CN105175454B - 一种99mTcN核标记阿仑膦酸氨荒酸盐配合物及制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种^99mTcN核标记的阿仑膦酸氨荒酸盐配合物及制备方法和应用，该配合物以^99mTcN核为中心核，与之配位的有机配体为ALNDTC分子，通过配体ALNDTC的合成及^99mTcN‑ALNDTC的工艺步骤制备而成。该配合物的放射化学纯度高、化学结构容易确定、稳定性好，与羟基磷灰石的结合率高，有高的骨摄取和较好的滞留性，骨/血、骨/肌肉比值及骨显像效果好，能够满足进一步临床骨显像的需要，可以作为一种新型的骨显像剂推广应用。

Description

一种99mTcN核标记阿仑膦酸氨荒酸盐配合物及制备方法和 应用

技术领域

本发明涉及放射性药物和核医学领域，具体是指一种^99mTcN核标记阿仑膦酸氨荒酸盐配合物及制备方法和应用。

背景技术

目前，恶性肿瘤已经成为危害人类健康的主要杀手，同时很多癌症在发展的过程中会伴随着骨转移，例如发病率和死亡率较高的乳腺癌、肺癌以及前列腺癌等。恶性肿瘤骨转移会引起强烈的骨疼痛，严重影响了病人的生活质量，因此，恶性肿瘤骨转移的早期诊断对病人治疗方案的制定具有十分重要的意义。利用放射性药物进行骨显像具有无创伤性、灵敏度高等优点，已经成为恶性肿瘤骨转移的主要诊断方法。

在正常骨组织中，骨质重吸收和骨形成是一个动态平衡过程，而恶性肿瘤的骨转移会打破这种平衡。在恶性肿瘤的骨转移部位，骨代谢更加活跃，二膦酸盐类化合物可以与骨中的羟基磷灰石中的Ca²⁺结合，从而在骨中蓄积。在骨放射性药物研究中，将二膦酸盐类化合物与^99mTc进行放射性标记制备相应^99mTc配合物是探求新型骨显像剂的一条有效途径。目前，不少^99mTc标记的二膦酸盐类化合物作为骨显像剂已在临床推广使用。其中，^99mTc标记的亚甲基二膦酸盐 (^99mTc-MDP)是临床上应用最广泛的骨显像剂之一。但是，^99mTc-MDP也存在一些问题，如^99mTc-MDP是由几种价态的^99mTc络合物组成的混合物，组分复杂导致其化学结构无法得到确认，由此可能导致用不同厂商提供的MDP药盒经^99mTc标记后制备得到的^99mTc-MDP因其有效组分不同从而给病人骨显像质量带来影响(M.W.Lindegaard,D.E.Heggli.Biodistribution of anionic separated MDP complexesfrom different MDP preparations[J],European Journal of Nuclear Medicine,1989,15:609-611)。此外，其非靶器官清除较慢，病人从注射药品到进行显像需要等待较长时间。另外，^99mTc-MDP的体外稳定性也有待提高。因此，仍有必要发展性质优良且化学结构明确的新型骨显像剂。

为了寻求性能更为优良的新型骨显像剂，本发明以商品化的新一代双膦酸盐类药物阿仑膦酸钠作为原料，保留其亲骨的药效团结构，进行巧妙的结构修饰，使之转化为氨荒酸盐配体，利用氨荒酸盐配体中的S原子与[^99mTcN]²⁺核配位制备稳定性好的^99mTcN核标记阿仑膦酸氨荒酸盐配合物来用作新型骨显像剂，具有重要的现实意义和广阔的临床应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种放射化学纯度高、稳定性好，制备简便且价格低廉，应用在骨显像领域的^99mTcN核标记阿仑膦酸氨荒酸盐配合物。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种^99mTcN核标记阿仑膦酸氨荒酸盐配合物，分子通式写为一种^99mTcN-ALNDTC配合物，其结构式如下：

^99mTcN-ALNDTC配合物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ALNDTC分子提供的四个硫原子位于底面的四个点。

^99mTcN-ALNDTC配合物的制备方法如下：

a.配体ALNDTC的合成：

将一定量的阿仑膦酸钠和氢氧化钠加入反应容器中，向反应容器中加入适量的水，置于冰水浴中搅拌溶解，然后缓慢滴加CS₂，搅拌反应24h，整个反应过程在冰水浴中进行。然后先在室温下旋蒸，待过量的CS₂挥发后再用110℃油浴旋干剩余溶剂，得到棕黄色固体；用90％甲醇重结晶得橙黄色固体，即为配体 ALNDTC；

