

[0144] Kao što će biti jasno stručnjaku za ovu oblasti, reakcijom formiranja aktiviranog kompleksa formule (VII) ne menja se apsolutna konfiguracija tri asimetrična atoma ugljenika koji se nalaze na poziciji α na bočnim nizovima, u odnosu na atome azota makrocikla na koje su nakalemljeni pomenuti bočni nizovi. Usled toga, faza c1) omogućava da se dobije aktivirani kompleks formule (VII) sa dijastereoizomernim viškom koji sadrži smešu izomera VII-RRR i VII-SSS, formula (VII-RRR) i (VII-SSS) koje su prikazane u nastavku, identičan sa dijastereoizomernim viškom koji sadrži smešu izomera I-RRR i I-SSS sa kojom se dobija dijastereoizomerno obogaćeni kompleks gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) na kraju faze b), koji je najmanje 80%.

[0145] U slučaju kada Y predstavlja atom hlora, faza c1) se obično izvodi reakcijom između dijastereoizomerno obogaćenog kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) dobijenog tokom faze b) i tionil hlorida (SOCl2).

[0146] U slučaju kada Y predstavlja -O-C(O)-CH3grupu, faza c1) se obično izvodi reakcijom između dijastereoizomerno obogaćenog kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) dobijenog tokom faze b) i acetil hlorida.

[0147] U posebnom otelotvorenju postupka koje nije prema pronalasku, faza c) obuhvata aktivaciju prethodno pomenutih kiselih karboksilnih funkcionalnih grupa (-COOH) u obliku estarskih funkcionalnih grupa.

[0148] Prema ovom otelotvorenju, faza c) konkretnije može da obuhvata sledeće uzastopne faze:

c1) formiranje triestra formule (VIII),

u kome R1predstavlja (C1-C6)alkil grupu, i

c2) aminoliza triestra formule (VIII) sa 3-amino-1,2-propan diolom.

[0149] Faza c1) se obično izvodi u alkoholu formule R1OH, koji istovremeno ima ulogu rastvarača i reagensa, u prisustvu kiseline kao što je hlorovodonična kiselina.

[0150] Na početku, kompleks gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) i alkohol RiOH se šaržiraju u reaktor. Reakcioni medijum se zatim hladi na temperaturu nižu od 10 °C, posebno nižu od 5 °C, obično nižu od 0 °C, i zatim se postepeno dodaje rastvor kiseline u alkoholu R,OH, obično hlorovodonične kiseline u RiOH. Reakcioni medijum se uz mućkanje održava na temperaturi okoline (to jest, na temperaturi između 20 i 25°C) tokom vremena koje je obično duže od 5 h, poželjno od 10 h do 20 h. Reakcioni medijum se hladi na temperaturu nižu od 10 °C, posebno od 0 °C do 5 °C, pre koraka c2).

[0151] Faza c2) se takođe obično izvodi u alkoholu formule R,OH, u prisustvu kiseline kao što je hlorovodonična kiselina.

[0152] Tako, faze c1) i c2) mogu jednostavno da se izvedu prema otelotvorenju u jednom koraku (ili na engleskom „one-pot“). Pogodno, triestar formule (VII) se ne izoluje između faza c1) i c2).

[0153] Pa ipak, da bi se favorizovala reakcija aminolize, tokom faze c2), alkohol formule RiOH se poželjno eliminiše pomoću vakuum destilacije.

[0154] Pod „vakuum destilacijom“ u smislu predmetnog pronalaska podrazumeva se destilacija smeše koja se izvodi na pritisku od 10 do 500 mbar, posebno od 10 do 350 mbar, poželjno od 10 do 150 mbar, konkretno od 50 do 100 mbar.

