一种受体类分子靶向显像剂及其制备方法

xiaoxiao2020-10-23  4

一种受体类分子靶向显像剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于医学影像技术领域,具体涉及一种受体类分子靶向显像剂及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 去唾液酸糖蛋白受体(Asialoglycoprotein receptor, ASGP-R)存在于哺乳动物 肝实质细胞膜表面,是介导血液中的去唾液酸糖蛋白(Asialoglycoprotein)进入肝细胞 的特异性结合位点。其数量及活性在一定程度上可以反映出肝细胞的代谢水平,可用于对 肝脏功能进行无创评估。从蛋白结构上看,多数血清蛋白表面均有糖链附着,部分血清除速 度较快的糖蛋白在结构上具有相同点一一糖链末端为唾液酸(Sialic Acid)基团。唾液酸 基团与其他糖基的连接较弱,故糖链末端为唾液酸结构的糖蛋白在血液中的稳定性较差, 容易被肝脏清除。半乳糖基团位于大部分血清蛋白糖链的倒数第二位上,在代谢过程中,去 除唾液酸基团后,半乳糖残基(Galactose Residue)暴露出来,暴露出半乳糖基团的糖蛋白 会被ASGP受体特异性识别,成为该受体的作用底物,使糖蛋白在肝脏中被快速清除,清除 过程受到ASGP受体介导。
[0003] ASGP受体在肝实质细胞膜表面和细胞内循环,与含半乳糖基团的配体在肝实质细 胞表面形成复合物,经内化进入细胞,在溶酶体作用下被代谢分解,ASGP受体经过循环再次 返回细胞膜表面与配体结合。当肝脏出现病变(如:肝炎、肝纤维化或肝癌等)时,ASGP受 体的数量和活性均会有所下降。因此,通过对该受体进行检测,可以在一定程度上用于肝细 胞功能的定量分析,反映肝脏的健康状况,并可进一步用于肝脏移植手术的术前诊断和术 后评估。
[0004] 1984年,Vera等将人血清白蛋白(Human Serum Albumin, HSA)通过化学方法与半 乳糖结构进行偶联,得到新乳糖白蛋白(Galactosyl-neoglycoalbumin, NGA)。NGA可直接 进行99mTc标记,用于肝脏功能成像研宄。同时,对NGA进行结构修饰后还可用于其他放射 性核素的标记,如SPECT核素 mIn、6W25/131I、153Sm以及PET核素 68Ga、18F等。Kubota等
[19]学者于1986年对NGA进行了进一步的改造,将NGA分子与双功能螯合剂二乙基三胺五乙 酸(DTPA)进行偶联,得到可直接进行99mTc标记的GSA(Diethylenetriamine pentaacetic acid-alactosyl-human serum albumin)。经实验验证,99mTc-GSA较99mTc-NGA减少了非特异 性结合,并具有更好的稳定性和肝脏滞留效果。目前,商品名为Asialoscinti的 99mTc-GSA 已在日本作为临床诊断药物应用,提供肝脏功能相关信息,用于肝脏手术风险评估及方案 制定。2011年,Yang等报道了 99mTc标记的聚(N-乙烯基苄基-D-乳糖酰胺)-(N-乙烯基 苄基-6-肼基吡啶-3-甲酰胺)SPECT探针,对ASGP受体具有极强的特异性亲和力,能够在 肝脏中快速摄取、浓集,并具有良好的滞留效果。聚合物骨架的ASGP受体显像剂克服了蛋 白类骨架的显像剂不易保存的缺点,具有更好的稳定性和更长的保存时间。
[0005] 随着医学科技飞速发展,各类成像技术也逐渐得到了广泛的应用。基于不同原理 和不同适应对象的各种成像方法具备各自的特点,侧重反应不同类型的信息,具有相应的 针对性。例如:X-CT常用于骨骼成像,但对肌肉、脏器等软组织的成像效果欠佳;SPECT可进 行高灵敏度的靶向成像,但空间分辨率存在不足,有待提高。单一的成像方式往往无法提供 足够的信息供临床分析,组织成像手段与功能成像手段的分离,容易造成诊断结果的不准 确。此时,就需要不同成像方式相互结合,取长补短。多模态成像方式的出现,解决了单一 模式成像造成的信息不足,多种成像手段相互辅佐,不同成像结果相互融合,能够实现信息 互补,得到更全面的检测结果,大幅提高临床诊断的准确性。于是,多模态分子靶向显像剂 正在逐渐取代单一模式显像剂成为研宄热点。

【发明内容】

[0006] 本发明的目的在于提供一种受体类分子靶向显像剂。
[0007] 本发明的另有目的在于提供上述受体类分子靶向显像剂的制备方法。
[0008] 本发明的具体技术方案如下:
[0009] -种受体类分子靶向显像剂,该受体类分子靶向显像剂具有聚苯乙烯骨架,具体 结构通式如下:
[0010]
[0011] 其中,单体结构包含以上四种,连接顺序上,VLA、VDT、VDP和VNI可以按照任意 顺序排列,组分比例上,须满足χ>〇且y、z、w中至少一个不为0,并且所得聚合物分子量在 IOkDa至5000kDa之间,优选在500kDa至4000kDa之间,更优选在2000kDa至3000kDa之 间。换言之,所述4种类型的单体VLA、VDT、VDP和VNI在聚合物主链中无规分布。
