CN103830753A - 一种靶向肿瘤血管Anxa1显像药物68Ga-NOTA-IF7及其制备方法 - Google Patents
一种靶向肿瘤血管Anxa1显像药物68Ga-NOTA-IF7及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种靶向肿瘤血管Anxa1显像药物68Ga-NOTA-IF7及其制备方法,用于肿瘤的鉴别诊断、分期、病灶的精确定位和疗效监测,属于放射性药物及核医学领域。本发明通过68Ga的淋洗和68Ga-NOTA-IF7标记制备得到产品肿瘤显像药物68Ga-NOTA-IF7。本发明制备工艺简单、操作方便,耗时短,标记率高,标记物稳定,便于临床、科研及药物开发的进一步应用;其还提供了一种新的正电子肿瘤显像剂,对肿瘤具有良好的靶向性,从而提高肿瘤显像的效果,为肿瘤鉴别诊断、分期、病灶的精确定位和疗效监测提供了一种可视化工具。68Ga-NOTA-IF7属于多肽的标记化合物,具有分子量小,免疫原性低,良好的组织穿透能力和肿瘤组织高亲合力,具有良好的应用前景。
Description
技术领域
一种靶向肿瘤血管Anxa1显像药物68Ga-NOTA-IF7及其制备方法,用于肿瘤的鉴别诊断、分期、病灶的精确定位和疗效监测,属于放射性药物及核医学领域。
背景技术
近年来,随着分子生物学渗透入核医学领域及PET/CT 技术的发展,但由于放射性药物发展滞后,PET/CT的应用瓶颈突显。目前,我国PET显像的所有检查中,PET 药物95%以上为18F标记的2-氟代脱氧葡糖(18F-FDG),大大限制了PET 的潜在功能和作用。因此,研究新型的正电子放射性核素及其标记的放射性药物已成为核医学发展的热点。
放射性标记的生物活性多肽在核医学中的应用日趋引起关注。合成多肽在显像方面优于蛋白质与抗体,主要体现于以下几点:(1)小的多肽较易通过化学方法合成;(2)能承受修饰或放射性标记过程中较苛刻的化学条件;(3)引起免疫反应的可能性较小;(4)血浆清除迅速,但却能高浓集在靶器官中;(5)较易穿透肿瘤细胞,与肿瘤细胞的结合亲合力能与抗体相比拟或者更高;(6)可通过化学方法调控优化多肽与特定结合位点的亲合力,并且展示较好的特异性分布;(7)在大多数情况下,具有理想的药物动力学特征,其中可被靶组织迅速摄取的特点在肿瘤显像中尤其重要。因此,经特定修饰的多肽类似物可克服传统抗体及其片段的不利药物动力学及其显像性质,其应用前景非常广阔。
目前,肿瘤的正电子显像主要是18F-FDG,虽然在方法学上,由于FDG在病变组织浓集多而血液清除快,有较高的靶/非靶比值,灵敏度可达到小于0.5cm的深部肿瘤也能分辨,特别是对良恶性病变的鉴别有重要价值。但是FDG的摄取并非肿瘤组织所特有,也可浓集于心、脑等正常组织,而且炎症、肉样瘤、结核病变以及泌尿道等也有较多的FDG浓集,因此也有一定的假阳性,但有较高的阴性预测值。
因为多肽的尺寸较小,在放射性标记时可得到较高靶与背景比和较快的血液清除速度。因此,短寿命的正电子发射断层(PET)核素成为生物活性多肽分子标记过程中的选择目标。68Ga是由“68Ge-68Ga”同位素发生器淋洗制得,“68Ge-68Ga”同位素发生器是由母核68Ge (t1/2=287 d)和子核68Ga 组成,它具有母体半衰期长,便于长期使用,子核是放射性68Ga (t1/2=68 min;β+:1.9 MeV),是正电子发射,在核医学诊断中可采用正电子扫描、提高确诊率,以及其半衰期短,能降低病人所受的辐射剂量等优点。
Shingo Hatakeyama等在研究糖模拟肽的过程中,发现了一个名为IF7的七肽片段,能有效靶向肿瘤血管,而且基本不引起免疫反应。我们发展了以IF7为基础,以Anxa1为靶点,用双功能连接剂p-SCN-Bn-NOTA与IF7进行螯合生成NOTA-IF7,再用 68Ga进行标记,研制一种全新的肿瘤显像剂。
