CN101891687A - 乏氧显像剂18f-氟咪索硝唑的合成方法 - Google Patents

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王克栈
李方
傅喆
吴战宏
张贇
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Abstract

本发明提供了乏氧显像剂18F-氟咪索硝唑(18F-FMISO)的合成方法。其以NITTP作为前体,经亲核取代和水解两步来合成FMISO,所述方法中利用了经过改进的CTI公司生产的双管18F-FDG合成模块来进行FMISO的放射性合成。所述方法对各项参数进行调整和改进(如调整反应时间、反应温度、转移时间及蒸发时间等),用[18F]KF/K222作为氟化剂,经过亲核氟化和酸水解两步反应自动化合成18F-FMISO。本发明的放射合成方法相比于现有技术的方法缩短了反应时间,提高了放化收率。

Description

乏氧显像剂18F-氟咪索硝唑的合成方法
技术领域
本发明涉及乏氧显像剂合成领域。更具体而言,它涉及一种新的18F-氟咪索硝唑(18F-FMISO)的合成方法,以及由该方法合成得到的18F-氟咪索硝唑。
背景技术
乏氧是指组织的氧浓度介于正常与无氧之间,且功能异常,尚无明显形态学变化。组织乏氧是临床上多种疾病的一种共同病理改变,组织的含氧量对疾病的诊断十分重要。采用非入侵的方法探测乏氧组织的氧水平一直受到广泛重视,其中利用核医学的乏氧组织显像剂进行正电子发射断层显像(PET)来探测缺氧组织的乏氧水平为目前国际研究的一个热点。
硝基咪唑类是目前研究最多的乏氧组织显像剂。18F-氟咪索硝唑(18F-FMISO)是第一个用于临床诊断研究的乏氧组织显像剂。目前已经用于肿瘤、心血管以及脑血管的乏氧显像研究。由于18F-FMISO在临床中的应用广泛,因此简单、快速、高效的合成18F-FMISO以满足临床应用成为研究的热点。
1986年,Jerabek首先合成了18F-FMISO,但是放化收率很低(小于1%),不太适于临床应用。此后国外很多研究人员尝试改进18F-FMISO的合成,利用不同的前体以及标记方法,提高其合成的放化收率,并且逐步实现自动化合成。
目前,常用的18F-FMISO合成路线为:以1-(2′-硝基-1′-咪唑基)-2-O-四氢吡喃基-3-O-甲苯磺酰基丙二醇(NITTP)为前体,经过亲核氟化反应步骤以及酸性条件下的水解反应步骤合成18F-FMISO。
该路线仅包括亲核氟化及脱保护水解两步反应,比较简短,反应条件较为温和,容易实现自动化合成。
临床上,FMISO放射性合成的合成模块通常也是利用常用显像剂FDG的合成模块——双管18F-FDG合成模块(参见图2)。该模块由CTI公司生产的典型双管合成模块组成。它可以通过计算机设置程序中每一步骤的时间参数以及油浴的温度来实现显像剂的自动化合成。在该模块中包括6个用于盛装反应物和反应试剂的小瓶,两个反应管以及两个油浴。
该合成包括两部分,即亲核氟化和酸水解,水解后的产品采用树脂柱中和用于水解的盐酸,并连接两个Sep-Pak柱以除去合成中生成的杂质。
鉴于合成路线较为相似,目前,FDG合成模块已经被用于FMISO的放射性合成。在该合成中(细节可参见图2),将试剂瓶1#中的Kryptpfix 222/K2CO3溶液过QMA柱淋洗,所得溶液于100℃油浴蒸干,再加入试剂瓶2#中的乙腈并在相同条件下除去剩余溶剂。然后于体系中加入试剂瓶3#中的含10mg NITTP的无水乙腈溶液,升温至100℃反应10min后,用试剂瓶4#中的无水乙醚分两次将反应液转移至另一个反应管中。然后用1mL 2mol/L盐酸于100℃反应10分钟进行水解。最后混合液通过一个AG11A8树脂填充柱,一个Al2O3柱以及一个C-18柱进行纯化,然后通过0.22μm的微孔滤膜纯化得到最终的产品溶液。该方法总合成时间约为55分钟,收率为65.4%(经过校正)。