[0012] 优选地,含有半乳糖基团的VLA作为靶向基团;含有6-肼基吡啶-3-甲酰胺基团 的VNI用于 99mTc标记,含有二乙基三胺五乙酸基团的VDP用于99mTc标记或用于顺磁性离子 Gd3+标记,含有1,4, 7, 10-四氮环十二烷基-1,4, 7, 10-四乙酸基团的VDT用于Gd3+标记或 用于67/68Ga标记;x、y、z和w在结构中所占的比例可根据用途调整,X的值用以保障靶向性 不受影响,y和/或z的值用以保证显像效果或放射性核素标记效果,w的值用以保证放射 性核素标记效果。
[0013] 本发明的上述设计方式在现有技术中尚未见报导,同时现有技术中就这样的设计 方式也未给出任何设计思路方面的启示或教导。本发明的这种设计,考虑到了不同类型单 体之间的相互作用与协同配合,取得了预料不到的技术效果。
[0014] 在本发明的一个优选实施方案中,所述z和w均为0,所述X和y均不为0,所述受 体类分子靶向显像剂为用于标记Gd 3+的MRI单模态显像剂或标记67/68Ga的PET单模态显像 剂。
[0015] 在本发明的一个优选实施方案中,所述y和W均为0,所述X和z均不为0,所述受 体类分子靶向显像剂为用于标记Gd 3+的MRI单模态显像剂或用于标记99mTc的SPECT单模 态显像剂。
[0016] 在本发明的一个优选实施方案中,所述y和z均为0,所述X和w均不为0,所述受 体类分子靶向显像剂为用于标记 99mTc的SPECT单模态显像剂。
[0017] 在本发明的一个优选实施方案中,所述w为0,x、y和z均不为0,所述受体类分子 靶向显像剂为用于标记Gd 3+及67/68Ga的MRI/PET双模态显像剂或用于标记Gd3+及99mTc的 MRI/SPECT双模态显像剂。
[0018] 在本发明的一个优选实施方案中,所述z为0,x、y和w均不为0,所述受体类分子 靶向显像剂为用于标记Gd 3+及99mTc的MRI/SPECT双模态显像剂。
[0019] 在本发明的一个优选实施方案中,所述y为0,X、z和W均不为0,所述受体类分子 靶向显像剂为用于标记Gd 3+及99mTc的MRI/SPECT双模态显像剂。
[0020] 在本发明的一个优选实施方案中,所述X、y、z和W均不为0,所述受体类分子靶向 显像剂为用于标记Gd 3+、67/68Ga及99niTc的MRI/PET/SPECT三模态显像剂。
[0021] 一种上述受体类分子靶向显像剂的制备方法,包括如下步骤:
[0022] (1)制备对乙烯基苯甲胺:邻苯二甲酰亚胺钾和等当量4-氯甲基苯乙烯用适量 DMF溶解,控温至40-60 °C反应10_30h,反应结束后,待反应液冷却至室温,加入适量水,产 生白色沉淀,加入二氯甲烷溶解该白色沉淀后,进行分液,收集有机相,水相用二氯甲烷洗 涤后,合并有机相,合并后的有机相先用NaOH溶液洗涤,再用水洗涤,收集有机相,干燥后, 抽滤除去固体,旋蒸滤液除去溶剂,得到白色固体即VBP ;将VBP及适量乙醇混合,搅拌下回 流至全部溶解,再加入水合肼溶于乙醇中,溶液逐渐变黄,回流反应l_5h,反应结束后,冷却 至室温后旋干,再加入二氯甲烷和NaOH溶液,充分震荡后抽滤,对滤液进行分液,收集有机 相,水相用二氯甲烷洗涤,合并有机相,合并后的有机相用水洗涤,收集有机相,干燥后,抽 滤除去固体,旋蒸滤液除去溶剂,得到黄色液体,即对乙烯基苯甲胺;
[0023] (2)制备VLA :将乳糖酸及过量甲醇混合,加热回流至全部溶解,回流反应后旋干 溶剂,再加入过量甲醇,再次回流反应,旋干溶剂,以上步骤重复10-30次,即得到乳糖酸 内酯;将乳糖酸内酯溶于甲醇,取等当量对乙烯基苯甲胺溶于甲醇,加入反应瓶,回流反应 3~4h,反应结束后,旋干溶剂,得到白色固体即VLA ;
[0024] (3)根据需要进行以下步骤中的至少一步:
[0025] a、以对乙烯基苯甲胺为基础制备VNI
[0026] b、制备活化的DTPA
[0027] c、制备活化的DOTA
[0028] (4)以步骤(1)至(3)制备的物料为基础制备所述受体类分子靶向显像剂。
[0029] 本发明的有益效果是: [0030] (1)本发明的受体类分子靶向显像剂,具有聚苯乙烯骨架,同时具有良好的化学 稳定性和生物分布性质,比活度高,靶向性强,制备方法简便易行,可用于进行肝脏功能 SPECT/MRI/PET 成像。
[0031] (2)本发明受体类分子靶向显像剂具有优良的生物性能,在肝脏中具有较高的初 始摄取,且摄取具有特异性,满足用作肝细胞受体显像剂的条件,靶与非靶比值较高,较低 的非靶脏器摄取能够减少不必要的放射性损伤,并且可减少对肝脏功能定量评价时的干 扰。
【附图说明】
