DE2344802C2

DE2344802C2 -

Info

Publication number: DE2344802C2
Application number: DE2344802A
Authority: DE
Inventors: Norman Arlington Mass. Us Adler; Leopoldo Lazaro Lexington Mass. Us Camin
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1972-09-13
Filing date: 1973-09-05
Publication date: 1989-10-05
Also published as: GB1441145A; DE2366614C2; US3851044A; CA1120687A; DE2344802A1; GB1441146A

Description

Die Erfindung betrifft einen ^{99 m}Technetium-Zinn(II)-Phosphat- Komplex, in dem der Phosphatanteil Pyrophosphat (P₂O₇^4-) und ein von Pyrophosphat verschiedenes Phosphat enthält, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung und dessen Verwendung zur Untersuchung oder Abbildung der Skelettstruktur von Säugern.

Es ist bekannt, daß Phosphate einschließlich der langkettigen linearen Polyphosphate, wenn sie in den Blutstrom von Säugetieren eingeführt werden, selektiv nachgewiesen werden können und daß sie sich in der Knochen- oder Skelettstruktur anreichern (vgl. "Pro. Soc. Exp. Biol. Med.", Band 100, Seiten 53 bis 55 (1959), "Journal of Labelled Compounds", April-Juni 1970, Band VI, Nr. 2, Seiten 166 bis 173, "Journal of Nuclear Medicine", Band 11, Nr. 6, Seiten 380 bis 381, 1970, "Journal of Nuclear Medicine", Band 1, Nr. 1, Januar 1960, Seiten 1 bis 13). In diesen Fällen sind ein oder mehrere Phosphoratome des Phosphats radioaktiv, d. h. ³²P. Es ist auch bekannt, daß Technetium-99m (^99mTc) ein bevorzugtes Radionuklid für die radioaktive Untersuchung von Organen ist, wegen seiner kurzen Halbwertszeit und weil es γ-Strahlen aussendet, die im Vergleich zu beispielsweise β-Strahlen leicht gemessen werden können (vgl. "Radiology", Band 99, April 1971, Seiten 192-196).

Es ist auch bekannt, daß divalentes Zinn(Sn²⁺) in Form von Zinn(II)chlorid oder divalentes Eisen (Fe²⁺) oder reduziertes Zirkonium dazu verwendet werden kann, um radioaktives Technetium (^99mTc) an Träger, wie z. B. Chelatbildner, rote Blutkörperchen, Albumin und andere Proteine, zu binden, die selektiv bestimmte Organe des Körpers ausfindig machen und das ^99mTc zu diesen Organen des Körpers mit sich führen, in denen es angereichert wird, so daß diese Organe für diagnostische oder andere Zwecke, beispielsweise für die radioaktive Behandlung eines pathologischen Zustandes, radioaktiv untersucht oder abgebildet werden können (vgl. "Journal of Nuclear Medicine", Band 11, Nr. 12, 1970, Seite 761, "Journal of Nuclear Medicine", Band 12, Nr. 1, 1971, Seiten 22 bis 24, "Journal of Nuclear Medicine", Band 13, Nr. 2, 1972, Seiten 180 bis 181, "Journal of Nuclear Medicine", Band 12, Nr. 5, Mai 1971, Seiten 204 bis 211, "Radiology", Band 102, Januar 1972, Seiten 185 bis 196, "Journal of Nuclear Medicine", Band 13, Nr. 1, 1972, Seiten 58 bis 65). Es wurde auch bereits vorgeschlagen, für die radioaktive Abbildung bzw. Untersuchung von Knochenmark eine Zinn(II)-Verbindung mit ^99mTc zu markieren (vgl. "Journal of Nuclear Medicine", Band 11, 1970, Seiten 365 bis 366). Ferner ist es bereits bekannt, daß das Zinn(II)ion (Sn²⁺) mit langkettigen Polyphosphaten lösliche Komplexe bildet (vgl. "Journal Inorganic Nuc. Chem.", Band 28, 1966, Seiten 493 bis 502).

In der US-Z. "Radiology", Bd. 99, S. 192-196 (1971), wurde bereits vorgeschlagen, ^99mTc für die radioaktive Untersuchung der Skelettknochenstruktur von Säugetieren zu verwenden, indem man eine Zinn(II)- Verbindung mit ^99mTc-Pertechnetatlösung vermischt und dieses Gemisch 3 bis 5 Minuten lang rührt. Dann erst wird Natriumtriphosphat (Na₅P₃O₁₀) zu der zuerst hergestellten Mischung hinzugegeben, wobei sich ein nicht näher beschriebener ^99mTc-Zinn-Triphosphat-Komplex bildet. Dabei wird angegeben, daß durch die Verwendung von ^99m-Tc bestimmte Vorteile gegenüber der Verwendung von Strontium, z. B. ⁸⁵Sr, als radioaktive Markierung, die bisher für die radioaktive Knochenuntersuchung verwendet worden war, erzielt werden. Diese Vorteile gehen auf die Eigenschaften des ^99mTc zurück, d. h. sie beruhen auf der kurzen Halbwertszeit und der reinen γ-Strahlung mit nahezu optimaler Energie. Jedoch ist der Anteil der Gesamtdosis dieses ^99mTc enthaltenden Komplexes, der innerhalb einer bestimmten Zeit nach der intravenösen Verabreichung in vivo in der Skelettstruktur angereichert wird, und das Verhältnis dieser Aufnahme in die Knochen zur Aufnahme des ^99mTc durch die anderen Organe des Körpers, d. h. der radioaktive Kontrast, nicht annähernd so hoch wie bei radioaktivem Strontium.