将FDG合成模块用于FMISO的放射性合成有两个缺点:(1)采用100℃条件进行水解反应,水解时间为10分钟。水解时间较长,因此导致总合成时间延长,间接降低了合成的放化收率;(2)该方法采用酸性条件下进行水解,因此在水解后将混合液通过一个AG11A8树脂填充柱,以中和产品溶液,同时为了除去产品中的Kryptpfix 222,F-以及未水解的中间产物,又通过一个Al2O3柱和一个C-18柱以进行纯化。由于该纯化方法中除了树脂柱以外还加入了两个Sep-Pak柱,转出的管路又较长,使整个转出过程的阻力变大,转移需要耗费的时间很长;并且会有大量的产品吸附在树脂柱及两个Sep-Pak柱上,最终不能全部转出,导致较多的放射性损失,影响收率。
为此,目前仍然需要有合成乏氧显像剂18F-氟咪索硝唑的新方法,以便克服现有方法存在的不足。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明对现有技术中利用FDG合成模块进行FMISO的放射性合成的方法,尤其是后处理方法进行了改进:(1)提高了水解的温度,加快水解反应速度,缩短反应时间;(2)在酸水解之后,利用碱中和,除去反应中使用的盐酸,并在原有的合成模块的基础上,增加了一个增补装置(参见图3)用来除去反应中的杂质,纯化产品,并且冲洗两个Sep-Pak柱,这样可以洗脱吸附于Sep-Pak柱上的绝大部分产品,减少放射性损失,提高了放化收率。
发明概述:
本发明第一方面提供一种新的乏氧显像剂18F-氟咪索硝唑(18F-FMISO)的合成方法,包括:以1-(2′-硝基-1′-咪唑基)-2-O-四氢吡喃基-3-O-甲苯磺酰基丙二醇(NITTP)为前体,利用双管18F-FDG合成模块,经过亲核氟化反应步骤以及酸性条件下的水解反应步骤合成18F-FMISO;然后将所得反应物通过氧化铝柱(例如,SepPak plusAlumina N柱,例如Al2O3柱)和十八烷基键合硅胶柱(例如,SepPakplus C18柱)以及微孔滤膜(例如0.22μm的无菌滤膜),收到产物,得到18F-氟咪索硝唑。
根据本发明第一方面任一项所述的方法,其还包括使用乙醇溶液(例如2~20%乙醇水溶液,例如2~10%乙醇水溶液,例如2%乙醇水溶液、5%乙醇水溶液、和10%乙醇水溶液)将所述的氧化铝柱和C18柱中残余的产物洗脱,得到18F-氟咪索硝唑。
根据本发明第一方面任一项所述的方法,其还包括用碱性水溶液(2N NaOH水溶液、1N NaHCO3水溶液、或其混合物,例如在第6#试剂瓶中的上述碱性水溶液)将水解完毕后的反应物中和的步骤。
本发明第二方面涉及本发明第一方面任一项所述方法制备的18F-氟咪索硝唑。
发明详述:
下面结合图3对本发明的方法作进一步说明。
根据本发明第一方面任一项所述的方法,其包括以1-(2′-硝基-1′-咪唑基)-2-O-四氢吡喃基-3-O-甲苯磺酰基丙二醇(NITTP)为前体,利用双管18F-FDG合成模块,经过亲核氟化反应步骤以及酸性条件下的水解反应步骤合成18F-FMISO,其包括以下步骤:
(1)将第1#试剂瓶内的贮备溶液压出,顺管路经Sep-Pak LightQMA柱(V43)流入第1反应管中,使用第2油浴对第1反应管加热以蒸除贮备溶液,再冷却;
(2)将第2#试剂瓶内的乙腈压入到第1反应管,使用第2油浴对第1反应管加热以蒸除贮备溶液,再冷却;
(3)将第3#试剂瓶内的前体即溶解在乙腈中的NITTP压入第1反应管内,使用第1油浴对第1反应管加热进行氟化反应[示例性地,氟化反应的温度可以为90-110℃,例如90℃、100℃、110℃;氟化反应的时间可以为300~900s,例如600s],再冷却;