[0032] 图1为本发明实施例1制备的99niTc-Gd-P(VLA-CO-VNI-CO-VDP)在正常小鼠体内 的SPECT显像图。
[0033] 图2为本发明实施例1制备的99niTc-Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDP)在肝癌模型小鼠 体内的SPECT显像图。
[0034] 图3为本发明实施例1的Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDP)和Gd-DTPA不同浓度下的1/ T1值及其线性拟合结果图。
[0035] 图4为本发明实施例1的Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDP)小鼠体内MRI成像结果图。
[0036] 图5为本发明实施例2制备的99niTc-Gd-P(VLA-CO-VNI-CO-VDT)在正常小鼠体内 的SPECT显像图。
[0037] 图6为本发明实施例2制备的99niTc-Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDT)在肝癌模型小鼠 体内的SPECT显像图。
[0038] 图7为本发明实施例2的Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDT)和Gd-DTPA不同浓度下的1/ T1值及其线性拟合结果图。
[0039] 图8为本发明实施例2的Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDT)小鼠体内MRI成像结果图。
【具体实施方式】
[0040] 以下通过【具体实施方式】结合附图为本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
[0041] 实施例1
[0042] (1)对乙烯基苯甲胺的合成
[0043] 邻苯二甲酰亚胺钾和等当量4-氯甲基苯乙烯用适量DMF溶解,控温至40-60 °C反 应10-30h。反应结束后,待反应液冷却至室温,加入适量水,产生大量白色沉淀。加入二氯 甲烷溶解,液体转移至分液漏斗进行分液,收集有机相。水相用二氯甲烷洗涤,合并有机相。 合并后的有机相先用NaOH溶液洗涤,再用水洗涤,收集有机相,干燥后,抽滤除去固体,旋 蒸滤液除去溶剂,得到白色固体即N-(4-乙烯基苄基)-邻苯二甲酰亚胺(VBP)。
[0044] 三口瓶中,加入VBP及适量乙醇,搅拌下回流至全部溶解。加入水合肼溶于乙醇 中,溶液逐渐变黄,回流反应l-5h。反应结束后,冷却至室温,产物转入茄形瓶旋干。向茄形 瓶中加入二氯甲烷和NaOH溶液,充分震荡后抽滤,对滤液进行分液,收集有机相。水相用二 氯甲烷洗涤,合并有机相。合并后的有机相用水洗涤,收集有机相。干燥后,抽滤除去固体, 旋蒸滤液除去溶剂,得到黄色液体(VBA)。
[0045] (2) N-乙烯基苄基-D-乳糖酰胺(VLA)的制备
[0046] 将乳糖酸及过量甲醇混合,加热回流至全部溶解,回流反应一段时间后,旋干溶 剂。再加入过量甲醇,再次回流反应,旋干溶剂。以上步骤重复10-30次,即得到乳糖酸内 酯。
[0047] 将乳糖酸内酯溶于甲醇,取等当量VBA溶于甲醇,加入反应瓶,回流反应3h。反应 结束后,旋干溶剂,得到白色固体。
[0048] (3) N-乙烯基苄基-6-肼基吡啶-3-甲酰胺(VNI)的制备
[0049] 6-氯尼古丁酸与过量水合肼,回流反应3_7h。反应结束后,旋干溶剂,得到黄色固 体。加入水溶解,用浓盐酸调节至酸性,出现浅黄色沉淀。过滤后,固体用乙醇乙醚溶液洗 涤,干燥后得到浅黄色固体产物,即为6-肼基吡啶-3-甲酸(HYNIC)。
[0050] HYNIC和等当量N,N-二甲基苯甲醛,加入DMF溶解,搅拌下室温反应0.5-5h。向 反应瓶中加入等当量N-羟基丁二酰亚胺(NHS)和等当量二环己基碳二亚胺(DCC),室温下 继续反应。反应结束后,过滤,滤液旋干。加入乙酸乙酯,回流〇.5-2h后,趁热过滤,得到黄 色粉末,为产物N-琥珀酰亚胺-6-肼基吡啶-3-甲酸(HYNIC-Osu)。HYNIC-OSu和等当量 VBA,取DMF溶解,搅拌下室温反应1-2天。反应结束后,旋干溶剂,洗涤后抽滤得到浅黄色 固体产物,即N-乙烯基苄基-6-肼基吡啶-3-甲酰胺(VNI)。
[0051] (4)聚(N-乙烯基苄基-D-乳糖酰胺)-(N_乙烯基苄基-6-肼基吡啶-3-甲酰 胺)-(乙烯基苯甲胺)的制备
[0052] VLA、VNI、VBA按50:5:45的比例溶于DMSO中,加入单体总质量1-10 %的偶氮二异 丁腈(AIBN)引发聚合。液氮冷冻下抽真空,通入氮气,并重复多次。无水无氧、队保护下, 油浴控温至40-70°C反应0. 5-1天。反应结束后,冷却至室温,得到粘稠的黄色液体。