Gegenstand des älteren Patents 23 27 870 ist ein Verfahren zur Herstellung eines mit ^99mTechnetium markierten Phosphat-Zinn- Komplexes zur Szintigraphie, besonders des Knochensystems, bei dem eine Lösung von Natriumpyrophosphat und eine frisch hergestellte Lösung von Zinn(II)chlorid vermischt werden, wonach der pH-Wert auf 6,3 eingestellt und die Mischung dann lyophilisiert wird, worauf das so erhaltene Pulver vor Gebrauch mit einer ^99mTc enthaltenden Lösung vermischt wird. Gegenstand des älteren Patents sind somit auch die mit diesem Verfahren unmittelbar hergestellten ^99mTechnetium-Zinn(II)-Phosphat-Komplexe, deren Phosphatanteil aus 100% Natriumpyrophosphat besteht. Diese, durch das ältere Recht geschützten Komplexe werden als intravenöse injizierbares Diagnosemittel zur Szintigraphie verwendet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen ^99mTechnetium- Zinn(II)-Phosphat-Komplex sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung zu schaffen, der besser als die bisher bekannt gewordenen Komplexe dieser Gattung bei intravenöser Verabreichung von den Knochen von Säugetieren aufgenommen wird und bei dem das Verhältnis zwischen Knochenaufnahme und Aufnahme der übrigen Organe, d. h. der radioaktive Kontrast, möglichst hoch ist. Gleichzeitig soll sich der erfindungsgemäße Komplex möglichst einfach und billig herstellen und handhaben lassen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Phosphatanteil des Komplexes ein Gemisch aus Pyrophosphat der Formel P₂O₇^4- und höchstens 25 Gew.-% eines linearen Polyphosphats der Formel P_nO_{3n +1} ^(n+2)- mit einem höheren Molekulargewicht als Pyrophosphat enthält.

Es wurde gefunden, daß die erfindungsgemäßen Komplexe, die in ihrem Phosphatanteil Pyrophosphat und nicht mehr als 25 Gew.-% eines linearen Polyphosphats mit einem höheren Molekulargewicht als Pyrophosphat enthalten, überraschenderweise eine höhere Knochenaufnahme und höhere Verhältnisse zwischen der Aufnahme der Knochen und der Aufnahme der anderen Organe liefert als Orthophosphat und andere Polyphosphate wie z. B. Triphosphat, Tetraphosphat und längerkettige Polyphosphate. Außerdem wurde gefunden, daß das Knochen/Leber-Verhältnis durch Verringerung der Pyrophosphatmenge in der dem Säugetier verabreichten Dosis wesentlich erhöht wird. Mit der Erfindung wird damit ein weiteres Mittel für die Szintigraphie insbesondere des Knochensystems bereitgestellt, das sich hinsichtlich des damit erzielten radioaktiven Kontrasts zwischen den Knochen einerseits und den übrigen Organen andererseits von den bekannten ^99mTc-Zinn(II)-Phosphat-Komplexen unterscheidet und deshalb ein wertvolles Hilfsmittel zur Untersuchung und Abbildung der Skelettstruktur von Säugern, einschließlich des Menschen, darstellt.

Es wurde ferner gefunden, daß optimale Ergebnisse hinsichtlich des radioaktiven Kontrasts erzielt werden, wenn der Anteil an linearen Polyphosphaten mit einem höheren Molekulargewicht als Pyrophosphat nicht mehr als 10 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 5 Gew.-%, bezogen auf den Gesamtphosphatanteil, beträgt.

Maximale Knochen/Leber-Verhältnisse werden erzielt, wenn der ^99mTc-Sn⁺⁺-Pyrophosphat-Komplex dem Säuger in verhältnismäßig kleinen Dosen von wesentlich weniger als 20 oder 25, vorzugsweise wesentlich weniger als 8 oder 10 und insbesondere weniger als 5 oder 6 mg Pyrophosphatanteil pro kg Körpergewicht des Säugers verabreicht wird. Zwischen 0,01 und 3 mg/kg und sogar noch weniger werden ausgezeichnete Ergebnisse erhalten.

Der hier verwendete Ausdruck "Phosphatanteil" bezieht sich nur auf die Phosphor- und Sauerstoffatome des Phosphats.

Bei dem von Pyrophosphat verschiedenen Rest des Phosphatanteils kann es sich auch um ein Ringphosphat der Formel P_nO_3n ^n-, wobei n vorzugsweise 3 bedeutet, d. h. Trimetaphosphat, und/oder Orthophosphat und vorzugsweise nur um ein Ringphosphat handeln.