发明内容
本发明的目的是提供一种一种靶向肿瘤血管Anxa1显像药物68Ga -NOTA-IF7及其制备方法,标记的化合物与肿瘤有很好的亲和力和选择性,其标记方法简单、操作方便,耗时短,标记率高,可用于肿瘤鉴别诊断、分期、病灶的精确定位和疗效监测。
按照本发明提供的技术方案,一种放射性68Ga标记的靶向肿瘤血管Anxa1显像药物,即68Ga-NOTA-IF7,其结构式为:
;
所述
所述放射性靶向肿瘤血管Anxa1显像药物68Ga-NOTA-IF7的制备方法,步骤如下:
(1)68Ga的淋洗:用注射器取5mL 0.05mol/L HCl对锗-镓发生器进行淋洗,淋洗速度为1~2mL/min,同时收集淋洗液,每瓶1mL,取放射性活度最大的一瓶用于标记;
(2)68Ga-NOTA-IF7标记:取NOTA-IF7,用二甲基亚砜DMSO溶解,取30μL NOTA-IF7的DMSO 溶液,其中含NOTA-IF7 10μg~100μg,加300μL 7.4~740MBq步骤(1)新鲜淋洗的68Ga,用1mol/L Hepes缓冲液调到pH3.5~4.5,轻轻振荡混匀,50~100℃水浴反应10~20min,即得到产品放射性68Ga-NOTA-IF7。
用HPLC测定68Ga- NOTA-IF7放射性纯度,HPLC分析条件:色谱分析柱为C18柱,4.6×250mm,进样体积为10μL,流动相A为含质量百分比0.1% 三氟乙酸TFA的纯水,B为含质量百分比0.1% 三氟乙酸TFA的乙腈,流速1mL/min;梯度洗脱条件为5min时95% A和5% B增加到30 min时35% A和65% B,检测波长218nm,放射性检测采用HPLC专用放射性探测器。
所述放射性靶向肿瘤血管Anxa1显像药物68Ga-NOTA-IF7的应用,放射性68Ga标记的NOTA-IF7在动物体内的分布与肿瘤模型的Micro PET显像,用于核医学肿瘤显像。
一种靶向肿瘤血管Anxa1标记前体NOTA-IF 7的制备方法,步骤如下:
(1)溶解:称取8mg p-SCN-Bn-NOTA(简写,NOTA)溶解在50μL二甲基亚砜DMSO中,得到溶液a;称取20mg IF 7溶解在300μL二甲基甲酰胺DMF中,得到溶液b;
(2)NOTA-IF 7的制备:将步骤(1)制得的溶液a和溶液b按NOTA︰IF7质量比1-2︰1加到玻璃瓶中,再加50μL二异丙基乙胺DIEA,40℃反应2h;冷却至室温,在反应液中加入30μL乙酸终止反应;
(3)纯化:取步骤(2)制备的NOTA-IF7,用制备型高效液相HPLC纯化;流动相A为含质量百分比0.1%三氟乙酸TFA的纯水,B为含质量百分比0.1%三氟乙酸TFA的乙腈,流速20mL/min,进样体积为1mL,检测波长254nm;梯度洗脱,流动相组成从5min的95% A和5% B增加到24min的35% A和65% B,收集15-16min的组分,得到产品靶向肿瘤血管Anxa1标记前体显像剂NOTA-IF 7。
纯化条件为:Waters XBridge C-18色谱柱150 mm ×19mm,5μm。
所述IF 7为7肽氨基酸,具体为异亮氨酸-苯丙氨酸-亮氨酸-亮氨酸-色氨酸-谷氨酰胺-精氨酸。
所述p-SCN-Bn-NOTA购自市场。IF 7见公开文献(Tumor Targeting by a Carbohydrate Ligand-Mimicking Peptide和Targeted drug delivery to tumor vasculature by a carbohydrate mimetic peptide)。