(4)将第4#试剂瓶内的乙醚按设定好的转移时间,第一次转移乙醚到第1反应管,第1反应管内的乙醚又在系统提供的压力下自动将第1反应管内的溶液(即,氟化后的中间体的乙醚溶液)转移到第2反应管;
(5)第一次转移结束后,第2反应管自动降低至第2油浴内,其内的乙醚溶液按设定的时间进行蒸发,蒸发结束后冷却。
(6)将第4#试剂瓶内剩余的乙醚进行第二次转移,重复步骤(4)和步骤(5)过程,以完成氟化过程;
(7)将第5#试剂瓶内的盐酸溶液压入到第2反应管,然后用第2油浴对第2反应管加热[示例性地,加热的温度可以为100-105℃,例如100℃、102℃、105℃;氟化反应的时间可以为150~450s,例如300s],再冷却;
(8)将第6#试剂瓶内的碱液压入到第2反应管,经氮气搅拌后,将第2反应管的溶液压出,经过SepPak plus Alumina N和SepPakplus C18柱及0.22μm的无菌滤膜而流入产品瓶,此时有一部分产品吸附在SepPak plus Alumina N和SepPak plus C18柱上,
(9)打开真空泵开关,将5%乙醇水溶液在大气压的作用下经三通阀将SepPak plus Alumina N和SepPak plus C18柱的放射性物质洗脱后经0.22μm的无菌滤膜流至产品瓶中;
(10)收集产品18F-FMISO。
具体地说,本发明利用FDG合成模块进行FMISO放射性合成的改进方法为(参见图3):
采用回旋加速器通过18O(p,n)18F核反应生产18F-离子。18F-离子经过Sep-Pak Light QMA柱后,俘获在Sep-Pak Light QMA柱(V43)上。在计算机程序的控制下,完全按如下自动化步骤进行:
(1)在自动合成系统提供的压力下,将试剂瓶1#内的贮备(Stock)溶液压出,顺管路经Sep-Pak Light QMA柱(V43)流入反应管1中。此时,油浴2由系统自动调节到反应管1的正下方,然后系统自动降低反应管1的高度,按预先设定好的时间对反应管1加热,蒸除贮备溶液。加热结束后反应管1自动升高,自然冷却。
(2)系统自动将试剂瓶2#内的乙腈压入到反应管1,同样系统自动调节高度使反应管1在油浴2内根据设定好的时间加热。加热结束后反应管1自动升高,自然冷却。
(3)系统将试剂瓶3#内的前体(溶解在乙腈中的NITTP)压入到反应管1内,此时油浴自动调整,油浴1调整到反应管1正下方,此时油浴2在反应管2的正下方。系统自动调节高度使反应管1在油浴1内,于90-110℃加热反应600s。加热结束后反应管1自动升高,自然冷却。
(4)将试剂瓶4#内的乙醚按设定好的转移时间,第一次转移乙醚到反应管1,反应管1内的乙醚又在系统提供的压力下自动将反应管1内的溶液(氟化后的中间体的乙醚溶液)转移到反应管2。
(5)第一次转移结束后,反应管2自动降低至油浴2内,其内的乙醚溶液按设定的时间进行蒸发。蒸发结束后反应管2自动升高,自然冷却。
(6)系统将试剂瓶4#内剩余的乙醚进行第二次转移,重复(4),(5)过程,即完成氟化过程。
(7)系统将试剂瓶5#内的盐酸溶液压入到反应管2,然后反应管2自动降低到油浴2内,按设定的时间于100-105℃加热300s,完成水解反应。水解后的反应管2自动升高,自然冷却。
(8)系统将试剂瓶6#内的碱液压入到反应管2中,经氮气搅拌后,自动将反应管2内的溶液压出(此时三通阀AB接通),经过SepPakplus Alumina N和SepPak plus C18柱及0.22μm的无菌滤膜而流入产品瓶。此时有一部分产品吸附在SepPak plus Alumina N和SepPakplus C18柱上。