其合成路线为：

b.^99mTcN-ALNDTC的制备：

将适量新鲜^99mTcO₄ ^-淋洗液加入到含有丁二酰二酰肼(SDH)、1,2-丙二胺四乙酸、SnCl₂·2H₂O的SDH冻干药盒中，摇匀后，室温下反应20min，得到[^99mTcN]²⁺中间体。向上述[^99mTcN]²⁺中间体中加入0.2mg ALNDTC配体，摇匀后室温下反应20min即得到所述的^99mTcN-ALNDTC配合物；

反应路线如下：

上述所述的化学合成试剂均为市售商品，来源广泛，容易获得。SDH冻干药盒已研制成功，可以从北京师宏药物研制中心购买获得。

通过上述方法制备的^99mTcN-ALNDTC配合物的放射化学纯度大于90％，其体外稳定性良好，与羟基磷灰石的结合率高，在正常小鼠骨中有高的摄取和较好的滞留，骨/血、骨/肌肉比值好，家兔的SPECT骨显像效果好，能够满足进一步临床骨显像的需要。

与^99mTc-MDP相比，无论是与羟基磷灰石的结合率还是在小鼠体内注射4h 后骨摄取值，^99mTcN-ALNDTC均优于^99mTc-MDP。此外，^99mTcN-ALNDTC的化学结构容易确定，稳定性好，标记时所需ALNDTC配体的用量仅需0.2mg,相比^99mTc-MDP所需MDP配体的用量5mg而言，大大节约了配体用量，降低了病人接受的化学药物剂量。以上结果表明^99mTcN-ALNDTC作为一种性能优良的新型骨显像剂具有广阔的应用前景。

实验表明，^99mTcN-ALNDTC配合物的性能如下：

1.^99mTcN-ALNDTC的层析鉴定：

薄层层析色谱(TLC)鉴定：采用两种体系分别为，聚酰胺薄膜作为支持体乙腈作为展开剂；聚酰胺薄膜为支持体，生理盐水为展开剂。测定的层析结果见表1；

表1各组分的层析结果(R_f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％。

2.^99mTcN-ALNDTC配合物的脂水分配系数的测定

取1.0mL正辛醇和0.99mL pH＝7.4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0.01mL ^99mTcN-ALNDTC配合物溶液，盖上塞子，充分摇匀，离心5min(5000r/min)。然后分别从有机相和水相中取出0.10mL，测定二相的放射性计数，并计算logP值(P＝有机相的放射性活度/水相的放射性活度)。^99mTcN-ALNDTC脂水分配系数logP＝-1.51±0.06，说明^99mTcN-ALNDTC 是一亲水性物质。

3.^99mTcN-ALNDTC配合物的体外稳定性测定

将标记好的^99mTcN-ALNDTC配合物分别在室温下和在37℃小鼠血清中放置不同时间(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-ALNDTC配合物在室温下和在37℃小鼠血清中放置6小时后放射化学纯度均大于90％，说明^99mTcN-ALNDTC配合物的体外稳定性好，适于临床应用的需要。

4.^99mTcN-ALNDTC配合物与羟基磷灰石结合实验

将羟基磷灰石(HA)溶于Tris/HCl(50mmol/L,pH＝7.4)缓冲溶液得到10 mg/mL悬浊液,将标记好的^99mTcN-ALNDTC配合物中ALNDTC配体的浓度调整为50μg/mL,然后取100μL^99mTcN-ALNDTC配合物加入到100μL HA悬浊液中，在室温下振荡1h。离心5min(10000r/min)后，测定上清液的放射性计数。采用相同的实验步骤，但不加HA的实验组作为控制组，使用MDP药盒(北京师宏药物研制中心生产)进行^99mTc-MDP标记，采用上述实验过程进行HA结合率的测定。

HA结合率的计算方法如下：

HA％＝(1-[实验组的上清液放射性计数/控制组的上清液的放射性计数])×100％

实验结果表明^99mTcN-ALNDTC与HA的结合率达到97％，而^99mTc-MDP与 HA的结合率为94％，说明^99mTcN-ALNDTC配合物与HA的结合率更高，具有成为骨显像剂的潜能。

