CN101423535A - 一种99mTcN(DGDTC）2配合物及其制备方法和应用 - Google Patents
一种99mTcN(DGDTC）2配合物及其制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种99mTcN(DGDTC)2配合物及其制备方法和应用，该配合物以[99mTc≡N] 2+核为中心核，具有一个不规则的正方角锥形的几何构型，其中Tc≡N三重键中的N原子位于顶点位置，两个配体CPFXDTC分子提供的四个硫原子位于底面的四个点。该配合物的放射化学纯度高、稳定性好、制备简便且价格低廉，在肿瘤中有较高的摄取值和良好的滞留，肿瘤/血、肿瘤/肌肉等靶/非靶器官比值好的优点，是一种有推广应用价值的新型肿瘤显像剂。
Description
所属技术领域
本发明涉及99mTcN核标记的放射性药物化学和临床核医学技术领域，具体说是涉及到一种99mTcN(DGDTC)2配合物及其制备方法和应用。
背景技术
当前，在临床医学领域中，恶性肿瘤已经成为危害人类身体健康的第一杀手。在肿瘤患者的治疗过程中，最重要的因素不是治疗方法，而是早期诊断。研究表明，早期诊断早期治疗，50％的肿瘤患者可以治愈。目前，用于肿瘤早期诊断的方法主要有：组织学活检法、X射线法、磁共振显像法(MRI)及放射性核素显像等方法。放射性核素显像可以反映肿瘤的生理、病理、代谢和功能的变化，并且放射性核素核素显像法是一种无创性检测方法，诸多优点使得放射性核素显像已经成为肿瘤诊断的主要方法。
在肿瘤显像药物中，18F-氟代脱氧葡萄糖([18F]FDG)是目前临床应用最广泛的肿瘤显像剂。在人体内[18F]FDG有与葡萄糖相似的代谢过程，它可以经葡萄糖转运蛋白进入肿瘤细胞，然后经己糖激酶作用转化为6-磷酸-[18F]FDG，6-磷酸-[18F]FDG不能进一步代谢，同时6-磷酸-[18F]FDG带负电荷不能自由通过细胞膜，最后滞留在肿瘤细胞中。由于[18F]FDG是一种正电子显像剂，正电子核素[18F]需要通过加速器产生，价格非常昂贵，阻碍了在临床诊断中的推广应用。同时18F的半衰期只有109min，需要快速放射化学合成。鉴于上述原因，有必要研制一种制备简便且价格低廉的新型肿瘤显像剂。由于放射性核素99mTc具有良好的核性质，并且廉价易得，所以99mTc放射性药物的研究得到极大重视。而在研究中发现，99mTc标记葡萄糖衍生物虽然在肿瘤中有较高的摄取，但其血清除较慢，血本底较高，从而影响显像质量。因此进一步研制新型的方便临床应用的99mTc标记葡萄糖类肿瘤显像剂具有重要的现实意义。由于99mTcN三重键具有很高的化学稳定性，而且其相应的配合物的生物分布性质与[99mTcO]3+核或[99mTcO2]+核配合物有明显不同，因而99mTcN核配合物研究成为人们关注的焦点之一。尤其是以SDH作为N3-离子给予体，SnCl2作为还原剂在室温下成功制备得到[99mTc≡N]2+中间体的方法取得突破，为[99mTc≡N]2+放射性药物的研究和应用奠定了坚实的基础。如何将氨基-D-葡萄糖转化为可与99mTcN络合的D-葡萄糖氨荒酸盐配体(D-glucose dithiocarbamate，简称：DGDTC)，然后制备相应的99mTcN(DGDTC)2配合物来用作新型肿瘤显像剂，是当前本技术领域需要解决的重要课题。
发明内容
本发明的目的提供一种放射化学纯度高、稳定性好，制备简便且价格低廉，应用在肿瘤显像领域的99mTcN核标记D-葡萄糖氨荒酸盐配合物，同时还提供99mTcN核标记D-葡萄糖氨荒酸盐配合物的制备方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种99mTcN(DGDTC)2配合物，其结构式为：
该配合物以[99mTc≡N]2+核为中心核，具有一个不规则的正方角锥形的几何构型，其中Tc≡N三重键中的N原子位于顶点位置，两个配体DGDTC分子提供的四个硫原子位于底面的四个点。
99mTcN(DGDTC)2配合物的制备方法如下：
a.配体DGDTC的合成：
将一定量的氨基葡萄糖盐酸盐加入反应容器中，向反应容器中加入NaOH水溶液，然后缓慢滴加CS2，搅拌2h-3h，整个反应过程温度要控制在10℃以下。然后蒸除溶剂，剩余物用甲醇重结晶，得黄色粉末为配体DGDTC。
其合成路线为：
b.99mTcN(DGDTC)2的制备：