(9)打开真空泵开关,将5%乙醇水溶液在大气压的作用下经三通阀(CB接通)将SepPak plus Alumina N和SepPak plus C18柱的放射性物质洗脱后经0.22μm的无菌滤膜流至产品瓶中。
(10)收集的产品18F-FMISO用HPLC进行放射性检测和紫外检测。
本发明方法的总反应时间约为45分钟,放化纯度为99.0%,放化收率约为75%(校正后)。
本发明的方法中,步骤(3)的氟化反应温度可以是90-110℃,优选为90℃或100℃或110℃,更优选为100℃。
本发明的方法中,步骤(7)的水解反应温度可以是100-105℃,优选为100℃或105℃,更优选为105℃。
根据本发明,其中所述的贮备溶液(Stock solution)的配制是222与碳酸钾在水和乙腈混合溶剂中的溶液。其中是本领域已知的物质,例如4,7,13,16,21,24-Hexaoxa-1,10-diazabicyclo[8.8.8]-hexacosane,其是商业可得的。在本发明的一个实施方案中,所述的贮备溶液是在乙腈和水(77∶23)的溶液中含有22210.0mg/mL和碳酸钾3.0mg/mL的混合物。其示例性的制备方法如下:
(1)称取30.0±2.0mg碳酸钾于10mL试剂瓶内,加2.3mL高纯水,轻轻震荡使其完全溶解(溶液1)。
(2)称取100.0±5.0mg
Figure B200910143194XD0000073
222于30mL试剂瓶内,加入7.7mL无水乙腈,轻轻震荡使其完全溶解(溶液2)。
(3)在震摇下将溶液1缓慢注入到溶液2中,形成溶液3。
(4)将装有溶液3的30mL试剂瓶压胶盖封口,在振荡器上振荡10分钟直到完全溶解,于冰箱中冷藏备用。
本发明的方法中,步骤(3)中前体用量为:5-15mg NITTP/2ml乙腈溶液,优选为5mg NITTP/2ml乙腈溶液或10mg NITTP/2ml乙腈溶液或5mg NITTP/2ml乙腈溶液;最优选为10mg NITTP/2ml乙腈溶液。
本发明的方法中,试剂瓶6#内的碱液可以是各1mL的2N NaOH或1N NaHCO3,或它们的混合水溶液;优选为各1mL的2N NaOH与1N NaHCO3的混合水溶液。
本发明涉及18F-氟咪索硝唑(18F-FMISO)的合成方法。更具体而言,本发明涉及以NITTP作为前体,经亲核取代和水解两步来合成FMISO,所述方法中利用了经过改进的CTI公司生产的双管18F-FDG合成模块来进行FMISO的放射性合成。
在某些具体实施例中,首先合成了FMISO的前体NITTP。该前体是以甘油为原料,先与对甲苯磺酰氯反应酯化生成丙三醇-1,3-二甲苯磺酸酯,然后再用二氢吡喃保护2位羟基生成化合物2-O-四氢吡喃基-1,3-二甲苯磺酰基丙三醇,最后与2-硝基咪唑进行取代生成前体化合物:1-(2′-硝基-1′-咪唑基)-2-O-四氢吡喃基-3-O-甲苯磺酰基丙二醇,即NITTP。
在一个具体实施例中,涉及了FMISO的放射合成。使用NITTP为前体,利用改进的CTI公司生产的双管FDG合成模块,根据标记需要对各项参数进行调整和改进(如调整反应时间、反应温度、转移时间及蒸发时间等),用[18F]KF/K222作为氟化剂,经过亲核氟化和酸水解两步反应自动化合成18F-FMISO。
本发明的放射合成方法相比于现有技术的方法缩短了反应时间,提高了放化收率。
附图说明
图1:18F-FMISO的合成路线图
图2:CTI公司生产的FDG合成模块示意图
图3:本发明用于FMISO放射性合成的改进的合成模块示意图
图4:不同氟化温度对放化纯度的影响。其中A:90℃进行氟化时最终产品的HPLC图;B:100℃进行氟化时最终产品的HPLC图;C:110℃进行氟化时最终产品的HPLC图。
具体实施方式
下面通过具体的中间体和实施例进一步说明本发明,但是,应当理解为,这些中间体和实施例仅仅是用于更详细具体地说明之用,而不应理解为用于以任何形式限制本发明。