[0155] Takođe, da bi se favorizovala reakcija aminolize, tokom faze c2), 3-amino-1,2-propandiol se dodaje u velikom višku. Obično je količina supstance 3-amino-1,2-propandiola koja se dodaje veća od 4 ekv., posebno veća od 7 ekv., pogodno veća od 10 ekv., u odnosu na količinu supstance dijastereoizomerno obogaćenog kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) koji je prvobitno dodat tokom faze c), a koja odgovara 1 ekvivalentu.

[0156] Sasvim neočekivano, i uprkos kiselim uslovima koji se obično koriste u toku faze c1) i c2), koji bi trebalo da povećaju kinetičku nestabilnost kompleksa gadolinijuma, ne primećuje se razgradnja kompleksa niti izomerizacija triestra formule (VIII). Željeni triamid se dobija sa veoma dobrim stepenom konverzije, i sačuvana je apsolutna konfiguracija tri asimetrična atoma ugljenika koji se nalaze na poziciji α na bočnim nizovima, u odnosu na atome azota makrocikla.

[0157] Pored toga, treba zapaziti da su, generalno, reakcije amidacije putem direktne reakcije između estra i amina veoma malo opisane u literaturi (vidite na tu temu K. C.

Nadimpally et al., Tetrahedron Letters, 2011, 52, 2579-2582).

[0158] U poželjnom otelotvorenju postupka koji nije prema patentnim zahtevima, faza c) obuhvata sledeće uzastopne faze:

c1) formiranje metil triestra formule (IV),

posebno putem reakcije u metanolu u prisustvu kiseline kao što je hlorovodonična kiselina, i

c2) aminoliza metil triestra formule (IV) sa 3-amino-1,2-propan diolom, posebno u metanolu u prisustvu kiseline kao što je hlorovodonična kiselina.

[0159] Pogodno, metil triestar formule (IV) se ne izoluje između faza c1) i c2).

[0160] U poželjnom otelotvorenju postupka koji nije prema patentnim zahtevima, u toku faze c2) metanol se uklanja vakuum destilacijom, tako da se dostigne temperatura koja je obično veća od 55°C, posebno od 60°C i 65°C, i reakcioni medijum se održava na ovoj temperaturi pod vakuumom tokom perioda koji je obično duži od 5 h, posebno od 10 h do 20 h, pre nego što se ohladi na temperaturu okoline i razblaži vodom.

[0161] Predmetni pronalazak se dalje odnosi na kompleks gadolinijuma sa triestrom formule (VIII):

koji se sastoji od najmanje 95 % dijastereoizomernog viška i sadrži smešu izomera VIII-RRR i VIII-SSS formule:

[0162] Pod „dijastereoizomernim viškom“ želimo da definišemo, u okviru predmetnog pronalaska, i vezano za kompleks gadolinijuma sa triestrom formule (VIII), činjenicu da je pomenuti kompleks pretežno prisutan u obliku izomera ili grupe izomera izabranih od dijastereoizomera VIII-RRR, VIII-SSS, VIII-RRS, VIII-SSR, VIII-RSS, VIII-SRR, VIII-RSR i VIII-SRS. Pomenuti dijastereoizomerni višak se izražava u procentima i odgovara količini koju ima glavni izomer ili grupa izomera u odnosu na ukupnu količinu kompleksa triestra formule (VIII). Podrazumeva se da ovaj procenat takođe može biti molski kao i maseni, utoliko što izomeri po definiciji imaju istu molarnu masu.

[0163] U jednom posebnom otelotvorenju, kompleks gadolinijuma sa triestrom formule (VIII) prema pronalasku ima najmanje 97%, pogodno najmanje 98%, pogodnije najmanje 99% dijastereoizomernog viška koji sadrži smešu izomera VIII-RRR i VIII-SSS.

[0164] Pogodno, pomenuti dijastereoizomerni višak sastoji se od smeše izomera VIII-RRR i VIII-SSS.

[0165] Termin „smeša izomera VIII-RRR i VIII-SSS“ takođe pokriva slučaj kada je prisutan samo jedan od izomera, bilo da se radi o VIII-RRR ili o VIII-SSS. Pa ipak, termin „smeša izomera VIII-RRR i VIII-SSS“ poželjno označava skup slučajeva u kome je svaki od izomera VIII-RRR i VIII-SSS prisutan u promenljivoj količini koja je različita od nule.

