Die Diagnose von Hirntumoren wird in der letzten Zeit zunehmend mittels des Positronen- Emissions-Tomographie (PET)-Verfahrens durchgeführt.

Anfangs haben die Untersuchungen mit dem PET-Verfahren sich auf die Untersuchung des Glukosestoffwechsels konzentriert, wobei als Diagnostikum die Verbindung"F-Fluor- Deoxyglukose (FDG) verwendet wurde. Mit dieser markierten Verbindung ließen sich jedoch nicht immer befriedigende Ergebnisse erzielen, insbesondere weil im gesamten Hirnbereich Glukose aufgenommen wird und aus diesem Grund kein ausreichender Kontrast zwischen normalem Gewebe und Tumorgewebe festgestellt werden kann und demnach eine ausreichende Abgrenzung des Tumorgewebes von gesundem Hirngewebe nicht möglich ist.

Wesentlich günstiger waren die Erfahrungen mit markierten Aminosäuren. Es konnten anfangs vielversprechende Ergebnisse mit der Aminosäure"C-Methionin erzielt werden, Diese Ergebnisse konnten belegen, dass zuverlässige Untersuchungen zur Feststellung von Hirntumoren sowie zum Verlauf einer Therapie durchführbar sind. Zunächst wurde angenommen, dass eine gesteigerte Proteinsynthese im Tumorgewebe die Ursache für die erhöhte Aminosäurekonzentration darstellt, aber momentan wird vielmehr angenommen, dass der Auslöser eine Veränderung des Aminosäuretransports ist. Eine solche Änderung des Aminosäuretransports kann aber nicht nur mit den normalen physiologischen Aminosäuren durchgeführt werden, sondern auch mit Aminosäurederivaten, welche selber nicht für die Proteinsynthese verwendet werden können.

Die Untersuchungen mit"C-Methionin wiesen jedoch den praktischen Nachteil auf, dass die Halbwertzeit des"C von 20 Minuten sehr kurz ist und die PET-Untersuchungen mit"C- Methionin (und naturgemäß mit anderen mit"C markierten Verbindungen) nur in oder direkt an einem Institut durchgeführt werden kann, wo der kurzlebige Positronenstrahler C hergestellt wird.

Um den Nachteil der Kurzlebigkeit von"C zu überwinden, wurden weitere Versuche mit'8F- markierten Aminosäuren durchgeführt. Die Halbwertzeit von'8F liegt mit 110 Minuten im Vergleich zu"C wesentlich günstiger. Eine solche Halbwertzeit erlaubt eine Herstellung in einer zentralen Einrichtung mit anschließendem Transport zu anderen Einrichtungen und Arztpraxen. Es liegen mittlerweile Erfahrungen mit 4-['8F]-Fluor-L-prolin, O-(2-[l8F] Fluoroethyl)- L-iyrosin, 1-Amino-3- ['$F] fiuorcyciobutancarbonsäure und 3-['8F] Fluor-a-methyl-L-tyrosin vor.

Die Verbindung O-(2-['8F] Fluorethyl)-L-tyrosin hut sich als sehr geeignet erwiesen und wird in der klinischen Praxis auch bereits erprobt (Weber W. A. et al. ; Eur. J. Nucl. Med. 2000 ; 27 : 542 - 549).

Die Herstellung von 0- (2- [1"F] Fiuoroethyl)-L-tyrosin wurde bislang mit einem relativ aufwendigen Verfahren durchgeführt (Wester H. J. et al, ; J, Nucl, Med. 1999 ; 40 : 205-212).

Dabei wird in einem ersten Schritt ['aF] Fluorethyltosylat hergestellt, und in einem zweiten Schritt wird ungeschütztes L-Tyrosin (als Di-Kaliumsalz) hiermit umgesetzt.

Ein Nachteil dieser Herstellung ist die Notwendigkeit, dss'3F-Fluorierungsreagenz vor der weiteren Umsetzung chromatographisch zu reinigen.

