專(zhuān)利名稱(chēng)：一種 99m TcN核標(biāo)記的哌嗪類(lèi)氨荒酸鹽配合物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種99mTcN核標(biāo)記的哌嗪類(lèi)氨荒酸鹽配合物及其制備方法和在人體和動(dòng)物器官或組織的顯像劑中的應(yīng)用，特別是在腦的σ受體顯像劑和腫瘤顯像劑中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：
近年來(lái)，σ受體被定義為一類(lèi)獨(dú)立的受體，其主要存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌、免疫和某些周邊組織，在調(diào)節(jié)神經(jīng)、內(nèi)分泌和免疫響應(yīng)中起著重要作用。此外，σ受體在許多腫瘤細(xì)胞系中有高度表達(dá)，如黑色素瘤、神經(jīng)膠質(zhì)瘤、乳腺癌、肺癌和前列腺癌等。因而σ受體可以作為放射性藥物的靶分子，實(shí)現(xiàn)對(duì)其高度表達(dá)的腦和腫瘤的顯像。
研究表明，很多哌嗪類(lèi)化合物對(duì)σ受體都具有較高的親和性，許多11C、18F及123I標(biāo)記的哌嗪類(lèi)化合物被設(shè)計(jì)合成用于σ受體顯像劑的研究，比如123I標(biāo)記的[123I]-4-iodo-N-(4-(4-(2-methoxyphenyl)-piperazin-1-yl)butyl)-benzamide([123I]-BPB)，顯示了與σ受體較高的親和性，在腦中也有較高的攝取。但是正電子核素11C和18F的半衰期較短，建造PET中心耗資巨大，目前在發(fā)展中國(guó)家的應(yīng)用受到限制。而123I是加速器生產(chǎn)的核素，價(jià)格昂貴，限制了其在臨床上的廣泛應(yīng)用。99mTc理想的核性質(zhì)使其成為核醫(yī)學(xué)中應(yīng)用最廣泛的核素，所以99mTc標(biāo)記的受體放射性藥物是目前研究的熱點(diǎn)方向之一。采用整體法設(shè)計(jì)合成的99mTc標(biāo)記配合物[N-[2-((2-oxo-2-(4-(3-phenylpropyl)piperazin-1-yl)ethyl)(2-mercaptoethyl)acetyl)-2-aminoethanethio；ato]technetium(V)oxide(PPPE-MAMA’-99mTcO)是第一個(gè)被報(bào)道的99mTc標(biāo)記的哌嗪類(lèi)σ受體顯像劑，但該配合物腦和腫瘤攝取低，不適合作為σ受體顯像劑應(yīng)用臨床。公開(kāi)號(hào)為CN1786009的中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中還記載了一種作為腫瘤顯像劑的99mTcN(CPEDTC)2配合物，在腫瘤中顯示了較高的攝取，但是該配合物的靶/非靶比值不夠理想。因而在這些成果的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)新的99mTc標(biāo)記的哌嗪類(lèi)化合物，研制具有較高腦攝取和腫瘤攝取的σ受體顯像劑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目在于提供一種具有高腦攝取或腫瘤攝取的99mTc標(biāo)記的哌嗪類(lèi)配合物，將其作為有較高醫(yī)學(xué)應(yīng)用價(jià)值的σ受體顯像劑，應(yīng)用于腦的σ受體顯像或腫瘤顯像。
本發(fā)明的技術(shù)方案為 提供一種99mTcN核標(biāo)記的含哌嗪結(jié)構(gòu)的氨荒酸鹽配合物，通式為99mTcN(PDTC)2，其結(jié)構(gòu)如式(I)，其中，R可以為-CH3或-CH2CH3。