[0166] U jednom poželjnom otelotvorenju, izomeri VIII-RRR i VIII-SSS su prisutni u pomenutoj smeši u odnosu od 65/35 do 35/65, posebno od 60/40 do 40/60, konkretno od 55/45 do 45/55. Pogodno, smeša izomera VIII-RRR/VIII-SSS je racemska smeša (50/50).

[0167] U jednom posebnom otelotvorenju, kompleks gadolinijuma sa triestrom formule (VIII) prema pronalasku je trimetil kompleks gadolinijuma, to jest, kompleks gadolinijuma sa triestrom formule (VIII) u kome je R1metil grupa (CH3).

▪ Priprema heksa kiseline formule (III)

[0168] Heksa kiselina formule (III), koja se javlja tokom faze a) postupka za pripremu koji omogućava da se dobije kompleks formule (II) prema pronalasku, može da se pripremi prema svim postupcima koji su već poznati a posebno prema postupcima opisanim u patentu EP 1 931 673.

[0169] Međutim, prema poželjnom otelotvorenju postupka koji nije obuhvaćen zahtevima, heksa kiselina formule (III) dobija se alkilovanjem piklena formule (V):

sa kompozicijom formule R3OOC-CHGp-(CH2)2-COOR4(IX), u kojoj:

• R3i R4predstavljaju, nezavisno jedan od drugog, (C3-C6)alkil grupu, posebno (C4-C6)alkil grupu kao što je butil, izobutil, sek-butil, terc-butil, pentil ili takođe heksil grupa, i

• Gppredstavlja grupu polazeći od funkcionalne grupe kao što je tozilatna, triflatna grupa, ili atom halogena, poželjno atom broma,

da bi se dobio heksaestar formule (X)

nakon čega sledi faza hidrolize, koja dovodi do pomenute heksa kiseline formule (III).

[0170] U poželjnom otelotvorenju postupka koji nije obuhvaćen zahtevima, R3i R4su identični.

[0171] Prema pogodnom otelotvorenju postupka koji nije prema pronalasku, heksa kiselina formule (III) dobija se alkilovanjem piklena formule (V):

sa dibutil 2-bromglutaratom, da bi se dobio butil heksaestar formule (VI):

nakon čega sledi faza hidrolize, koja dovodi do pomenute heksa kiseline formule (III).

[0172] Korišćeni dibutil 2-bromglutarat je u racemskom ili enantiomerno čistom obliku, poželjno u racemskom obliku.

[0173] Upotreba dibutil 2-bromglutarata posebno je pogodna u poređenju sa upotrebom etil 2-bromglutarata opisanom u dokumentu EP 1931 673. U stvari, komercijalni dietil 2-bromglutarat je relativno nestabilno jedinjenje koje se raspada tokom vremena i pod uticajem temperature. Preciznije, ovaj estar ima tendenciju da hidrolizuje ili da se ciklizuje i da tako izgubi atom broma. Pokušaji prečišćavanja komercijalnog dietil 2-bromglutarata ili primena novih puteva sinteze koji omogućavaju da se ovo jedinjenje dobije sa povećanom čistoćom, i na taj način spreči njegovo razlaganje, nisu bili uspešni.

[0174] Reakcija alkilovanja se obično izvodi u polarnom rastvaraču, poželjno u vodi, konkretno u dejonizovanoj vodi, pogodno u prisustvu baze kao što je kalijum ili natrijum karbonat.

[0175] Upotreba vode je posebno poželjna u odnosu na upotrebu acetonitrila, opisanu u dokumentu EP 1931 673, iz očiglednih razloga.

[0176] Reakcija se pogodno izvodi na temperaturi od 40°C do 80°C, obično od 50°C do 70°C, posebno od 55°C do 60°C, u trajanju od 5 h do 20 h, konkretno od 8 h do 15 h.

