Способ получения водорастворимого карбонильного комплекса короткоживущего технеция-99m

Изобретение относится к области радиохимической технологии и связано с разработкой способов получения фармацевтических препаратов на основе радиоактивных изотопов. Способ получения водорастворимого карбонильного комплекса короткоживущего технеция-99m включает обработку пертехнетата калия К^99mTcO₄ карбонилирующим агентом в водном растворе при температуре 140-180°С и давлении 90-170 атм в течение 30-40 мин. Карбонилирование осуществляют в присутствии иодида натрия или иодида калия и хлорной или серной кислот, а образующийся газообразный пентакарбонилиодид технеция-99m улавливают водным или водно-спиртовым раствором в приемную емкость. Результат изобретения - создание способа получения карбонильного комплекса короткоживущего технеция-99m. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области радиохимической технологии и связано с разработкой способов получения фармацевтических препаратов на основе радиоактивных изотопов (например, технеция-99m с периодом полураспада 6 час) для медицинских целей и, в частности, к получению водорастворимого пентакарбонилиодида технеция-99m с формулой ^99mTc(CO)₅I. Использование короткоживущих изотопов в медицинской диагностике для визуализации внутренних органов является предпочтительным по сравнению с долгоживущими изотопами, поскольку это обеспечивает более низкую дозовую нагрузку на внутренние органы и решает вопрос вывода радиоактивных веществ из организма (по истечении 10 периодов полураспада содержание изотопа будет составлять менее 0,1% от исходного). Кроме того, раствор препарата должен быть водным или водно-спиртовым, и в нем должны отсутствовать посторонние примеси в опасных концентрациях [см., например, M.J.Welch, C.S.Redvanly, Handbook of Radiopharmaceuticals. Radiochemistry and Applications, Wiley: London, 2003].

Известен способ получения водорастворимых карбонильных комплексов короткоживущих технеция(1) и рения(1) [патент РФ №2125017, Бюл. №2, от 20.01.99, МПК 6 С 01 G 1/4, 47/00, 57/00, А 61 К 51/00], заключающийся в том, что трикарбонильные комплексы короткоживущих изотопов М(CO)₃(Н₂O)₃ ⁺ в водном растворе получают из пертехнетата или перрената калия при их обработке карбонилирующим агентом в присутствии галогенводородной кислоты при температуре 200-220°С и давлении 100-160 атм в течение 1,0-1,5 часа. К недостаткам данного способа относится невозможность получения чистого пентакарбонилиодида короткоживущего технеция-99m медицинского назначения в присутствии йодистоводородной кислоты, поскольку целевой продукт загрязнен йодом.

Задача изобретения заключается в разработке способа получения пентакарбонилиодида короткоживущего технеция-99m формулы ^99mTc(CO)₅I медицинского назначения, который избирательно накапливается в легких живого организма и таким образом является перспективным соединением для диагностики и терапии легочных заболеваний.

Поставленная задача решается путем использования в качестве исходных реагентов пертехнетата калия К^99mTcO₄, иодида щелочного металла (натрия или калия), серной или хлорной кислот и карбонилирующего агента (СО, моноокись углерода). Реакционную смесь в водном растворе помещают в автоклав и нагревают в течение 30-40 мин при температуре 140-180°С и давлении 90-170 атм. Синтез протекает в одну стадию (см. примеры). По окончании синтеза газообразный СО и пентакарбонилиодид короткоживущего технеция-99m сдуваются в приемную емкость с водным или водно-спиртовым раствором. Полученный в результате прозрачный раствор пентакарбонилиодида короткоживущего технеция-99m формулы ^99mTc(CO)₅I, после добавления при необходимости буферного раствора и/или лигандов в соответствии с медицинскими требованиями, может быть использован для медико-биологических исследований. Для заявляемого способа условия карбонилирования, приведенные выше, являются оптимальными и проведение синтеза при условиях, выходящих за указанные пределы, приводит к уменьшению выхода целевого продукта.

Таким образом, реализация предложенного способа карбонилирования в присутствии иодида щелочного металла и некоординирующей минеральной кислоты позволяет получить новое соединение: водорастворимый газообразный пентакарбонилиодид короткоживущего технеция-99m медицинского назначения.