[0053] (5)P(VLA-c〇-VNI_c〇-VDP)的制备
[0054] 二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)和少量水混合,逐渐加入NaOH固体至DTPA全部溶 解,溶液澄清。加入过量N-(3-二甲氨基丙基)-Ν' -乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基 琥珀酰亚胺(NHS),用NaOH溶液调节至pH值达到碱性,室温下,磁力搅拌反应过夜,得活化 的 DTPA。
[0055] 将0. 5-2mL P (VLA-co-VNI-co-VBA)溶液与活化的DTPA混匀,油浴控温至 30-60 °C,磁力搅拌下,恒温反应1-3天。反应结束后,将反应液转移至截留分子量为 5000-10000的透析带中,纯水透析3-5天。透析结束后,进行离心分离,上清液进行冷冻干 燥,得到白色固体产物,即P (VLA-co-VNI-co-VDP)。
[0056] (6) Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDP)的制备
[0057] P (VLA-co-VNI-co-VDP)用过量的6(1(:13进行标记。在青霉素瓶中称取过量的 GdCl3,加入水溶解,溶液无色澄清。加入P(VLA-C〇-VNI-C〇-VDP)固体,再加入水至完全 溶解,溶液呈淡黄色。搅拌下,室温反应1-2天。反应结束后,溶液用HiTrap脱盐凝胶柱 (S印hadex G25)进行纯化。洗脱液冻干,得到淡黄色固体产物Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDP)。
[0058] (7)共聚物 Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDP)采用 TPPTS 作为还原剂,Tricine 和 TPPTS 作为协同配体进行99mTc的标记。
[0059] 湿法标记过程取用50-500 μ g Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDP)溶于琥珀酸缓冲液(用 生理盐水配制,弱酸性)中,加入Tricine溶液(用生理盐水配制,含I-IOmg Tricine)和 TPPTS溶液(用生理盐水配制,含I-IOmg TPPTS),充分震荡混匀后加入新鲜的Na99mTcCV冼 脱液0. 3mL (80_120MBq),混匀后压盖密封,油浴控温至100°C反应半小时左右完成标记,得 到 99niTc-Gd-P(VLA-CO-VNI-CO-VDP)双模态显像剂。
[0060] 通过Radio-HPLC鉴定,放射化学纯度大于99 %。HPLC条件为:Kromaisl C4柱 (250X4. 6mm,5 μm,300 A ),流动相A相为含0· 1% TFA的水,B相为含0· 1% TFA的乙腈。
[0061] 以上述99mTc-Gd-P(VLA-CO-VNI-CO-VDP)双模态显像剂为例,实验结果表明,其基 本性能如下:
[0062] 1.99niTc-Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDP)在正常小鼠体内 SPECT 显像
[0063] 正常小鼠 SPECT/CT显像选用8周龄的正常雌性昆明小鼠(约20g)进行。小鼠通过 尾静脉注射约18MBq 99niTc-Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDP),于注射后Ih和4h进行SPECT静态 扫描成像。对小鼠的SPECT/CT显像结果的感兴趣区(Region of Interest,R0I)进行圈定, 计算每克组织放射性占注入量的百分比ID/g)。正常小鼠 SPECT/CT 3D成像结果如图1 所示。由SPECT/CT显像结果可知,肝脏有明显的放射性浓集,脏器轮廓清晰,同时,胸腔和 腹腔中的其他非靶向部位均未见放射性摄取,可见 99mTc标记的Gd-P(VLA-co-VNI-co-VDP) 在ASGP受体介导下,对肝细胞存在特异性结合。由4h的SPECT/CT显像结果可知,随时间 推移,注射4h后肝脏摄取仍保持在较高水平,具有良好的滞留效果。圈定的ROI计算结果 显示,注射后lh,肝脏摄取达到65% ID/g,4h时仍能保持在60% ID/g,标记化合物具有特 异性亲和力和良好的滞留效果。
[0064] 2.99niTc-Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDP)在肝癌模型小鼠体内 SPEC T 显像