[0177] Faza hidrolize se pogodno izvodi u prisustvu kiseline ili baze, pogodno baze kao što je natrijum hidroksid. Rastvarač za hidrolizu može biti voda, alkohol kao što je etanol, ili smeša voda/alkohol. Ova etapa se pogodno izvodi na temperaturi od 40°C do 80°C, obično od 40°C do 70°C, posebno od 50°C do 60°C, obično u trajanju od 10 h do 30 h, konkretno od 15 h do 25 h.

[0178] Tako, kompleks formule (II) prema pronalasku posebno može da se dobije prema prethodno opisanom postupku koji nije obuhvaćen zahtevima i koji uključuje butil heksaestar formule (VI):

[0179] U stvari, taj heksaestar se po stabilnosti koja je jasno poboljšana razlikuje od estara koji imaju kraći alkil niz, posebno u odnosu na etil heksaestar opisan u dokumentu EP 1931 673.

SLIKE:

[0180] Slika 1: degradacija u baznim uslovima grupa izomera izo1 do izo4 kompleksa formule (II), izražena u procentima površine date grupe izomera tokom vremena.

PRIMERI

[0181] Primeri koji su izneti ovde u nastavku dati su samo kao ilustracija a ne kao ograničenje pronalaska.

Razdvajanje grupe izomera izoA, izoB, izoC i izoD kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) putem HPLC-a

[0182] Korišćen je HPLC uređaj koji se sastoji od sistema pumpe, injektora, kolone za hromatografiju, spektrofotometrijskog UV detektora i stanice za upravljanje podacima i njihovu obradu. Korišćena kolona za hromatografiju je kolona C18 - 250 x 4,6 mm - 5 µm (paleta Symmetry<®>, proizvođača Waters).

- Mobilna faza:

[0183] Kanal A: 100% acetonitril i Kanal B: 0,1% V/V vodeni rastvor H2SO4 (96%) - Priprema ispitivanih rastvora:

[0184] Rastvor kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) 10 mg/ml u prečišćenoj vodi.

- Uslovi analize:

[0185]

- Gradijent:

[0186]

[0187] Dobijena su 4 glavna pika.4. pik HPLC hromatograma, a to je izoD, odgovara retencionom vremenu od 35,7 minuta.

Razdvajanje grupe izomera izoA, izoB, izoC i izoD kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) putem UHPLC-a

[0188] Korišćen je UHPLC uređaj koji se sastoji od sistema pumpe, injektora, kolone za hromatografiju, UV detektora i stanice za prikupljanje i obradu podataka. Korišćena kolona za hromatografiju je UHPLC kolona 150 x 2,1 mm -1,8 µm (kolona ACQUITY UPLC HSS T3 kompanije Waters). U pitanju je UPLC kolona sa inverznom fazom sa sfernim česticama koje se sastoje od silicijum dioksida sa trifunkcionalnim kalemljenim C18 (oktadecil), i čiji silanoli su tretirani agensima za blokiranje krajnjih grupa (end-capped). Ona se pored toga odlikuje dužinom od 150 mm, unutrašnjim prečnikom od 2,1 mm, veličinom čestice od 1,8 µm, veličinom pora od 100 Å i sadržajem ugljenika od 11%.

[0189] Na poželjan način, korišćena stacionarna faza mora biti kompatibilna sa mobilnom vodenom fazom.

- Mobilna faza:

[0190] Kanal A: 100% acetonitril i Kanal B: vodeni rastvor sa 0,1% v/v H2SO4(96%)

- Priprema ispitivanih rastvora:

[0191] Rastvor kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) 0,8 mg/ml u prečišćenoj vodi

- Uslovi analize:

[0192]

- Gradijent:

[0193]

[0194] Dobijena su 4 glavna pika.4. pik UHPLC hromatograma, a to je izoD, odgovara retencionom vremenu od 17,4 minuta.