Es war eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine einfachere Herstellung von 0- (2- ['8F] Fluorethyl)-L-tyrosin zur Verfügung zu stellen, Es war eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Ausgangsverbindungen zur Herstellung von O-(2-['8F] Fluorethyl)-L-tyrosin zur Verfügung zu stellen, Es war noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Herstellungsweg für die Ausgangsverbindungen verfügbar zu machen.

Die Erfindung betrifft zunächst neue Ausgangsverbindungen für die Herstellung von 0- (2- ['8F]-Fluorethyl-L-tyrosin (fF] FET) gemäß der Formel (1) : wobei R'eine geeignete Schutzgruppe für die Carboxylgruppe und R2 eine geeignete Schutzgruppe für die Aminogruppe darstellt.

Die Gruppe R3 ist eine geeignete Abgangsgruppe für die Fluorierung des Ausgangsproduktes der Formel (1) zu der entsprechenden fluorierten Verbindung.

Geeignete Gruppen R'sind solche, welche die Carboxylgruppe unter den jeweiligen Reaktionsbedingungen schützen. Wie später im Rahmen der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens näher beschrieben wird, sieht eine bevorzugte Ausführungsform vor, das Verfahren in einem dipolar aprotischen Lösungsmittel durchzuführen. Die Gruppe R'soll in dieser bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens die Aufgabe erfüllen, geradezu unter den Bedingungen der nukleophilen'8F-Fluorierung nicht abgespalten zu werden. Es ist erwünscht, dass die Gruppe R'in einem letzten Schritt des Verfahrens zusammen mit der Gruppe R mit wenig Aufwand unter aciden Bedingungen abgespalten werden kann.

Solche geeigneten Gruppen RI sind zum Beispiel solche Reste, die unter stark sauren Bedingungen auch in einem organischen, nicht wässrigen Lösungsmittel abgespalten werden können.

Bevorzugte Gruppen R'gemäß der Erfindung sind die Mehylthiomethylgruppe, die Tetrahydrofuranylgruppe, die Diphenylmethylgruppe, die para-Methoxybenzylgruppe, die Piperonylgruppe und die tert-Butylgruppe Am meisten bevorzugt für die Gruppe RI ist die tert-Butylgruppe.

Geeignete Gruppen R2 sind solche, welche die Aminogruppe der Aminosäure unter den jeweiligen Reaktionsbedingungen schützen. Wie später im Rahmen der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens näher beschrieben wird, sieht eine bevorzugte Ausführungsform vor, das Verfahren in einem dipolar aprotischen Lösungsmittel durchzuführen. Die Gruppe R2 soll in dieser bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens die Aufgabe erfüllen, geradezu unter den Bedingungen der nukleophilen'8F-Fluoriuerung die Schutzwirkung auszuüben und eine Racemisierung der L-Aminosäure zu verhindern. Es ist erwünscht, dass die Gruppe in einem letzten Schritt des Verfahrens mit wenig Aufwand abgespalten werden kann.

Solche Gruppen R2 sind zum Beispiel Alkyl-bzw. Arylalkylreste.

Bevorzugte Gruppen R2 gemäß der Erfindung sind Carbamate wie tert-Butylcarbamat, p- Methoxybenzylcarbamat, Diphenylmethylcarbamat und die Triphenylmethylgruppe. Am meisten bevorzugt ist die Triphenylmethylgruppe.

Die Gruppe R3 stellt eine geeignete Abgangsgruppe dar. Diese Gruppe wird im eigentlichen Fluorierungsverfahren durch Fluor-18 substituiert.

Bevorzugte Gruppen RI im Rahmen der Verbindung sind p-Tosyloxy, Methansulfonyloxy, Trifluormethansulfonyloxy und Brom.

Eine besonders bevorzugte Gruppe R3 ist die p-Tosyloxy-Gruppe.