[0065] 原位肝癌模型小鼠用8周大的正常雌性C57BL/6小鼠(约20g),于肝脏原位移植 H22肿瘤。移植后饲养一周后进行评价。对建立的原位肝癌模型小鼠进行SPECT显像,每 只小鼠通过尾静脉注射约18MBq 99mTc-Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDP),于注射后Ih用异氟烷 进行吸入式麻醉,俯卧固定后进行静态扫描成像。肝癌模型小鼠肿瘤部位SPECT、CT断层成 像及融合图像结果如图2所示。由显像结果可知,小鼠肝脏中的正常部位与健康小鼠的肝 脏成像结果一致,移植肿瘤部位有明显的放射性缺失。正常部位为肝实质细胞,细胞膜表面 含有ASGP受体,通过受体介导,可与标记化合物进行特异性结合。而肿瘤为不含ASGP受体 的H22细胞,无法介导标记化合物进入细胞,故不能发生特异性结合,没有放射性摄取。由 此可知, 99mTc标记的Gd-P(VLA-co-VNI-co-VDP)与肝脏ASGP受体有特异性亲和力。由断层 及融合图像可见,肝脏摄取缺失可以明确指出肿瘤部位的大小、位置及轮廓,这使得此类显 像剂在诊断肝癌病灶位置及特征方面存在潜在的应用价值。
[0066] 3. Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDP)弛豫率 &的测量
[0067] 采用9. 4T高场MicroMRI配1H 75/40小动物线圈对不同浓度的 Gd-P(VLA-co-VNI-co-VDP)和医用MRI造影剂马根维显(Gd-DTPA)两种溶液进行核磁检 测,采集T 1图像并测量其1\弛豫时间,用于1/1\的换算。将两物质在不同浓度下的1/1\ 值根据溶液中所含Gd的物质的量进行线性拟合,由斜率得出Gd-P(VLA-C 0-VNI-C0-VDP) 和Gd-DTPA的弛豫率rl并进行比较分析,结果如图3所示。由实验结果可知, Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDP)的T1信号与Gd物质的量成正比,1/T 1与Gd浓度之间具有很好的 线性关系(R2= 〇. 9957)。由拟合直线的斜率可知,马根维显的弛豫率!^为16. STmlT1iT1,相 同条件下,Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDP)的弛豫率巧为45. 6mM ?,约为马根维显的2. 7倍。
[0068] 4. Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDP)在正常小鼠体内 MRI 成像
[0069] 小鼠体内磁共振成像选用8周龄的正常雌性C57BL/6小鼠(约20g),采用9. 4Τ 高场MicroMRI配1H 75/40小动物线圈对小鼠进行进行肝脏部位磁共振T1信号断层扫描 成像(TR = 1500ms,TE = 8. 5ms)。注射前,进行空白扫描。扫描结束后,将小鼠置于温暖 环境,待小鼠苏醒后,尾静脉注射300 μ g Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDP),含Gd约0. 185 μ mol。 注射后立即用异氟烷进行吸入式麻醉,固定后,对小鼠进行MRI成像。成像结束后,再次将 小鼠置于温暖环境,待小鼠苏醒后给予正常饮食和饮水,注意保暖,注射后4h再次采取相 同条件进行MRI检测。小鼠体内磁共振成像结果如图4所示。由MRI成像结果可见,注射 Gd-P(VLA-C0-VNI-C0-VDP)后,肝脏部位信号较注射前均有显著提高,肝脏内部结构较清 晰,滞留情况较好。MRI成像结果表明,Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDP)可通过ASGP受体介导进 入肝脏并滞留,提高肝脏的信号水平,存在作为肝脏MRI造影剂的潜在价值。
[0070] 实施例2
[0071] 步骤(1)至⑷同实施例1
[0072] (5)P(VLA-c〇-VNI_c〇-VDT)的制备
[0073] 1,4, 7, 10-四氮环十二烷基-1,4, 7, 10-四乙酸(DOTA)和少量水混合,逐渐加入 NaOH固体至DOTA全部溶解,溶液澄清。加入0. 5-5mmol EDC和0. 5-5mmol NHS,用NaOH溶 液调节至PH值达到碱性,室温下,磁力搅拌反应过夜,得活化的D0TA。
[0074] 将0. 5-2mL P (VLA-co-VNI-co-VBA)溶液与活化的DOTA混匀,油浴控温至 30-60 °C,磁力搅拌下,恒温反应1-3天。反应结束后,将反应液转移至截留分子量为 5000-10000的透析带中,纯水透析3-5天。透析结束后,进行离心分离,上清液进行冷冻干 燥,得到黄色固体产物,即P(VLA-co-VNI-co-VDT)。
[0075] (6) Gd-P(VLA-co-VNI-co-VDT)的制备