Der Komplex wird unter Verwendung eines Gemisches aus Pyrophosphat und einem oder mehreren von Pyrophosphat verschiedenen Phosphaten hergestellt. Hierzu verwendet man ein wasserlösliches Alkalimetallsalz, vorzugsweise ein Natriumsalz, ein Ammoniumsalz oder ein saures Salz von Pyrophosphat, z. N. Natriumpyrophosphat. Das Phosphatgemisch wird vorzugsweise mit einem Zinn(II)salz, z. B. SnCl₂, gemischt, wobei auch die Zinn(II)salze von anderen Säuren verwendet werden können, die pharmazeutisch verträglich sind, d. h. gefahrlos intravenös verabreicht werden können, unter Bildung des Zinn(II)-Phosphat-Komplexes, dessen pH-Wert durch eine pharmazeutisch verträgliche Base, z. B. HCl, oder eine pharmazeutisch verträgliche Base, z. B. NaOH oder Na₂CO₃ oder NaHCO₃, und anschließendes Mischen mit dem Zinn(II)-Phosphat-Komplex auf 3 bis 8, vorzugsweise 5 bis 8, eingestellt wird. Danach wird der Zinn(II)- Phosphat-Komplex mit einer wäßrigen Salzlösung von radioaktivem Natriumpertechnetat (^99mTc) gemischt unter Bildung des ^99mTc-Zinn(II)-Phosphat-Komplexes zu dem Zeitpunkt, zu dem dieser intravenös verabreicht werden soll. Der Zinn(II)-Phosphat-Komplex kann in einem sterilen, nicht-pyrogenen Behälter oder in einer Phiole in Form einer Lösung oder in Form eines lyophilisierten Feststoffes versiegelt und in Form eines Prägarats (kit) versandt werden, wobei unmittelbar vor seiner Verwendung diesem frisch hergestellten, steriles und nicht-pyrogenes ^99mTc aseptisch zugesetzt wird.

Es wurden die folgenden Zubereitungen hergestellt:

Probe Nr.
Beschreibung
1
Ein handelsübliches Natriumpolyphosphat mit einer durchschnittlichen Kettenlänge von 21 und einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 2100;
1-1	eine erste Fraktion der Probe 1 mit einem hohen Molekulargewicht, die durch Fraktionieren einer wäßrigen Lösung der Probe 1 mit Aceton nach dem in Van Wazer, "Phosphorous And Its Compounds", Interscience Publishers, Inc., 1961, Seiten 744-474, beschriebenen Verfahren zur Ausfällung der Polyphosphatfraktion mit dem höchsten Molekulargewicht (ihre Zusammensetzung ist in der folgenden Tabelle II angegeben) in Form eines Öls aus der wäßrigen Lösung der Probe 1 erhalten wird;
1-2	eine zweite Acetonfraktion der Probe 1, die durch Zugabe von mehr Aceton zur Ausfällung der Polyphosphate mit dem nächst höheren Molekulargewicht (deren Zusammensetzung in der Tabelle II angegeben ist) in Form eines Öls aus der zurückbleibenden überstehenden Flüssigkeit von 1-1 erhalten wird. Das Aceton verringert die Löslichkeit der Polyphosphate in Wasser; die Löslichkeit ist um so geringer, je höher das Molekulargewicht des Polyphosphats ist, so daß diejenigen mit den höchsten Molekulargewichten zuerst aus der Lösung verdrängt werden;
1-3	eine dritte Acetonfraktion der Probe 1, welche die Polyphosphate mit dem nächst höheren Molekulargewicht enthält, wird aus der zurückbleibenden überstehenden Lösung von 1-2 in Form eines Öls ausgefällt durch Zugabe von weiteren Mengen Aceton (die Zusammensetzung dieser Fraktion ist in der Tabelle II angegeben);
1-4	eine vierte Acetonfraktion der Probe 1, welche die Polyphosphate mit dem nächst höheren Molekulargewicht enthält (deren Zusammensetzung in der Tabelle II angegeben ist), wird aus der überstehenden Lösung von 1-3 in Form eines Öls durch Zugabe von weiterem Aceton ausgefällt;
1-5	eine fünfte Acetonfraktion der Probe 1, welche Polyphosphate mit dem nächst höheren Molekulargewicht enthält und deren Zusammensetzung in der Tabelle II angegeben ist, wird aus der zurückbleibenden überstehenden Lösung von 1-4 in Form eines Öls durch Zugabe von weiterem Aceton ausgefällt;
1-6	eine sechste Acetonfraktion der Probe 1, deren Zusammensetzung in der Tabelle II angegeben ist, wird aus der zurückbleibenden überstehenden Lösung von 1-5 in Form eines festen Niederschlags der Polyphosphate mit dem nächst höheren Molekulargewicht durch Zugabe von weiterem Aceton ausgefällt;
1-7	eine siebte Acetonfraktion der Probe 1, deren Zusammensetzung in der Tabelle II angegeben ist, wird aus der zurückbleibenden überstehenden Lösung von 1-6 in Form eines festen Niederschlages von Polyphosphaten mit dem nächst höheren Molekulargewicht durch Zugabe von weiterem Aceton ausgefällt;
1-8	die nach der Entfernung der Fraktionen 1 bis 7, deren Zusammensetzung in der Tabelle II angegeben ist, in der überstehenden Flüssigkeit verbleibende Restfraktion wird durch Eindampfen der überstehenden Flüssigkeit gewonnen;
2	eine Acetonendfraktion der Probe 1, nachdem 90 Gew.-% vorher durch Fraktionieren entfernt worden sind und die nach der Entfernung der Endfraktion in einer Menge von 3 Gew.-% in der überstehenden Flüssigkeit zurückbleibt, deren Zusammensetzung in der nachfolgenden Tabelle II angegeben ist;
4	eine Mischung aus 86% Natriumtrimetaphosphat (Na₃P₃O₉), 3% Natriummorthophosphat (Na₃PO₄) mit einem Molekulargewicht des Phosphatanteils von 95 und 10% Natriumpyrophosphat (Na₄P₂O₇) (ein lineares Polyphosphat mit einem Molekulargewicht des Phosphatanteils von 174), erhalten durch Acetonfraktionierung von Natriumtrimetaphosphat. Natriumtrimetaphosphat ist ein cyclisches Phosphat der allgemeinen Formel R_nO₃_n ^n-, Natriumorthophosphat ist ein monomeres Phosphat, Natriumpyrophosphat ist ein Diphosphat;
5	eine Acetonendfraktion eines handelsüblichen Polyphosphats von Nahrungsmittelqualität mit der in Tabelle II angegebenen Zusammensetzung;
6	ein handelsübliches cyclisches Trimetaphosphat, dessen Zusammensetzung in der Tabelle II angegeben ist;
7	Natriumorthophosphat;
8	Natriumtriphosphat;
9	Natriumtetraphosphat (Na₆P₄O₁₃), ein Polyphosphat, dessen Phosphatanteil ein Molekulargewicht von 348 hat. Es gehört zusammen mit dem Pyrophosphat und dem Triphosphat zu der Klasse der geradkettigen (linearen) Polyphosphate der allgemeinen Formel P_nO_{3n +1} ^{(n +2)-}.

