一種羰基锝-99m標記的美法侖配合物及其制備方法與用圖
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種羰基锝-99m標記的美法侖配合物及其制備方法與用途。本發(fā)明的羰基锝-99m標記的美法侖配合物的制備方法是將美法侖分子衍生得到新配體IDA-EtMFL，再將配體與[99mTc(CO)3(H2O)3]+中間體反應，得到羰基锝-99m標記的美法侖配合物。本發(fā)明的羰基锝-99m標記的美法侖配合物具有良好的腫瘤攝取與滯留及腫瘤/肌肉比值，可用于腫瘤的SPECT顯像診斷。
【專利說明】
一種羰基锝-99m標記的美法侖配合物及其制備方法與用 途
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及一種用放射性核素標記的化合物，以及這種化合物的制備方法和用 途，尤其涉及羰基锝-99m標記的美法侖配合物，屬于放射性藥物制備及應用領域。
【背景技術】
[0002] 惡性腫瘤是導致人類非正常死亡的主要疾病之一，已成為人類死亡的第二位原 因，僅次于心腦血管疾病，有些地方已經上升為第一位，對人類構成了巨大的威脅，是最難 對付的頑癥之一。
[0003] 癌癥的早期診斷與治療對于提高治愈率及改善患者生存質量至關重要。放射性藥 物最重要的應用價值是研究生命過程中的生理化學變化；利用放射性核素標記的生物功能 分子進行PET或者SPECT顯像可以活體非侵入性診斷各種疾病，是近年來分子影像學最活 躍的研究領域。[ 1SF]FDG(fluorodeoxyglucose)是目前核醫(yī)學臨床用于腫瘤診斷的最成功 的分子探針，具有高靈敏度和高特異性等優(yōu)點；[ 1SF]FDG PET顯像可用于多種類型腫瘤的臨 床診斷。但是，[1SF]FDG是一種非特異性腫瘤診斷藥物，存在"假陽性"和"假陰性"顯像結 果； 1SF是一種加速器生產的核素，半衰期短（109.8min)，[1SF]FDG合成成本高；這些都限制 了 [1SF]FDG PET顯像在診斷腫瘤方面的應用。
[0004] 與1SF相比，99mTc廉價易得，是用于核醫(yī)學SPECT顯像的理想核素， 99mTc藥物已經 廣泛用于臨床SPECT顯像。
[0005] 現(xiàn)有技術中已有用99mTc的配合物用作顯影劑的報道，如CN101654465A公開了羰 基锝標記的2 -硝基咪唑配合物用于乏氧腫瘤的SPECT顯影診斷。CN101732736A公開了一 種锝標記的DTPA-LSA的藥盒，可以作為肝臟顯影劑。CN1322575A公開了锝與六甲基氧基異 丁基異腈（MIBI)的絡合物，用于心肌顯影劑。但上述锝配合物中的配體本身并沒有相應的 藥物活性，靶向性還需要提高。
[0006] 氮芥（nitrogen mustard)是最早用于臨床并取得突出療效的一類抗腫瘤藥物，其 抗腫瘤機理是：進人體內后，通過分子內成環(huán)作用形成高度活潑的乙烯亞胺離子，在中性或 弱堿條件下迅速與多種有機物質的親核基團結合，進行烷基化作用；氮芥最重要的反應是 與鳥嘌呤第7位氮共價結合，產生DNA的雙鏈內的交叉聯(lián)結或DNA的同鏈內不同堿基的交 叉聯(lián)結。
[0007] 美法侖（Melphalan)是苯丙氨酸氮芥的左旋體，是氮芥家族中的重要成員，適用 于治療多發(fā)性骨髓瘤及晚期卵巢腺癌。美法侖單獨應用或與其他藥物合用，對于部分晚期 乳腺癌病人有顯著療效。美法侖對部分紅血球增多癥病人有效，亦曾作為外科治療乳腺癌 的輔助藥。利用其親腫瘤特性，本發(fā)明將放射性核素進行標記，從而提供一種靶向性好、顯 影效果靈敏的新型腫瘤分子顯像藥物。

【發(fā)明內容】

[0008] 本發(fā)明提供一類用于腫瘤顯像的放射性示蹤劑或者說診斷藥物，以及這種示蹤劑 的制備方法及其用途。該藥物靶向性好、顯影效果靈敏、穩(wěn)定性好，前體合成容易。
[0009] 本發(fā)明的放射性示蹤劑是羰基锝_99m標記的美法侖配合物，其結構如式1所示。
[0010]
[0011] 其中R為Ci 6烷基、C 3 6環(huán)烷基或C 6 i。芳基烷基。
[0012] 美法侖配合物的制備方法如下：
