[go: up one dir, main page]

RU2828009C1 - Obtaining secure do3a - Google Patents

Obtaining secure do3a Download PDF

Info

Publication number
RU2828009C1
RU2828009C1 RU2022118935A RU2022118935A RU2828009C1 RU 2828009 C1 RU2828009 C1 RU 2828009C1 RU 2022118935 A RU2022118935 A RU 2022118935A RU 2022118935 A RU2022118935 A RU 2022118935A RU 2828009 C1 RU2828009 C1 RU 2828009C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cyclen
tert
do3a
water
salt
Prior art date
Application number
RU2022118935A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Аурелия ФЕРРИГАТО
Соня ГАЦЦЕТТО
Original Assignee
Бракко Имэджинг Спа
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Бракко Имэджинг Спа filed Critical Бракко Имэджинг Спа
Application granted granted Critical
Publication of RU2828009C1 publication Critical patent/RU2828009C1/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a single-step method of producing a salt of protected DO3A of formula (I)
where X is an anion of chlorine, iodine or bromine; y is integer from 1 to 3; and R is C1-C6 alkyl or aryl group; wherein said method includes: 1) reaction of cyclene with activated acetic ester of formula XCH2COOR in an organic solvent selected from the group consisting of DMF (N,N-dimethylformamide), DMSO (dimethylsulfoxide), MeCN (acetonitrile) and DMAC (dimethylacetamide) and in the presence of an auxiliary base selected from the group consisting of NaOAc, NaHCO3, Na2CO3, KHCO3, K2CO3, DIPEA (N,N-diisopropylethylamine), and triethylamine to obtain a mixture; 2) adding water to the mixture of step 1), in which the water added at step 2) is in amount of 2.0–10 times (wt./wt.) greater than the amount of cyclene at step 1), to obtain a suspension containing the protected DO3A in the form of a solid salt of formula (I); and 3) collecting and washing salt of protected DO3A.
EFFECT: novel method of producing a salt of protected DO3A of formula (I) is developed, which provides convenient production on a larger, for example, industrial scale and enables to isolate the corresponding triester of DO3A in form of a solid salt directly from the crude reaction mixture.
17 cl, 1 tbl, 8 ex

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

Настоящее изобретение относится к органической химии, в частности к получению защищенного соединения DO3A. В частности, данное изобретение относится к способу одностадийного получения и выделения защищенного DO3A, такого как DO3A-три-трет-бутиловый сложный эфир (три-трет-бутиловый сложный эфир 1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триуксусной кислоты) в виде соли.The present invention relates to organic chemistry, in particular to the preparation of a protected compound DO3A. In particular, the present invention relates to a method for the one-step preparation and isolation of protected DO3A, such as DO3A-tri-tert-butyl ester (tri-tert-butyl ester of 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7-triacetic acid) in the form of a salt.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

Магнитно-резонансная визуализация (МРВ) представляет собой известный метод диагностической визуализации, который все чаще используется в клинической диагностике для растущего числа показаний.Magnetic resonance imaging (MRI) is a well-known diagnostic imaging technique that is increasingly used in clinical diagnostics for a growing number of indications.

Значительное расширение медицинской МРВ еще больше выиграло от разработки класса соединений - контрастных агентов для МРВ, которые действуют, вызывая резкое изменение скоростей релаксации протонов близлежащей воды в тканях/органах/жидкостях, в которых они распределяются, тем самым добавляя соответствующую физиологическую информацию к впечатляющему анатомическому разрешению, обычно получаемому на МРВ-изображениях без контрастирования.The significant expansion of medical MRI has benefited further from the development of a class of compounds, MRI contrast agents, which act by causing a dramatic change in the relaxation rates of nearby water protons in the tissues/organs/fluids in which they are distributed, thereby adding relevant physiological information to the impressive anatomical resolution typically obtained in unenhanced MRI images.

Примеры коммерчески доступных контрастных агентов для МРВ включают комплексные соединения иона Gd3+ с линейными хелатирующими агентами, такие как лиганд DTPA, поставляемый на рынок как MAGNEVIST®; Gd3+ комплекс лиганда DTPA-BMA, поставляемый на рынок как OMNISCAN®; Gd3+ комплекс BOPTA, известный как гадобенат димеглюмина и поставляемый на рынок как MultiHance; и комплексные соединения Gd3+ с циклическими хелатирующими агентами, такие как лиганд DOTA, поставляемый на рынок как DOTAREM®; Gd3+ комплекс гидроксилированного тетраазамакроциклического лиганда, известный как HPDO3A, долгое время поставляемый на рынок под названием ProHance®, и комплекс соответствующего производного бутилтриола, известный как гадобутрол и поставляемый на рынок под названием Gadavist®.Examples of commercially available contrast agents for MRI include complexes of Gd 3+ ion with linear chelating agents such as DTPA ligand, marketed as MAGNEVIST ® ; Gd 3+ ligand complex DTPA-BMA, marketed as OMNISCAN ® ; Gd 3+ complex BOPTA, known as gadobenate dimeglumine and marketed as MultiHance ; and complexes of Gd 3+ with cyclic chelating agents such as DOTA ligand, marketed as DOTAREM ® ; The Gd 3+ complex of the hydroxylated tetraazamacrocyclic ligand known as HPDO3A, long marketed under the name ProHance ® , and the complex of the corresponding butyltriol derivative known as gadobutrol and marketed under the name Gadavist ® .

Ключевыми промежуточными соединениями при получении многих из этих макроциклических хелатирующих лигандов являются DO3A (1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триуксусная кислота) и ее защищенные производные, такие как три-трет-бутиловый сложный эфир формулыKey intermediates in the preparation of many of these macrocyclic chelating ligands are DO3A (1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7-triacetic acid) and its protected derivatives such as the tri-tert-butyl ester of formula

Получение DO3A-три-трет-бутилового сложного эфира обычно осуществляют, следуя двум основным методам синтеза, ведущим к выделению продукта в виде свободного основания или, в качестве альтернативы, в виде соли с анионом алкилирующего агента.The preparation of DO3A-tri-tert-butyl ester is generally accomplished by following two main synthetic routes leading to the isolation of the product as the free base or, alternatively, as a salt with the anion of the alkylating agent.

Выделение продукта в виде гидробромида оказывается предпочтительным при получениях в больших масштабах, поскольку оно позволяет собирать продукт в стабильной форме, которую можно удобно хранить даже в течение длительных периодов времени без ухудшения качества. При необходимости гидробромидная соль может быть далее превращена в соответствующее свободное основание перед ее использованием в последующих реакциях.Isolation of the product as the hydrobromide salt is advantageous in large-scale preparations because it allows the product to be collected in a stable form that can be conveniently stored even for long periods of time without deterioration in quality. If necessary, the hydrobromide salt can be further converted to the corresponding free base before its use in subsequent reactions.

Соответственно, в течение длительного периода времени было предпринято много усилий для оптимизации синтеза и выделения DO3A-три-трет-бутилового сложного эфира в виде гидробромидной соли.Accordingly, much effort has been expended over a long period of time to optimize the synthesis and isolation of DO3A-tri-tert-butyl ester as the hydrobromide salt.

В WO 93/02045 описана процедура трис-алкилирования циклена трет-бутилбромацетатом в диметилацетамиде в присутствии NaOAc, требующая 19 суток времени реакции для получения требуемого гидробромида с общим выходом 56%.WO 93/02045 describes a procedure for the tris-alkylation of cyclen with tert-butyl bromoacetate in dimethylacetamide in the presence of NaOAc, requiring 19 days of reaction time to obtain the desired hydrobromide in an overall yield of 56%.

Процедура, позволяющая сократить время реакции до 60 ч, раскрывается Moore в Org. Synth. 2008, 85, 10-14, она включает реакцию 1,4,7,10-тетраазациклододекана и NaOAc с трет-бутилбромацетатом в DMAC и осаждение гидробромидной соли три-трет-бутилового сложного эфира путем разбавления сырьевой реакционной смеси простым диэтиловым эфиром и охлаждения. Затем требуется сложная и трудоемкая процедура обработки, включающая множество стадий растворения, промывки и повторного осаждения, приводящих к получению конечного продукта с выходом 65-80%.A procedure that reduces the reaction time to 60 h is disclosed by Moore in Org. Synth. 2008, 85, 10-14, which involves the reaction of 1,4,7,10-tetraazacyclododecane and NaOAc with tert-butyl bromoacetate in DMAC and precipitation of the tri-tert-butyl ester hydrobromide salt by diluting the feed with diethyl ether and cooling. A complex and laborious work-up procedure is then required, involving multiple dissolution, washing, and reprecipitation steps, leading to the final product in 65-80% yield.

Jagadish et al. (Tetrahedron Lett., 2011, 52(17), 2058-2061) раскрывает процедуру, которая включает трис-алкилирование 1,4,7,10-тетраазациклододекана трет-бутилбромацетатом в DMAC (диметилацетамид) и в присутствии NaOAc в течение 24 ч при комнатной температуре, выливание реакционной смеси в воду с получением прозрачного раствора и осаждение гидробромидной соли добавлением KHCO3. Полученное твердое вещество затем собирают, растворяют в CHCl3, промывают водой, концентрируют и перекристаллизовывают добавлением простого эфира, с получением целевого продукта с выходом примерно 80%.Jagadish et al. (Tetrahedron Lett., 2011, 52(17), 2058-2061) disclose a procedure that involves tris-alkylation of 1,4,7,10-tetraazacyclododecane with tert-butyl bromoacetate in DMAC (dimethylacetamide) and in the presence of NaOAc for 24 h at room temperature, pouring the reaction mixture into water to obtain a clear solution, and precipitating the hydrobromide salt by adding KHCO 3 . The resulting solid is then collected, dissolved in CHCl 3 , washed with water, concentrated, and recrystallized by adding ether to afford the desired product in about 80% yield.

В US 8138332 описан способ получения, который включает реакцию 1,4,7,10-тетраазациклододекана с трет-бутилбромацетатом в DMAC (диметилацетамид) и в присутствии NaOAc при комнатной температуре в течение 5 дней, выливание реакционной суспензии в большой избыток воды (3,9:1 (масс./масс.) относительно DMAC) для получения прозрачного водного раствора, корректировку рН раствора до 9 с помощью твердого NaHCO3, и осаждение гидробромидной соли DO3A-три-трет-бутилового сложного эфира добавлением соли, такой как KBr, в раствор. Гидробромидную соль собирают фильтрованием с выходом около 73%.US 8138332 describes a process for the preparation which comprises reacting 1,4,7,10-tetraazacyclododecane with tert-butyl bromoacetate in DMAC (dimethylacetamide) and in the presence of NaOAc at room temperature for 5 days, pouring the reaction slurry into a large excess of water (3.9:1 (w/w) relative to DMAC) to obtain a clear aqueous solution, adjusting the pH of the solution to 9 with solid NaHCO 3 , and precipitating the hydrobromide salt of DO3A-tri-tert-butyl ester by adding a salt such as KBr to the solution. The hydrobromide salt is collected by filtration in about 73% yield.

Вышеуказанные процедуры обычно требуют времени реакции в течение нескольких дней, после чего следует дорогостоящая и трудоемкая очистка сырьевых продуктов, и поэтому они непригодны для производства в крупных масштабах.The above procedures typically require a reaction time of several days, followed by expensive and labor-intensive purification of the raw materials, and are therefore unsuitable for large-scale production.