Eine wäßrige Lösung jeder der Phosphatzubereitungsproben 1 bis 9 (40 mg Phosphat/ml Lösung) wurde mit destilliertem Wasser hergestellt, in welcher der gelöste Sauerstoffgehalt auf übliche Weise durch Durchleiten von gasförmigem Stickstoff über einen Zeitraum von 2 Stunden vermindert wurde. Das Wasser und die Phosphate wurden in einer Stickstoffatomosphäre und in einem mit Stickstoff durchspülten Behälter zur Herstellung der Lösungen miteinander gemischt. Der Grund dafür war der, die Oxidation des divalenten Sn²⁺, das anschließend mit jeder Lösungsprobe gemischt werden sollte, herabzusetzen. Es ist jedoch nicht zwingend, wenngleich bevorzugt, ein mit Stickstoff behandeltes Wasser oder eine Stickstoffatmosphäre oder einen mit Stickstoff gespülten Behälter zu verwenden. Es können auch andere bekannte, pharmazeutisch verträgliche Bedingungen angewendet werden, welche die Oxidation des Sn²⁺ nach dem Mischen desselben mit der Phosphatlösung verhindern, wie z. B. übliche, pharmazeutisch verträgliche Reduktionsmittel und Antioxidationsmittel.

Jede dieser Lösungsproben 1 bis 9 wurde in einer Menge von 100 ml mit 0,16 g festem SnCl₂ · 2H₂O unter einer Stickstoffatmosphäre gemischt. Das SnCl₂ · 2H₂O wurde hergestellt durch Zugabe einer genügend konzentrierten HCl zu 84,5 mg metallischem Zinn, bis das gesamte Zinn gelöst war, und anschließende Entfernung der überschüssigen Säure und des überschüssigen Wassers durch Lyophilisierung. Diese Operation wurde ebenfalls in einem Vakuum oder in einer Stickstoffatmosphäre und in einem mit Stickstoff gespülten Behälter durchgeführt, um eine Oxidation von Zinn(II) zu Zinn(IV) zu verhindern. Es können auch Antioxidationsmittel verwendet werden, die intravenös verabreicht werden können. In jedem Falle wurde ein Zinn(II)-Phosphat-Komplex oder eine Mischung davon hergestellt, wobei der Phosphatanteil jeder Probe den Phosphatanteilen der in der Tabelle II angegebenen Phosphate entsprach.

Im Falle der Proben 1 bis 9 wurde eine ausreichende Menge einer wäßrigen 3 n Natriumhydroxidlösung (es kann auch Natriumcarbonat oder Natriumbicarbonat verwendet werden), zu jeder Probe zugegeben unter Bildung eines pH-Wertes von 5,0, um einen für die nachfolgende intravenöse Verabreichung in vivo an den Körper eines Säugetieres, in diesem Falle ausgewachsene Mäuse, geeigneten pH-Wert zu erzielen. Die pH-Werteinstellung erfolgt ebenfalls vorzugsweise unter einer Stickstoffatmosphäre.

Nach gründlichem Mischen wurden die Lösungen mittels Filtration durch ein biologisches Mikroporenfilter mit einer Porengröße von 0,22 µm unter einer Stickstoffatmosphäre sterilisiert. Danach wurden ml-Anteile jeder der sterilen Lösungen in einzelne sterile und nicht-pyrogene Glasphiolen unter einer Stickstoffatmosphäre gegossen. Jede Probe wurde unter Verwendung einer üblichen Gefriertrocknungsvorrichtung unter aseptischen Bedingungen lyophilisiert. Dadurch wurde ein fester Zinn(II)-Phosphat-Komplex gebildet, der gut lagerfähig und versandfähig war und stabiler war als der Komplex in Lösung. Jede Phiole enthielt 1,35 mg SnCl₂ und 40 mg Phosphat. Die Phiolen können versiegelt und so lange aufbewahrt werden, bis sie benötigt werden zur Herstellung des Technetium-99m-Zinn(II)-Phosphat- Komplexes am Verwendungsort.

Zur Herstellung des Technetium-99m-Komplexes werden 3 bis 7 ml frisches Natriumpertechnetat, gewonnen in Form eines sterilen, nicht-pyrogenen Eluats aus einem sterilen ^99mTc- Generator, in einer 0,9%igen Salzlösung aseptisch zu jeder Phiole zugegeben, welche den sterilen und nicht-pyrogenen Zinn(II)-Phosphat-Komplex enthält, und die Phiole wird so lange verquirlt, bis eine Lösung erhalten wird. In jedem Falle wird ein Technetium-99m-Zinn(II)-Phosphat-Komplex oder eine Mischung davon in wäßriger Lösung gebildet (pro ml Lösung werden 8 mg Phosphat verwendet, wenn 5 ml Pertechnetat verwendet werden), dessen Phosphatanteil den Phosphatanteilen der Phosphatverbindungen jeder der in der Tabelle II angegebenen Proben entspricht. In allen Stufen werden aseptische Verfahren und sterile, nicht pyrogene Bestandteile und Behälter verwendet, wie an sich bekannt.