将37～370MBq的99mTcO4 -淋洗液1-5mL加入到SDH冻干药盒中，充分摇匀，固体完全溶解后，室温(20～30℃)下反应15～30分钟得到99mTcN中间体溶液。将1mL浓度为5g/L的DGDTC水溶液加入到上述99mTcN中间体溶液中，混匀后在室温(20～30℃)下静置30分钟，即得到所述的99mTcN(DGDTC)2配合物。
99mTcN(DGDTC)2的制备采用配体交换反应，其反应路线如下：
99mTcO4 -+SDH+SnCl2·2H2O+PDTA→[99mTcN]int 2+
[99mTcN]int 2++DGDTC→99mTcN(DGDTC)2
上述所述的化学合成试剂均是市售商品，来源广泛，容易获得。
上述所述的99mTcN(DGDTC)2是一种新型的99mTc肿瘤显像剂，它以[99mTc≡N]2+核为中心核，放射化学纯度高，稳定性好，标记简便，利于临床推广，通过上述方法合成的99mTcN(DGDTC)2，其放射化学纯度大于90％。
荷瘤小鼠体内生物分布实验结果表明99mTcN(DGDTC)2配合物在肿瘤中有较高的摄取和较好的滞留，肿瘤/血、肿瘤/肌肉等重要的靶/非靶器官的比值也较好，可以成为一种新型的肿瘤显像剂。
将99mTcN(DGDTC)2与99mTc-ECDG，和[18F]FDG在荷瘤小鼠体内生物分布数据(David J.et al Imaging with99mTc-ECDG Targeted at the Multifunctional GlucoseTransport System：Feasibility Study with Rodents[J].Radiology，2003，226(2)：465-473)比较，结果见表1。
表199mTcN(DGDTC)2，99mTc-ECD G，[18F]FDG在注射4h后在荷瘤小鼠体内生物分布数据比较(％ID/g，n＝3)
以上结果表明，虽然99mTcN(DGDTC)2的肿瘤/肌肉比值低于99mTc-ECDG，但其在肿瘤中的摄取和肿瘤/血比值要明显高于99mTc-ECDG，总体性能要优于99mTc-ECDG。与[18F]FDG相比，99mTcN(DGDTC)2具有更高的肿瘤/肌肉比值，而[18F]FDG具有更高的肿瘤摄取和肿瘤/血比值，由于99mTcN(DGDTC)2是用99mTc标记，具有明显的价格优势和广阔的临床应用前景，利于作为新型肿瘤显像剂推广应用。
实验表明，99mTcN(DGDTC)2配合物的性能如下：
1.99mTcN(DGDTC)2的层析鉴定：
薄层层析色谱(TLC)鉴定：用聚酰胺薄膜作为支持体，分别用生理盐水和乙腈作为展开剂，测定的层析结果见表2。
表2 各组分的层析结果(Rf值)
由上述层析鉴定所测得的标记物的放射化学纯度大于90％。
高效液相色谱(HPLC)鉴定：Shimadzu SCL-10AVP型高压液相色谱仪，Kromasil 100—5C18反相柱(25cm×4.6mm)，Packard液闪分析仪。流动相为纯水和甲醇，A相为纯水，B相为甲醇，梯度为0.01-2min B相为5％，2-30min B相由5％变为100％，30-60minB相为100％，进样量5μL，流量为1mL/min，测定的各组分的保留时间(Rt)分别为：99mTcO4 -：3.1min；[99mTcN]int 2+：2.8min；99mTcN(DGDTC)2：4.3min，所得的色谱结果(t＝4.3min有一放射性主峰)表明，99mTcN(DGDTC)2配合物的放射化学纯度大于90％。
2.99mTcN(DGDTC)2配合物的脂水分配系数的测定
取1.0mLpH7.4的(0.025mol/L)磷酸盐缓冲液于10mL离心试管中，在离心试管中加入1.0mL正辛醇和0.01mL99mTcN(DGDTC)2配合物溶液，盖上塞子，充分摇匀，离心5min(4000r/min)。然后分别从有机相和水相中取出0.1mL，测定二相的放射性计数，并计算其脂水分配系数P(P＝有机相的放射性活度/水相的放射性活度)，测得logP＝-1.30，说明99mTcN(DGDTC)2是一亲水性物质。
3.99mTcN(DGDTC)2配合物的稳定性测定
将标记好的99mTcN(DGDTC)2配合物在室温下放置不同时间(1、2、3、4、5、6小时)后测定其放射化学纯度，实验结果表明99mTcN(DGDTC)2配合物在放置6小时后放射化学纯度大于90％，说明99mTcN(DGDTC)2配合物在室温下体外稳定性好，适于临床应用的需要。
4.99mTcN(DGDTC)2配合物电荷性质测定