[0013]
[0014] (a).美法侖首先進行酯化反應生成酯化產物化合物1 ;
[0015] (b).酯化產物化合物1進行胺基烷基化反應得到化合物2 ;
[0016] (c).化合物2進行水解得到水解產物IDA-EtMFL ;
[0017] (d).水解產物IDA-EtMFL與羰基锝進行反應，得到美法侖配合物；
[0018] 其中R和R1為Q 6烷基、C 3 6環(huán)烷基或C 6 i。芳基烷基，R與R1相同或不同。
[0019] 其中，步驟（a)中酯化是在濃硫酸條件下美法侖與醇進行酯化得到化合物1 ;步驟 (b)中是化合物1與溴乙酸叔丁酯在堿性條件下進行反應；步驟（c)是在濃鹽酸條件下進 行水解；步驟（d)是與新鮮配制的[ 99mTc(C0)3(H20)3]+中間體反應。
[0020] R為乙基的羰基锝-99m標記的美法侖配合物的制備方法是：
[0021] a.將美法侖2. 62mmol溶于50mL乙醇，加10mL濃硫酸，回流反應1. 5h。減壓除去乙 醇后加300mL蒸餾水，用濃氫氧化鈉調節(jié)pH = 9左右，用100mL乙酸乙酯萃取三次，收集有 機相，干燥，除去溶劑并用硅膠柱純化，得黃色油狀化合物1 (S)-乙基_2_氨基_3_ (4-(雙 (2-氯乙基）胺基）苯基）丙酸。
[0022] b.將化合物1 (0. 6mmol)、溴乙酸叔丁酯（1. 8mmol)和碳酸鉀（1. 8mmo])加入到 10mL乙腈，室溫攪拌過夜，過濾，除去溶劑，硅膠柱純化，得黃色油狀化合物2。
[0023] c.將化合物2 (0. 24mmol)溶于2mL濃鹽酸/二氧六環(huán)混合溶液（體積比1/5)，室 溫攪拌48h，真空除去溶劑，得白色粉末狀固體IDA-EtMFL。配體IDA-EtMFL的合成反應參 見式2.
[0024]
[0025] d.將新鮮制備的[99mTC(C0)3(H20) 3] +中間體（其是以現(xiàn)有技術的方法制備得到的， 例如采用文獻中的方法：J Am Chem Soc，1998,120 :7987-7988)溶液調節(jié)pH = 7 ;將0. lmL 10mg/mL 的 IDA-EtMFL 配體溶液、0· 5mL PBS(0· 5mol/L，pH = 7· 4)和 0· 4mL 已經調節(jié) pH 值的[99mTc(C0)3(H20)3] +中間體溶液（10mCi)混合搖勾，沸水浴加熱反應15min得到羰基 锝-99m標記的美法侖配合物[99mTc (CO) 3 (IDA-EtMFL)](式3)。
[0026]
[0027] 本發(fā)明的羰基锝_99m標記的美法侖配合物作為腫瘤顯像劑的應用。
[0028] 本發(fā)明的有益效果為：
[0029] 1.本發(fā)明涉及的羰基锝-99m標記的美法侖配合物[99mTc(C0) 3(IDA-EtMFL)]，采 用具有腫瘤活性的藥物美法侖，使得其具有良好的腫瘤攝取與滯留，以及良好的腫瘤/肌 肉比值，可用于腫瘤的SPECT顯像診斷；
[0030] 2.本發(fā)明的羰基锝-99m標記的美法侖配合物具有高的配合物放化純度，可以達 到> 90% ;
[0031] 3.本發(fā)明的羰基锝-99m標記的美法侖配合物具有良好的水溶性，可以使用生理 介質；
[0032] 4.本發(fā)明的羰基锝-99m標記的美法侖配合物穩(wěn)定性高，可在室溫穩(wěn)定存在6h以 上。
[0033] 5.本發(fā)明的羰基锝-99m標記的美法侖配合物，配位前體原料易得，合成路線短， 成本低。
[0034] 下面通過【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步的說明，但并不意味著對本發(fā)明保護范 圍的限制。
【具體實施方式】
[0035] (一）新型美法侖配體IDA-EtMFL的合成
[0036] a.化合物1 :將美法侖（800mg，2. 62mmol)溶于50mL乙醇，加10mL濃硫酸，回流 反應1.5h;減壓除去乙醇后加300mL蒸餾水，用濃氫氧化鈉調節(jié)pH = 9左右，用100mL 乙酸乙酯萃取三次，收集有機相，干燥，除去溶劑并用硅膠柱純化，得黃色油狀化合物 500mg(l. 50mmol，57. 2% )。ESI-MS :333. 57(MH+)。