[0076] P(VLA-co-VNI-co-VDT)用过量的6(1(:13进行标记。在青霉素瓶中称取过量的 GdCl3,加入水溶解,溶液无色澄清。加入P(VLA-C0-VNI-C0-VDt)固体,再加入水至完全 溶解,溶液呈淡黄色。搅拌下,室温反应1-2天。反应结束后,溶液用HiTrap脱盐凝胶柱 (S印hadex G25)进行纯化。洗脱液冻干,得到淡黄色固体产物Gd-P(VLA-co-VNI-co-VDT)。
[0077] (7)共聚物 Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDT)采用 TPPTS 作为还原剂,Tricine 和 TPPTS 作为协同配体进行99mTc的标记
[0078] 湿法标记过程取用50-500 μ g Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDT)溶于琥珀酸缓冲液(用 生理盐水配制,弱酸性)中,加入Tricine溶液(用生理盐水配制,含I-IOmg Tricine)和 TPPTS溶液(用生理盐水配制,含I-IOmg TPPTS,充分震荡混匀后加入新鲜的Na99mTcCV冼脱 液0. 3mL (80_120MBq),混匀后压盖密封,油浴控温至100°C反应半小时左右完成标记,得到 99niTc-Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDT)双模态显像剂。
[0079] 通过Radio-HPLC鉴定,放射化学纯度大于99 %。HPLC条件为:Kromaisl C4柱 (250X4. 6mm,5 μm,300 A ),流动相A相为含0· 1% TFA的水,B相为含0· 1% TFA的乙腈。
[0080] 以上述99mTc-Gd-P(VLA-CO-VNI-CO-VDT)双模态显像剂为例,实验结果表明,其基 本性能如下:
[0081] 1.99niTc-Gd-P(VLA-CO-VNI-CO-VDT)在正常小鼠体内 SPECT 显像
[0082] 正常小鼠 SPECT/CT显像选用8周龄的正常雌性昆明小鼠(约20g)进行。小鼠通过 尾静脉注射约18MBq 99niTc-Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDT),于注射后Ih和4h进行SPECT静态 扫描成像。对小鼠的SPECT/CT显像结果的感兴趣区(Region of Interest,ROI)进行圈定, 计算每克组织放射性占注入量的百分比ID/g)。正常小鼠 SPECT/CT 3D成像结果如图5 所示。由SPECT/CT显像结果可知,肝脏有明显的放射性浓集,脏器轮廓清晰,同时,胸腔和 腹腔中的其他非靶向部位均未见放射性摄取,可见 99mTc标记的Gd-P(VLA-co-VNI-co-VDT) 在ASGP受体介导下,对肝细胞存在特异性结合。由4h的SPECT/CT显像结果可知,随时间 推移,注射4h后肝脏摄取仍保持在较高水平,具有良好的滞留效果。圈定的ROI计算结果 显示,注射后lh,肝脏摄取达到74% ID/g,4h时仍能保持在68% ID/g,标记化合物具有特 异性亲和力和良好的滞留效果。
[0083] 2.99niTc-Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDT)在肝癌模型小鼠体内 SPECT 显像
[0084] 原位肝癌模型小鼠用8周大的正常雌性C57BL/6小鼠(约20g),于肝脏原位移植 H22肿瘤。移植后饲养一周后进行评价。对建立的原位肝癌模型小鼠进行SPECT显像,每 只小鼠通过尾静脉注射约18MBq 99mTc-Gd-P(VLA-CO-VNI-CO-VDT),于注射后Ih用异氟烷 进行吸入式麻醉,俯卧固定后进行静态扫描成像。肝癌模型小鼠肿瘤部位SPECT、CT断层成 像及融合图像结果如图6所示。由显像结果可知,小鼠肝脏中的正常部位与健康小鼠的肝 脏成像结果一致,移植肿瘤部位有明显的放射性缺失。正常部位为肝实质细胞,细胞膜表面 含有ASGP受体,通过受体介导,可与标记化合物进行特异性结合。而肿瘤为不含ASGP受体 的H22细胞,无法介导标记化合物进入细胞,故不能发生特异性结合,没有放射性摄取。由 此可知, 99niTc标记的Gd-P(VLA-co-VNI-co-VDT)与肝脏ASGP受体有特异性亲和力。由断层 及融合图像可见,肝脏摄取缺失可以明确指出肿瘤部位的大小、位置及轮廓,这使得此类显 像剂在诊断肝癌病灶位置及特征方面存在潜在的应用价值。
[0085] 3. Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDT)弛豫率 &的测量