通过电泳实验方法进行。溶液介质选用组分为PBS(pH＝7.4)缓冲溶液。将新华一号纸裁成长15cm宽0.8cm的长方形，在纸条中央画点样线，并标明正负极。用毛细管将待测样品点在点样线上，点样后将电泳条的两端按照标好的正负极浸入两个对应电极的缓冲液槽中，纸条悬空且点样线位于中间。盖好密封盖，通电，电压调节在150V。待电泳条完全润湿后开始计时，通电3-4小时后测量电泳条上的放射性分布，结果表明90％以上的放射性计数集中在原点，说明99mTcN(DGDTC)2配合物为一电中性物质。
5.99mTcN(DGDTC)2配合物在荷瘤小鼠模型中的生物分布实验：
从荷S180肉瘤模型小鼠的尾静脉注射0.10mL99mTcN(DGDTC)2配合物溶液(约7.4×105Bq)，注射后0.5h、2h、4h断头处死小白鼠。取其血、心、肝、肺、肾、脑、肿瘤、肌肉、骨等有关组织和器官，擦净后称重，并在FM-2000型锝分析仪上测其放射性计数，每个时项的小白鼠数为3只。计算各组织的每克百分注射剂量(％ID/g)。结果见表3。
表399mTcN(DGDTC)2在荷S180肉瘤小鼠体内生物分布(n＝3)％ID/g
具体实施方式：
下面通过实施例详述本发明：
一种99mTcN(DGDTC)2配合物：
a.配体DGDTC的合成：
将0.01mol氨基葡萄糖盐酸盐(分析纯，Alaf Aesar公司生产)加入到50mL三口烧瓶中，加入5mL去离子水溶解，所得溶液用冰水浴冷却，在搅拌下加入4mL5mol/L的NaOH(分析纯，北京化工厂生产)水溶液，然后缓慢滴加0.01molCS2(分析纯，广东汕头市西陇化工厂)，搅拌2h～3h，整个反应过程温度控制在10℃以下。蒸除溶剂，剩余物用甲醇重结晶，得黄色粉末即为DGDTC。其红外光谱的数据为：v(IR)/cm-1：3427(-OH)，2925(-CH2)，1631(C-N)，1038(C＝S)。
各元素质量分数的理论值ω(％)为：C27.63、H4.93、N4.61，实验值ω(％)为：C28.00、H5.20、N4.85。
MS(ESI)：m/z254，[M-23]+。
b.99mTcN(DGDTC)2的制备
制备SDH冻干药盒：通过将SDH、PDTA、SnCl2.2H2O按1-20：1-20：0.005-0.5的重量比溶于适量二次水中，充分溶解后分装于干净的青霉素小瓶中，经冷冻干燥后备用。
将37～370MBq的99mTcO4 -淋洗液1-5mL加入到SDH冻干药盒中，充分摇匀，固体完全溶解后，室温(20～30℃)下反应15～30分钟得到99mTcN中间体溶液。将1mL浓度为5g/L的DGDTC水溶液加入到上述99mTcN中间体溶液中，混匀后在室温(20～30℃)下静置30分钟，即得到所述的99mTcN(DGDTC)2配合物。
Claims (3)
1.一种99mTcN(DGDTC)2配合物，其特征在于：所述配合物的结构式为：
该配合物以[99mTc≡N]2+核为中心核，具有一个不规则的正方角锥形的几何构型，其中Tc≡N三重键中的N原子位于顶点位置，两个配体CPFXDTC分子提供的四个硫原子位于底面的四个点。
2.一种制备99mTcN(DGDTC)2配合物的制备方法，其特征在于：99mTcN(DGDTC)2配合物的制备方法如下：
a.配体DGDTC的合成：
将一定量的氨基葡萄糖盐酸盐加入反应容器中，向反应容器中加入NaOH水溶液，然后缓慢滴加CS2，搅拌2h-3h，整个反应过程温度要控制在10℃以下，然后蒸除溶剂，剩余物用甲醇重结晶，得黄色粉末为配体DGDTC；
其合成路线为：
b.99mTcN(DGDTC)2的制备：
将37～370MBq的99mTcO4 -淋洗液1-5mL加入到SDH冻干药盒中，充分摇匀，固体完全溶解后，20～30℃室温下反应15～30分钟得到99mTcN中间体溶液。将1mL浓度为5g/L的DGDTC水溶液加入到上述99mTcN中间体溶液中，混匀后在20～30℃室温下静置30分钟，即得到所述的99mTcN(DGDTC)2配合物；
99mTcN(DGDTC)2的制备采用配体交换反应，其反应路线如下：
99mTcO4 -+SDH+SnCl2·2H2O+PDTA→[99mTcN]int 2+
[99mTcN]int 2++DGDTC→99mTcN(DGDTC)2。
3.如权利要求1或2所述的99mTcN(DGDTC)2配合物，其特征在于：所述配合物作为肿瘤显像剂在核医学领域的应用。
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