本发明对试验中所使用到的材料以及试验方法进行一般性和/或具体的描述。虽然为实现本发明目的所使用的许多材料和操作方法是本领域公知的,但是本发明仍然在此作尽可能详细描述。本领域技术人员清楚,在下文中,如果未特别说明,本发明所用材料和操作方法是本领域公知的。
实施例
实施例1:丙三醇-1,3-二甲苯磺酸酯的制备
Figure B200910143194XD0000091
将无水丙三醇(1.36g,14.7mmol)的干燥吡啶(20mL)溶液置于冰浴中。搅拌下滴加对甲苯磺酰氯(5.60g,29.4mmol)的干燥吡啶(20mL)溶液。1h内滴加完毕,撤除冰浴,室温反应2h,然后将其置于冰箱中冷藏过夜。次日将粉红色反应混合物倒入碎冰中并用浓盐酸进行酸化。分离有机层,水层用二氯甲烷(40mL×3)萃取。合并有机层,并用2N HCl及盐水洗涤、无水硫酸钠干燥、过滤并浓缩,得到淡黄色油状物。经硅胶柱层析得到无色油状物3.9g,收率66%。
1H-NMR(CDCl3,300MHz)δ:7.60(d,4H,J=8.0Hz)、7.25(d,4H,J=7.9Hz)、3.92(s,4H)、3.01(bs,1H)、2.32(s,6H);
实施例2:2-O-四氢吡喃基-1,3-二甲苯磺酰基丙三醇的制备
Figure B200910143194XD0000092
将丙三醇-1,3-二甲苯磺酸酯(4.0g,10mmol)、对甲苯磺酸吡啶盐(PPTS,0.50g,2.0mmol)及二氢吡喃(DHP,1.85g,22mmol)的无水二氯甲烷(60mL)溶液于室温下搅拌4h。将反应混合物用盐水稀释后,用乙酸乙酯进行萃取(50mL×3),有机层经无水硫酸钠干燥、过滤、蒸除溶剂,得到4.7g白色固体(化合物3),收率97%。mp105-106℃。
1H-NMR(CDCl3,300MHz)δ:7.74(d,4H,J=7.0Hz)、7.34(d,4H,J=6.8Hz)、4.49-4.46(m,1H)、4.15-3.97(m,6H)、3.66(m,1H)、3.39(m,1H)、2.42(s,6H)、1.42-1.80(m,6H)、1.40-1.28(m,4H)。
实施例3:1-(2′-硝基-1′-咪唑基)-2-O-四氢吡喃基-3-O-甲苯磺酰 基丙二醇(NITTP)的制备
将2-O-四氢吡喃基-1,3-二甲苯磺酰基丙三醇(0.47g,1mmol)、碳酸铯(0.29g,0.9mmol)及2-硝基咪唑(0.1g,0.9mmol)的干燥二甲基甲酰胺(10mL)溶液用氮气起泡15min。然后将反应混合物于110℃反应30min,然后趁热减压除去二甲基甲酰胺,得到淡黄色固体。该固体用乙酸乙酯溶解并过滤,浓缩滤液得到淡黄色油状物。经Sephadex LH-20柱层析分离得到淡黄色固体0.17g,收率45%。mp105-108℃。
ESI-MS m/z:426[M+H]+,448[M+Na]+,464[M+K]+
1H-NMR(CDCl3,300MHz)δ:7.83(d,2H,J=7.0Hz),7.80(d,2H,J=7.6Hz,),7.38(d,4H,J=8.1Hz),7.15(brs,1H),7.11(brs,1H),7.11(brs,1H),7.09(brs,1H),4.80(dd,1H,J=14.4,3.0Hz),4.69(dd,1H,J=14.1,3.6Hz),4.53-4.00(m,5H),3.68-3.61(m,1H),3.35-3.31(m,1H),3.27-3.19(m,1H),3.11-3.05(m,1H),1.71-1.25(m,6H)
实施例4: 18 F-FMISO的放射化学合成
Figure B200910143194XD0000111
NITTP    THP-保护的[18F]FMISO    [18F]FMISO