Jeder der den Technetium-99m-Zinn(II)-Phosphat-Komplex enthaltenden Lösungen wurde aseptisch intravenös in vivo in eine Schwanzvene von ausgewachsenen Mäusen mit einem durchschnittlichen Gewicht von 0,040 kg in einer Menge zwischen 1 und 3 mCi und einem Volumen von 0,12 ml (8 mg Phosphat pro ml Lösung in den Proben 1 bis 9 injiziert.

3 Stunden nach der intravenösen Verabreichung wurden einige der Mäuse, denen jede Probe verabreicht worden war, getötet und die verschiedenen Körperorgane (Knochengerüst, Leber, Magen/ Darm, Blut, Nieren) wurden unter Anwendung üblicher γ-Strahlen- Zählmethoden untersucht, um die Aufnahme von ^99mTc durch jedes Organ und dadurch den Unterschied zwischen der Knochenaufnahme und der Aufnahme durch die anderen Organe zu bestimmen. Wie oben angegeben, ist es nicht nur wichtig, daß eine hohe Knochenaufnahme, bezogen auf die gesamte ^99mTc-Dosis, auftritt, sondern es ist auch wichtig, daß das Verhältnis der Aufnahme durch die Knochen zu der Aufnahme durch die anderen Organe hoch ist.

Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle II angegeben, in welcher die Aufnahmewerte (der Knochenaufnahmewert repräsentiert die durchschnittliche Knochenaufnahme für das Skelettsystem) in % der insgesamt injizierten ^99mTc-Aktivität, korrigiert bezüglich des radioaktiven Zerfalls, ausgedrückt sind, die sich in den verschiedenen Organen 3 Stunden nach der intravenösen Injektion in vivo angesammelt haben, wobei die Verhältnismengen aus den Aufnahmemengen errechnet wurden; darin bezieht sich der Ausdruck "% mit einem Phosphatanteil mit MG<300" auf die Gew.-% des Phosphatanteils, bezogen auf den gesamten Phosphatanteil der in der ersten horizontalen Spalte identifizierten Probe, die unter der Überschrift "Phosphatzusammensetzung" angegebenen Prozentsätze beziehen sich auf Gew.-% des gesamten Phosphatanteils der Probe (wie oben angegeben, ist der hier verwendete Phosphatanteil auf den Teil der Verbindung oder des Komplexes beschränkt, der aus Phosphatphosphor- und -sauerstoffatomen besteht), der Ausdruck "Ortho P1" bezieht sich auf den Phosphatanteil von Natriumorthophosphat, der Ausdruck "Pyro P2" bezieht sich auf den Phosphatanteil von Natriumpyrophosphat, der Ausdruck "Tri P3" bezieht sich auf den Phosphatanteil von Natriumtriphosphat, der Ausdruck "Tetra P4" bezieht sich auf den Phosphatanteil von Natriumtetraphosphat, der Ausdruck "Trimeta R3" bezieht sich auf den Phosphatanteil von Natriumtrimetaphosphat, der Ausdruck "Tetrameta R4" bezieht sich auf den Phosphatanteil von Natriumtetrametaphosphat, wobei sowohl die Trimeta- als auch die Tetrametaphosphate zur Klasse der Ringphosphate der Formel P₃O₃_n ^n- gehören, der Ausdruck "Penta und längere lineare Ketten" bezieht sich auf den Phosphatanteil von Natriumpentaphosphat und längeren linearen Polyphosphaten (unter dem hier verwendeten Ausdruck linear sind sowohl unverzweigte als auch verzweigte lineare Phosphatketten zu verstehen) der Formel P_nO₃_{n +1} ^{(n +2)-}, der Ausdruck "durchschnittliches MG" bezieht sich auf das durchschnittliche Molekulargewicht des Phosphatanteils der Probe und der auf die Proben 1-1, 1-2, 1-3, 1-4, 1-6, 1-7 und 1-8 bezogene Ausdruck "Fraktion im Ausgangsmaterial" bezieht sich auf den normalisierten Gewichtsprozentsatz jeder dieser Proben in der Probe 1, welche das fraktionierte Ausgangsmaterial darstellt.

Die üblichen γ-Strahl-Zählmethoden zur Messung der Technetium- 99m-Aufnahme in den Organen beruhen auf der Verwendung von üblichen, durch γ-Strahlen anregbaren Szintillationszählern für die radioaktive Untersuchung von Mehrfachproben der Organe der getöteten Mäuse. Auch wird in vivo eine übliche Untersuchung (Aufzeichnung) durch radioaktive Abbildung unter Verwendung einer durch γ-Strahlen angeregten Szintillations- oder q-Strahlen-Kamera und eines geradlinigen Dualkristall-Aufzeichners angewendet. Unter Verwendung der Anger-Kamera werden sowohl in vivo-Szintiphotographien des Gesamtkörpers als auch geradlinige Gesamtkörperaufzeichnungen erhalten.