本發(fā)明還提供一種99mTcN核標(biāo)記的含哌嗪結(jié)構(gòu)的氨荒酸鹽配合物的制備方法，制備路線如下
包括以下步驟 (1)將氮原子上烷基取代的哌嗪類(lèi)化合物加入反應(yīng)容器中，在攪拌下向反應(yīng)容器中加入氫氧化鈉或氫氧化鉀的水溶液，再緩慢滴加二硫化碳，攪拌反應(yīng)2～3小時(shí)，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程控制在10℃以下，反應(yīng)完畢之后旋去溶劑，再用異丙醇和乙醚重結(jié)晶，最后得到所述含哌嗪結(jié)構(gòu)的氨荒酸鹽系列配體的淺黃色晶體；其中，所述氫氧化鈉或氫氧化鉀和二硫化碳的加入量與所述哌嗪類(lèi)化合物摩爾數(shù)相等；所述氮原子上的烷基為-CH3或-CH2CH3 (2)取[99mTcN]int中間體溶液0.1～2.0ml加入盛有0.1～1.0ml pH＝7.4的磷酸緩沖溶液和0.1～2.0mg步驟(1)制備的配體的青霉素小瓶中，搖勻，靜置5～30分鐘，得到本發(fā)明所述的配合物。
上述步驟(1)中哌嗪類(lèi)化合物氮原子上是-CH3取代時(shí)，步驟(2)制得的是分子式為99mTcN(MPDC)2的99mTcN標(biāo)記的N-甲基哌嗪氨荒酸鹽；上述步驟(1)中哌嗪類(lèi)化合物氮原子上是-CH2CH3取代時(shí)，步驟(2)制得的是分子式為99mTcN(EPDC)2的99mTcN標(biāo)記的N-乙基哌嗪氨荒酸鹽。
上述步驟(2)所述的[99mTcN]int中間體溶液是按照以下方法制備的取1～5ml新鮮99mTcO4淋洗液注入SDH藥盒中，搖勻，固體完全溶解后，靜置5～30分鐘得到[99mTcN]int中間體溶液。
上述SDH藥盒是根據(jù)公開(kāi)號(hào)為CN1583770的專(zhuān)利申請(qǐng)的記載，按照以下方法制備的 所用原料丁二酰二酰肼、1，2-丙二胺四乙酸和SnCl2·2H2O的重量比為1～20∶1～20∶0.005～0.5，先將丁二酰二酰肼和1，2-丙二胺四乙酸混合，用已除氧的二次水溶解，再加入用濃度為1～6mol/l的鹽酸溶解過(guò)的SnCl2·2H2O，混勻、定容，用1mol/l的鹽酸或0.1～1.0mol/l的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至5.0～9.0，用孔徑為0.22μm的微孔濾膜過(guò)濾滅菌后，將濾液分裝至無(wú)菌潔凈的青霉素小瓶中；將上述青霉素小瓶置于凍干機(jī)中，控制溫度在-45～-40℃，預(yù)凍2小時(shí)，然后真空干燥，自然升溫并最終控制溫度在25～28℃，保持4小時(shí)，真空度為0.7Pa，再向上述青霉素小瓶中充氮1分鐘，然后將裝有白色粉末的青霉素小瓶用橡膠塞密封，再用鋁蓋進(jìn)一步密封，經(jīng)質(zhì)檢合格后，貼好標(biāo)簽，得到所述SDH藥盒。
上述方法制備得到的本發(fā)明配合物的放射化學(xué)純度大于95％。
本發(fā)明還提供了上述99mTcN核標(biāo)記的含哌嗪結(jié)構(gòu)的氨荒酸鹽配合物作為人體和動(dòng)物的腦σ受體顯像劑和腫瘤顯像劑的兩種應(yīng)用。
有益效果 1.本發(fā)明配合物具有較高的腦攝取 A.本發(fā)明的配合物小鼠生物分布試驗(yàn) 取18～20g的昆明小鼠進(jìn)行生物分布實(shí)驗(yàn)。尾靜脈注射0.1ml(約0.74MBq)的實(shí)施例2和3制備的99mTcN(PDTC)2類(lèi)配合物，并于注射后5分鐘、30分鐘、60分鐘和120分鐘時(shí)斷頸處死，取血、心、肝、肺、腎、腦、肌肉、骨和脾等相關(guān)器官和組織，稱(chēng)重并測(cè)其放射性計(jì)數(shù)，計(jì)算每克組織的攝取劑量(ID％/g)，并以全腦為靶器官，計(jì)算其與血、肌肉和的攝取劑量比值。結(jié)果見(jiàn)表1，2。