该合成主要包括以下几个步骤:
采用回旋加速器通过18O(p,n)18F核反应生产18F-离子。18F-离子经过Sep-Pak Light QMA柱后,俘获在Sep-Pak Light QMA柱上。在计算机程序的控制下,完全按如下自动化步骤进行(参见图3):
(1)在自动合成系统提供的压力下,将试剂瓶1#内的贮备溶液压出,顺管路经Sep-Pak Light QMA柱(V43)流入反应管1中。此时,油浴2由系统自动调节到反应管1的正下方,然后系统自动降低反应管1的高度,按预先设定好的时间对反应管1加热,蒸除贮备溶液。加热结束后反应管1自动升高,自然冷却。
(2)系统自动将试剂瓶2#内的乙腈压入到反应管1,同样系统自动调节高度使反应管1在油浴2内根据设定好的时间加热。加热结束后反应管1自动升高,自然冷却。
(3)系统将试剂瓶3#内的前体(溶解在2ml乙腈中的10mg NITTP)压入到反应管1内,此时油浴自动调整,油浴1调整到反应管1正下方,此时油浴2在反应管2的正下方。系统自动调节高度使反应管1在油浴1内,于90-110℃加热反应600s。加热结束后反应管1自动升高,自然冷却。
(4)将试剂瓶4#内的乙醚4ml按设定好的转移时间,第一次转移乙醚到反应管1,反应管1内的乙醚又在系统提供的压力下自动将反应管1内的溶液(氟化后的中间体的乙醚溶液)转移到反应管2。
(5)第一次转移结束后,反应管2自动降低至油浴2内,其内的乙醚溶液按设定的时间进行蒸发。蒸发结束后反应管2自动升高,自然冷却。
(6)系统将试剂瓶4#内剩余的乙醚进行第二次转移,重复(4),(5)过程,即完成氟化过程。
(7)系统将试剂瓶5#内的盐酸溶液压入到反应管2,然后反应管2自动降低到油浴2内,按设定的时间于100-105℃加热300s,完成水解反应。水解后的反应管2自动升高,自然冷却。
(8)系统将试剂瓶6#内的碱液(2N NaOH及1N NaHCO3水溶液;各1mL)压入到反应管2中,经氮气搅拌后,自动将反应管2内的溶液压出(此时三通阀AB接通),经过SepPak plus Alumina N和SepPak plus C18柱及0.22μm的无菌滤膜而流入产品瓶。此时有一部分产品吸附在SepPak plus Alumina N和SepPak plus C18柱上。
(9)打开真空泵开关,将5%乙醇水溶液在大气压的作用下经三通阀(CB接通)将SepPak plus Alumina N和SepPak plus C18柱的放射性物质洗脱后经0.22μm的无菌滤膜流至产品瓶中。
(10)收集的产品18F-FMISO用HPLC进行放射性检测和紫外检测。
实施例5: 18 F-FMISO的放射化学合成的实验条件优化
5.1树脂柱除酸以及碱中和除酸的差异
采用AG11A8树脂填充柱除去用于水解的盐酸,可以使全过程实现自动化控制,但是由于树脂柱加上两个Sep-Pak柱(参见图2),转出的管路又较长,使整个转出过程的阻力变大,因此转移需要耗费的时间很长;并且还有大量的产品吸附在树脂柱及两个Sep-Pak柱上,最终不能全部转出,导致较多的放射性损失。采用该方法除去盐酸,虽然也获得了成功,收到了具有很好放化纯度的产品,但是收率比较碱中和来说,稍低一些。
改用碱中和之后(参见图3),我们在原有的合成模块的基础上,增加了一个增补装置用来冲洗两个Sep-Pak柱,这样可以洗脱吸附于Sep-Pak柱上的绝大部分产品,提高了放化收率。
5.2氟化温度对标记反应的影响