Растущий интерес к макроциклическим контрастным агентам на основе Gd, таким как ProHance и гадобутрол, и, в целом, к производным DO3A, делает крайне желательным наличие оптимизированных процедур получения, которые позволяют преодолеть вышеупомянутые недостатки и обеспечивают удобное получение данного важного исходного материала в более крупных, например, промышленных масштабах.The growing interest in Gd-based macrocyclic contrast agents such as ProHance and gadobutrol, and in general in DO3A derivatives, makes it highly desirable to have optimized preparation procedures that overcome the above-mentioned drawbacks and provide convenient preparation of this important starting material on larger, e.g. industrial, scales.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯESSENCE OF THE INVENTION

Заявитель неожиданно обнаружил, что разбавление водой сырьевого материала, полученного реакцией 1,4,7,10-тетраазациклододекана (или циклена, как взаимозаменяемо используется в данном описании) с активированным уксуснокислым сложным эфиром, таким как трет-бутилбромацетат, в органическом растворителе и в присутствии основания, позволяет выделить соответствующий сложный триэфир DO3A в виде твердой соли непосредственно из сырьевой реакционной смеси.The Applicant has surprisingly discovered that dilution with water of a raw material obtained by the reaction of 1,4,7,10-tetraazacyclododecane (or cyclen, as used interchangeably herein) with an activated acetic ester such as tert-butyl bromoacetate in an organic solvent and in the presence of a base allows the corresponding triester DO3A to be isolated as a solid salt directly from the raw reaction mixture.

Настоящее изобретение в целом относится к улучшенному способу получения защищенного DO3A, такого как DO3A-три-трет-бутиловый сложный эфир, где соединение собирают в виде твердой соли непосредственно из органической сырьевой реакционной смеси, разбавленной водой.The present invention generally relates to an improved process for the preparation of protected DO3A, such as DO3A-tri-tert-butyl ester, wherein the compound is collected as a solid salt directly from an organic feed reaction mixture diluted with water.

Более конкретно, данное изобретение относится к оптимизированному способу получения DO3A с защищенными сложным эфиром карбоксильными группами, который, по существу, включает разбавление водой сырьевой смеси, полученной с помощью реакции 1,4,7,10-тетраазациклододекана с активированным уксуснокислым сложным эфиром, таким как трет-бутиловый сложный эфир, в органическом растворителе и в присутствии вспомогательного основания, и затем сбор сложного триэфирного продукта в виде твердой соли непосредственно из разбавленной смеси.More particularly, the present invention relates to an optimized process for the preparation of DO3A with ester-protected carboxyl groups, which essentially comprises diluting with water a feed mixture obtained by the reaction of 1,4,7,10-tetraazacyclododecane with an activated acetic acid ester, such as tert-butyl ester, in an organic solvent and in the presence of an auxiliary base, and then collecting the triester product as a solid salt directly from the diluted mixture.

Необязательно, способ может включать добавление дополнительной воды к органическому растворителю, в котором смешаны реагенты.Optionally, the method may include adding additional water to the organic solvent in which the reactants are mixed.

Один из аспектов изобретения относится к одностадийному способу получения соли защищенного DO3A формулы (I)One aspect of the invention relates to a one-step process for producing a salt of protected DO3A of formula (I)

, ,

где X представляет собой анион хлора, йода или, предпочтительно, брома; y представляет собой целое число от 1 до 3, например 1, 2 или 3, и R представляет собой C1-C6 алкильную или арильную группу;where X is a chlorine, iodine or, preferably, bromine anion; y is an integer from 1 to 3, such as 1, 2 or 3, and R is a C 1 -C 6 alkyl or aryl group;

причем способ, по существу, включает в себя:wherein the method essentially includes:

1) реакцию циклена с активированным уксуснокислым сложным эфиром формулы XCH2OOR в органическом растворителе и в присутствии вспомогательного основания, с получением сырьевой реакционной смеси;1) the reaction of cyclen with an activated acetic acid ester of the formula XCH2OOR in an organic solvent and in the presence of an auxiliary base, to obtain a raw reaction mixture;

2) добавление воды к сырьевой смеси на стадии 1) с получением суспензии, содержащей защищенный DO3A в виде твердой соли формулы (I); и2) adding water to the raw material mixture in step 1) to obtain a suspension containing protected DO3A in the form of a solid salt of formula (I); and

3) сбор и промывку соли защищенного DO3A.3) collection and washing of the salt of protected DO3A.

Органические растворители для использования в реакции на стадии 1) предпочтительно включают диполярные апротонные растворители, такие как DMF, DMSO, MeCN и DMAC. Более предпочтительно органическим растворителем является DMAC. Вспомогательное основание предпочтительно выбирают из слабых оснований, таких как NaOAc, NaHCO3, Na2CO3, KHCO3, K2CO3, DIPEA, триэтиламин; более предпочтительно это NaOAc.Organic solvents for use in the reaction in step 1) preferably include dipolar aprotic solvents such as DMF, DMSO, MeCN and DMAC. More preferably, the organic solvent is DMAC. The auxiliary base is preferably selected from weak bases such as NaOAc, NaHCO3,Na2CO3, KHCO3, K2CO3, DIPEA, triethylamine; more preferably NaOAc.

Предпочтительно, в приведенной выше формуле (I) X представляет собой бром, и y равен 1 или 2; более предпочтительно y равен 1. В одном варианте осуществления в приведенной выше формуле (I) R представляет собой бензил, более предпочтительно R представляет собой C1-C6 алкил.Preferably, in the above formula (I), X is bromine and y is 1 or 2; more preferably, y is 1. In one embodiment, in the above formula (I), R is benzyl, more preferably R is C 1 -C 6 alkyl.

C1-C6 алкилы согласно изобретению включают линейную или разветвленную цепь, содержащую от 1 до 6 атомов углерода, такую как метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, трет-бутил, пентил, гексил и тому подобное. Наиболее предпочтительно в формуле (I) R представляет собой трет-бутил.C 1 -C 6 alkyls according to the invention include a straight or branched chain containing from 1 to 6 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, hexyl and the like. Most preferably, in formula (I), R is tert-butyl.

В варианте осуществления реакционная смесь стадии 1 дополнительно содержит воду.In an embodiment, the reaction mixture of stage 1 further comprises water.

В предпочтительном варианте осуществления стадия 1) способа включает реакцию 1,4,7,10-тетраазациклододекана с трет-бутилбромацетатом для получения защищенного DO3A в виде три-трет-бутилового сложного эфира, такого как моногидробромидная соль DO3A-три-трет-бутилового сложного эфира.In a preferred embodiment, step 1) of the process comprises reacting 1,4,7,10-tetraazacyclododecane with tert-butyl bromoacetate to produce protected DO3A as a tri-tert-butyl ester, such as the monohydrobromide salt of DO3A-tri-tert-butyl ester.

Предпочтительно, способ изобретения позволяет собирать DO3A-три-трет-бутиловый сложный эфир в виде гидробромидной соли непосредственно из сырьевой реакционной смеси с хорошим выходом и оптимальной чистотой, которая, соответственно, может использоваться как таковая (или удобно храниться), без необходимости дополнительных сложных и трудоемких очисток или перекристаллизаций.Preferably, the process of the invention allows the DO3A-tri-tert-butyl ester to be collected as a hydrobromide salt directly from the feed reaction mixture in good yield and optimum purity, which can accordingly be used as such (or conveniently stored), without the need for additional complex and time-consuming purifications or recrystallizations.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

В одном варианте осуществления настоящее изобретение относится к одностадийному способу получения соли DO3A-три-трет-бутилового сложного эфира формулы (IА)In one embodiment, the present invention relates to a one-step process for the preparation of DO3A tri-tert-butyl ester salt of formula (IA)

, ,

где y является целым числом от 1 до 3, предпочтительно от 1 до 2 и, более предпочтительно, равно 1, который включает в себя:where y is an integer from 1 to 3, preferably from 1 to 2, and more preferably equal to 1, which includes:

1) реакцию циклена с трет-бутилбромацетатом в органическом растворителе и в присутствии вспомогательного основания, с получением смеси;1) the reaction of cyclen with tert-butyl bromoacetate in an organic solvent and in the presence of an auxiliary base, to obtain a mixture;

2) добавление воды к смеси на стадии 1) с получением суспензии, содержащей DO3A-три-трет-бутиловый сложный эфир в виде твердой соли формулы (IА); и2) adding water to the mixture of step 1) to obtain a suspension containing DO3A-tri-tert-butyl ester as a solid salt of formula (IA); and

3) сбор и промывку соли DO3A-три-трет-бутилового сложного эфира.3) collection and washing of DO3A-tri-tert-butyl ester salt.

Стадия 1Stage 1

Стадия 1) способа включает реакцию циклена с трет-бутилбромацетатом, по существу, как схематично представлено на следующей схеме 1 синтезаStep 1) of the process involves reacting cyclen with tert-butyl bromoacetate, essentially as schematically represented in the following synthesis scheme 1

Схема 1Scheme 1

Данная стадия, как правило, включает добавление трет-бутилбромацетата к циклену в органическом растворителе и в присутствии вспомогательного основания, с получением смеси, содержащей твердую соль DO3A-три-трет-бутилового сложного эфира.This step typically involves the addition of tert-butyl bromoacetate to the cyclen in an organic solvent and in the presence of an auxiliary base to produce a mixture containing the solid DO3A tri-tert-butyl ester salt.

Например, циклен и вспомогательное основание сначала смешивают в органическом растворителе с получением смеси, в которую затем добавляют трет-бутилбромацетат.For example, cyclen and an auxiliary base are first mixed in an organic solvent to form a mixture, to which tert-butyl bromoacetate is then added.

В одном варианте осуществления трет-бутилбромацетат добавляют в смесь как таковую, без какого-либо ее предварительного разбавления.In one embodiment, tert-butyl bromoacetate is added to the mixture as is, without any prior dilution.

В предпочтительном варианте осуществления стадия 1) способа изобретения включает в себя i) получение раствора трет-бутилбромацетата в органическом растворителе, и ii) добавление полученного раствора к смеси циклена и вспомогательного основания в том же органическом растворителе. Подходящие органические растворители включают диполярные апротонные растворители, как указано выше; в предпочтительном варианте осуществления органический растворитель для использования в способе изобретения представляет собой DMAC.In a preferred embodiment, step 1) of the process of the invention comprises i) preparing a solution of tert-butyl bromoacetate in an organic solvent, and ii) adding the resulting solution to a mixture of cyclen and an auxiliary base in the same organic solvent. Suitable organic solvents include dipolar aprotic solvents as defined above; in a preferred embodiment, the organic solvent for use in the process of the invention is DMAC.

Например, трет-бутилбромацетат сначала разбавляют DMAC, например, при комнатной температуре, с получением трет-бутилбромацетатного раствора с концентрацией предпочтительно 3-7 моль/л (где л относится к DMAC), более предпочтительно 3-5 моль/л и, наиболее предпочтительно, примерно 4-5 моль/л.For example, tert-butyl bromoacetate is first diluted with DMAC, for example at room temperature, to obtain a tert-butyl bromoacetate solution having a concentration of preferably 3-7 mol/L (where L refers to DMAC), more preferably 3-5 mol/L, and most preferably about 4-5 mol/L.

Полученный раствор затем добавляют к смеси циклена и вспомогательного основания в DMAC. Предпочтительно вспомогательным основанием в смеси является слабое основание; в предпочтительном варианте осуществления это NaOAc. Чаще всего смесь представляет собой суспензию.The resulting solution is then added to a mixture of cyclen and auxiliary base in DMAC. Preferably, the auxiliary base in the mixture is a weak base; in a preferred embodiment, this is NaOAc. Most often, the mixture is a suspension.