[0086] 采用9. 4T高场MicroMRI配1H 75/40小动物线圈对不同浓度的 Gd-P(VLA-co-VNI-co-VDT)和医用MRI造影剂马根维显(Gd-DTPA)两种溶液进行核磁检 测,采集T1图像并测量其1\弛豫时间,用于1/1\的换算。将两 物质在不同浓度下的1/1\ 值根据溶液中所含Gd的物质的量进行线性拟合,由斜率得出Gd-P(VLA-C 0-VNI-C0-VDT) 和Gd-DTPA的弛豫率rl并进行比较分析,结果如图7所示。由实验结果可知, Gd-P(VLA-C0-VNI-C0-VDT)的T1信号与Gd物质的量成正比,1/T 1与Gd浓度之间具有很好 的线性关系(R2= 〇. 9792)。由拟合直线的斜率可知,马根维显的弛豫率r 18. OSmlT1S' 相同条件下,Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDT)的弛豫率巧为71. 92πιΜ?,约为马根维显的4倍。
[0087] 4. Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDT)在正常小鼠体内 MRI 成像
[0088] 体内磁共振成像选用8周龄的正常雌性C57BL/6小鼠(约20g),采用9. 4T高场 MicroMRI配1H 75/40小动物线圈对小鼠进行进行磁肝脏部位共振T1信号断层扫描成像 (TR = 1500ms,TE = 8. 5ms)。注射前,进行空白扫描。扫描结束后,将小鼠置于温暖环境, 待小鼠苏醒后,尾静脉注射200 μ g Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDT),含Gd约0. 194 μ mol。注 射后立即用异氟烷进行吸入式麻醉,固定后,对小鼠进行MRI成像。成像结束后,再次将小 鼠置于温暖环境,待小鼠苏醒后给予正常饮食和饮水,注意保暖,注射后4h再次采取相同 条件进行MRI检测。小鼠体内磁共振成像结果如图8所示。由MRI成像结果可见,注射 Gd-P(VLA-C0-VNI-C0-VDT)后,肝脏部位信号较注射前均有显著提高,肝脏内部结构较清 晰,滞留情况较好。MRI成像结果表明,Gd-P(VLA-co-VNI-co-VDT)可通过ASGP受体介导进 入肝脏并滞留,提高肝脏的信号水平,存在作为肝脏MRI造影剂的潜在价值。
[0089] 实施例3
[0090] 步骤(1)至⑷同实施例1
[0091] (5)活化的DTPA的制备
[0092] 二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)和少量水混合,逐渐加入NaOH固体至DTPA全部溶 解,溶液澄清。加入过量N-(3-二甲氨基丙基)-Ν' -乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基 琥珀酰亚胺(NHS),用NaOH溶液调节至pH值达到碱性,室温下,磁力搅拌反应过夜,得活化 的 DTPA。
[0093] (6)活化的DOTA的制备
[0094] 1,4, 7, 10-四氮环十二烷基-1,4, 7, 10-四乙酸(DOTA)和少量水混合,逐渐加入 NaOH固体至DOTA全部溶解,溶液澄清。加入0. 5-5mmol EDC和0. 5-5mmol NHS,用NaOH溶 液调节至PH值达到碱性,室温下,磁力搅拌反应过夜,得活化的D0TA。
[0095] (7)P(VLA-c〇-VNI-c〇-VDT-c〇-VDP)的制备
[0096] 将0. 5-2mL P (VLA-co-VNI-co-VBA)溶液与活化的DOTA及活化的DTPA混匀,油浴 控温至30-60°C,磁力搅拌下,恒温反应1-3天。反应结束后,将反应液转移至截留分子量为 5000-10000的透析带中,纯水透析3-5天。透析结束后,进行离心分离,上清液进行冷冻干 燥,得到黄色固体产物,即P(VLA-co-VNI-co-VDT-co-VDP)。
[0097] (8) Gd-P(VLA-co-VNI-co-VDT-co-VDP)的制备
[0098] P(VLA-co-VNI-co-VDT-co-VDP)用过量的6(1(:13进行标记。在青霉素瓶中称取过 量的GdCl 3,加入水溶解,溶液无色澄清。加入P (VLA-co-VNI-co-VDT-co-VDP)固体,再加入 水至完全溶解,溶液呈淡黄色。搅拌下,室温反应1-2天。反应结束后,溶液用HiTrap脱盐 凝胶柱(S印hadex G25)进行纯化。洗脱液冻干,得到淡黄色固体产物Gd-P(VLA-c〇-VNI-c o-VDT-co-VDP)〇
[0099] (9)共聚物 Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDT)采用 TPPTS 作为还原剂,Tricine 和 TPPTS 作为协同配体进行99mTc的标记。