Razdvajanje grupe izomera izo1, izo2, izo3 i izo4 kompleksa formule (II) putem UHPLC-a

[0195] Korišćen je UHPLC uređaj koji se sastoji od sistema pumpe, injektora, kolone za hromatografiju, UV detektora i stanice za prikupljanje i obradu podataka. Korišćena kolona za hromatografiju je UHPLC kolona 150 x 2,1 mm -1,6 µm (kolona CORTECS<®>UPLC T3 kompanije Waters).

- Mobilna faza:

[0196] Kanal A: 100% acetonitril i Kanal B: vodeni rastvor sa 0,0005 % v/v H2SO4(96%) - Priprema ispitivanih rastvora:

[0197] Rastvor kompleksa formule (II) 2 mg/ml u prečišćenoj vodi

- Uslovi analize:

[0198]

- Gradijent:

[0199]

[0200] Dobijena su 4 glavna pika.4. pik UHPLC hromatograma, a to je izo4, odgovara retencionom vremenu od 6,3 minuta.

Merenje relaksacije

[0201] Vreme relaksacije T1i T2određeno je standardnim postupcima na aparatu Minispec<®>mq20 (Bruker) na 20 MHz (0,47 T), na 60 MHz (1,41 T) i 37°C. Vreme longitudinalne relaksacije T1izmereno je koristeći inverznu sekvencu Rekuperacija i vreme transverzalne relaksacije T2izmereni su koristeći tehniku CPMG (Carr-Purcell-Meiboom-Gill).

[0202] Brzine relaksacije R1(= 1/T1) i R2(= 1/T2) izračunate su za različite ukupne koncentracije metala (varijanta od 0,5 x 10<-3>do 5 x 10<-3>mol/l) u vodenom rastvoru na 37°C. Korelacija između R1ili R2u funkciji koncentracije je linearna, i nagib predstavlja relaksaciju r1(R1/C) ili r2(R2/C) izraženu u (1 / sekunda) x (1/ mmol/l) ili (mM<-1>.s<-1>).

Merenje kinetičke inercije grupa izomera kompleksa formule (II) u kiseloj sredini

[0203] Disocijacija kompleksa gadolinijuma prisutna u 4 bloka izomera izo1 do izo4 (C = 8.10-6 M) proučavana je na 37°C, pH 1,2, u rastvoru hlorovodonične kiseline u uslovima kinetike pseudo prvog reda bez kontrole jonske sile praćenjem oslobađanje gadolinijuma u rastvor. Količina slobodnog gadolinijuma određena je spektrometrijski na 654 nm nakon dodavanja rastvora Arsenazo (III) (C = 5,3.10-4 M).

[0204] Vreme poluživota (T1/2) određeno za svaku grupu izomera ponovljeno je u donjoj tabeli:

Studija degradacije grupa izomera kompleksa formule (II) u baznim uslovima

[0205] Kompleks formule (II) u nastavku ovog primera zvaće se PA.

[0206] Kinetika degradacije bloka izomera izo1 do izo4, označenih generičkim pojmom izoX procenjena je merenjem HPLC čistoće i praćenjem površine svakog bloka izomera tokom vremena. Izmerene veličine su tako:

• PHPLC(vreme), i

•

[0207] Odabrani su sledeći uslovi degradacije: [PA] = 1 mM u 0,1 N natrijum hidroksidu. U tim uslovima razblaženja, uticaj degradacije PA na eksperimentalno okruženje je mali. Degradacioni proizvodi ne menjaju pH okoline, a taj parametar je kritičan u proučavanju kinetike degradacije. To je eksperimentalno potvrđeno merenjem pH na početku i na kraju degradacije (72 sata, 37°C):

[0208] Način pripreme rastvora je opisan u nastavku:

• odmeriti oko 0,05 g svakog proizvoda dovoljna količina 10 ml mili-Q vode, da se dobije rastvor A tako da [PA]A= 5 mM,

• razblaženje: 2 mL rastvora A dovoljna količina 10 ml NaOH (0,1 N), da se dobije rastvor B tako da [PA]B= 1 mM i [NaOH] = 0.08 M,

• prenošenje alikvota rastvora u bočice za HPLC, i

• inkubacija bočice za HPLC koje sadrže rastvor PA u NaOH na eksperimentalnoj temperaturi (37°C).