[0037] b.化合物 2 :將化合物 1 (200mg，0· 60mmol)、溴乙酸叔丁酯（351mg，1. 8mmol)和 碳酸鉀（248mg，1.8mmol)加入到10mL乙腈，室溫攪拌過夜，過濾，除去溶劑，硅膠柱純化， 得黃色油狀化合物 134mg(0. 24mmol，40. 0% )。蟲 NMR(400MHz，CDCI3) : δ = 1. 32(t，3H)， 1. 44(s，18H)，2· 95(m，2H)，3· 35(s，4H)，3· 57(t，4H)，3· 62(t，4H)，3· 91 (t，1H)，4· 11 (q， 2H)，6. 47 (d，2H)，6. 98 (d，2H) ;ESI-MS :561. 27 (MH+)。
[0038] c.配體IDA-EtMFL :將化合物2 (134mg，(λ 24mmol)溶于2mL濃鹽酸/二氧六環(huán)混 合溶液（體積比1/5)，室溫攪拌48h，真空除去溶劑，得白色粉末狀固體107mg(0. 24mmol， 100% ) 〇 ESI-MS ：448. 515 (M+) 〇
[0039] [99mTc (CO) 3 (IDA-EtMFL)](式 3)的制備：
[0040] 將新鮮制備的[99mTc (CO) 3 (H20) 3]+中間體溶液調節(jié)pH~7 ;在一個西林瓶中加入 0· lmL 10mg/mL 的 IDA-EtMFL 配體溶液、0· 5mL PBS(0. 5mol/L，pH = 7. 4)和 0· 4mL 已經調 節(jié)口!1值的[99|111'(3(0))30120) 3]+中間體溶液（1〇111(^)，混合搖勻，沸水浴加熱反應151^11。
[0041] (二）羰基锝_99m標記的美法侖配合物的檢測
[0042] (1)采用薄層層析（TLC)法鑒定
[0043] 以聚酰胺薄片為支持體，展開體系為二氯甲烷/甲醇=1/1，待展開結束后，將聚 酰胺薄片等分成10段，用γ-計數(shù)儀測定各段的放射性計數(shù)，[ 99mTc(C0)3(IDA-EtMFL)]的 Rf值在0· 8~1. 0之間，而[99mTc (CO) 3 (H20) 3]+中間體的Rf值為0· 0~0· 1。
[0044] TLC分析結果表明按照上述方法制備的[99mTc (CO) 3 (IDA-EtMFL)]的放化純大于 90% ;室溫放置6h放化純無明顯變化，表明配合物具有良好的穩(wěn)定性。
[0045] (2)羰基锝-99m標記的美法侖配合物的脂水分配系數(shù)
[0046] 將正辛醇與磷酸鹽緩沖液（25mM，pH = 7. 4)等體積混合，加入適量待測標記配合 物，充分振搖后，高速離心分層，取等體積有機相和水相，分別測定兩相的放射性計數(shù)，待測 配合物的分配系數(shù)P為有機相與水相放射性計數(shù)的比值，多次重復該操作，求均值。脂水分 配系數(shù)一般以Log P表不。
[0047] 測定結果表明配合物[99mTc(C0)3(IDA-EtMFL)]為水溶性，Log P值 為-L 44±0· 09。
[0048] (3)羰基锝-99m標記的美法侖配合物的荷瘤小鼠體內分布
[0049] 荷H22肝癌小鼠模型：于雌性昆明小鼠（體重約20-22g)左前腋下植入2X 106個 H22腫瘤細胞，飼養(yǎng)約8天后，腫瘤直徑生長至6-8mm，質量約為0. 4-0. 8g。
[0050] 通過荷 H22 肝癌小鼠尾靜脈注射[99mTc (CO) 3 (IDA-EtMFL) ] (0· lmL，37MBq)，注射 后5、30、60、120、240min將小鼠斷頭處死，取其腫瘤、血、心、肝、脾、肺、腎、小腸、腦、骨、肌 肉等感興趣的器官與組織，分別稱重后測量其放射性計數(shù)，結果以每克組織或器官的百分 攝取劑量表示（％ ID/g)。
[0051] 標記藥物的荷瘤小鼠體內分布結果示于表1。