表1.99mTcN(MPDC)2的小鼠生物分布數(shù)據(jù)(ID％/g，am±s，n＝3) 表2.99mTcN(EPDC)2的小鼠生物分布數(shù)據(jù)(ID％/g，am±s，n＝3) B.本發(fā)明的配合物小鼠腦區(qū)域分布試驗(yàn) 取18～20g的昆明小鼠按照藥典的方法進(jìn)行生物分布實(shí)驗(yàn)。尾靜脈注射0.1ml(約0.74MBq)的實(shí)施例2和3制備的99mTcN(PDTC)2類(lèi)配合物，并于注射后5分鐘、30分鐘、60分鐘和120分鐘時(shí)斷頸處死，取小腦、海馬、前皮層、后皮層、紋狀體、間腦和剩余腦部分(ROB)，稱(chēng)重并測(cè)其放射性計(jì)數(shù)，計(jì)算每克組織的攝取劑量(ID％/g)，結(jié)果見(jiàn)表3，4。
表3.99mTcN(MPDC)2的小鼠腦區(qū)域分布數(shù)據(jù)(ID％/g，am±s，n＝3) 表4.99mTcN(EPDC)2的小鼠腦區(qū)域分布數(shù)據(jù)(ID％/g，am±s，n＝3) C.本發(fā)明配合物的小鼠σ受體抑制實(shí)驗(yàn)?zāi)X區(qū)域分布 取18～20g的昆明小鼠按照文獻(xiàn)的方法進(jìn)行σ受體抑制實(shí)驗(yàn)。先以5mg/kg的劑量尾靜脈注射σ受體抑制劑氟哌啶醇，然后尾靜脈注射0.1ml(約0.74MBq)的實(shí)施例2和3制備的99mTcN(PDTC)2類(lèi)配合物，并于注射后60分鐘時(shí)斷頸處死，取小腦、海馬、前皮層、后皮層、紋狀體、間腦和剩余腦部分(ROB)，稱(chēng)重并測(cè)其放射性計(jì)數(shù)，計(jì)算每克組織的攝取劑量(ID％/g)，結(jié)果見(jiàn)表5，6，與同時(shí)相的空白試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比。
表5.99mTcN(MPDC)2的σ受體抑制實(shí)驗(yàn)?zāi)X區(qū)域分布數(shù)據(jù)，并對(duì)比空白(ID％/g，am±s，n＝3) 表6.99mTcN(EPDC)2與空白對(duì)照的σ受體抑制實(shí)驗(yàn)?zāi)X區(qū)域分布(ID％/g，am±s，n＝3) 腦的區(qū)域分布試驗(yàn)和σ受體抑制試驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明的配合物在大腦皮層、小腦、紋狀體和間腦等σ受體高度表達(dá)的組織中均具有較高的攝取，加入σ受體抑制劑后，這些部位的攝取明顯降低，表明這兩個(gè)配合物對(duì)σ受體具有特異性結(jié)合。
總之，上述配合物的小鼠生物分布試驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明的兩個(gè)配合物均具有較高的腦初始攝取值和較好的腦滯留，以及與腦中σ受體的親和能力。
2.本發(fā)明配合物比現(xiàn)有技術(shù)具有更理想的靶/非靶比值 荷瘤小鼠體內(nèi)生物分布試驗(yàn) 試驗(yàn)方法取荷瘤乳腺癌MA-891 TA-2小鼠，尾靜脈注射0.1ml(約0.74MBq)本發(fā)明實(shí)施例3制備的配合物，并于注射后1小時(shí)、2小時(shí)和4小時(shí)時(shí)斷頸處死，取血、心、肝、肺、腎、腦、肌肉、骨、脾和腫瘤等相關(guān)器官和組織，稱(chēng)重并測(cè)其放射性計(jì)數(shù)，計(jì)算每克組織的攝取劑量(ID％/g)，并以腫瘤為靶器官，計(jì)算其與血、肌肉和骨的攝取劑量比值。