В некоторых вариантах осуществления смесь циклена и вспомогательного основания в DMAC стадии 1) может дополнительно содержать некоторое количество воды (или разбавляющей воды).In some embodiments, the mixture of cyclen and auxiliary base in DMAC step 1) may further comprise an amount of water (or dilution water).

Если присутствует, количество разбавляющей воды составляет (по массе) 0,1-2, более предпочтительно 0,5-1,5 от количества циклена в смеси. Более предпочтительно, оно по существу равно массовому количеству циклена.If present, the amount of dilution water is (by weight) 0.1-2, more preferably 0.5-1.5 times the amount of cyclen in the mixture. More preferably, it is substantially equal to the amount of cyclen by weight.

Способ предпочтительно включает в себя приготовление суспензии циклена и NaOAc в DMAC (и необязательно воде), в которой конечная концентрация циклена составляет 0,5-1,0, предпочтительно 0,6-1,0 и, наиболее предпочтительно, 0,6-0,85 моль/л. Затем в суспензию загружают некоторое количество трет-бутилбромацетата, достаточное для обеспечения желаемого триалкилирования циклена и предотвращения нежелательного дальнейшего алкилирования.The method preferably comprises preparing a suspension of cyclen and NaOAc in DMAC (and optionally water) in which the final concentration of cyclen is 0.5-1.0, preferably 0.6-1.0, and most preferably 0.6-0.85 mol/L. The suspension is then charged with an amount of tert-butyl bromoacetate sufficient to provide the desired trialkylation of cyclen and prevent undesired further alkylation.

В одном варианте осуществления реакцию алкилирования стадии 1) проводят с использованием по существу стехиометрического соотношения циклен:трет-бутилбромацетат, равного 1:3 (моль/моль). В альтернативном варианте осуществления может быть использован избыток трет-бутилбромацетата, например, примерно 1-30%, предпочтительно 1-10%, что соответствует соотношению циклен:трет-бутилбромацетат от 1:3 до 1:4 (моль/моль). Аналогичным образом, в одном варианте осуществления используется по существу стехиометрическое соотношение между цикленом и слабым основанием NaOAc, равное 1:3, в то время как в альтернативных вариантах осуществления может использоваться избыток основания, составляющий 1-30% и предпочтительно 1-10% относительно стехиометрического количества.In one embodiment, the alkylation reaction of step 1) is carried out using a substantially stoichiometric ratio of cyclen:tert-butyl bromoacetate of 1:3 (mol/mol). In an alternative embodiment, an excess of tert-butyl bromoacetate may be used, for example about 1-30%, preferably 1-10%, which corresponds to a cyclen:tert-butyl bromoacetate ratio of 1:3 to 1:4 (mol/mol). Similarly, in one embodiment, a substantially stoichiometric ratio of cyclen to weak base NaOAc of 1:3 is used, while in alternative embodiments an excess of base of 1-30%, and preferably 1-10%, relative to the stoichiometric amount may be used.

Подходящее количество трет-бутилбромацетатного раствора предпочтительно загружают в полученную суспензию циклена и NaOAc, поддерживаемую при перемешивании и при температуре 0-25°C.A suitable amount of tert-butyl bromoacetate solution is preferably loaded into the resulting suspension of cyclen and NaOAc, maintained under stirring and at a temperature of 0-25°C.

Добавление удобно осуществлять за 1-4 ч, предпочтительно за 2-3 ч.It is convenient to add 1-4 hours before, preferably 2-3 hours before.

После добавления реакционную смесь выдерживают при перемешивании до завершения реакции алкилирования, например, в течение примерно 16-48 ч.After addition, the reaction mixture is maintained under stirring until the alkylation reaction is complete, for example, for about 16-48 hours.

В одном варианте осуществления добавление трет-бутилбромацетата и завершение реакции проводят при одной и той же температуре, например, в диапазоне 0-25°C, предпочтительно 5-15°C, более предпочтительно 10-15°C, например, примерно 12°C; затем полученную реакционную смесь нагревают до температуры (или поддерживают при) 25°С и перемешивают при этой температуре в течение примерно 2-4 ч.In one embodiment, the addition of tert-butyl bromoacetate and completion of the reaction are carried out at the same temperature, such as in the range of 0-25°C, preferably 5-15°C, more preferably 10-15°C, such as about 12°C; the resulting reaction mixture is then heated to (or maintained at) 25°C and stirred at this temperature for about 2-4 hours.

В альтернативном варианте осуществления добавление трет-бутилбромацетата осуществляют при более низкой температуре, предпочтительно 0-15°C, в то время как завершение реакции алкилирования проводят при более высокой температуре, предпочтительно 20-35°C.In an alternative embodiment, the addition of tert-butyl bromoacetate is carried out at a lower temperature, preferably 0-15°C, while completion of the alkylation reaction is carried out at a higher temperature, preferably 20-35°C.

Например, в одном варианте осуществления стадия 1) способа включает добавление раствора трет-бутилбромацетата в DMAC к суспензии циклена и NaOAc в том же растворителе (и необязательно воде) при температуре примерно 10°C, которое осуществляется за время примерно 2,5 ч, в течение которого температура реакционной смеси поддерживается на уровне 10-15°C. Затем полученную реакционную смесь выдерживают при перемешивании при данной температуре до завершения алкилирования, например, в течение 20-48 ч, предпочтительно 20-30 ч, более предпочтительно 20-25 ч. После завершения температуру реакционной смеси предпочтительно повышают до комнатной температуры (например, примерно 25°C), и смесь поддерживают при перемешивании при этой температуре в течение дополнительных 2-4 ч.For example, in one embodiment, step 1) of the process comprises adding a solution of tert-butyl bromoacetate in DMAC to a suspension of cyclen and NaOAc in the same solvent (and optionally water) at a temperature of about 10°C, which is carried out over a period of about 2.5 hours, during which the temperature of the reaction mixture is maintained at 10-15°C. The resulting reaction mixture is then maintained with stirring at this temperature until the alkylation is complete, such as for 20-48 hours, preferably 20-30 hours, more preferably 20-25 hours. After completion, the temperature of the reaction mixture is preferably raised to room temperature (e.g., about 25°C), and the mixture is maintained with stirring at this temperature for an additional 2-4 hours.

В альтернативном варианте осуществления, после добавления раствора трет-бутилбромацетата температуру полученной реакционной смеси повышают, например, до 23-35°C и смесь поддерживают при перемешивании при этой температуре до завершения алкилирования. Предпочтительно реакционную смесь оставляют при перемешивании при температуре 25-30°C на 20-30 ч, предпочтительно на 20-25 ч.In an alternative embodiment, after adding the tert-butyl bromoacetate solution, the temperature of the resulting reaction mixture is raised to, for example, 23-35°C and the mixture is maintained under stirring at this temperature until the alkylation is complete. Preferably, the reaction mixture is maintained under stirring at a temperature of 25-30°C for 20-30 hours, preferably for 20-25 hours.

В вышеуказанных условиях осуществляют селективное триалкилирование циклена с образованием DO3A-три-трет-бутилового сложного эфира, который остается в суспензии в виде твердой соли, например, в виде смеси гидробромидов, более типично в виде моногидробромида.Under the above conditions, selective trialkylation of cyclen is carried out to form DO3A-tri-tert-butyl ester, which remains in suspension as a solid salt, for example as a mixture of hydrobromides, more typically as a monohydrobromide.

Таким образом получают сырьевую смесь, обычно суспензию или взвесь, содержащую соли DO3A-три-трет-бутила (например, в виде гидробромида), соли побочных продуктов (например, NaBr) и необязательные незначительные количества непрореагировавшего основания и/или органических примесей в твердой взвешенной фазе.In this way, a feed mixture is obtained, usually a suspension or slurry, containing DO3A-tri-tert-butyl salts (e.g. in the form of hydrobromide), by-product salts (e.g. NaBr) and optional minor amounts of unreacted base and/or organic impurities in a solid suspended phase.

Стадия 2Stage 2

Стадию 2) удобно осуществлять путем добавления воды (также обозначаемой здесь как «вода обработки») к сырьевой суспензии, полученной на стадии 1).Step 2) is conveniently carried out by adding water (also referred to herein as “processing water”) to the raw material slurry obtained in step 1).

Заявитель неожиданно обнаружил, что подходящее добавление воды к суспензии, собранной на стадии 1) способа, позволяет солюбилизировать побочные продукты и непрореагировавшие компоненты, при этом соль (гидробромид) DO3A-три-трет-бутилового сложного эфира остается, по существу, единственным оставшимся твердым веществом в полученной сырьевой суспензии, которое затем может быть собрано.The Applicant has surprisingly found that suitable addition of water to the slurry collected in step 1) of the process allows the by-products and unreacted components to be solubilised, leaving the DO3A tri-tert-butyl ester salt (hydrobromide) as essentially the only remaining solid in the resulting feed slurry, which can then be collected.

Количество воды (по массе), которое должно быть добавлено к сырьевой смеси, собранной на стадии 1), может быть соответствующим образом определено, например, относительно количества циклена (по массе), подвергаемого реакции алкилирования.The amount of water (by weight) to be added to the raw material mixture collected in step 1) can be suitably determined, for example, relative to the amount of cyclen (by weight) subjected to the alkylation reaction.

Подходящее количество воды обработки (по массе) может, например, быть в десять раз или меньше по отношению к количеству исходного циклена, подвергаемого реакции алкилирования. Такое количество воды обработки обычно не зависит от присутствия необязательных количеств воды в исходной реакционной смеси, содержащей циклен и вспомогательное основание в DMAC (эти необязательные количества, тем не менее, не более чем в 2 раза превышают количество циклена).A suitable amount of process water (by weight) may, for example, be ten times or less relative to the amount of starting cyclen subjected to the alkylation reaction. Such an amount of process water is generally independent of the presence of optional amounts of water in the initial reaction mixture containing the cyclen and the auxiliary base in DMAC (these optional amounts, however, are not more than 2 times the amount of cyclen).

В предпочтительном варианте осуществления стадию 2) способа осуществляют путем разбавления сырьевой суспензии, полученной на стадии 1), количеством воды обработки, которое предпочтительно более чем в два раза (например, примерно в 2,5 раза) превышает количество циклена (мас./мас.), подвергающегося реакции алкилирования. Предпочтительно количество воды по массе в 3-10 раз, более предпочтительно 3-8 раз, наиболее предпочтительно 3-6 раз, особенно предпочтительно 4-6 раз, например, примерно в 4, 5 или 6 раз больше количества циклена (мас./мас.) в условиях реакции.In a preferred embodiment, step 2) of the process is carried out by diluting the feed slurry obtained in step 1) with an amount of process water that is preferably more than twice (e.g. about 2.5 times) the amount of cyclen (w/w) subjected to the alkylation reaction. Preferably, the amount of water by weight is 3-10 times, more preferably 3-8 times, most preferably 3-6 times, particularly preferably 4-6 times, e.g. about 4, 5 or 6 times the amount of cyclen (w/w) under the reaction conditions.

В самом деле, как подтверждено экспериментальными результатами, разбавление сырьевой суспензии, полученной на стадии 1), количеством воды более чем в 2 раза, например, в 2,5-8 раз, предпочтительно в 3-8 раз большим количества (по массе) соответствующего исходного циклена (подвергаемого триалкилированию) позволяет солюбилизировать большинство нежелательных солей/примесей в суспензии, исключая при этом потери целевого продукта, что приводит к получению целевого продукта с хорошим выходом и чистотой.Indeed, as confirmed by experimental results, dilution of the feedstock suspension obtained in step 1) with more than 2 times, for example 2.5-8 times, preferably 3-8 times the amount (by weight) of water of the corresponding starting cyclen (subjected to trialkylation) allows solubilization of most of the undesirable salts/impurities in the suspension, thereby eliminating the loss of the target product, which leads to obtaining the target product in good yield and purity.