本发明技术的优点是:
(1)制备工艺简单、操作方便,耗时短,标记率高,标记物稳定,便于临床、科研及药物开发的进一步应用。
(2)本发明提供了一种新的正电子肿瘤靶向显像剂,对肿瘤具有良好的靶向性,从而提高肿瘤显像的效果。
(3)本发明提供了肿瘤鉴别诊断、分期、病灶的精确定位和疗效监测的可视化工具。
(4) 68Ga-NOTA-IF7属于多肽的标记化合物,具有分子量小,免疫原性低,良好的组织穿透能力和肿瘤组织高亲合力,具有良好的应用前景。
附图说明
图1是68Ga -NOTA-IF7用HPLC测定放射性纯度。
图2是细胞竞争抑制实验。
图3 是68Ga -NOTA-IF7小鼠肿瘤模型显像;肿瘤位置如箭头所示。
具体实施方式
实施例中所述p-SCN-Bn-NOTA购自市场。IF 7见公开文献。
实施例1 68Ga的淋洗
用5mL注射器取5mL 0.05mol/L HCl对锗-镓发生器进行淋洗,淋洗速度为1~2mL/min,同时收集淋洗液,每瓶1mL。取放射性活度最大的一瓶用于标记。
实施例2 68Ga- NOTA-IF7的标记
NOTA-IF7用DMSO溶解,取30μL NOTA-IF7(10μg~100μg),加300μL新鲜淋洗的68Ga(7.4~740MBq),用1mol/L Hepes缓冲液调到pH3.5~4.5,轻轻振荡混匀,50~100℃水浴反应10~20min,即得到产品放射性68Ga-NOTA-IF7。
一种靶向肿瘤血管Anxa1标记前体NOTA-IF 7的制备方法,步骤如下:
(1)溶解:称取8mg p-SCN-Bn-NOTA溶解在50μL二甲基亚砜DMSO中,得到溶液a;称取20mg IF 7溶解在300μL二甲基甲酰胺DMF中,得到溶液b;
(2)NOTA-IF 7的制备:将步骤(1)制得的溶液a和溶液b按NOTA︰IF7质量比1-2︰1加到玻璃瓶中,再加50μL二异丙基乙胺DIEA,40℃反应2h;冷却至室温,在反应液中加入30μL乙酸终止反应;
(3)纯化:取步骤(2)制备的NOTA-IF7,用制备型高效液相HPLC纯化;流动相A为含质量百分比0.1%三氟乙酸TFA的纯水,B为含质量百分比0.1%三氟乙酸TFA的乙腈,流速20mL/min,进样体积为1mL,检测波长254nm;梯度洗脱,流动相组成从5min的95% A和5% B增加到24min的35% A和65% B,收集15-16min的组分,得到产品靶向肿瘤血管Anxa1标记前体NOTA-IF 7。
纯化条件为:Waters XBridge C-18色谱柱150 mm ×19mm,5μm。
所述IF 7为7肽氨基酸,具体为异亮氨酸-苯丙氨酸-亮氨酸-亮氨酸-色氨酸-谷氨酰胺-精氨酸。
实施例3 质量控制
68Ga- NOTA-IF7用HPLC测定放射性纯度。
HPLC分析条件:色谱分析柱为C18柱(4.6×250mm),进样体积为10μL,流动相A为含0.1% TFA的纯水,B为含0.1% TFA的乙腈,流速1mL/min,梯度洗脱条件为5min时95% A和5% B增加到30 min时35% A和65% B,检测波长218nm。放射性检测应用HPLC专用放射性探测器,结果见图1。
实施例4 体外稳定性测定
68Ga-NOTA-IF7标记后15min、30min、60min分别用HPLC测定其放射化学纯度。取标记化合物100μL,加入人血清 400μL,混合后用上述方法测其放射化学纯度。结果显示,68Ga-NOTA-IF7标记后15min、30min、60min的放化纯分别大于90%,说明其具有良好的稳定性。
实施例5 细胞竞争抑制实验