本發(fā)明實(shí)施例3的配合物在荷瘤乳腺癌MA-891 TA-2小鼠的生物分布結(jié)果中表現(xiàn)為比99mTcN(CPEDTC)2具有更高的腫瘤/血，腫瘤/肌肉，腫瘤/骨的比值，有利于顯像時(shí)獲取更清晰的圖像，便于腫瘤的診斷。結(jié)果比較如下表7所示。
表7.99mTcN(EPDC)2與99mTcN(CPEDTC)2在荷瘤乳腺癌MA-891 TA-2小鼠中給藥后2小時(shí)的生物分布數(shù)據(jù)比較(ID％/g，am±s，n＝3)


圖1是99mTcN(MPDC)2的HPLC分析 圖2是99mTcN(EPDC)2的HPLC分析
具體實(shí)施例方式 下面通過(guò)具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特點(diǎn)，但本發(fā)明并不局限于下列實(shí)施例。
實(shí)施例1 SDH藥盒的制備 本實(shí)施例藥盒按照公開(kāi)號(hào)為CN1583770的專(zhuān)利申請(qǐng)文件所記載的方法制備。具體方法為配方采用表8所示的配方。
表8.制備SDH藥盒配方 按配方將原料用已除氧的二次水溶解、混勻、定容，用1.0mol/L的鹽酸或1.0mol/L的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至7.5，用孔徑為0.22μm的微孔濾膜過(guò)濾滅菌后，將濾液分裝至無(wú)菌潔凈的青霉素小瓶中；將上述青霉素小瓶置于凍干機(jī)中，控制溫度在-45～-40℃，預(yù)凍2小時(shí)，然后真空干燥，自然升溫并最終控制溫度在25～28℃，保持4小時(shí)，真空度為0.7Pa，再向上述青霉素小瓶中充氮1分鐘，將裝有白色粉末的青霉素小瓶用橡膠塞密封，再用鋁蓋進(jìn)一步密封，經(jīng)質(zhì)檢合格后，貼好標(biāo)簽，得到SDH藥盒。
實(shí)施例2 99mTcN(MPDC)2的合成 (1)MPDC的合成 將甲基哌嗪9.27g加入單口燒瓶中，在攪拌下加入氫氧化鈉水溶液(3.708g，20ml)，再緩慢滴加8ml二硫化碳，攪拌反應(yīng)2～3小時(shí)，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程控制在10℃以下，反應(yīng)完畢之后旋去溶劑，再用異丙醇和乙醚重結(jié)晶，最后得到淺黃色晶體甲基哌嗪氨荒酸鹽(MPDC)。產(chǎn)率為43.8％。
產(chǎn)物的紅外光譜數(shù)據(jù)為 v(cm-1)3318.8(-OH，結(jié)晶水)，2810.8～2938.8(C-H)，1407.4(C-N)，996.6(C＝S)1H-NMR譜(CD3OD)數(shù)據(jù)為 δ2.33(s，3H，-CH3)，2.48，2.49，2.50(t，4H，2×-CH2-NCH3)，4.48(s，4H，2×-CH2-NCS2)元素分析結(jié)果為實(shí)測(cè)值(理論值) C(％)32.28(32.00)，H(％)6.29(6.22)，N(％)11.98(12.44) (2)制備99mTcN(MPDC)2 取1ml新鮮99mTcO4淋洗液注入實(shí)例1制備的藥盒中，搖勻，固體完全溶解后，靜置15分鐘得到[99mTcN]int中間體溶液。取[99mTcN]int中間體溶液0.5ml加入盛有0.5ml pH＝7.4的磷酸緩沖溶液，1.0mg的哌嗪類(lèi)氨荒酸鹽配體的青霉素小瓶中。搖勻，靜置15分鐘，用薄層色譜(TLC)和高效液相色譜(HPLC)進(jìn)行鑒定。