Разбавление обычно проводят очищенной водой, такой как Milli-Q, или водой, очищенной, например, обратным осмосом, имеющей температуру 15-20°C.Dilution is usually carried out with purified water, such as Milli-Q, or water purified, for example, by reverse osmosis, having a temperature of 15-20°C.

Предпочтительно разбавление проводят при температуре 20-25°C, более предпочтительно примерно 20°C, и за время примерно 0,5-1 ч, более предпочтительно за примерно 0,5 ч.Preferably, the dilution is carried out at a temperature of 20-25°C, more preferably about 20°C, and for a time of about 0.5-1 hour, more preferably about 0.5 hour.

В особенно предпочтительном варианте осуществления стадия 2) способа включает разбавление суспензии, собранной на стадии 1), количеством очищенной воды, как указано выше, предпочтительно в 3-8 раз, более предпочтительно в 3-6 раз и наиболее предпочтительно в 4-6 раз большим количества (по массе) исходного циклена, в течение примерно 0,5 ч и при температуре 20-25°С, и затем выдерживание сырьевой смеси при перемешивании при температуре примерно 20°С в течение 0,5-3 ч, предпочтительно примерно 2 ч.In a particularly preferred embodiment, step 2) of the process comprises diluting the suspension collected in step 1) with an amount of purified water as indicated above, preferably 3-8 times, more preferably 3-6 times and most preferably 4-6 times the amount (by weight) of the starting cyclen, for about 0.5 h and at a temperature of 20-25°C, and then maintaining the raw mixture with stirring at a temperature of about 20°C for 0.5-3 h, preferably about 2 h.

Таким образом получают суспензию, в которой твердая фаза по существу состоит из гидробромидной соли DO3A-три-трет-бутилового сложного эфира и, необязательно, незначительных остаточных количеств нежелательных солей реакции. Общее количество воды в суспензии (т.е. включая воду, добавленную на стадии 2) и необязательную воду со стадии 1)) по меньшей мере в 2,5 раза, более предпочтительно по меньшей мере в 3 раза и еще более предпочтительно по меньшей мере в 4 раза больше количества циклена, добавленного на стадии 1) (масс./масс.), до 10 раз, предпочтительно до 8 раз больше количества циклена.In this way a suspension is obtained in which the solid phase essentially consists of the hydrobromide salt of DO3A-tri-tert-butyl ester and, optionally, minor residual amounts of undesired reaction salts. The total amount of water in the suspension (i.e. including the water added in step 2) and the optional water from step 1)) is at least 2.5 times, more preferably at least 3 times and even more preferably at least 4 times the amount of cyclen added in step 1) (w/w), up to 10 times, preferably up to 8 times the amount of cyclen.

Стадия 3Stage 3

Стадия 3) способа включает сбор и последующую промывку твердого продукта, присутствующего в суспензии, полученной в результате стадии 2). Твердое вещество может быть удобно собрано с использованием процедур, известных специалисту в данной области.Step 3) of the method comprises collecting and subsequently washing the solid product present in the suspension obtained as a result of step 2). The solid can be conveniently collected using procedures known to a person skilled in the art.

В одном варианте осуществления твердое вещество собирают фильтрованием сырьевой суспензии.In one embodiment, the solid is collected by filtering the feed slurry.

В альтернативном варианте осуществления, который особенно предпочтителен при работе в промышленном масштабе, суспензию, полученную на стадии 2) процесса, подвергают центрифугированию, позволяющему удалить в жидкой фазе остаточные количества DMAC, воды, солюбилизированных солей реакции и необязательных жидких примесей, для получения влажного твердого вещества, содержащего сырьевой продукт в виде твердой соли, которую затем собирают.In an alternative embodiment, which is particularly preferred when operating on an industrial scale, the suspension obtained in step 2) of the process is centrifuged to remove residual amounts of DMAC, water, solubilized reaction salts and optional liquid impurities in the liquid phase to obtain a wet solid containing the raw material as a solid salt, which is then collected.

Центрифугирование обычно проводят на высокой скорости (например, 1800-2500 об/мин).Centrifugation is usually performed at high speed (e.g. 1800-2500 rpm).

Собранный осадок, содержащий сырьевой продукт, затем промывают.The collected sediment containing the raw product is then washed.

Предпочтительно собранный сырьевой продукт промывают водой (или «промывочной водой»).Preferably, the collected raw material is washed with water (or "wash water").

В одном предпочтительном варианте осуществления собранное влажное твердое вещество, содержащее сырьевой продукт, промывают количеством воды, которое по массе в 4-20 раз превышает массу циклена, подвергаемого реакции.In one preferred embodiment, the collected wet solid containing the raw material is washed with an amount of water that is 4 to 20 times the weight of the cyclen being reacted.

В этом отношении соответствующее количество воды, позволяющее осуществлять растворение и, соответственно, удаление необязательных остаточных солей/примесей, предпочтительно определяется со ссылкой на количество воды, добавленной к сырьевой суспензии на стадии 2) способа.In this regard, the appropriate amount of water to allow dissolution and, accordingly, removal of unnecessary residual salts/impurities is preferably determined with reference to the amount of water added to the raw material suspension in step 2) of the process.

Действительно, специалисту в данной области ясно, что меньшие разбавления сырьевой смеси на стадии 2) предпочтительно связаны с промывкой сырьевого продукта со стадии 3) более высокими количествами воды. И наоборот, разбавления сырьевой смеси с использованием большего количества воды позволяют использовать меньшее количество промывочной воды.Indeed, it is clear to a person skilled in the art that smaller dilutions of the raw mixture in step 2) are preferably associated with washing the raw product from step 3) with higher amounts of water. Conversely, dilutions of the raw mixture using a larger amount of water allow the use of a smaller amount of washing water.

Например, как подтверждается результатами экспериментов, когда сырьевую суспензию, полученную на стадии 1) способа, разбавляют количеством воды обработки, примерно в 8 раз (масс./масс.) превышающим количество (по массе) исходного циклена, сырьевой продукт, собранный на стадии 3), может быть надлежащим образом дважды промыт количеством промывочной воды, которое в каждом случае по массе в 2-8 раз или, более предпочтительно, в 2-4 раз больше количества по массе циклена, с получением при этом продукта с оптимальной чистотой.For example, as confirmed by the experimental results, when the raw material suspension obtained in step 1) of the method is diluted with an amount of processing water approximately 8 times (w/w) greater than the amount (by weight) of the starting cyclen, the raw material product collected in step 3) can be suitably washed twice with an amount of washing water each time 2 to 8 times by weight, or more preferably 2 to 4 times by weight, greater than the amount by weight of the cyclen, thereby obtaining a product with optimum purity.

Когда, вместо этого, сырьевую суспензию разбавляют меньшими количествами воды обработки, например, примерно в 3-4 раза превышающими количество циклена по массе, собранный сырьевой продукт предпочтительно дважды промывают более высоким количеством воды, каждое из которых, например, в 4-10 раз или, что более предпочтительно, 4-8 раз больше массы исходного циклена.When, instead, the raw material suspension is diluted with smaller amounts of processing water, for example, about 3-4 times the amount of cyclen by weight, the collected raw material is preferably washed twice with higher amounts of water, each of which is, for example, 4-10 times or, more preferably, 4-8 times the weight of the original cyclen.

В предпочтительном варианте осуществления сырьевую суспензию, полученную на стадии 1) способа, разбавляют количеством воды, которое примерно в 4 раза превышает количество (по массе) циклена, с получением неочищенного продукта, который затем дважды промывают, каждый раз количеством воды, примерно в 4 раза превышающим количество (по массе) циклена, что соответствует, в данном случае, соотношению органический растворитель:общее количество воды примерно 1:1-1:1,1 (масс./масс.).In a preferred embodiment, the raw material suspension obtained in step 1) of the process is diluted with an amount of water that is approximately 4 times the amount (by weight) of cyclen, to obtain a crude product, which is then washed twice, each time with an amount of water that is approximately 4 times the amount (by weight) of cyclen, which corresponds, in this case, to an organic solvent:total water ratio of approximately 1:1-1:1.1 (w/w).

После промывки продукт собирают, например, путем фильтрования или центрифугирования твердого вещества, и затем влажный продукт сушат, например, при температуре выше комнатной температуры (КТ) и/или при пониженном давлении.After washing, the product is collected, for example by filtration or centrifugation of the solid, and the wet product is then dried, for example at a temperature above room temperature (RT) and/or under reduced pressure.

В одном предпочтительном варианте осуществления продукт сушат при температуре 35-40°C и пониженном давлении (например, 5-25 мбар (0,5-2,5 кПа) в течение 20-25 ч, с получением DO3A-три-трет-бутилового сложного эфира в виде моногидробромидной соли с выходом 73-83%.In one preferred embodiment, the product is dried at 35-40°C and reduced pressure (e.g. 5-25 mbar (0.5-2.5 kPa)) for 20-25 h to obtain DO3A-tri-tert-butyl ester as a monohydrobromide salt in 73-83% yield.

В то время как вышеприведенное описание относится, в частности, к получению гидробромидной соли DO3A-три-трет-бутилового сложного эфира, т.е. соединения формулы (I), где X представляет собой анион брома, и R является трет-бутилом, специалисту, однако, известно, что раскрытый способ может быть аналогичным образом реализован для получения соединений формулы (I)While the above description relates in particular to the preparation of the hydrobromide salt of DO3A-tri-tert-butyl ester, i.e. the compound of formula (I) wherein X is a bromine anion and R is tert-butyl, it is, however, known to the skilled person that the disclosed process can be similarly carried out to prepare compounds of formula (I)

, ,

где X представляет собой анион хлора, фтора или йода; y равно 2 или 3, и R представляет собой бензил или, предпочтительно, C1-C6 алкил, отличный от трет-бутила.where X is a chlorine, fluorine or iodine anion; y is 2 or 3, and R is benzyl or, preferably, C 1 -C 6 alkyl other than tert-butyl.

Применение способа изобретения эффективно позволяет значительно сократить как время реакции, так и время обработки.The use of the method of the invention effectively allows for a significant reduction in both the reaction time and the processing time.

Например, способ изобретения позволяет получать целевой продукт с выходом примерно 83% или даже выше при работе в промышленных масштабах, при времени реакции примерно 24 ч, что значительно ниже времени реакции, требуемого в известных процедурах.For example, the method of the invention allows obtaining the target product in a yield of about 83% or even higher when operating on an industrial scale, with a reaction time of about 24 hours, which is significantly lower than the reaction time required in known procedures.

Более конкретно, предлагаемый способ позволяет получить DO3A-три-трет-бутиловый сложный эфир в виде гидробромидной соли с указанным выше выходом и чистотой по меньшей мере 95%, предпочтительно по меньшей мере 97%, более предпочтительно по меньшей мере 98%, наиболее предпочтительно по меньшей мере 99%, например, до 99,5% непосредственно из сырьевой реакционной смеси (с помощью реакции 1,4,7,10-тетраазациклододекана с трет-бутилбромацетатом в органическом растворителе, таком как DMAC, и в присутствии слабого основания, такого как NaOAc), путем простого разбавления сырьевой смеси водой, сбора и промывки водой твердой гидробромидной соли. Соответственно, собранный продукт может быть эффективно использован как есть, не требуя какой-либо дополнительной дорогостоящей и/или занимающей много времени дополнительной стадии очистки или повторного осаждения или перекристаллизации, что делает способ особенно выгодным для производства в больших масштабах, например, в промышленном производстве.More particularly, the proposed process allows to obtain DO3A-tri-tert-butyl ester as a hydrobromide salt in the above yield and in a purity of at least 95%, preferably at least 97%, more preferably at least 98%, most preferably at least 99%, such as up to 99.5% directly from the feed reaction mixture (by reacting 1,4,7,10-tetraazacyclododecane with tert-butyl bromoacetate in an organic solvent such as DMAC and in the presence of a weak base such as NaOAc), by simply diluting the feed mixture with water, collecting and washing the solid hydrobromide salt with water. Accordingly, the collected product can be effectively used as is, without requiring any additional expensive and/or time-consuming additional purification step or reprecipitation or recrystallization, which makes the process particularly advantageous for large-scale production, such as in industrial production.