[0052] [99mTc(C0)3(IDA-EtMFL)]具有較好的腫瘤攝取與滯留，注射后5、30、 60、120 和 240min 的腫瘤攝取分別為 1·31±0·25、1·45±0·24、0·81±0·09、 0. 94±0. 16、0. 78±0. 24ID%/g。配合物通過肝和腎代謝。在靶/非靶比值方面， [99mTc (CO) 3 (IDA-EtMFL)]的腫瘤/肌肉比一直非常好，注射后5、30、60、120和240min分別 達到 2· 06±0· 20、2· 48±1· 11、2· 15±0· 30、3· 16±0· 66、3· 71±0· 67。
[0053] 表 1 :[99nTc(C0)3(IDA-EtMFL)]的荷瘤小鼠體內分布結果（ID% /g，x土s，n = 3)
[0054]
[0055] 通過以上實驗表明，脂水分配系數(shù)測定表明，[MmTc(C0)3(IDA-EtMFL)]是水溶性 化合物。荷H22肝癌小鼠體內分布實驗結果指出，[99mTc (CO) 3 (IDA-EtMFL)]具有良好的腫 瘤攝取與滯留以及良好的腫瘤/肌肉比值。因此，[MmTc(C0)3(IDA-EtMFL)]是優(yōu)異的腫瘤 SPECT顯像劑。
【主權項】
1. 一種羰基锝-99m標記的美法侖配合物，特征在于其結構如式1所示，其中R為C1 6烷基、C 3 6環(huán)烷基或C 6 i。芳基烷基。2. 根據(jù)權利要求1所述的美法侖配合物，特征在于R為C i 6烷基。3. 根據(jù)權利要求1所述的美法侖配合物，特征在于R為甲基或乙基。4. 權利要求1-3任一項所述的美法侖配合物的制備方法，其特征在于步驟如下：(a) .美法侖首先進行酯化反應生成酯化產物化合物1 ; (b) .酯化產物化合物1進行胺基烷基化反應得到化合物2 ; (c) .化合物2進行水解得到水解產物IDA-EtMFL ; (d) .水解產物IDA-EtMFL與羰基锝進行反應，得到美法侖配合物； 其中R和Rl為C1 6烷基、C 3 6環(huán)烷基或C 6 i。芳基烷基，R與Rl相同或不同。5. 根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟（a)中酯化是在濃硫酸條 件下美法侖與醇進行酯化得到化合物1 ;步驟（b)中是化合物1與溴乙酸叔丁酯在堿 性條件下進行反應；步驟（c)是在濃鹽酸條件下進行水解；步驟（d)是與新鮮配制的 [99mTc (CO) 3 (H2O)3] +中間體反應。6. 根據(jù)權利要求5所述的制備方法，其特征在于步驟如下： a. 將美法侖溶于乙醇，加濃硫酸，回流條件下反應，減壓除去乙醇后加蒸餾水，用堿調 節(jié)到PH = 9,然后用乙酸乙酯萃取，收集有機相，干燥，除去乙酸乙酯，用硅膠柱純化，得黃 色油狀化合物1 ; b. 將化合物1、溴乙酸叔丁酯和碳酸鉀加入到乙腈中，室溫攪拌過夜，過濾，除去溶劑， 硅膠柱純化，得黃色油狀化合物2 ; c. 將化合物2溶于濃鹽酸/二氧六環(huán)混合溶液，其體積比1/1，室溫攪拌，真空除去溶 劑，得白色粉末狀配體IDA-EtMFL ; d. 將新鮮制備的["mTc (CO) 3 (H2O) 3]+中間體溶液調節(jié)pH = 7 ;將IDA-EtMFL配體溶液、 PBS和已經調節(jié)pH值的[99mTc (CO) 3 (H2O) 3]+中間體溶液混合搖勻，沸水浴加熱反應得到羰 基锝-99m標記的美法侖配合物[ MmTc (CO) 3 (IDA-EtMFL)]。7. -種配體化合物，其結構式如下：其中，R為C1 6烷基、C 3 6環(huán)烷基或C 6 i。芳基烷基。8. 根據(jù)權利要求7所述的配體化合物在制備羰基锝-99m標記的美法侖配合物中的應 用。9. 權利要求1所述的羰基锝_99m標記的美法侖配合物作為腫瘤顯像劑的應用。10. 根據(jù)權利要求9所述的應用，特征在于在制備腫瘤的SPECT顯像診斷試劑中的應 用。
【文檔編號】C07C229/42GK105884832SQ201410691754
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年11月26日
【發(fā)明人】汪建軍, 劉宇, 楊文江, 張延華, 薛井泉
【申請人】中國科學院高能物理研究所