在放射性标记中,氟化温度的设定对于整个标记反应的成功有很重要的影响。如果氟化不完全,未氟化的前体以及剩余的18F-将带入下一步的水解反应中,并且给最终产品的纯化造成困难,使产品放化纯度及放化收率降低。因此,我们考察了三个不同氟化温度(90℃、100℃、110℃)对于标记反应的影响。结果显示,在90℃进行氟化10min时,最终产品的放化纯度仅为85%,放化收率为15%(衰变校正后);在110℃进行氟化10min时,最终产品的放化纯度仅为92%,放化收率为48%(衰变校正后)。而在100℃进行氟化10min时,最终产品的放化纯度大于98%,并且放化收率大于60%(衰变校正后),经过比较,确定在氟化温度100℃,氟化时间为10min条件下效果最佳(参见表1和图4)。
表1、氟化温度对标记的影响
Figure B200910143194XD0000131
5.3水解温度对标记反应的影响
为了考察水解温度对反应(即,第7步反应)的影响,我们比较了在100、105℃进行水解时的差别,结果表明,在两个温度下进行水解所得的产品纯度以及放化收率相近。但是在105℃下进行水解反应可以缩短反应管2的蒸发时间以及反应管1中贮备液的蒸发时间,从而使整个标记时间减短,所以最后在标记中选择在105℃下进行水解,时间为5分钟。(参见表2)
表2、水解温度对标记反应的影响
Figure B200910143194XD0000141

Claims (10)

1.乏氧显像剂18F-氟咪索硝唑(18F-FMISO)的合成方法,包括:以1-(2′-硝基-1′-咪唑基)-2-O-四氢吡喃基-3-O-甲苯磺酰基丙二醇(NITTP)为前体,利用双管18F-FDG合成模块,经过亲核氟化反应步骤以及酸性条件下的水解反应步骤合成18F-FMISO;然后将所得反应物通过氧化铝柱(例如,SepPak plus Alumina N柱,例如Al2O3柱)和十八烷基键合硅胶柱(例如,SepPak plus C18柱)以及微孔滤膜(例如0.22μm的无菌滤膜),收到产物,得到18F-氟咪索硝唑。
2.根据权利要求1的方法,其还包括使用乙醇溶液(例如2~20%乙醇水溶液,例如2~10%乙醇水溶液,例如2%乙醇水溶液、5%乙醇水溶液、和10%乙醇水溶液)将所述的氧化铝柱和C18柱中残余的产物洗脱,得到18F-氟咪索硝唑。
3.根据权利要求1或2的方法,其还包括用碱性水溶液(2NNaOH水溶液、1N NaHCO3水溶液、或其混合物,例如在第6#试剂瓶中的上述碱性水溶液)将水解完毕后的反应物中和的步骤。
4.根据权利要求1至3任一项的方法,其以1-(2′-硝基-1′-咪唑基)-2-O-四氢吡喃基-3-O-甲苯磺酰基丙二醇(NITTP)为前体,利用双管18F-FDG合成模块,经过亲核氟化反应步骤以及酸性条件下的水解反应步骤合成18F-FMISO,其包括以下步骤:
(1)将第1#试剂瓶内的贮备溶液压出,顺管路经Sep-Pak LightQMA柱(V43)流入第1反应管中,使用第2油浴对第1反应管加热以蒸除贮备溶液,再冷却;
(2)将第2#试剂瓶内的乙腈压入到第1反应管,使用第2油浴对第1反应管加热以蒸除贮备溶液,再冷却;
(3)将第3#试剂瓶内的前体即溶解在乙腈中的NITTP压入第1反应管内,使用第1油浴对第1反应管加热进行氟化反应[示例性地,氟化反应的温度可以为90-110℃,例如90℃、100℃、110℃;氟化反应的时间可以为300~900s,例如600s],再冷却;
(4)将第4#试剂瓶内的乙醚按设定好的转移时间,第一次转移乙醚到第1反应管,第1反应管内的乙醚又在系统提供的压力下自动将第1反应管内的溶液(即,氟化后的中间体的乙醚溶液)转移到第2反应管;
(5)第一次转移结束后,第2反应管自动降低至第2油浴内,其内的乙醚溶液按设定的时间进行蒸发,蒸发结束后冷却。
(6)将第4#试剂瓶内剩余的乙醚进行第二次转移,重复步骤(4)和步骤(5)过程,以完成氟化过程;
(7)将第5#试剂瓶内的盐酸溶液压入到第2反应管,然后用第2油浴对第2反应管加热[示例性地,加热的温度可以为100-105℃,例如100℃、102℃、105℃;氟化反应的时间可以为150~450s,例如300s],再冷却;