Чистота собранного гидробромида может быть определена различными аналитическими способами, например, включая ЯМР в сравнении со стандартом, подтверждающего структуру и анализ собранного соединения, ВЭЖХ для определения чистоты, и путем титрования для определения необязательного присутствия остаточного NaBr.The purity of the collected hydrobromide can be determined by various analytical methods, including, for example, NMR against a standard to confirm the structure and analysis of the collected compound, HPLC to determine purity, and by titration to determine the optional presence of residual NaBr.

В другом аспекте, изобретение относится к новому способу получения макроциклического хелатирующего лиганда формулы (II)In another aspect, the invention relates to a new method for preparing a macrocyclic chelating ligand of formula (II)

, ,

в которой R1 и R2 оба представляют собой -СН2ОН, или R1 представляет собой Н, и R2 представляет собой -СН3, или его хелатного комплекса с ионом парамагнитного металла, выбранным из группы, состоящей из Fe2+, Fe3+, Cu2+, Cr3+, Gd3+, Eu3+, Dy3+, La3+, Yb3+ или Mn2+, или ионом щелочноземельного металла, или его соли, при этом указанный способ включает в себя:in which R 1 and R 2 are both -CH 2 OH, or R 1 is H and R 2 is -CH 3 , or a chelate complex thereof with a paramagnetic metal ion selected from the group consisting of Fe 2+ , Fe 3+ , Cu 2+ , Cr 3+ , Gd 3+ , Eu 3+ , Dy 3+ , La 3+ , Yb 3+ or Mn 2+ , or an alkaline earth metal ion, or a salt thereof, wherein said method comprises:

а) получение гидробромидной соли DO3A-три-трет-бутилового сложного эфира в соответствии со способом синтеза, описанным выше;a) obtaining the hydrobromide salt of DO3A-tri-tert-butyl ester in accordance with the synthesis method described above;

b) превращение полученной гидробромидной соли в желаемый лиганд формулы (II); и,b) converting the resulting hydrobromide salt into the desired ligand of formula (II); and,

с) если применимо, комплексообразование полученного лиганда с ионом металла и выделение комплексного соединения.c) if applicable, complexing the resulting ligand with a metal ion and isolating the complex compound.

Предпочтительно ион парамагнитного металла представляет собой Gd3+, и ион щелочноземельного металла представляет собой Ca2+, и полученный хелатный комплекс представляет собой гадобутрол, гадотеридол или кальтеридол.Preferably, the paramagnetic metal ion is Gd3 + and the alkaline earth metal ion is Ca2 + and the resulting chelate complex is gadobutrol, gadoteridol or calteridol.

Более предпочтительно ион металла представляет собой Gd3+, и полученный хелатный комплекс представляет собой гадотеридол или гадобутрол формулыMore preferably, the metal ion is Gd 3+ , and the resulting chelate complex is gadoteridol or gadobutrol of the formula

, . , .

Более конкретно, в дополнительном аспекте изобретение относится к новому способу синтетического получения гадотеридола или гадобутрола, который включает:More specifically, in a further aspect, the invention relates to a novel process for the synthetic preparation of gadoteridol or gadobutrol, which comprises:

a) получение DO3A-три-трет-бутилового сложного эфира в виде гидробромидной соли согласно способу настоящего изобретения;a) obtaining DO3A-tri-tert-butyl ester in the form of a hydrobromide salt according to the process of the present invention;

b) превращение полученной гидробромидной соли в желаемый лиганд формулы (II); иb) converting the resulting hydrobromide salt into the desired ligand of formula (II); and

c) комплексообразование полученного лиганда с ионом металла Gd3+ и выделение соответствующего комплекса гадотеридола или гадобутрола.c) complex formation of the obtained ligand with the metal ion Gd 3+ and isolation of the corresponding complex of gadoteridol or gadobutrol.

В указанном выше способе стадия а), включающая получение DO3A-три-трет-бутилового сложного эфира в виде гидробромидной соли, осуществляется с помощью способа получения настоящего изобретения, как подробно описано выше, в то время как стадии b) и c), включающие в себя условия эксперимента и их дополнительные варианты, выполняются в соответствии с процедурой, известной в данной области.In the above process, step a), comprising obtaining DO3A-tri-tert-butyl ester as a hydrobromide salt, is carried out using the preparation process of the present invention as described in detail above, while steps b) and c), comprising the experimental conditions and further variations thereof, are carried out in accordance with a procedure known in the art.

Например, стадия b) может включать i) нейтрализацию собранной гидробромидной соли и ее депротектирование с получением лиганда DO3A, в котором карбоксильные группы находятся в незащищенной, кислотной форме; и ii) алкилирование DO3A для получения целевого лиганда в кислотной форме.For example, step b) may comprise i) neutralizing the collected hydrobromide salt and deprotecting it to obtain the DO3A ligand in which the carboxyl groups are in the unprotected, acidic form; and ii) alkylating DO3A to obtain the target ligand in the acidic form.

Нейтрализацию и удаление защитных групп из гидробромидной соли, собранной на стадии а), можно проводить в соответствии с известными методами, например, путем гидролиза в присутствии основания, или путем обработки трифторуксусной кислотой. Затем может быть выполнено алкилирование полученного DO3A, например, с использованием подходящего эпоксида, как описано, например, в EP 0988294, с получением желаемой 10-(2-гидроксипропил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триуксусной кислоты (HPDO3A) или лиганда [10-[2,3-дигидрокси-1-(гидроксиметил)пропил]-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триуксусной кислоты (DO3A бутилтриол).The neutralization and removal of the protecting groups from the hydrobromide salt collected in step a) can be carried out according to known methods, for example by hydrolysis in the presence of a base, or by treatment with trifluoroacetic acid. Alkylation of the resulting DO3A can then be carried out, for example using a suitable epoxide, as described for example in EP 0 988 294, to obtain the desired 10-(2-hydroxypropyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7-triacetic acid (HPDO3A) or the ligand [10-[2,3-dihydroxy-1-(hydroxymethyl)propyl]-1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7-triacetic acid (DO3A butyltriol).

В качестве альтернативы, лиганд формулы (II) может быть получен путем алкилирования в присутствии основания гидробромидной соли, собранной на стадии а), или из DO3A-три-трет-бутилового сложного эфира, собранного после нейтрализации соли, проводимой на отдельной стадии. Реакцию алкилирования можно проводить по традиционной методике, например, включая реакцию сложного эфира с необязательно защищенной алкилирующей группой или с эпоксидом, например, как схематически показано на следующей схеме 1Alternatively, the ligand of formula (II) can be prepared by alkylation in the presence of a base of the hydrobromide salt collected in step a) or from DO3A-tri-tert-butyl ester collected after neutralization of the salt carried out in a separate step. The alkylation reaction can be carried out by a conventional procedure, for example, involving the reaction of the ester with an optionally protected alkylating group or with an epoxide, for example, as schematically shown in the following scheme 1

Схема 1Scheme 1

Полученный алкилированный сложный эфир затем депротектируют в соответствии с традиционными методиками, например, с использованием трифторуксусной кислоты для получения соответствующего депротектированного лиганда.The resulting alkylated ester is then deprotected according to conventional techniques, for example using trifluoroacetic acid to obtain the corresponding deprotected ligand.

Стадия c) способа, включающая комплексообразование с гадолинием лиганда, полученного на стадии b), может быть выполнена, например, путем стехиометрического добавления подходящего производного Gd(III), в частности, соли или оксида Gd(III), к раствору лиганда, например, путем обработки в соответствии с хорошо известными экспериментальными способами, например, как описано в ЕР 230893.Step c) of the process comprising complexing with gadolinium the ligand obtained in step b) can be carried out, for example, by stoichiometrically adding a suitable Gd(III) derivative, in particular a Gd(III) salt or oxide, to a solution of the ligand, for example by treatment according to well-known experimental methods, for example as described in EP 230893.

В еще одном варианте осуществления изобретение относится к новому способу, в котором гидробромидная соль DO3A-три-трет-бутилового сложного эфира, полученная в соответствии со способом изобретения, используется в качестве исходного материала для приготовления соединений, описанных в WO 2017/098038, WO 2017/098044 или в WO 2018/108780.In another embodiment, the invention relates to a new process in which the DO3A-tri-tert-butyl ester hydrobromide salt obtained according to the process of the invention is used as a starting material for the preparation of compounds described in WO 2017/098038, WO 2017/098044 or in WO 2018/108780.

Все исходные материалы, включая растворители, и вспомогательные реагенты, такие как NaOAc или другие основания, используемые в способе изобретения, являются коммерчески доступными.All starting materials, including solvents, and auxiliary reagents such as NaOAc or other bases used in the process of the invention are commercially available.

Дополнительные подробности о способе изобретения далее сообщаются в следующем ниже экспериментальном разделе, представляющем собой общую ссылку на рабочие условия, применяемые в способе по изобретению.Further details of the inventive method are further provided in the following experimental section, which provides a general reference to the operating conditions employed in the inventive method.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬEXPERIMENTAL PART

Сокращения и определения терминовAbbreviations and definitions of terms

DO3A:DO3A: 1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триуксусная кислота1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7-triacetic acid DO3A три-трет-бутиловый сложный эфир:DO3A tri-tert-butyl ester: 1,4,7-трис(1,1-диметилэтиловый) сложный эфир 1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триуксусной кислоты1,4,7-tris(1,1-dimethylethyl) ester of 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7-triacetic acid DO3A три-трет-бутиловый сложный эфир-(HBr)y:DO3A tri-tert-butyl ester-(HBr) y : гидробромидная соль 1,4,7-трис(1,1-диметилэтилового) сложного эфира 1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триуксусной кислотыhydrobromide salt of 1,4,7-tris(1,1-dimethylethyl) ester of 1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7-triacetic acid Циклен:Cyclene: 1,4,7,10-тетраазациклододекан1,4,7,10-tetraazacyclododecane HPDO3A:HPDO3A: 10-(2-гидроксипропил)-1,4,7,10-тетраазациклододекан-1,4,7-триуксусная кислота10-(2-hydroxypropyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7-triacetic acid ЯМР:NMR: ядерный магнитный резонансnuclear magnetic resonance МРВ:MRV: магнитно-резонансная визуализацияmagnetic resonance imaging NaOAc:NaOAc: ацетат натрияsodium acetate DMAC:DMAC: N, N-диметилацетамидN,N-dimethylacetamide DMF:DMF: N, N-диметилформамидN,N-dimethylformamide DMSODMSO диметилсульфоксидdimethyl sulfoxide MeCNMeCN ацетонитрилacetonitrile CHCl3 CHCl3 хлороформchloroform NaHCO3 NaHCO3 гидрокарбонат натрияsodium bicarbonate Na2CO3 Na2CO3 карбонат натрияsodium carbonate KHCO3 KHCO3 гидрокарбонат калияpotassium bicarbonate K2CO3 K2CO3 карбонат калияpotassium carbonate DIPEADIPEA N, N-диизопропилэтиламинN,N-diisopropylethylamine об/минrpm число оборотов в минутуnumber of revolutions per minute

Анализ ВЭЖХ для определения DO3A-три-трет-бутил-HBrHPLC Analysis for Determination of DO3A-Tri-tert-Butyl-HBr

Общая методикаGeneral methodology

ВЭЖХ-характеристика собранной гидробромидной соли DO3A-три-трет-бутилового сложного эфираHPLC characterization of collected DO3A-tri-tert-butyl ester hydrobromide salt

ВЭЖХ-характеристику гидробромидной соли DO3A-три-трет-бутилового сложного эфира, полученной с помощью способа по изобретению, проводили с помощью системы жидкостной хроматографии Agilent 1100. Экспериментальная настройка измерений ВЭЖХ приведена ниже.HPLC characterization of the DO3A-tri-tert-butyl ester hydrobromide salt obtained by the method of the invention was performed using an Agilent 1100 liquid chromatography system. The experimental setup of the HPLC measurements is given below.