實(shí)施例3 99mTcN(EPDC)2的合成 (1)制備EPDC 將乙基哌嗪4.125g加入單口燒瓶中，在攪拌下加入氫氧化鉀水溶液(1.44g，8ml)，再緩慢滴加4ml二硫化碳，攪拌反應(yīng)2～3小時(shí)，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程控制在10℃以下，反應(yīng)完畢之后旋去溶劑，再用異丙醇和乙醚重結(jié)晶，最后得到淺黃色晶體乙基哌嗪氨荒酸鹽(EPDC)。產(chǎn)率為48.5％。
產(chǎn)物的紅外光譜數(shù)據(jù)為 v(cm-1)3350.2(-OH，結(jié)晶水)，2818.4～2969.1(C-H)，1415.6(C-N)，997.0(C＝S)1H-NMR譜(CD3OD)數(shù)據(jù)為 δ1.00(t，3H，-CH3)，2.46～2.53(6H，-CH2-N-(CH2)2-)，4.48(4H，2×-CH2-NCS2)元素分析結(jié)果為實(shí)測(cè)值(理論值) C(％)32.68(33.07)，H(％)6.304(7.00)，N(％)10.52(10.89) (2)制備99mTcN(EPDC)2 取1ml新鮮99mTcO4淋洗液注入實(shí)施例1制備的藥盒中，搖勻，固體完全溶解后，靜置15分鐘得到[99mTcN]int中間體溶液。取0.5ml[99mTcN]int中間體溶液加入盛有0.5ml的pH＝7.4的磷酸緩沖溶液，1.0mg的哌嗪類(lèi)氨荒酸鹽配體的青霉素小瓶中。搖勻，靜置15分鐘，用薄層色譜(TLC)和高效液相色譜(HPLC)進(jìn)行鑒定。
薄層色譜(TLC)鑒定 體系1載體為聚酰胺薄膜，展開(kāi)劑為生理鹽水。體系2載體為聚酰胺薄膜，展開(kāi)劑為二氯甲烷/甲醇(V/V＝9∶1)的混合溶液。
表9.薄層色譜鑒定的體系中各組分的Rf值 使用薄層色譜(TLC)方法檢測(cè)的放化純大于90％。
高效液相色譜(HPLC)鑒定 使用高壓液相色譜儀(SCL-10AVP)，反相C18柱(KR100-5，250×4.6mm)，放射性探頭為500PR系列，Packard Bioscience Company。將制備好的標(biāo)記溶液稀釋至0.5mCi/ml，進(jìn)樣5μl，設(shè)置流速為1.0ml/min，流動(dòng)相A相為二次水，B相為甲醇，梯度淋洗0～10min 70％B；10～20min 70～90％B；20min～40min 70％B。
99mTcN(MPDC)2的保留時(shí)間為7.50min，99mTcN(EPDC)2的保留時(shí)間為12.90min，都為單峰，說(shuō)明產(chǎn)物都是單一組分，放射化學(xué)純度均大于95％。
權(quán)利要求
1.一種99mTcN核標(biāo)記的含哌嗪結(jié)構(gòu)的氨荒酸鹽配合物，其特征在于配合物的通式為99mTcN(PDTC)2，其結(jié)構(gòu)如式(I)，其中，R為-CH3或-CH2CH3。
2.一種權(quán)利要求1所述的99mTcN核標(biāo)記的含哌嗪結(jié)構(gòu)的氨荒酸鹽配合物的制備方法，包括以下步驟
(1)將氮原子上烷基取代的哌嗪類(lèi)化合物加入反應(yīng)容器中，在攪拌下向反應(yīng)容器中加入氫氧化鈉或氫氧化鉀的水溶液，再緩慢滴加二硫化碳，攪拌反應(yīng)2～3小時(shí)，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程控制在10℃以下，反應(yīng)完畢之后旋去溶劑，再用異丙醇和乙醚重結(jié)晶，最后得到所述含哌嗪結(jié)構(gòu)的氨荒酸鹽系列配體的淺黃色晶體；其中，所述氫氧化鈉或氫氧化鉀和二硫化碳的加入量與所述哌嗪類(lèi)化合物摩爾數(shù)相等；所述氮原子上的烷基為-CH3或-CH2CH3；