(8)将第6#试剂瓶内的碱液压入到第2反应管,经氮气搅拌后,将第2反应管的溶液压出,经过SepPak plus Alumina N和SepPakplus C18柱及0.22μm的无菌滤膜而流入产品瓶,此时有一部分产品吸附在SepPak plus Alumina N和SepPak plus C18柱上,
(9)打开真空泵开关,将5%乙醇水溶液在大气压的作用下经三通阀将SepPak plus Alumina N和SepPak plus C18柱的放射性物质洗脱后经0.22μm的无菌滤膜流至产品瓶中;
(10)收集产品18F-FMISO。
5.根据权利要求1至4任一项的方法,其以1-(2′-硝基-1′-咪唑基)-2-O-四氢吡喃基-3-O-甲苯磺酰基丙二醇(NITTP)为前体,利用双管18F-FDG合成模块,经过亲核氟化反应步骤以及酸性条件下的水解反应步骤合成18F-FMISO,其特征在于其步骤为:
(1)在自动合成系统提供的压力下,将试剂瓶1#内的贮备溶液压出,顺管路经Sep-Pak Light QMA柱(V43)流入反应管1中,此时,油浴2由系统自动调节到反应管1的正下方,然后系统自动降低反应管1的高度,按预先设定好的时间对反应管1加热,蒸除贮备溶液。加热结束后反应管1自动升高,自然冷却,
(2)系统自动将试剂瓶2#内的乙腈压入到反应管1,同样系统自动调节高度使反应管1在油浴2内根据设定好的时间加热,加热结束后反应管1自动升高,自然冷却,
(3)系统将试剂瓶3#内的前体(溶解在乙腈中的NITTP)压入到反应管1内,此时油浴自动调整,油浴1调整到反应管1正下方,此时油浴2在反应管2的正下方,系统自动调节高度使反应管1在油浴1内,于90-110℃加热反应600s进行氟化,加热结束后反应管1自动升高,自然冷却,
(4)将试剂瓶4#内的乙醚按设定好的转移时间,第一次转移乙醚到反应管1,反应管1内的乙醚又在系统提供的压力下自动将反应管1内的溶液(氟化后的中间体的乙醚溶液)转移到反应管2,
(5)第一次转移结束后,反应管2自动降低至油浴2内,其内的乙醚溶液按设定的时间进行蒸发,蒸发结束后反应管1自动升高,自然冷却,
(6)系统将试剂瓶4#内剩余的乙醚进行第二次转移,重复(4),(5)过程,即完成氟化过程,
(7)系统将试剂瓶5#内的盐酸溶液压入到反应管2,然后反应管2自动降低到油浴2内,按设定的时间于100-105℃加热300s,完成水解反应,水解后的反应管2自动升高,自然冷却,
(8)系统将试剂瓶6#内的碱液压入到反应管2中,经氮气搅拌后,自动将反应管2内的溶液压出,经过SepPak plus Alumina N和SepPak plus C18柱及0.22μm的无菌滤膜而流入产品瓶,此时有一部分产品吸附在SepPak plus Alumina N和SepPak plus C18柱上,
(9)打开真空泵开关,将5%乙醇水溶液在大气压的作用下经三通阀将SepPak plus Alumina N和SepPak plus C18柱的放射性物质洗脱后经0.22μm的无菌滤膜流至产品瓶中,
(10)收集的产品18F-FMISO用HPLC进行放射性检测和紫外检测。
6.根据权利要求1至5任一项的方法,其中所述氟化反应步骤的氟化温度为90℃或100℃或110℃。
7.如权利要求6的方法,其中所述氟化反应步骤的氟化温度为100℃。
8.如权利要求1至7任一项的方法,其中所述水解反应步骤的水解温度为100-105℃。
9.如权利要求8的方法,其中所述水解反应步骤的水解温度为105℃。
10.权利要求1至9任一项的方法制备的18F-氟咪索硝唑。
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