Es hat sich herausgestellt, dass die Verbindungen der Formel (1) in kristalliner Form vorliegen sollten, was ihre Handhabung und Mengendosierung erheblich vereinfacht.

Die Verbindungen der Formel (1) sind besonders geeignet als Ausgangsverbindung zur Herstellung von 0- (2- [1"F] Fluoroethyl)-L-tyrosin, Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von 0- (2- ['8F] Fluorethyl)-L-tyrosin sieht vor, dass eine Ausgangsverbindung der Formel (1) in einem ersten Schritt'8F-fluoriert wird und in einem zweiten Schritt die Schutzgruppen R'und R2 abgespalten werden, wobei die gewünschte Endverbindung O- (2- ['8F] Fluorethyl)-L-iyrosin erhalten wird, Zur Fluorierung wird eine Verbindung der Formel (1) in Gegenwart eines Phasentransfer- Systems, z. B. der Formel R4N+'8F umgesetzt, wobei R eine Alkylgruppe mit 3 bis 6 C- Atomen, vorzugsweise n-Butyl darstellt. 18F wird durch ein an sich belcanntes Verfahren hergestellt, indem mit"'0 angereichertes Wasser durch eine (p, n)-Kernreaktion in einem Zyklotron in ['8F] Fluorid umgewandelt wird.

Die Fluorierung wird mit Hilfe eines Phasentransfer-Katalysators durchgeführt. Als solche Phasentransfer-Katalysatoren kommen grundsätzlich Katalysatoren wie [Kc2. 2. 2] 2CO3 und (TBA+HCO3) in Betracht.

Es hat sich herausgestellt, dass bei Durchführung des Fluorierungsschrittes mit [Kc2. 2. 2] 2C03 als Katalysator eine Ausbeute von etwa 10 % erzielt werden kann.

Es hat sich weiter herausgestellt, dass dieses Ergebnis bei der Durchführung des Fluorierungsschrittes mit (TBA+HC03) als Katalysator verbessert werden kann.

Wenn als Ausgangsverbindung der Herstellung von 0- (2- ["F] Fluorethyl)-L-tyrosin die besonders bevorzugte Ausgangsverbindung N-Trityl-0- (2-Tosyloxyethyl)-L-tyrosin tert-butylester verwendet wird, wird mit (TBA+HC03) als Katalysator eine radiochemische Ausbeute von über 80 % erzielt. Dies stellt ein überraschend gutes Ergebnis dar.

Als Lösungsmittel für die nukleophile'8F-Fluorierung kommen die üblichen organischen Lösungsmittel in Betracht. Es hat sich herausgestellt, dass die Durchführung mit einem aprotischen Lösungsmittel wie z. B., Acetonitril, N, N-Dimethylacetamid, N, N- Dimethylformamid, Dimethlylsulfoxid und Hexamethylphosphorsäuretriamid besonders günstig abläuft wobei Acetonitril aufrgund seiner physikalisch-chemischen Eigenschaften besonders geeignet ist.

Der erste Schritt wird üblicherweise bei einer Temperatur von etwa 85°C durchgeführt.

Eine Dauer von 5 Minuten ist üblicherweise ausreichend für die Durchführung.

Nach Ablauf des ersten Schrittes, wie vorstehend erwähnt, nach in etwa 5 Minuten wird die Entschützung durchgeführt. Es ist nicht erforderlich, vorher eine Vorreinigung vorzunehmen, und die Tatsache, dass der zweite Schrift der Entschützung im gleichen Behälter abläuft wie der erste Schritt, und es sich demnach um ein Eintopf-Verfahren handelt, betrifft einen attraktiven Aspekt der Erfindung. Die Entschützung selber wird durch Hinzufügen einer starken Säure ausgelöst, es kommt hier auf eine Säure an, die auch in einem nicht-wässrigen System wie z. B. Dichlormethan eingesetzt werden kann. Besonders gut läuft die Entschützung mit Trifluoressigsäure ab.