5.^99mTcN-ALNDTC配合物在正常小鼠体内的生物分布实验：

从18～20g的正常小鼠的尾静脉注射0.10mL ^99mTcN-ALNDTC配合物溶液 (约7.4×10⁵Bq)，注射后4h断头处死小白鼠。取其血、心、肝、肺、肾、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5只。计算各组织的每克百分注射剂量(％ID/g)。使用MDP药盒(北京师宏药物研制中心生产)进行^99mTc-MDP标记，采用同上方法进行^99mTc-MDP在正常小鼠体内的生物分布实验。二者的生物分布结果见表2；

表2 ^99mTcN-ALNDTC与^99mTc-MDP在注射4h后在小鼠体内生物分布数据比较(％ID/g，n＝5)

从表2可以看出，^99mTcN-ALNDTC比^99mTc-MDP具有更高的骨摄取值，可以作为一种新型的骨显像剂推广应用。

6.^99mTcN-ALNDTC配合物在正常兔子体内的SPECT显像实验：

将0.2mL标记好的^99mTcN-ALNDTC(1.11×10⁸Bq)从尾静脉注射到正常的兔子体内(日本大耳白兔，1000～2500g)，4h后用戊巴比妥将其麻醉，然后进行SPECT显像。SPECT显像结果表明^99mTcN-ALNDTC配合物的骨显像效果良好，尤其是骨关节部位摄取更为明显，进一步证实了^99mTcN-ALNDTC配合物可以作为一种性能优良的新型骨显像剂。

具体实施方式：

下面通过实施例详述本发明：

一种^99mTcN核标记阿仑膦酸氨荒酸盐配合物：

a.配体ALNDTC的合成：

将0.6502g(0.002mol)阿仑膦酸钠和0.32g NaOH加入到50mL圆底烧瓶中，加入15mL去离子水，冰浴下搅拌至全部溶解。然后在冰浴搅拌条件下缓慢滴入0.5mL CS₂，冰浴搅拌反应24h。先室温旋蒸，待下层未反应的CS₂旋干后，再用110℃油浴将剩余溶剂旋干；用90％甲醇重结晶得橙黄色固体(产率 95％)。

其红外光谱的数据为：

ν(IR)/cm^-1:3371,1637,1502,1111,956

核磁¹H NMR(D₂O,δ):3.44(t,2H,J＝6.56),1.86(m,4H)

¹³C NMR(D₂O,δ):209.31,75.44(t,J＝131.37),49.26,32.80,23.34

质谱MS(ES^-)：m/z＝435

b.^99mTcN-ALNDTC的制备

将37～370MBq的新鲜^99mTcO₄ ^-淋洗液0.5～1mL加入到SDH冻干药盒中，摇匀后，室温下反应20min，得到[^99mTcN]²⁺中间体。向上述[^99mTcN]²⁺中间体中加入0.2mg ALNDTC配体，摇匀后室温下反应20min即得到所述的^99mTcN-ALNDTC配合物。

Claims (3)

1.一种^99mTcN核标记阿仑膦酸氨荒酸盐配合物，分子通式为一种^99mTcN-ALNDTC配合物，其结构式如下：

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ALNDTC分子提供的四个硫原子位于底面的四个点。

2.如权利要求1所述^99mTcN核标记阿仑膦酸氨荒酸盐配合物的制备方法，其工艺步骤如下：

a.配体ALNDTC的合成：

将一定量的阿仑膦酸钠和氢氧化钠加入反应容器中，向反应容器中加入适量的水，置于冰水浴中搅拌溶解，然后缓慢滴加CS₂，搅拌反应24h，整个反应过程在冰水浴中进行，然后先在室温下旋蒸，待过量的CS₂挥发后再用110℃油浴旋干剩余溶剂，得到棕黄色固体，用90％甲醇重结晶得橙黄色固体，即为配体ALNDTC；

其合成路线为：

b.^99mTcN-ALNDTC的制备：

将适量新鲜^99mTcO₄ ^-淋洗液加入到含有丁二酰二酰肼、1,2-丙二胺四乙酸、SnCl₂·2H₂O的SDH冻干药盒中，摇匀后，室温下反应20min，得到[^99mTcN]²⁺中间体，向上述[^99mTcN]²⁺中间体中加入0.2mg ALNDTC配体，摇匀后室温下反应20min即得到所述的^99mTcN-ALNDTC配合物；

反应路线如下：

3.如权利要求1所述^99mTcN-ALNDTC配合物制备而成的骨显像剂在核医学显像领域的应用。