Аналитические условияAnalytical conditions

Система ВЭЖХ:HPLC system: ВЭЖХ, оснащенная системой подачи растворителя, автосамплером, колоночным термостатом, дегазатором и диодно-матричным детектором или детектором с переменной длиной волны (или эквивалентом).HPLC equipped with a solvent delivery system, autosampler, column thermostat, degasser and diode array or variable wavelength detector (or equivalent). Неподвижная фаза:Stationary phase: Zorbax Eclipse XDB-C8, 5 мкм, 150×4,6 ммZorbax Eclipse XDB-C8, 5 µm, 150×4.6 mm Температура колонки:Column temperature: 45°C45°C Подвижная фаза:Mobile phase: А: 0,01 M K2HPO4, 0,017 M H3PO4 A: 0.01 MK 2 HPO 4 , 0.017 MH 3 PO 4 B: АцетонитрилB: Acetonitrile Градиент элюированияElution gradient Время (мин)Time (min) % В% IN 00 55 3030 8080 3535 8080 3838 55 4545 55 ПотокFlow 1 мл/мин1 ml/min ТемператураTemperature 45°С45°C ДетектированиеDetection УФ, 210 нм, Bw=8 нм; Стандарт 360 нм, Bw=100 нмUV, 210 nm, Bw=8 nm; Standard 360 nm, Bw=100 nm Вводимый объемVolume injected 10 мкл10 µl Время остановкиStop time 35 мин35 min Пик сравненияPeak of comparison DO3A 3tBuDO3A 3tBu Время удерживанияRetention time

Анализ для определения бромидов в DO3A-три-трет-бутил-HBr.Analysis for the determination of bromides in DO3A-tri-tert-butyl-HBr.

Общая методикаGeneral methodology

Определение содержания бромид-ионов в собранных DO3A три-т-бутил-HBr осуществляли потенциометрическим титрованием с использованием 0,1 н. раствора нитрата серебра с комбинированным Ag/AgCl электродом по известным методикам.The content of bromide ions in the collected DO3A tri-t-butyl-HBr was determined by potentiometric titration using a 0.1 N silver nitrate solution with a combined Ag/AgCl electrode according to known methods.

Пример 1: синтез моногидробромидной соли DO3A-три-трет-бутилового сложного эфира: Вода обработки 4× и промывочная вода 2(4×) (масс./масс.) относительно исходного цикленаExample 1: Synthesis of DO3A-tri-tert-butyl ester monohydrobromide salt: Process water 4× and wash water 2(4×) (w/w) relative to starting cyclen

Синтез осуществляли по следующей схеме синтезаThe synthesis was carried out according to the following synthesis scheme

В суспензию коммерчески доступного 1,4,7,10-тетраазациклододекана (15,1 кг; 87,65 моль; конц.= 0,83 моль/л DMAC) и ацетата натрия (22,65 кг; 276,11 моль) в DMAC (99 кг; 105,3 л) добавляли раствор трет-бутилбромацетата (53,87 кг; 276,11 моль; конц.=4,88 моль/л DMAC) в DMAC (53,23 кг; 56,63 л) при 10°С в течение 2,5 ч. Затем температуру повышали до 25°C и смесь перемешивали в течение 24 ч. Затем через 0,5 ч добавляли воду (60,0 кг; 4:1 масс./масс. относительно исходного циклена). Через 2 ч смесь центрифугировали, и собранный осадок промывали водой (2× 60,0 кг=2× 4:1 масс./масс. относительно исходного циклена). Влажное твердое вещество высушивали под вакуумом, получая 38,43 кг желаемой гидробромидной соли в виде белого порошка.To a suspension of commercially available 1,4,7,10-tetraazacyclododecane (15.1 kg; 87.65 mol; conc. = 0.83 mol/L DMAC) and sodium acetate (22.65 kg; 276.11 mol) in DMAC (99 kg; 105.3 L) was added a solution of tert-butyl bromoacetate (53.87 kg; 276.11 mol; conc. = 4.88 mol/L DMAC) in DMAC (53.23 kg; 56.63 L) at 10 °C over 2.5 h. Then, the temperature was raised to 25 °C and the mixture was stirred for 24 h. Then, after 0.5 h, water (60.0 kg; 4:1 w/w relative to the starting cyclen) was added. After 2 h, the mixture was centrifuged and the collected precipitate was washed with water (2 x 60.0 kg = 2 x 4:1 w/w relative to the starting cyclen). The wet solid was dried under vacuum to give 38.43 kg of the desired hydrobromide salt as a white powder.

Выход: 73,5%.Yield: 73.5%.

Титульное соединение по ВЭЖХ: (относительно стандарта) составляет 100%Title compound by HPLC: (relative to standard) is 100%

Титульное соединение по ЯМР: (относительно стандарта) составляет 99,86%.The title compound by NMR: (relative to the standard) is 99.86%.

Анализ брома: 100,7%Bromine Analysis: 100.7%

Пример 2: синтез гидробромидной соли DO3A-три-трет-бутилового сложного эфираExample 2: Synthesis of DO3A-tri-tert-butyl ester hydrobromide salt

Вода обработки 4× и промывочная вода 5,3× + 4× (масс./масс.) относительно исходного цикленаTreatment water 4× and wash water 5.3× + 4× (w/w) relative to the initial cyclen

Циклен (9 кг; 52,24 моль; 0,83 моль/л DMAC) и ацетат натрия (13,5 кг; 164,57 моль) в DMAC (59,3 кг; 63,1 л) загружали в реактор. Полученную суспензию выдерживали при перемешивании в течение 30 мин при температуре 25°C. Затем суспензию охлаждали при 10°C и добавляли раствор трет-бутилбромацетата (32,1 кг; 164,57 моль; 4,85 моль/л DMAC) в DMAC (31,9 кг; 33,9 л) в течение 3 ч. Трубку промывали DMAC (2,15 кг; 2,29 л), который затем добавляли в реакционную смесь. Затем температуру повышали до 25°C и смесь перемешивали в течение 24 ч. Затем через 0,5 ч добавляли воду (36,1 кг; 4:1 масс./масс. относительно исходного циклена) и через 2 ч смесь центрифугировали, и осадок промывали водой (47,4 кг +36,5 кг).Влажное твердое вещество высушивали под вакуумом, получая 22,70 кг гидробромидной соли.Cyclene (9 kg, 52.24 mol, 0.83 mol/L DMAC) and sodium acetate (13.5 kg, 164.57 mol) in DMAC (59.3 kg, 63.1 L) were charged into the reactor. The resulting suspension was kept under stirring for 30 min at 25 °C. Then the suspension was cooled at 10 °C and a solution of tert-butyl bromoacetate (32.1 kg, 164.57 mol, 4.85 mol/L DMAC) in DMAC (31.9 kg, 33.9 L) was added over 3 h. The tube was flushed with DMAC (2.15 kg, 2.29 L), which was then added to the reaction mixture. The temperature was then raised to 25°C and the mixture was stirred for 24 h. Water (36.1 kg; 4:1 w/w relative to the starting cyclen) was then added after 0.5 h and after 2 h the mixture was centrifuged and the precipitate was washed with water (47.4 kg + 36.5 kg). The wet solid was dried under vacuum to yield 22.70 kg of the hydrobromide salt.

Выход: 72,8%.Yield: 72.8%.

Титульное соединение по ВЭЖХ: (относительно стандарта) составляет 100%Title compound by HPLC: (relative to standard) is 100%

Титульное соединение по ЯМР: (относительно стандарта) составляет 99,86%.The title compound by NMR: (relative to the standard) is 99.86%.

Анализ брома: 100,6%Bromine Analysis: 100.6%

Пример 3: синтез гидробромидной соли DO3A-три-трет-бутилового сложного эфираExample 3: Synthesis of DO3A-tri-tert-butyl ester hydrobromide salt

Вода обработки 4× и промывочная вода 2(4×) (масс./масс.) относительно исходного цикленаTreatment water 4× and wash water 2(4×) (w/w) relative to the initial cyclen

Циклен (9 кг; 52,24 моль; 0,83 моль/л DMAC) и ацетат натрия (13,5 кг; 164,57 моль) в DMAC (59,15 кг; 62,93 л) загружали в реактор. Полученную суспензию выдерживали при перемешивании в течение 30 мин при температуре 25°C. Затем суспензию охлаждали при 10°C и добавляли раствор трет-бутилбромацетата (32,14 кг; 164,74 моль; 4,86 моль/л DMAC) в DMAC (31,85 кг; 33,88 л) в течение 3 ч. Трубку промывали DMAC (2,15 кг; 2,29 л), который затем добавляли в реакционную смесь. Затем температуру повышали до 25°C и смесь перемешивали в течение 24 ч. Затем через 0,5 ч добавляли воду (36 кг) и через 2 ч смесь центрифугировали, и осадок промывали водой (36,7 кг+36,8 кг). Влажное твердое вещество высушивали под вакуумом, получая 24,16 кг гидробромидной соли.Cyclene (9 kg, 52.24 mol, 0.83 mol/L DMAC) and sodium acetate (13.5 kg, 164.57 mol) in DMAC (59.15 kg, 62.93 L) were charged into the reactor. The resulting suspension was kept under stirring for 30 min at 25 °C. Then the suspension was cooled at 10 °C and a solution of tert-butyl bromoacetate (32.14 kg, 164.74 mol, 4.86 mol/L DMAC) in DMAC (31.85 kg, 33.88 L) was added over 3 h. The tube was flushed with DMAC (2.15 kg, 2.29 L), which was then added to the reaction mixture. The temperature was then raised to 25°C and the mixture was stirred for 24 h. Water (36 kg) was then added after 0.5 h and after 2 h the mixture was centrifuged and the precipitate was washed with water (36.7 kg + 36.8 kg). The wet solid was dried under vacuum to give 24.16 kg of the hydrobromide salt.

Выход: 76,7%Output: 76.7%

Титульное соединение по ВЭЖХ: (относительно стандарта) составляет 100%Title compound by HPLC: (relative to standard) is 100%

Титульное соединение по ЯМР: (относительно стандарта) составляет 98,84%.The title compound by NMR: (relative to the standard) is 98.84%.

