CN105523977B - [11c]‑巯甲基脂肪酸的制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及[11C]‑巯甲基脂肪酸的制备方法与应用，可有效解决现有心肌代谢显像剂心肌摄取与非靶器官的比率低的问题，方法是：发射正电子的[11C]‑CO2由14N(p,a)‑11C进行质子反应，送到[11C]‑碘甲烷Microlab合成模块；Microlab合成模块装在第一个玻璃反应瓶中，还原为[11C]‑CH3O‑Al络合物，然后置于氢碘酸水溶液中反应得到[11C]‑CH3I，经氦气流吹送至含有巯基脂肪酸前体、甲醇和氢氧化钠的第二个玻璃反应瓶中反应，得反应混合物；将反应混合物冷却，减压除去溶剂，用磷酸盐缓冲液溶解，过滤，即得，本发明制备方法简单，易生产，有效用于制备心肌代谢显像剂，心肌成像清楚，能够获得清晰的心脏Micro‑PET图像，成本低。

Description

[11C]-巯甲基脂肪酸的制备方法与应用
技术领域
本发明涉及医药领域，特别是一种[11C]-巯甲基脂肪酸的制备方法与应用。
背景技术
基于正电子发射断层扫描成像技术(PET)的心肌代谢显像已逐渐成为对心肌缺血等反映心功能不全疾病进行无创准确诊断和预后的重要手段。尽管几十年来[18F]-FDG一直作为PET心肌代谢显像的金标准，但[18F]-FDG对乏氧心肌和正常心肌不能准确区分的缺点，一种心肌摄取更高、能更好区别心肌乏氧等疾病的脂肪酸心肌代谢示踪剂显得尤为重要。在过去的几十年里，不同脂肪酸标记的各种放射性核素(除了99m Tc等金属放射性核素)作为有价值的示踪剂表现出优良的性能。在这些示踪剂里，放射性碘标记的脂肪酸(IPPA、BMIPP)作为成功的PET/SPECT放射性药物常被用于各种临床前和临床研究，用于心肌脂肪酸代谢的评估。然而，在大多数的核医学中心，并没有生产放射性碘的设施，而且这些示踪剂在体内易脱碘不利于临床应用。放射性氟标记的脂肪酸([18F]-FTHA)虽然心肌表现出较高的吸收和保留，但它缺乏对缺氧条件下心肌β-氧化抑制的敏感性。此外，代谢产物分析显示[18F]-FTHA主要积累在肝脏、骨骼肌组织的脂质层，进一步限制了其作为脂肪酸β-氧化探针的应用。目前临床上主要使用的PET心肌代谢示踪剂[11C]-palmitate，是一种最常用来评价心肌缺血的长链饱和脂肪酸。但由于它们的半衰期短并且在心肌细胞双曲线清除和转变成脂肪不利于心肌成像，影响诊断效果。
发明内容
针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本发明的目的就是提供一种[11C]-巯甲基脂肪酸的制备方法与应用，可有效解决现有心肌代谢显像剂心肌摄取与非靶器官的比率低的问题。
本发明解决的技术方案是：一种[11C]-巯甲基脂肪酸，结构式为：
制备方法是：
由14N(p,a)-11C进行质子反应得到发射正电子的[11C]-CO2，送到[11C]-碘甲烷Microlab合成模块(住友重工)；Microlab合成模块装在第一个玻璃反应瓶中，还原为[11C]-CH3O-Al络合物，然后置于氢碘酸水溶液中反应得到[11C]-CH3I，经氦气流吹送至含有巯基脂肪酸前体、甲醇和氢氧化钠的第二个玻璃反应瓶中反应，得反应混合物；
将反应混合物冷却，减压除去溶剂，得固形物，用磷酸盐缓冲液溶解，过滤，即得[11C]-巯甲基脂肪酸，装入无菌瓶中，储放备用；
从[11C]-CO2到[11C]-CH3I再到[11C]-巯甲基脂肪酸的反应时间加上产品纯化所用时间为30-40min(从[11C]-CO2开始计时到纯化结束)。
本发明方法制备的[11C]-巯甲基脂肪酸有效用于制备心肌代谢显像剂，实现[11C]-巯甲基脂肪酸在制备心肌代谢显像剂中的应用。
本发明制备方法简单，易生产，其产品有效用于制备心肌代谢显像剂，心肌成像清楚，利于观察治疗心肌缺血等心功能不全疾病进行无创准确诊断和预后治疗，心脏摄取高，在主器官中清除速率快，心-血比、心-肺比和心-肌比高，能够获得清晰的心脏Micro-PET图像，成本低，经济和社会价值显著，是心肌代谢显像剂上的创新。
附图说明
图1为本发明的[11C]-巯甲基脂肪酸及其参考化合物巯甲基脂肪酸的合成路线示意图，其中，1)为本发明合成路线示意图，2)为相同结构参考化合物合成路线示意图。
图2为[11C]-巯甲基脂肪酸[11C]-MTPA、[11C]-MTMA和[11C]-MTDA的高效液相色谱分析图。
图3 SD大鼠经尾静脉注射18.5MBq[11C]-MTPA在30min的心脏Coronal,sagittal,和Transverse静态PET扫描。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明的具体实施方式做详细说明。
本发明在具体实施中，由以下步骤给出：
第一步：用靶电流为30微安的回旋加速器(HM-12)在含有体积5％O2的N2中，对14N(p,a)-11C进行质子辐射20分钟，得26-30GBq或702-810mCi的[11C]-CO2，经N2气流传送到[11C]-碘甲烷Microlab合成模块；