Die in der obigen Tabelle II angegebenen Zahlen stellen Durchschnittszahlen dar, die bei den oben genannten üblichen Zählmethoden erhalten wurden, wobei jede Probe den Mäusen intravenös verabreicht und dann radioaktiv ausgezählt worden war. Nach der intravenösen Verabreichung werden die ^99mTc- Sn²⁺-Phosphat-Komplexe der Erfindung aus dem Blut schnell entfernt durch Ablagerung in den Knochen und Ausscheidung im Urin. Auf diese Weise sind die Technetium-99m-Zinn(II)- Phosphat-Komplexe abbaubar (metabolisierbar). Die Ablagerung der ^99mTc-Zinn(II)-Phosphat-Komplexe der Erfindung scheint in erster Linie eine Funktion des Knochenblutstromes zu sein und mit der Fähigkeit der Knochen, den Komplex aus dem die Knochen durchströmenden Blut zu extrahieren, zusammenzuhängen. Dabei wurde beobachtet, daß die Ablagerung von ^99mTc in dem Skelett bilateral symmetrisch ist, wobei in dem axialen Skelett im Vergleich zu dem appendikularen Skelett eine zunehmende Anreicherung erfolgt. Es tritt auch eine erhöhte Ablagerung in dem distalen Aspekt der langen Knochen auf. Lokalisierte Bereiche der abnormen Anreicherung des Radiopharmazeutikums sind die primären bösartigen Knochenveränderungen, metastatische Knochenveränderungen, die akute oder chronische Osteomyelitis, Arthritis, frühere Brüche, Bereiche einer ektopischen Kalkbildung, die Parget- Erkrankung, eine regional wandernde Osteoporosis, Bereiche der aseptischen Nekrose und allgemein jede pathologische Situation bei den Knochen, bei der eine erhöhte osteogene Aktivität oder eine lokal erhöhte Knochenblutperfusion auftritt.

Die akute Toxizität bei Mäusen (LD 50/30) wurde zu 150 mg/kg Körpergewicht für die Probe Nr. 2, zu 800 mg/kg Körpergewicht für die Probe Nr. 6 bestimmt. Subakute Toxizitätsuntersuchungen bei Mäusen mit der Probe Nr. 2 haben kein Anzeichen für eine Toxizität nach 15maliger täglicher Injektion in Dosen von bis zu 63 mg/kg Körpergewicht/Tag ergeben. Eine entsprechende subakute Untersuchung bei Hunden hat keine Anzeichen für eine Toxizität bei einer Dosis von 3,6 mg/kg Körpergewicht/Tag ergeben. Es wurde gefunden, daß die Proben Nr. 4 und 6 bei Mäusen nur ¼ so toxisch wie die Probe Nr. 2 und nur ⅛ so toxisch wie die Probe Nr. 1 waren.

Die Komplexe der Erfindung können mit Erfolg als Skelett- Abbildungs- oder Skelettuntersuchungsmittel zur Sichtbarmachung von Bezirken mit einem veränderten Blutdurchfluß durch den Knochen und einer geänderten osteogenen Aktivität, z. B. von vermuteten Knochenverletzungen, die beim Röntgen nicht sichtbar sind, bei Knochenaufnahmen (Knochenprüfungen) als Teil der Untersuchung von Patienten mit einer bekannten oder vermuteten bösartigen Veränderung zur Verfolgung des Ansprechens der metastatischen oder primären Knochenverletzungen auf die Strahlungstherapie, bei Stoffwechselknochenerkrankungen, für die Diagnose von Arthritis und Osteomyelitis und für die Diagnose und Bestimmung der Heilungsgeschwindigkeit von Knochenbrüchen verwendet werden. Sieben klinische Untersuchungen durch sieben Mediziner mit Menschen unter Verwendung der Probe Nr. 2, an denen 91 Patienten beteiligt waren, zeigten keine nachteiligen Reaktionen und sie wurden als höchst erfolgreich und klinisch wertvoll für Skelettdiagnosezwecke im Falle von 90 Patienten angesehen.

Die ^99mTc-Markierungsreaktionen, die bei der Herstellung der erfindungsgemäßen ^99mTc-Zinn(II)-Phosphat- Komplexe auftreten, hängen von der Aufrechterhaltung des Zinns im reduzierten oder Zinn(II)-Zustand ab. In dem Pertechnetat- Ausgangsmaterial vorhandene Oxidationsmittel können die Qualität nachteilig beeinflussen. Die radioaktive Dosierung des erfindungsgemäßen ^99mTc-Komplexes kann von 1 bis 25 mCi variieren, sie beträgt jedoch vorzugsweise 10 bis 15 mCi. Die Dosierung sollte vorzugsweise wesentlich geringer als 20 oder 25, vorzugsweise geringer als 8 oder 10 und insbesondere geringer als 5 oder 6 mg Pyrophosphatanteil pro kg Körpergewicht des Säugetieres sein, da größere Pyrophosphatdosierungen als diese das Knochen/ Leber-Verhältnis zu stark verringern. Schon Spurenmengen des Pyrophosphatanteils in der Dosierung, z. B. von bis herunter zu 0,001, vorzugsweise von 0,01 mg/kg Körpergewicht, liefern eine gute Knochenaufnahme und gute Verhältnisse der Aufnahmen zwischen den Knochen und anderen Organen.

Die Dosierung des Pyrophosphats kann durch Verabreichung kleinerer Dosen einer konzentrierteren Komplexlösung, deren Phosphatanteil eine hohe Konzentration an Pyrophosphat enthält, oder durch konzentriertere Phosphatlösungen, die neben dem Pyrophosphat ein Ringphosphat und/oder ein Orthophosphat enthalten, welches die Pyrophosphatkonzentration der Dosierung wirksam verdünnt, klein gehalten werden. Vorzugsweise wird eine ^99mTc-Sn²⁺-Phosphatlösung verwendet, die 0,1 bis 40, vorzugsweise 0,5 bis 4 oder 5 mg Pyrophosphatanteil pro ml Lösung enthält.