U118细胞100μL (2×106/mL),100μL 68Ga-NOTA-IF7(10万cpm),100μL不同浓度的NOTA-IF7,37℃水浴1小时,离心测沉淀细胞的cpm值。实验结果见图2,加不同浓度的底物NOTA-IF7后能明显抑制68Ga-NOTA-IF7与U118细胞的结合。
实施例6 8Ga-NOTA-IF7在小鼠的体内的生物分布
按照本实施例制备68Ga-NOTA-IF7溶液。
将18只正常小鼠随机分成3组,每组6只,雌雄各半。经小鼠从尾静脉注射0.2mL(0.74MBq)标记化合物,分别于15min、30min、60min处死小鼠,收集血、脑、心、肝、脾、肺、肾、胃、肠、胰、肌肉、脂肪、性腺、肾上腺、甲状腺、骨,称重后用γ计数器测放射性计数,并计算各脏器和组织的摄取量(%ID/g),实验结果以(SD)表示。注射68Ga-NOTA-IF7后不同时间点各脏器放射性摄取%ID/g见表1,68Ga-NOTA-IF7从血、心、肝中清除较快,胃、肠、肾注射15min时放射性摄取比较高,60min后大部份被清除。
表1 正常小鼠注射68Ga-NOTA-IF7后不同时间点各脏器放射性摄取%ID/g
实施例7 68Ga-NOTA-IF7小鼠肿瘤模型显像
裸鼠于前肢腋部皮下接种U118细胞(3× 106/0.1 mL),4周后肿瘤长至1cm,从小鼠尾静脉注射3.7MBq 68Ga-NOTA-IF7。采用二维有序子集期望最大化算法进行图像重建,对Micro PET扫描所得全身衰变校正冠状图像感兴趣区(ROI)。结果如图3所示,其中ROIs用平均%ID/g表示。小鼠肿瘤组织与对侧正常肌肉相比表现为高摄取,说明此标记物可能成为一种良好的肿瘤显像剂。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所述记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (4)
2.权利要求1所述放射性68Ga标记的靶向肿瘤血管Anxa1显像药物68Ga-NOTA-IF7的制备方法,其特征在于:
(1)68Ga的淋洗:用注射器取5mL 0.05mol/L HCl对锗-镓发生器进行淋洗,淋洗速度为1~2mL/min,同时收集淋洗液,每瓶1mL,取放射性活度最大的一瓶用于标记;
(2)68Ga-NOTA-IF7标记:取NOTA-IF7,用二甲基亚砜DMSO溶解,取30μL NOTA-IF7的DMSO 溶液,其中含NOTA-IF7 10μg~100μg,加300μL 7.4~740MBq步骤(1)新鲜淋洗的68Ga,用1mol/L Hepes缓冲液调到pH3.5~4.5,轻轻振荡混匀,50~100℃水浴反应10~20min,即得到产品放射性68Ga-NOTA-IF7。
3.根据权利要求2所述放射性68Ga标记的靶向肿瘤血管Anxa1显像药物68Ga-NOTA-IF7的制备方法,其特征在于:用HPLC测定68Ga- NOTA-IF7放射性纯度,HPLC分析条件:色谱分析柱为C18柱,4.6×250mm,流动相A为含质量百分比0.1% 三氟乙酸TFA的纯水,B为含质量百分比0.1% 三氟乙酸TFA的乙腈,流速1mL/min;梯度洗脱条件为5min时95% A和5% B增加到30 min时35% A和65% B,检测波长218nm,放射性检测采用HPLC专用放射性探测器。
4.权利要求1所述放射性68Ga标记的靶向肿瘤血管Anxa1显像药物68Ga-NOTA-IF7的应用,其特征在于:放射性68Ga标记的NOTA-IF7在动物体内的分布与肿瘤模型的Micro PET显像,用于核医学肿瘤显像,为肿瘤鉴别诊断、分期、病灶的精确定位和疗效监测提供了一种可视化工具。
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140604 |