(2)取[99mTcN]int中間體溶液0.1～2.0ml加入盛有0.1～1.0ml pH＝7.4的磷酸緩沖溶液和0.1～2.0mg步驟(1)制備的配體的青霉素小瓶中，搖勻，靜置5～30分鐘，得到本發(fā)明所述的配合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的99mTcN核標(biāo)記的含哌嗪結(jié)構(gòu)的氨荒酸鹽配合物的制備方法，其特征在于步驟(2)所述的[99mTcN]int中間體溶液是通過(guò)以下方法制備的取1～5ml新鮮99mTcO4淋洗液注入SDH藥盒中，搖勻，固體完全溶解后，靜置5～30分鐘得到[99mTcN]int中間體溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的99mTcN核標(biāo)記的含哌嗪結(jié)構(gòu)的氨荒酸鹽配合物的制備方法，其特征在于所述SDH藥盒通過(guò)以下方法制備
所用原料丁二酰二酰肼、1，2-丙二胺四乙酸和SnCl2·2H2O的重量比為1～20∶1～20∶0.005～0.5，先將丁二酰二酰肼和1，2-丙二胺四乙酸混合，用已除氧的二次水溶解，再加入用濃度為1～6mol/l的鹽酸溶解過(guò)的SnCl2·2H2O，混勻、定容，用1mol/l的鹽酸或0.1～1.0mol/l的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至5.0～9.0，用孔徑為0.22μm的微孔濾膜過(guò)濾滅菌后，將濾液分裝至無(wú)菌潔凈的青霉素小瓶中；將上述青霉素小瓶置于凍干機(jī)中，控制溫度在-45～-40℃，預(yù)凍2小時(shí)，然后真空干燥，自然升溫并最終控制溫度在25～28℃，保持4小時(shí)，真空度為0.7Pa，再向上述青霉素小瓶中充氮1分鐘，然后將裝有白色粉末的青霉素小瓶用橡膠塞密封，再用鋁蓋進(jìn)一步密封，經(jīng)質(zhì)檢合格后，貼好標(biāo)簽，得到所述SDH藥盒。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的99mTcN核標(biāo)記的含哌嗪結(jié)構(gòu)的氨荒酸鹽配合物的制備方法，其特征在于制備得到的本發(fā)明配合物的放射化學(xué)純度大于95％。
6.一種權(quán)利要求1所述的99mTcN核標(biāo)記的含哌嗪結(jié)構(gòu)的氨荒酸鹽配合物作為人體和動(dòng)物的腦σ受體顯像劑的應(yīng)用。
7.一種權(quán)利要求1所述的99mTcN核標(biāo)記的含哌嗪結(jié)構(gòu)的氨荒酸鹽配合物作為人體和動(dòng)物的腫瘤顯像劑的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種99mTcN核標(biāo)記配合物，其通式為99mTcN(PDTC)2，式中99mTcN代表锝氮核，PDTC代表一類(lèi)含有哌嗪類(lèi)結(jié)構(gòu)的氨荒酸鹽化合物，整個(gè)配合物呈電中性。本發(fā)明通過(guò)改變哌嗪結(jié)構(gòu)中氮原子上的取代基團(tuán)，制備得到的標(biāo)記化合物在腦和腫瘤中有較高的攝取，對(duì)腦的區(qū)域解剖試驗(yàn)和抑制試驗(yàn)結(jié)果表明，該類(lèi)配合物表現(xiàn)出對(duì)σ受體的特異性結(jié)合，該類(lèi)配合物可作為一類(lèi)新型的σ受體顯像劑，用于人體和動(dòng)物器官的腦受體和腫瘤顯像。
文檔編號(hào)A61K103/10GK101029058SQ20071009015
公開(kāi)日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2007年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月16日
發(fā)明者陸潔, 李彬, 賈紅梅, 王學(xué)斌, 張俊波, 張現(xiàn)忠, 唐志剛 申請(qǐng)人:北京師范大學(xué)