Ein Vorteil eines eine verhältnismäßig große Menge an Ringphosphat und eine kleinere Menge an Pyrophosphat enthaltenden Komplexes ist der, daß das Ringphosphat nicht nur eine ausgezeichnete Knochenaufnahme und ausgezeichnete Knochen/Organ- Verhältnisse liefert, sondern auch weniger toxisch ist als Pyrophosphat.

Mit der Aufzeichnung bzw. Untersuchung kann schon eine Stunde nach der intravenösen Verabreichung begonnen werden und sie kann so lange nach der Injektion durchgeführt werden, so lange klinisch brauchbare Mengen an ^99mTc in dem Organ verbleiben.

Aus der vorstehenden Tabelle II ist zu ersehen, daß ein ^99mTc-Zinn(II)-Phosphat-Komplex, in dem der Phosphatanteil Pyrophosphat enthält und dieser Anteil nicht mehr als 25 Gew.-% eines linearen Polyphosphats mit einem höheren Molekulargewicht als Pyrophosphat enthält (Proben 1-7, 1-8, 2, 4, 5 und 6) überraschenderweise eine höhere Knochenaufnahme und höhere Verhältnisse der Aufnahme der Knochen zu den anderen Organen liefert als Orthophosphat und andere Polyphosphate, wie z. B. Triphosphat, Tetraphosphat und längerkettige Polyphosphate (vgl. die Proben 1, 1-2 bis 1-6, 7, 8 und 9).

Der Pyrophosphatanteil des ^99mTc-Zinn(II)-Phosphat-Komplexes beträgt weniger als 100 Gew.-% des Gesamtphosphatanteils und kann 1 oder 2% oder sogar weniger betragen. Der Pyrophosphatanteil macht vorzugsweise 5 oder 10% oder mehr, insbesondere 50 oder 60% oder mehr, besonders bevorzugt über 90% des gesamten Phosphatanteils aus. Obwohl das Zinn(II)ion am meisten bevorzugt ist, können das divalente Eisenion (Fe²⁺) in Form von Eisen(II)ascorbat und reduziertes Zirkonium, jedoch mit schlechteren Ergebnissen, verwendet werden. Alle diese Metalle können in mehreren Redoxzuständen vorliegen.

Das Phosphat kann dem festen SnCl₂ in Form einer wäßrigen Lösung zugegeben werden oder es kann zu einer Lösung des SnCl₂ zugegeben werden unter Bildung des Sn²⁺-Phosphat- Komplexes, dem die ^99mTc-Lösung zugegeben wird. Zur Bildung des erfindungsgemäßen Komplexes ist nur sehr wenig Sn²⁺, beispielsweise weniger als 7 oder 10% des Phosphats, bezogen auf die Molekulargewichte, erforderlich. Das Gewichtsverhältnis der Sn²⁺-Ionen zu dem Pyrophosphatanteil kann innerhalb eines breiten Bereiches, d. h. von 10^-3 bis 0,50, vorzugsweise von 0,01 bis 0,4, variieren. Das Molekularverhältnis von Sn²⁺ zu dem Pyrophosphatanteil übersteigt jedoch vorzugsweise nicht ²/₁. Das maximale Verhältnis wird durch die Menge bestimmt, oberhalb der die Ausfällung von Sn²⁺ auftritt. Die minimal erforderliche Menge ist diejenige Menge, die erforderlich ist, um eine ausreichende Menge an ^99mTc an das Pyrophosphat zu binden, um eine gute Knochenaufnahme und einen guten Kontrast zu erzielen. Diese kann durch Routineversuche ermittelt werden. Der pH-Wert des Zinn(II)-Phosphat-Komplexes kann zwischen 3 und 8 liegen.

Das zur Herstellung der erfindungsgemäßen Komplexe verwendete Wasser wird destilliert und während der Entfernung des gelösten Sauerstoffs und während der Verminderung der Oxidationsmittel durch Durchleiten von Stickstoffgas auf eine Temperatur von 93°C erhitzt.

Die maximale Menge an ^99mTc ist diejenige Menge, die jenseits der Bindekapazität des Sn²⁺-Phosphat-Komplexes liegt. Sie kann durch routinemäßige Dünnschichtradiochromatographie zur Bestimmung des Prozentsatzes an in dem Komplex freiem oder nicht-gebundenem ^99mTc ermittelt werden. Die minimale Menge ist diejenige Menge, unterhalb der eine zur Erzielung einer guten Aufzeichnung der Knochenaufnahme und des Kontrastes unzureichende Menge vorliegt, und sie kann ebenfalls durch Routineversuche ermittelt werden. Im allgemeinen sollte die Menge an den Sn²⁺-Phosphat-Komplex zugegebenem ^99mTc ausreichen, um die vom Arzt oder vom Laborpersonal für das injizierte Volumen gewünschte Zählgeschwindigkeit zu erzielen.

Obgleich Natriumpyrophosphate bevorzugt sind, kann als Kation jedes Alkalimetall, z. B. Kalium oder Lithium, oder Ammonium verwendet werden, so lange es pharmazeutisch verträglich ist, so daß es gefahrlos intravenös verabreicht werden kann. Auch können saure Pyrophosphate dieser Kationen verwendet werden. Obwohl in den obigen Beispielen Salzwasser als Trägermedium verwendet wurde, kann auch irgendein anderes Trägermedium verwendet werden, das für die intravenöse Verabreichung pharmazeutisch verträglich ist.