Nach der Entschützung liegt die Verbindung 0- (2- ['8F] Fluoroethyl)-L-tyrosin in unreiner Form vor.

Der letzte Reinigungsschritt der Endverbindung O-(2-['8F] Fluoroethyl)-L-tyrosin wird mit üblichen Mitteln und Methoden vorgenommen. Die Abtrennung der markierten Aminosäure kann sehr günstig mittels Festphasenextraktion aus der organischen Phase erfolgen. Dabei bietet sich die Anwendung von Silikagel und Aluminiumoxid an. Wenn diese Extraktion mit Silikagel und Aluminiumoxid durchgeführt wird, wird üblicherweise an der Festphase adsorbierte Säure durch einen geeigneten Elutionsschritt weitgehend entfernt. Hier kommt es nicht besonders darauf an, welches Lösungsmittel für die Elution genommen wird, es spielt für die Auswahl des Lösungsmittels eine Rolle, welche Säure verwendet wurde und welche Festphasenkombination zum Einsatz kam. Im allgemeinen hat sich gezeigt, dass ein Gemisch aus n-Pentan und Diethylether für diesen Elutionschritt, speziell bei Verwendung von Trifluoressigsäure sehr geeignet ist.

Nach der Elution können die der Festphase anhaftenden Lösungsmittelreste mit einem Inertgas, wie z. B. Stickstoff oder Argon, verdampft und ausgetragen werden und die markierte Aminosäure mit einer geeigneten Pufferlösung extrahiert werden. Es wird üblicherweise eine solche Pufferlösung eingesetzt, die ein unmittelbare HPL- Chromatographie ermöglicht.

Es ist der große Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass die markierte Aminosäure mit relativ wenig Aufwand in einem Eintopf-Verfahren hergestellt werden kann, Das Verfahren erlaubt die Herstellung unter Vermeidung einer Racemisierung. Der Einsatz von ['8F] Fluorid garantiert ein trägerarmes Endprodukt, was für eine Anwendung am Patienten notwendig ist. Es ist der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass eine Herstellung einer markierten Aminosäure mit einer molaren Aktivität von mehr als 18,5 GBq/p. mof ohne weiteres möglich ist.

Die Herstellung der Ausgangsverbindungen der Formel (1) kann mit an sich bekannten Verfahren durchgeführt werden. Man kann bei der Herstellung von der Aminosäure L-Tyrosin selbst ausgehen und die weiteren Reaktionsmittel nach dem gewünschten Endprodukt auswählen.

Wenn eine Ausgangsverbindung der Formel (1) hergestellt werden soll, welche als Gruppe R'eine terf-Butylgruppe aufweist, ist es geeignet, von einer Verbindung L-Tyrosin tert- butylester auszugehen, da diese Verbindung kommerziell erhältlich ist. Ansonsten wird L- Tyrosin in einem ersten Schritt mit einem Reagens zusammengeführt, dass in der Lage ist, eine Reaktion mit der Carboxylgruppe einzugehen unter Bildung einer Verbindung der Formel (2) : Dabei hat R'die gleiche Bedeutung wir bei der Beschreibung der erfindungsgemäßen Ausgangsverbindungen beschrieben. Geeignete Reagentien zur Durchführung der Reaktion sind insbesondere Alkohole, wie z. B. tert-Butanol oder das Olefin Isobuten.