[0209] Za svaku tačku, uzet je alikvot i analiziran pomoću HPLC-a bez razblaženja uzorka (metoda sa amonijum acetatom).

[0210] Dobijeni rezultati su prijavljeni na Slici 1.

Priprema butil heksaestra formule (VI)

[0211] U reaktoru je pomešano 184 kg (570 mola) dibutil 2-bromglutarata i 89 kg (644 mola) kalijum karbonata i zagrejano na 55-60°C. U prethodno pripremljenu smešu dodat je vodeni rastvor od 29,4 kg (143 mola) piklena u 24 kg vode. Reakciona smeša je održavana na 55-60°C a zatim zagrevana uz refluks desetak sati. Nakon reakcije, reakcioni medijum je ohlađen, razblažen dodatkom 155 kg toluena a zatim ispran sa 300 litara vode. Butil heksaestar je ekstrahovan u vodenu fazu pomoću 175 kg (1340 mola) fosforne kiseline (75%). On je zatim 3 puta ispran sa 150 kg toluena. Butil heksaestar je ponovo ekstrahovan u fazu toluena razblaživanjem sa 145 kg toluena i 165 kg vode a zatim dodavanjem 30 % (m/m) natrijum hidroksida da se dobije pH 5-5,5. Donja vodena faza je odbačena. Butil heksaestar je dobijen koncentrovanjem do suva pod vakuumom na 60°C u prinosu od oko 85 %.

Priprema heksa kiseline formule (III)

[0212] U reaktor je dodato 113 kg (121 mol) butil heksaestra kao i 8 kg etanola. Medijum je zagrejan na 55+/-5°C pa je sipan 161 kg (1207,5 mola) 30% (m/m) natrijum hidroksida za 3 sata. Reakciona smeša je održavana na ovoj temperaturi tokom dvadesetak sati. Butanol je zatim uklonjen dekantovanjem reakcionog medijuma. Heksa kiselina formule (III) dobijena u obliku natrijumove soli razblažena je vodom da bi se dobio približno 10% (m/m) vodeni rastvor. Ovaj rastvor je tretiran na kiseloj katjonskoj smoli. Heksa kiselina formule (III) u vodenom rastvoru dobijena je u prinosu oko 90% i sa čistoćom oko 95%.

Priprema kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I)

▪ Protokol eksperimenta

• Kompleksiranje i izomerizacija

- Bez sirćetne kiseline

[0213] U reaktor je dodato 418 kg (117 kg čiste heksa kiseline formule (III) / 196 mola) vodenog rastvora sa 28% masenih heksa kiseline formule (III). pH rastvora je podešen na 2,7 dodavanjem hlorovodonične kiseline, pa je dodato 37 kg (103,2 mola) oksida gadolinijuma. Reakcioni medijum je zagrevan na 100-102°C tokom 48 h da bi se postigla očekivana raspodela izomera heksa kiseline formule (III).

- Sa sirćetnom kiselinom

[0214] Gadolinijum oksid (0,525 molskih ekv.) suspendovan je u rastvoru sa 28,1% masenih heksa kiseline formule (III).

[0215] 99-100% sirćetna kiselina (50% masenih / čista heksa kiselina formule (III)) sipana je u medijum na temperaturi okoline.

[0216] Medijum je zagrejan do refluksa i destilovan do 113 °C u masi uz dopunjavanje medijuma sirćetnom kiselinom u količini u kojoj se uklanja voda. Kada je dostignuto 113°C, ponovo je dodata dovoljna količina sirćetne kiseline da bi se došlo do početne zapremine.