Claims

1. ^99mTechnetium-Zinn(II)-Phosphat-Komplex, dadurch gekennzeichnet, daß der Phosphatanteil des Komplexes ein Gemisch aus Pyrophosphat der Formel P₂O₇^4- und höchstens 25 Gew.-% eines linearen Polyphosphats der Formel P_nO₃_{n +1} ^{(n +2)-} mit einem höheren Molekulargewicht als Pyrophosphat enthält.

2. Komplex nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Phosphatanteil höchstens 10% lineare Polyphosphate mit einem höheren Molekulargewicht als Pyrophosphat enthält.

3. Komplex nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der größere Anteil des von Pyrophosphat verschiedenen Phosphats aus Orthophosphat, einem Ringphosphat der Formel P_nO₃_n ^n- oder Mischungen davon besteht.

4. Komplex nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringphosphat P₃O₉^3- ist.

5. Komplex nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß praktisch das gesamte von Pyrophosphat verschiedene Phosphat aus einem Ringphosphat der Formel P_nO₃_n ^n-, einem oder mehreren Phosphaten der Formel (P_nO₃_{n +1)} ^{(n- +2)-}, worin nicht mehr als 25 Gew.-% einen n-Wert von über 2 haben, oder Mischungen davon besteht.

6. ^99m-Technetium-Zinn(II)-Phosphat-Komplex, dadurch gekennzeichnet, daß der Phosphatanteil des Komplexes eine Mischung aus Pyrophosphat, einem Orthophosphat und einem Ringphosphat der Formel P_nO₃_n ^n- ist.

7. Komplex nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringphosphat P₃O₉^3- ist.

8. Abbaubare radiaoaktive Knochenuntersuchungszubereitung für die intravenöse Verabreichung an Säugetieren, bestehend aus einem ^99mTechnetium-Zinn(II)-Phosphat-Komplex, der in Form einer sterilen, nicht-pyrogenen Lösung in einem pharmazeutisch verträglichen Träger bei einem pH-Wert zwischen 3 und 8 vorliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Phosphatanteil des Komplexes ein Gemisch aus Pyrophosphat der Formel P₂O₇^4- und höchstens 25 Gew.-% eines linearen Polyphosphats der Formel P_nO₃_{n +1} ^{(n- +2)-} mit einem höheren Molekulargewicht als Pyrophosphat enthält.

9. Zubereitung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ein für die intravenöse Injektion akzeptables Mittel zur Einstellung des pH-Wertes auf 3 bis 8 enthält, und die Konzentration des Pyrophosphats in der Lösung zwischen 0,1 und 5 mg pro ml Lösung liegt.

10. Verfahren zur Herstellung des ^99mTechnetium-Zinn(II)- Phosphat-Komplexes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 durch Mischen einer Zinn(II)-Verbindung, eines Phosphats und eines ^99mTechnetium enthaltenden Pertechnetats, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zinn(II]-Verbindung in fester Form mit einer wäßrigen Phosphatlösung, die ein Gemisch aus Pyrophosphat der Formel P₂O₇^4- und höchstens 25 Gew.-% eines linearen Polyphosphats der Formel P_nO₃_{n 1} ^{(n +2)-} mit einem höheren Molekulargewicht als Pyrophosphat enthält oder die eine Mischung aus Pyrophosphat, Orthophosphat und einem Ringphosphat der Formel P₃O₉^3- ist, unter Bildung eines Zinn(II)-Phosphat-Komplexes mischt, den pH-Wert des Komplexes auf einen Wert zwischen 3 und 8 einstellt, den Komplex sterilisiert und zu dem sterilen Komplex eine sterile, nichtpyrogene wäßrige Lösung von ^99mTechnetium enthaltendem Natriumpertechnetat unter Bildung des ^99mTechnetium-Zinn(II)-Phosphat-Komplexes zusetzt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als feste Zinn(II)-Verbindung Zinn(II)chlorid und als Pyrophosphat Natriumpyrophosphat verwendet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die eingesetzte Zinn(II)-Verbindung und das eingesetzte Phosphat wasserlöslich sind, und daß man das Mischen, die Einstellung des pH-Wertes und die Sterilisierung des Zinn(II)-Phosphat-Komplexes in einer nicht-oxidierenden Atmosphäre und unter nicht-pyrogenen Bedingungen durchführt, wobei das Mischen der Zinn(II)-Verbindung und des Phosphats in wäßriger Lösung durchgeführt wird, worin das Wasser zur Entfernung von Sauerstoff und anderen Oxidationsmitteln, welche die Oxidation des Zinn(II)-ions zu einem höheren Valenzzustand bewirken könnten, behandelt worden ist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man die pH-Einstellung durch Zugabe eines für die intravenöse Injektion pharmazeutisch verträglichen alkalischen oder sauren Mittels durchführt, wobei man den sterilen und nicht-pyrogenen Zinn(II)-Phosphat-Komplex bis zu einem festen Zustand trocknet und vor dem Mischen mit dem Natriumpertechnetat unter aseptischen Bedingungen und in einer nicht-oxidierenden Atmosphäre in einem Behälter versiegelt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man als wäßrige Natriumpertechnetatlösung eine Natriumpertechnetat enthaltende Kochsalzslösung einsetzt, die man dem gefriergetrockneten Zinn(II)-Phosphat-Komplex unter aseptischen Bedingungen zusetzt.