Анализ брома: 99,9%Bromine Analysis: 99.9%

Пример 4: синтез гидробромидной соли DO3A-три-трет-бутилового сложного эфираExample 4: Synthesis of DO3A-tri-tert-butyl ester hydrobromide salt

Вода обработки 4× (масс./масс.) и промывочная вода 2(4×) (масс./масс.) относительно исходного цикленаTreatment water 4× (w/w) and wash water 2(4×) (w/w) relative to the initial cyclen

Циклен (10,0 г; 58,05 ммоль) и ацетат натрия (17,9 г; 217,68 ммоль) в DMAC (72,5 мл) загружали в реактор. Полученную суспензию выдерживали при перемешивании (250 об/мин) в течение 30 мин при 25°C. Затем суспензию охлаждали при 12°C и добавляли раствор трет-бутилбромацетата (42,5 г; 217,68 ммоль) в DMAC (37,5 мл) при 12°С в течение 1,5 ч. Смесь перемешивали в течение 24 ч при данной температуре, затем ее нагревали до 25°C и перемешивали в течение 2 ч при этой температуре. После охлаждения при примерно 18-20°C добавляли воду (40 мл) через 0,25 ч, и через 1 ч смесь отфильтровывали через пористую мембрану P3 и промывали водой (40 мл+40 мл). Влажное твердое вещество высушивали под вакуумом.Cyclene (10.0 g, 58.05 mmol) and sodium acetate (17.9 g, 217.68 mmol) in DMAC (72.5 mL) were charged into the reactor. The resulting suspension was kept under stirring (250 rpm) for 30 min at 25 °C. Then the suspension was cooled at 12 °C and a solution of tert-butyl bromoacetate (42.5 g, 217.68 mmol) in DMAC (37.5 mL) was added at 12 °C over 1.5 h. The mixture was stirred for 24 h at this temperature, then it was warmed to 25 °C and stirred for 2 h at this temperature. After cooling at about 18-20°C, water (40 ml) was added after 0.25 h and after 1 h the mixture was filtered through a P3 porous membrane and washed with water (40 ml+40 ml). The wet solid was dried under vacuum.

Выход: 82,9%Output: 82.9%

ВЭЖХ, % площади: 99,2%HPLC, area %: 99.2%

Титульное соединение по ЯМР: (относительно стандарта): 97,6%Title compound by NMR: (relative to standard): 97.6%

Анализ брома: 102,0%Bromine Analysis: 102.0%

Пример 5: синтез гидробромидной соли DO3A-три-трет-бутилового сложного эфираExample 5: Synthesis of DO3A-tri-tert-butyl ester hydrobromide salt

Разбавляющая вода 1×, вода обработки 8× и промывочная вода 2(2×) (масс./масс.) относительно исходного цикленаDilution water 1×, treatment water 8× and wash water 2(2×) (w/w) relative to the original cyclen

Циклен (10,0 г; 58,05 ммоль) и ацетат натрия (17,9 г; 217,68 ммоль) в DMAC (72,5 мл) загружали в реактор. Полученную суспензию выдерживали при перемешивании (250 об/мин) в течение 30 мин при 25°C. Затем суспензию охлаждали при 12°C и добавляли воду (10 мл). Поддерживая температуру на уровне 12°C, добавляли раствор трет-бутилбромацетата (42,5 г; 217,68 ммоль) в DMAC (37,5 мл) в течение 2,25 ч. Смесь перемешивали в течение 24 ч при данной температуре, затем ее нагревали до 25°C и перемешивали в течение 2 ч при этой температуре. После охлаждения при примерно 18-20°C добавляли воду (80 мл) через 0,5 ч, и через 1 ч смесь отфильтровывали через пористую мембрану P3 и промывали водой (20 мл+20 мл). Влажное твердое вещество высушивали под вакуумом.Cyclene (10.0 g, 58.05 mmol) and sodium acetate (17.9 g, 217.68 mmol) in DMAC (72.5 mL) were charged into the reactor. The resulting suspension was kept under stirring (250 rpm) for 30 min at 25 °C. Then the suspension was cooled at 12 °C and water (10 mL) was added. Maintaining the temperature at 12 °C, a solution of tert-butyl bromoacetate (42.5 g, 217.68 mmol) in DMAC (37.5 mL) was added over 2.25 h. The mixture was stirred for 24 h at this temperature, then it was warmed to 25 °C and stirred for 2 h at this temperature. After cooling at about 18-20°C, water (80 ml) was added after 0.5 h and after 1 h the mixture was filtered through a P3 porous membrane and washed with water (20 ml+20 ml). The wet solid was dried under vacuum.

Выход: 80,4%Output: 80.4%

ВЭЖХ, % площади: 98,1%HPLC, area %: 98.1%

Титульное соединение по ЯМР: (относительно стандарта): 97,7%Title compound by NMR: (relative to standard): 97.7%

Анализ брома: 103,6%Bromine Analysis: 103.6%

Пример 6: синтез гидробромидной соли DO3A-три-трет-бутилового сложного эфираExample 6: Synthesis of DO3A-tri-tert-butyl ester hydrobromide salt

Разбавляющая вода 1×, вода обработки 8× и промывочная вода 2(2×) (масс./масс.) относительно исходного цикленаDilution water 1×, treatment water 8× and wash water 2(2×) (w/w) relative to the original cyclen

Циклен (10,0 г; 58,05 ммоль) и ацетат натрия (16,7 г; 203,17 ммоль) в DMAC (72,5 мл) загружали в реактор. Полученную суспензию выдерживали при перемешивании (250 об/мин) в течение 30 мин при 25°C. Затем суспензию охлаждали при 0°C и добавляли воду (10 мл). Поддерживая температуру на уровне 0°C, добавляли раствор трет-бутилбромацетата (39,6 г; 203,17 ммоль) в DMAC (37,5 мл) в течение 2,25 ч. Смесь перемешивали в течение 24 ч при данной температуре, затем ее нагревали до 25°C и перемешивали в течение 2 ч при этой температуре. После охлаждения при примерно 18-20°C добавляли воду (80 мл) через 0,5 ч, и через 1 ч смесь отфильтровывали через пористую мембрану P3 и промывали водой (20 мл+20 мл). Влажное твердое вещество высушивали под вакуумом.Cyclene (10.0 g, 58.05 mmol) and sodium acetate (16.7 g, 203.17 mmol) in DMAC (72.5 mL) were charged into the reactor. The resulting suspension was kept under stirring (250 rpm) for 30 min at 25 °C. Then the suspension was cooled at 0 °C and water (10 mL) was added. Maintaining the temperature at 0 °C, a solution of tert-butyl bromoacetate (39.6 g, 203.17 mmol) in DMAC (37.5 mL) was added over 2.25 h. The mixture was stirred for 24 h at this temperature, then it was warmed to 25 °C and stirred for 2 h at this temperature. After cooling at about 18-20°C, water (80 ml) was added after 0.5 h and after 1 h the mixture was filtered through a P3 porous membrane and washed with water (20 ml+20 ml). The wet solid was dried under vacuum.

Выход: 77,3%Output: 77.3%

ВЭЖХ, % площади: 98,3%HPLC, area %: 98.3%

Титульное соединение по ЯМР: (относительно стандарта): 97,5%Title compound by NMR: (relative to standard): 97.5%

Анализ брома: 106,9%Bromine Analysis: 106.9%

Пример 7: синтез гидробромидной соли DO3A-три-трет-бутилового сложного эфираExample 7: Synthesis of DO3A-tri-tert-butyl ester hydrobromide salt

Вода обработки 2× и промывочная вода 2(2×) (масс./масс.) относительно исходного цикленаTreatment water 2× and wash water 2(2×) (w/w) relative to the initial cyclen

Циклен (10,0 г; 58,05 ммоль) и ацетат натрия (15,0 г; 182,85 ммоль) в DMAC (72,5 мл) загружали в реактор. Полученную суспензию выдерживали при перемешивании (250 об/мин) в течение 30 мин при 25°C. Затем суспензию охлаждали при 10°C и добавляли раствор трет-бутилбромацетата (35,7 г; 182,85 ммоль) в DMAC (38,0 мл) при 11°С в течение 2,5 ч. Затем температуру повышали до 25°C в течение 1 ч и смесь перемешивали в течение 24 ч при этой температуре. После охлаждения при примерно 18-20°C добавляли воду (20 мл) через 0,5 ч, и через 2 ч смесь отфильтровывали через пористую мембрану P3 и промывали водой (20 мл+20 мл). Влажное твердое вещество высушивали под вакуумом.Cyclene (10.0 g, 58.05 mmol) and sodium acetate (15.0 g, 182.85 mmol) in DMAC (72.5 mL) were charged into the reactor. The resulting suspension was kept under stirring (250 rpm) for 30 min at 25 °C. The suspension was then cooled at 10 °C and a solution of tert-butyl bromoacetate (35.7 g, 182.85 mmol) in DMAC (38.0 mL) was added at 11 °C over 2.5 h. The temperature was then raised to 25 °C over 1 h and the mixture was stirred for 24 h at this temperature. After cooling at about 18-20°C, water (20 ml) was added after 0.5 h and after 2 h the mixture was filtered through a porous membrane P3 and washed with water (20 ml+20 ml). The wet solid was dried under vacuum.

Выход: 72,6%Output: 72.6%

ВЭЖХ, % площади: 99,0%HPLC, area %: 99.0%

Титульное соединение по ЯМР: (относительно стандарта): 95,9%Title compound by NMR: (relative to standard): 95.9%

Анализ брома: 104,3%Bromine Analysis: 104.3%

Пример 8: оценка влияния количества водыExample 8: Assessing the impact of water quantity

Для определения подходящих количеств воды, добавляемой к сырьевой суспензии, полученной реакцией 1,4,7,10-тетраазациклододекана с трет-бутилбромацетатом в DMAC и NaOAc, испытания проводили с использованием 10 г исходного циклена, таких же количеств DMAC (общее количество 110 мл) и трет-бутилбромацетата, фиксированного соотношения трет-бутилбромацетат:циклен и переменных количеств воды для обработки/промывочной воды.To determine suitable amounts of water to be added to the feed slurry obtained by the reaction of 1,4,7,10-tetraazacyclododecane with tert-butyl bromoacetate in DMAC and NaOAc, tests were carried out using 10 g of feed cyclen, the same amounts of DMAC (total 110 ml) and tert-butyl bromoacetate, a fixed ratio of tert-butyl bromoacetate:cyclen, and variable amounts of process/rinse water.

Циклен (10,0 г; 58,05 ммоль) и ацетат натрия (15,0 г; 182,85 ммоль) в DMAC (72,5 мл) загружали в реактор. Полученную суспензию выдерживали при перемешивании (250 об/мин) в течение 30 мин при 25°C. Затем суспензию охлаждали при 10°C и добавляли раствор трет-бутилбромацетата (35,7 г; 182,85 ммоль) в DMAC (37,5 мл) при 10°С в течение 2,5 ч. Затем температуру повышали до 25°C в течение 1 ч и смесь перемешивали в течение 24 ч при этой температуре. После охлаждения при примерно 18-20 °C добавляли количество воды (см. следующую таблицу) через 0,5 ч, и через 2 ч смесь отфильтровывали через пористую мембрану P3 и промывали водой. Влажное твердое вещество высушивали под вакуумом. Результаты различных испытаний, проведенных с различными количествами воды обработки и промывочной воды (количества воды представлены в виде массовых частей, относительно количества исходного циклена) приведены в следующей таблице 1, где представлена чистота собранного продукта по ВЭЖХ (% площади) и ЯМР (относительно стандарта).Cyclene (10.0 g, 58.05 mmol) and sodium acetate (15.0 g, 182.85 mmol) in DMAC (72.5 mL) were charged into the reactor. The resulting suspension was kept under stirring (250 rpm) for 30 min at 25 °C. The suspension was then cooled at 10 °C and a solution of tert-butyl bromoacetate (35.7 g, 182.85 mmol) in DMAC (37.5 mL) was added at 10 °C over 2.5 h. The temperature was then raised to 25 °C over 1 h and the mixture was stirred for 24 h at this temperature. After cooling at about 18-20 °C, an amount of water (see the following table) was added after 0.5 h and after 2 h the mixture was filtered through a P3 porous membrane and washed with water. The wet solid was dried under vacuum. The results of various tests carried out with different amounts of processing and washing water (amounts of water are given as parts by weight, relative to the amount of starting cyclen) are given in the following Table 1, which gives the purity of the collected product by HPLC (area %) and NMR (relative to standard).