In einem zweiten Schritt reagiert die Verbindung der Formel (2) mit einer Verbindung R2X wobei eine Verbindung der Formel (3) gebildet wird. Die Gruppe R2 hat hierbei die gleiche Bedeutung wie in Zusammenhang mit der Beschreibung der erfindungsgemäßen Ausgangsverbindungen beschrieben wurde. X stellt ein Halogen dar, vorzugsweise Chlor, In einem nächsten Schritt wird die Verbindung der Formel (3) in eine Verbindung der Formel (1) umgewandelt, wobei in diesem letzten Schritt an der Hydroxylgruppe des aromatischen Ringes eine R3-C2H4-Gruppe eingeführt wird. Geeignete Reagentien für diesen letzten Schritt sind 1, 2-bifunktionelle Ethylenderivate, wie z. B. Ethylenglykoldi (p-toluolsulfonat) und 2- Bromethanol, Es ist eine bevorzugte Ausführungsform der Verbindungen der Formel (1), dass die Gruppe R3 eine Tosyloxygruppe darstellt, für diese bevorzugte Ausführung wird der letzte Schritt mit Ethylenglykol-di (p-toluolsulfonat) durchgeführt, Die Erfindung wird weiter anhand der nachfolgenden Beispiele näher beschrieben : Beispiel 1 Herstellung von 0- (2-Tosyloxyethyl)-N- (triphenylmethyl)-Ltyrosin-tert butylester : 1. Stufe N-Triphenylmethyl-L-iyrosin tert butylester L-Tyrosin tert butylester* wird bei Raumtemperatur in DMF, in Gegenwart von Triethylamin, mit einer äquimolaren Menge Triphenylmethylchlorid umgesetzt. Durch Vermischung der DMF-Phase mit der 4-fachen Menge Eis wird das Rohprodukt präzipitiert und aus Ethanol umkristallisiert.

Ausbeute : 70 % Fp. 171°C (*Ikommerziell erhältlich) 2. Stufe 0- (2-Tosyloxyethyl)-N- (triphenylmethyl)-L-tyrosin-tert butylester : Äquimolare Mengen N-Triphenylmethyl-L-tyrosin tert butylester und Ethylenglykoldi- (p-toluolsulfonat) werden in Aceton gelöst, In Gegenwart einer Base wird das Eduktgemisch zwei Tage bei Raumtemperatur intensiv gerührt. Nach Filtration und Eindampfen der Rohproduktlösung erfolgt die Reinigung des Produktes säulenchromatographisch an Kieselgel mit einem Laufmittel bestehend aus niedrig siedendem Petrolether und Ethylacetat.

Ausbeute : 60 % Fp. 54... 64°C Beispiel 2.

Herstellung 0- (2- [18F]-Fluorethyl-L-Tyrosin) Das'8F-haltige Wasser wird in Gegenwart von 40 limol Tetra-n-butylammonium- hydrogencarbonat zur Trockene eingedampft. Anschließend wird eine Lösung von 25 mg (37 lmol) N-Trityl-0-(2-Tosyloxyethyl)-l-tyrosin-tert,-butylester in 0,5 ml Acetonitril zugegeben und die Lösung 5 min zum Sieden erhitzt. Unter vermindertem Druck wird das Lösungsmittel abgedampft, bei einer Temperatur von etwa 20°C 1 mi einer Mischung von Trifluoressigssure/Triethylsilan/Dichlormethan (1/0,4/2) (v/v/v) zugesetzt und 10 min gerührt.

Nach Verdünnung mit 9 ml Dichlormethan wird die Lösung nacheinander durch eine Silikagel-und eine Aluminiumoxid-Kadusche (je 1 g) geleitet. Die Kartuschen werden mit 10 ml eines Lösungsmittelgemisches aus n-Pentan/Diethylether (1/1) gewaschen. Durch einen Inertgasstrom wird das restliche Lösungsmittel verdampft, das ['8F] FET-Rohprodukt mit Hilfe einer 35 molaren Trinatriumphosphatlösung eluiert und durch reversed phase Hochdruckflüssigkeitschromatographie gereinigt. Die ['8F] FET-Produktfraktion wird durch einen Kationenaustauscher (LiChrolut SCX, H+-Form, 1 g) geleitet, danach mit Sterilwasser gespült und die'8F-markierte Aminosäure mit einem Natriumphosphatpuffer physiologischer Konzentration eluiert und das Eluat sterilfiltriert.