[0100] 湿法标记过程取用50-500 μ g Gd-P (VLA-co-VNI-co-VDT)溶于琥珀酸缓冲液(用 生理盐水配制,弱酸性)中,加入Tricine溶液(用生理盐水配制,含I-IOmg Tricine)和 TPPTS溶液(用生理盐水配制,含I-IOmg TPPTS,充分震荡混匀后加入新鲜的Na99mTcCV冼脱 液0. 3mL (80_120MBq),混匀后压盖密封,油浴控温至100°C反应半小时左右完成标记,得到 99niTc-Gd-P(VLA-c〇-VNI-c〇-VDT-c〇-VDP) (Tricine) (TPPTS)。
[0101] 通过Radio-HPLC鉴定,放射化学纯度大于99%。HPLC条件为:Kromaisl C4柱 (250X4. 6_,5 μm,300 A ),流动相A相为含0· 1% TFA的水,B相为含0· 1% TFA的乙腈。
[0102] 以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,故不能依此限定本发明实施的范围,即 依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰,皆应仍属本发明涵盖的范围内。
【主权项】
1. 一种受体类分子靶向显像剂,其特征在于:该受体类分子靶向显像剂具有聚苯乙烯 骨架,具体结构通式如下:其中,VLA、VDT、VDP和VNI可以按照任意顺序排列,x>0且y、z、W中至少一个不为0, 并且所述受体类分子靶向显像剂的分子量在IOkDa至5000kDa之间。2. 如权利要求1所述的一种受体类分子靶向显像剂,其特征在于:所述z和w均为0, 所述X和y均不为〇,所述受体类分子靶向显像剂为用于标记Gd3+的MRI单模态显像剂或 标记67/68Ga的PET单模态显像剂。3. 如权利要求1所述的一种受体类分子靶向显像剂,其特征在于:所述y和w均为0, 所述X和z均不为0,所述受体类分子靶向显像剂为用于标记Gd3+的MRI单模态显像剂或 用于标记99mTc的SPECT单模态显像剂。4. 如权利要求1所述的一种受体类分子靶向显像剂,其特征在于:所述y和z均为0, 所述X和w均不为0,所述受体类分子靶向显像剂为用于标记99mTc的SPECT单模态显像剂。5. 如权利要求1所述的一种受体类分子靶向显像剂,其特征在于:所述w为0, X、y和 z均不为0,所述受体类分子靶向显像剂为用于标记Gd3+及67/68Ga的MRI/PET双模态显像剂 或用于标记Gd3+及99niTc的MRI/SPECT双模态显像剂。6. 如权利要求1所述的一种受体类分子靶向显像剂,其特征在于:所述z为0, X、y和 w均不为0,所述受体类分子靶向显像剂为用于标记Gd3+及99mTc的MRI/SPECT双模态显像 剂。7. 如权利要求1所述的一种受体类分子靶向显像剂,其特征在于:所述y为0, X、z和 w均不为0,所述受体类分子靶向显像剂为用于标记Gd3+及99mTc的MRI/SPECT双模态显像 剂。8. 如权利要求1所述的一种受体类分子祀向显像剂,其特征在于:所述X、y、z和w均 不为〇,所述受体类分子靶向显像剂为用于标记Gd3+、67/68Ga及99mTc的MRI/PET/SPECT三模 态显像剂。9. 一种权利要求1至8中任一权利要求所述的受体类分子靶向显像剂的制备方法,其 特征在于:包括如下步骤: (1) 制备对乙烯基苯甲胺:邻苯二甲酰亚胺钾和适量4-氯甲基苯乙烯在DMF中控温反 应至完全,分离提纯得到白色固体,即VBP ;VBP与适量水合肼在乙醇中回流反应至完全,分 离提纯得到黄色液体,即对乙烯基苯甲胺; (2) 制备VLA :乳糖酸及过量甲醇回流至充分反应,旋干,再次回流反应,旋干,重复多 次至反应完全,即得到乳糖酸内酯;乳糖酸内酯与适量对乙烯基苯甲胺在甲醇中回流反应 至完全,分离提纯,得到白色固体,即VLA ; (3) 根据需要进行以下步骤中的至少一步: a、 以对乙烯基苯甲胺为基础制备VNI, b、 制备活化的DTPA, c、 制备活化的DOTA, (4) 以步骤(1)至(3)制备的物料为基础制备所述受体类分子靶向显像剂。
【专利摘要】本发明公开了一种受体类分子靶向显像剂及其制备方法,其特征在于:该受体类分子靶向显像剂具有聚苯乙烯骨架,具体结构通式如下:其中,VLA作为靶向基团,VNI、VDP及VDT作为标记基团;各组分所占的比例可根据用途调整,报账靶向性及显像效果。本发明受体类分子靶向显像剂具有优良的生物性能,在肝脏中具有较高的初始摄取及较强特异性,满足用作肝细胞受体显像剂的条件,并且可减少对肝脏功能定量评价时的干扰。
【IPC分类】C08F212/14, C08F8/00, A61K51/06, A61K103/10, A61K103/00, C08F8/42
【公开号】CN104892820
【申请号】CN201510236718
【发明人】张现忠, 刘畅, 张蒲, 郭志德, 宋曼莉
【申请人】厦门大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月11日

最新回复(0)