Пример 1. Раствор пертехнетата калия K^99mTcO₄ (0,86 ГБк) помещают в медицинский флакон и добавляют иодид калия (0,02 М) и серную кислоту (0,05 М). Реакционную смесь нагревают до 180°С при давлении карбонилирующего агента (СО) 170 атм в течение 30 мин. После охлаждения автоклава газообразный СО с ^99mTc(CO)₅I пропускают через медицинский флакон с водой (2 мл); радиохимическая чистота продукта анализировалась методом высоко-эффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с использованием УФ и β(γ) детектирования. Общая длительность процесса до выделения целевого продукта составляет 1,0-1,5 часа. Выход продукта составляет 30% от исходной активности. Радиохимическая чистота продукта 99%.

Пример 2. Синтез по методике, описанной в примере 1. Раствор K^99mTcO₄ (0,55 ГБк) с иодидом натрия (0,03 М) и хлорной кислотой НСlO4 (0,02-0,1 М). Реакционную смесь нагревают до 130°С при давлении карбонилирующего агента (СО) 170 атм в течение 40 мин. Выход продукта составляет 35% от исходной активности. Радиохимическая чистота продукта 99%.

Пример 3. Синтез по методике, описанной в примере 1. Раствор K^99mTcO₄ (0,67 ГБк) с иодидом калия (0,02 М) и хлорная кислотой (0,1 М). Реакционную смесь нагревают до 130°С при давлении карбонилирующего агента (СО) 80 атм в течение 60 мин. Газообразный продукт сдувался в водно-спиртовую (10 об.% этилового спирта) раствор. Выход продукта составляет 10% от исходной активности. Радиохимическая чистота продукта 99%.

Пример 4. Синтез по методике, описанной в примере 3. Раствор K^99mTcO₄ (0,31 ГБк) с иодидом натрия и серной кислотой (0,05 М). Реакционную смесь нагревают до 170°С при давлении карбонилирующего агента (СО) 170 атм в течение 30 мин. Выход продукта составляет 50% от исходной активности. Радиохимическая чистота продукта 99%.

Пример 5. Синтез по методике, описанной в примере 1. Раствор K^99mTcO₄ (0,96 ГБк) с иодидом калия и серной кислотой (0,1 М). Реакционную смесь нагревают до 140°С при давлении карбонилирующего агента (СО) 90 атм в течение 30 мин. Выход продукта составляет 40% от исходной активности. Радиохимическая чистота продукта 99%.

Пример 6. Синтез по методике, описанной в примере 1. Раствор K^99mTcO₄ (0,44 ГБк) с иодидом калия и хлорной кислотой (0,05). Реакционную смесь нагревают до 180°С при давлении карбонилирующего агента (СО) 90 атм в течение 30 мин. Выход продукта составляет 50% от исходной активности. Радиохимическая чистота продукта 99%.

Пример 7. Синтез по методике, описанной в примере 3. Раствор K^99mTcO₄ (0,55 ГБк) с иодидом натрия и серной кислотой (0,1 М). Реакционную смесь нагревают до 130°С при давлении карбонилирующего агента (СО) 80 атм в течение 60 мин. Газообразный продукт сдувался в водно-спиртовую (40 об.% этилового спирта) раствор. Выход продукта составляет 5% от исходной активности. Радиохимическая чистота продукта 99%.

Пример 8. Синтез по методике, описанной в примере 1. Раствор K^99mTcO₄ (0,55 ГБк) с иодидом натрия (0,03 М) и хлорной кислотой НСlO4 (0,02-0,1 М). Реакционную смесь нагревают до 130°С при давлении карбонилирующего агента (СО) 160 атм в течение 40 мин. Газообразный продукт сдувался в этиловый спирт (96%). Выход продукта составляет 32% от исходной активности. Радиохимическая чистота продукта 99%.

Как видно из приведенных выше примеров, выход рабочих параметров процесса за пределы оптимальных для заявляемого способа (а именно 140-180°С и 90-170 атм при длительности карбонилирования 30-40 мин) приводит к уменьшению выхода целевого водорастворимого газообразного пентакарбонилиодида короткоживущего технеция-99m общей формулы ^99mTc(CO)₅I - единственного продукта, идентифицируемого в водном или водно-спиртовом растворе.

1. Способ получения водорастворимого карбонильного комплекса короткоживущего технеция-99m, включающий обработку пертехнетата калия К^99mТсО₄ карбонилирующим агентом в водном растворе при повышенных температуре и давлении, отличающийся тем, что карбонилирование осуществляют в присутствии иодида натрия или иодида калия и хлорной или серной кислот, а образующийся газообразный пентакарбонилиодид технеция-99m улавливают водным или водно-спиртовым раствором в приемную емкость.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что карбонилирование проводят при температуре 140-180°С и давлении 90-170 атм в течение 30-40 мин.