[0217] Medijum je održavan na 113°C preko noći.

• Kristalizacija, prekristalizacija

- Kristalizacija

[0218] Kompleks gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) u rastvoru ohlađen je na 40°C, dodati su pelc kristali, i ostavljeni su u kontaktu tokom najmanje 2 h. Zatim je izolovan pomoću filtracije na 40°C i ispran vodom filtriranom pomoću osmoze.

- Prekristalizacija

[0219] 180 kg kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) koji je prethodno dobijen (suvi ekstrakt sa oko 72%) suspendovano je u 390 kg vode. Medijum je zagrejan na 100°C da bi se proizvod solubilizovao, pa je ohlađen na 80°C da bi bio zasejan dodavanjem male količine pelc kristala. Nakon hlađenja na temperaturu okoline, kompleks gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) izolovan je pomoću filtracije i sušenja.

• Selektivno dekompleksiranje

[0220] Suvi proizvod je dodat u reaktor sa vodom filtriranom pomoću osmoze na 20°C. Masa dodate vode je jednaka dvostrukoj teorijskoj masi kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I).30,5% natrijum hidroksida (m/m) (6,5% ekv.) sipano je u medijum na 20 °C. Medijum je ostavljen u kontaktu na 50 °C na kraju dodavanja NaOH tokom 16 h 00. Medijum je ponovo ohlađen na 25°C i proizvod je filtriran preko sloja Clarcel-a.

▪ Sadržaj dijastereoizomernog viška koji sadrži smešu dijastereoizomera I-RRR i I-SSS

[0221] Odnos u kome su različiti izomeri kompleksa formule (I) prisutni u smeši dijastereoizomera zavisi od uslova u kojima se izvode faze kompleksiranja i izomerizacije, kao što je prikazano u Tabeli 3 u nastavku.

Tabela 3: Sadržaj smeše I-RRR i I-SSS u zavisnosti od uslova kompleksiranja / izomerizacije

[0222] Dodatne faze prekristalizacije i selektivnog dekompleksiranja omogućavaju da se poveća dijastereoizomerni višak smeše I-RRR i I-SSS (vidi Tabelu 4).

Tabela 4: Sadržaj dijastereoizomernog viška koji sadrži smešu I-RRR i I-SSS nakon kristalizacije / prekristalizacije / selektivnog dekompleksiranja

Priprema kompleksa formule (II)

[0223] U reaktor je dodato 90 kg (119 mola) kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) i 650 kg metanola. Smeša je ohlađena na oko 0°C pa je sipano 111 kg (252 mola) metanolnog rastvora hlorovodonične kiseline (8,25% HCl u metanolu) i temperatura je održavana na 0°C. Reakcioni medijum je doveden na temperaturu okoline koja je održavana uz mešanje tokom 16 sati. Nakon hlađenja na 0-5°C, dodato je 120 kg (1319 mola) 3-amino-1,2-propandiola. Reakcioni medijum je zatim zagrejan i metanol je destilisan pod vakuumom sve do dostizanja temperature od 60-65°C. Koncentrat je 16 h održavan na toj temperaturi pod vakuumom. Po završetku, medijum je razblažen sa 607 kg vode hlađenjem na temperaturu okoline. Sirovi rastvor kompleksa formule (II) neutralisan je 20% (m/m) hlorovodoničnom kiselinom. Tako je dobijeno 978,6 kg rastvora, koncentracije 10,3%, sa 101 kg supstance. Dobijeni prinos je 86,5%.

Ispitivanje konverzije izomera polazeći od kompleksa formule (II)

[0224] Izomeri kompleksa formule (II) sintetisani su polazeći od grupa izomera izoA, izoB, izoC i izoD kompleksa heksa kiseline formule (I) izolovanih putem preparativne HPLC tehnike. 4 grupe izomera su izolovane a zatim amidovane pomoću R i S 3-amino-1,2-propandiola (APD). Tako je dobijeno 8 izomera:

izoA APD(R) i izoA APD(S),

izoB APD(R) i izoB APD(S),

izoC APD(R) i izoC APD(S), i

izoD APD(R) i izoD APD(S).

