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(shù)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(shù)】
[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(jīng)上升為第一位，對人類構(gòu)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(zhì)量至關(guān)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(jié) 果； 1SF是一種加速器生產(chǎn)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(jīng) 廣泛用于臨床SPECT顯像。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)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(nèi)后，通過分子內(nèi)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(zhì)的親核基團結(jié)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(jié)合，產(chǎn)生DNA的雙鏈內(nèi)的交叉聯(lián)結(jié)或DNA的同鏈內(nèi)不同堿基的交 叉聯(lián)結(jié)。
[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(nèi)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(jié)構(gòu)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(chǎn)物化合物1 ;
[0015] (b).酯化產(chǎn)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(chǎn)物IDA-EtMFL ;
[0017] (d).水解產(chǎn)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(diào)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(shù)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(diào)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(jīng)調(diào)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(zhì)；
[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(diào)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(diào)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(jīng)調(diào) 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(jié)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(jié)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(jié)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(nèi)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(zhì)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(jié)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(nèi)分布結(jié)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(nèi)分布結(jié)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(nèi)分布實驗結(jié)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(quán)項】
1. 一種羰基锝-99m標記的美法侖配合物，特征在于其結(jié)構(gòu)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(quán)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(quán)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(quán)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(chǎn)物化合物1 ; (b) .酯化產(chǎn)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(chǎn)物IDA-EtMFL ; (d) .水解產(chǎn)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(quán)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(quán)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(diào) 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(diào)節(jié)pH = 7 ;將IDA-EtMFL配體溶液、 PBS和已經(jīng)調(diào)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(jié)構(gòu)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(quán)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(quán)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(quán)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