Таблица 1Table 1

ИспытаниеTrial Вода обработки*Water treatment* Промывочная вода*Rinse water* Выход (%)Exit (%) ВЭЖХ (% площади)HPLC (area %) ЯМРNMR 11 44 4×24×2 75,1
76,7 b
75.1
76.7 b
99,4
100b
99.4
100 b
96,1a
98,8b
96.1 a
98.8 b
22 88 8×28×2 66,966.9 99,099.0 97,0a 97.0 a 33 88 2×22×2 67,667.6 99,299.2 96,4a 96.4 a 44 22 2×22×2 64,064.0 98,898.8 90,6a 90.6 a 55 66 3×23×2 73,873.8 98,498.4 96,0a 96.0 a 66 22 2×22×2 72,672.6 99,099.0 95,9a 95.9 a 77 33 4×24×2 68,368.3 98,898.8 98,0a 98.0 a

а - в лабораторном масштабеa - on a laboratory scale

b - в масштабе опытной установки, пример 3b - on the scale of the pilot plant, example 3

*массовые части относительно количества циклена*mass parts relative to the amount of cyclen

РезультатыResults

Хотя результаты были получены с помощью испытаний, проведенных в лабораторном масштабе (с менее эффективной промывкой и фильтрованием, чем в пилотной или промышленной установке), результаты, представленные в приведенной выше таблице, подтверждают, что выявленные рабочие условия позволяют выделять целевой продукт с хорошим выходом и оптимальной степенью чистоты, превышающей 95%, что позволяет применять его как таковой, без необходимости дополнительной обработки или очистки.Although the results were obtained using tests carried out on a laboratory scale (with less efficient washing and filtration than in a pilot or industrial plant), the results presented in the table above confirm that the operating conditions identified allow the target product to be isolated in good yield and with an optimum purity greater than 95%, allowing it to be used as is, without the need for further processing or purification.

Claims (26)

1. Одностадийный способ получения соли защищенного DO3A формулы (I)1. One-step method for obtaining a salt of protected DO3A of formula (I) , , где X представляет собой анион хлора, йода или брома;where X is an anion of chlorine, iodine or bromine; y является целым числом от 1 до 3; иy is an integer between 1 and 3; and R представляет собой C1-C6 алкильную или арильную группу; причем указанный способ включает:R is a C 1 -C 6 alkyl or aryl group; said method comprising: 1) реакцию циклена с активированным уксуснокислым сложным эфиром формулы XCH2СOOR в органическом растворителе, выбранном из группы, состоящей из DMF (N,N-диметилформамид), DMSO (диметилсульфоксид), MeCN (ацетонитрил) и DMAC (диметилацетамид), и в присутствии вспомогательного основания, выбранного из группы, состоящей из NaOAc, NaHCO3, Na2CO3, KHCO3, K2CO3, DIPEA (N,N-диизопропилэтиламин), и триэтиламина с получением смеси;1) reaction of cyclen with an activated acetic ester of formula XCH2COOR in an organic solvent selected from the group consisting of DMF (N,N-dimethylformamide), DMSO (dimethyl sulfoxide), MeCN (acetonitrile) and DMAC (dimethylacetamide), and in the presence of an auxiliary base selected from the group consisting of NaOAc, NaHCO3 , Na2CO3 , KHCO3 , K2CO3 , DIPEA (N,N-diisopropylethylamine), and triethylamine to obtain a mixture; 2) добавление воды к смеси стадии 1), в котором вода, добавленная на стадии 2), находится в количестве, в 2,0-10 раз (мас./мас.) большем относительно количества циклена на стадии 1), с получением суспензии, содержащей защищенный DO3A в виде твердой соли формулы (I); и2) adding water to the mixture of step 1), wherein the water added in step 2) is in an amount 2.0-10 times (w/w) greater than the amount of cyclen in step 1), to obtain a suspension containing protected DO3A as a solid salt of formula (I); and 3) сбор и промывку соли защищенного DO3A.3) collection and washing of the salt of protected DO3A. 2. Способ по п.1, в котором смесь стадии 1) дополнительно содержит воду.2. The method according to claim 1, wherein the mixture of step 1) additionally contains water. 3. Способ по п.2, в котором вода в смеси стадии 1) находится в количестве, кратном 0,1-2 относительно количества циклена (мас./мас.).3. The method according to claim 2, wherein the water in the mixture of step 1) is in an amount that is a multiple of 0.1-2 relative to the amount of cyclen (w/w). 4. Способ по пп.1-3, в котором в формуле (I) X представляет собой бром, и R является трет-бутилом.4. The method according to claims 1-3, wherein in formula (I) X is bromine and R is tert-butyl. 5. Способ по пп.1-4, в котором на стадии 1) органическим растворителем является DMAC, и вспомогательным основанием является NaOAc.5. The method according to claims 1-4, wherein in step 1) the organic solvent is DMAC and the auxiliary base is NaOAc. 6. Способ по п.5, в котором реакцию на стадии 1) проводят с использованием соотношения циклен:трет-бутилбромацетат и циклен:NaOAc от 1:3 до 1:4 (моль/моль).6. The method according to claim 5, wherein the reaction in step 1) is carried out using a ratio of cyclen:tert-butyl bromoacetate and cyclen:NaOAc from 1:3 to 1:4 (mol/mol). 7. Способ по п.6, в котором соотношение циклен:трет-бутилбромацетат и циклен:NaOAc составляет от 1:3 до 1:3,3.7. The method according to claim 6, wherein the ratio of cyclen:tert-butyl bromoacetate and cyclen:NaOAc is from 1:3 to 1:3.3. 8. Способ по пп.5-7, в котором стадия 1) способа включает:8. The method according to paragraphs 5-7, in which stage 1) of the method includes: i) получение раствора трет-бутилбромацетата в DMAC;i) obtaining a solution of tert-butyl bromoacetate in DMAC; ii) добавление полученного раствора к суспензии циклена и NaOAc в DMAC.ii) adding the resulting solution to a suspension of cyclen and NaOAc in DMAC. 9. Способ по п.8, в котором концентрация трет-бутилбромацетата в растворе составляет 3-5 моль/л, и концентрация циклена в суспензии составляет 0,5-1,0 моль/л.9. The method according to claim 8, wherein the concentration of tert-butyl bromoacetate in the solution is 3-5 mol/l, and the concentration of cyclen in the suspension is 0.5-1.0 mol/l. 10. Способ по пп.8, 9, в котором раствор трет-бутилбромацетата добавляют к суспензии циклена и NaOAc, перемешивая при температуре 0-25°C.10. The method according to paragraphs 8, 9, in which the solution of tert-butyl bromoacetate is added to the suspension of cyclen and NaOAc, stirring at a temperature of 0-25°C. 11. Способ по п.10, в котором суспензию циклена и NaOAc в DMAC перемешивают при температуре 0-15°C.11. The method according to claim 10, wherein the suspension of cyclen and NaOAc in DMAC is stirred at a temperature of 0-15°C. 12. Способ по любому из предшествующих пп.1-11, в котором вода, добавленная на стадии 2), находится в количестве в 2,5-10 раз (мас./мас.) большем относительно количества циклена на стадии 1).12. The method according to any of the preceding claims 1-11, wherein the water added in step 2) is in an amount 2.5-10 times (w/w) greater relative to the amount of cyclen in step 1). 13. Способ по пп.1-12, в котором стадия 3) включает сбор соли защищенного DO3A формулы (I), полученной на стадии 2), и промывку собранной соли водой.13. The method according to claims 1-12, in which step 3) comprises collecting the salt of protected DO3A of formula (I) obtained in step 2) and washing the collected salt with water. 14. Способ по п.13, в котором соль защищенного DO3A собирают путем фильтрования или центрифугирования.14. The method according to claim 13, wherein the salt of protected DO3A is collected by filtration or centrifugation. 15. Способ по п.13 или 14, в котором количество промывочной воды в 4-20 раз превышает количество циклена на стадии 1) (масс./масс.).15. The method according to claim 13 or 14, wherein the amount of wash water is 4-20 times greater than the amount of cyclen in step 1) (w/w). 16. Способ по пп.1-15, в котором собранная соль защищенного DO3A представляет собой моногидробромид DO3A-три-трет-бутилового сложного эфира.16. The method according to claims 1-15, wherein the collected salt of protected DO3A is DO3A-tri-tert-butyl ester monohydrobromide. 17. Способ по п.16, в котором моногидробромид DO3A-три-трет-бутилового сложного эфира имеет чистоту по меньшей мере 95%.17. The method according to claim 16, wherein the DO3A-tri-tert-butyl ester monohydrobromide has a purity of at least 95%.
RU2022118935A 2019-12-13 2020-12-09 Obtaining secure do3a RU2828009C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19215900.2 2019-12-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2828009C1 true RU2828009C1 (en) 2024-10-07

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007106546A2 (en) * 2006-03-14 2007-09-20 Mallinckrodt Inc. Metal complexes of tetraazamacrocycle derivatives
RU2405776C2 (en) * 2005-04-19 2010-12-10 Джи-И Хелткер АС Synthesis of cyclene derivatives
WO2015075699A1 (en) * 2013-11-25 2015-05-28 Sanofi Dotam derivatives for therapeutic use

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2405776C2 (en) * 2005-04-19 2010-12-10 Джи-И Хелткер АС Synthesis of cyclene derivatives
WO2007106546A2 (en) * 2006-03-14 2007-09-20 Mallinckrodt Inc. Metal complexes of tetraazamacrocycle derivatives
WO2015075699A1 (en) * 2013-11-25 2015-05-28 Sanofi Dotam derivatives for therapeutic use

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BHUMASAMUDRAM JAGADISH ET AL., "On the synthesis of 1,4,7-tris(-butoxycarbonylmethyl)-1,4,7,10-tetraazacyclododecane", TETRAHEDRON LETTERS, vol. 52, no. 17, pages 2058 - 2061, 2010, doi:10.1016/J.TETLET.2010.10. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114845998B (en) Preparation of protected DO3A
JP3565843B2 (en) N-β-hydroxyalkyl-tri-N-carboxyalkyl-1,4,7,10-tetraazacyclododecane- and N-β-hydroxyalkyl-tri-N-carboxyalkyl-1,4,8,11- Preparation of tetraazacyclotetradecane derivatives and metal complexes thereof
JP7240397B2 (en) Method for preparing intermediate of gadolinium-based ionic contrast agent and its application
EP3442949B1 (en) Contrast agents
EP4095142A1 (en) Novel gadolinium-based compound, preparation method therefor, and mri contrast agent containing same
EP1877389B1 (en) Synthesis of cyclen derivatives
CN114560821B (en) Ring-shaped Gd (III) complex and preparation method and application thereof
RU2828009C1 (en) Obtaining secure do3a
JP4563517B2 (en) Method for producing tetraaza macrocycle
EP4188912B1 (en) Manufacturing of dimeric contrast agents
WO2023110863A1 (en) Process for manufacturing a mixture comprising a dimeric macrocycle intermediate of a gadolinium complex
EP4448499A1 (en) Manufacturing of dimeric contrast agent
KR20210095081A (en) Novel gadolinium-based compound, method for the preparation thereof, and mri contrast agent comprising the same