[0225] Svaki od ovih izomera je stavljen u uslove koji omogućavaju izomerizaciju kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I).

[0226] Tako, pripremljen je rastvor HCl na pH 3 razblaživanjem 1 mL 1 N HCl u 1 litru vode. Izomeri su dodati u koncentraciji od 1 mM u rastvoru HCl na pH 3.10 mg praha je rastvoreno u 10 ml ovog rastvora.8 dobijenih rastvora je zagrejano na 100°C a zatim analizirano na T0i na T0+ 23 sata pomoću HPLC-a.

[0227] U narednoj tabeli, prijavljeni su % čistoće izmereni pomoću HPLC-a.

[0228] Gubitak čistoće je posledica hemijske degradacije (hidroliza amidnih funkcionalnih grupa) proizvoda usled uslova koje nameće reakcija.

[0229] Pošto uslovi koji dozvoljavaju izomerizaciju različitih jedinjenja indukuju jaku hemijsku degradaciju proizvoda putem hidrolize amidnih funkcionalnih grupa, izomerizacija ne može da se izvede na čist i selektivan način direktno na kompleksu formule (II) dobijenom prema postupku opisanom u patentu EP 1931 673.

Claims (12)

1. Patentni zahtevi 1. Kompleks gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I):

   koji se sastoji od najmanje 95% dijastereoizomernog viška i koji sadrži smešu izomera I-RRR i I-SSS formule:
2. 2. Kompleks prema zahtevu 1, naznačen time, što se sastoji od najmanje 97% pomenutog dijastereoizomernog viška.
3. 3. Kompleks prema zahtevu 1 ili 2, naznačen time, što su izomeri I-RRR i I-SSS prisutni u pomenutoj smeši u odnosu od 55/45 do 45/55.
4. 4. Kompleks formule (II):

   koji se sastoji od najmanje 92% dijastereoizomernog viška i sadrži smešu izomera II-RRR i II-SSS formule:
5. 5. Kompleks prema zahtevu 4, naznačen time, što se sastoji od najmanje 94 % pomenutog dijastereoizomernog viška.
6. 6. Kompleks prema zahtevu 4 ili 5, naznačen time, što se sastoji od najmanje 97% pomenutog dijastereoizomernog viška.
7. 7. Kompleks prema bilo kom od zahteva 4 do 6, naznačen time, što su izomeri II-RRR i II-SSS prisutni u pomenutoj smeši u odnosu od 55/45 do 45/55.
8. 8. Kompleks prema bilo kom od zahteva 4 do 7, dobijen amidacijom polazeći od kompleksa gadolinijuma sa heksa kiselinom formule (I) prema bilo kom od zahteva 1 do 3 i 3-amino-1,2-propandiola.
9. 9. Kompleks formule (VII):

   u kome Y predstavlja atom hlora, grupu -OR1ili -O-C(O)-R2, ili R1i R2odgovaraju, nezavisno jedan od drugog, (C1-C6)alkil grupi koja se sastoji od najmanje 95% dijastereoizomernog viška i sadrži smešu izomera VII-RRR i VII-SSS formule:
10. 10. Kompleks prema zahtevu 9, naznačen time, što Y predstavlja grupu -OR1, pri čemu, pomenuti kompleks je kompleks gadolinijum triestra formule (VIII):

    koji se sastoji od najmanje 95 % dijastereoizomernog viška i sadrži smešu izomera VIII-RRR i VIII-SSS formule:
11. 11. Kompleks prema zahtevu 10, naznačen time, što se sastoji od najmanje 97% pomenutog dijastereoizomernog viška.
12. 12. Kompleks prema zahtevu 10 ili 11, naznačen time, što R1predstavlja metil grupu.