第二步：将Microlab合成模块装在第一个玻璃反应瓶中，[11C]-CO2先被LiAlH4/THF溶液催化还原为[11C]-CH3O-Al络合物，LiAlH4/THF溶液浓度为5-40mg/mL，用量0.1-0.5mL，然后在质量浓度40-60％氢碘酸水溶液0.2-0.5mL中室温下反应得到[11C]-CH3I，经氦气流将生成的[11C]-CH3I吹送至含有巯基脂肪酸前体0.5-1mg、甲醇0.4-0.6ml和浓度为0.2mol/L氢氧化钠0.03-0.06ml的第二个玻璃反应瓶中，在80-90℃下反应2-6分钟，得反应混合物；
第三步：将反应混合物冷却至<20℃，再转移到旋转蒸发仪的圆底烧瓶中进行减压除去溶剂，得固形物，固形物用2-6ml 0.1M磷酸盐缓冲液溶解，并通过0.22μm的膜过滤器过滤， 除去杂物，得[11C]-巯甲基脂肪酸(10-16分钟)，装入无菌瓶中，储放备用。
从[11C]-CO2到[11C]-CH3I再到[11C]-巯甲基脂肪酸的反应时间加上产品纯化所用时间为30-40min(即从[11C]-CO2开始计时到纯化结束)。
在具体实施中，第二步中所述的LiAlH4/THF溶液浓度为15-30mg/mL，用量0.2-0.4mL；
所述的第二步中氢碘酸水溶液质量浓度为45-55％，用量为0.3-0.4mL；
所述在第二步中，在第二个玻璃反应瓶反应温度为85℃下反应4分钟。
所述的[11C]-巯甲基脂肪酸为[11C]-16-巯甲基十六烷酸、[11C]-14-巯甲基十四烷酸或[11C]-12-巯甲基十二烷酸，还可为[11C]-S-甲基-11-巯基十一酸、[11C]-S-甲基-13-巯基十三酸或[11C]-S-甲基-15-巯基十五酸，也就是说，本发明所称的[11C]-巯甲基脂肪酸为一类化合物，可以根据实际需要制备出不同的具体[11C]-巯甲基脂肪酸类化合物。
实施例1
本发明在具体实施中，[11C]-16-巯甲基十六烷酸([11C]-MTPA)的制备方法是：
第一步：用靶电流为30微安的回旋加速器(HM-12)在含有体积5％O2的N2中，对14N(p,a)-11C进行质子辐射20分钟，得26-30GBq或702-810mCi的[11C]-CO2，经N2气流传送到[11C]-碘甲烷Microlab合成模块；
第二步：将Microlab合成模块装在第一个玻璃反应瓶中，[11C]-CO2先被LiAlH4/THF溶液催化还原为[11C]-CH3O-Al络合物，LiAlH4/THF溶液浓度为5-40mg/mL，用量0.1-0.5mL，然后在质量浓度40-60％氢碘酸水溶液0.2-0.5mL中室温下反应得到[11C]-CH3I，经氦气流将生成的[11C]-CH3I吹送至含有16-巯基棕榈酸前体0.5-1mg、甲醇0.4-0.6ml和浓度为0.2mol/L氢氧化钠0.03-0.06ml的第二个玻璃反应瓶中，在80-90℃下反应2-6分钟，得反应混合物；
第三步：将反应混合物冷却至<20℃，再转移到旋转蒸发仪的圆底烧瓶中进行减压除去溶剂，得固形物，固形物用2-6ml 0.1M磷酸盐缓冲液溶解，并通过0.22μm的膜过滤器过滤，除去杂物，得[11C]-16-巯甲基十六烷酸，装入无菌瓶中，储放备用。
实施例2
本发明在具体实施中，[11C]-14-巯甲基十四烷酸([11C]-MTMA)的制备方法是：
第一步：用靶电流为30微安的回旋加速器(HM-12)在含有体积5％O2的N2中，对14N(p,a)-11C进行质子辐射20分钟，得26-30GBq或702-810mCi的[11C]-CO2，经N2气流传送到[11C]-碘甲烷Microlab合成模块；
第二步：将Microlab合成模块装在第一个玻璃反应瓶中，[11C]-CO2先被LiAlH4/THF溶液 催化还原为[11C]-CH3O-Al络合物，LiAlH4/THF溶液浓度为5-40mg/mL，用量0.1-0.5mL，然后在质量浓度40-60％氢碘酸水溶液0.2-0.5mL中室温下反应得到[11C]-CH3I，经氦气流将生成的[11C]-CH3I吹送至含有14-巯基十四酸前体0.5-1mg、甲醇0.4-0.6ml和浓度为0.2mol/L氢氧化钠0.03-0.06ml的第二个玻璃反应瓶中，在80-90℃下反应2-6分钟，得反应混合物；
第三步：将反应混合物冷却至<20℃，再转移到旋转蒸发仪的圆底烧瓶中进行减压除去溶剂，得固形物，固形物用2-6ml 0.1M磷酸盐缓冲液溶解，并通过0.22μm的膜过滤器过滤，除去杂物，得[11C]-14-巯甲基十四烷酸，装入无菌瓶中，储放备用。
实施例3
本发明在具体实施中，[11C]-12-巯甲基十二烷酸([11C]-MTDA)的制备方法是：
第一步：用靶电流为30微安的回旋加速器(HM-12)在含有体积5％O2的N2中，对14N(p,a)-11C进行质子辐射20分钟，得26-30GBq或702-810mCi的[11C]-CO2，经N2气流传送到[11C]-碘甲烷Microlab合成模块；
第二步：将Microlab合成模块装在第一个玻璃反应瓶中，[11C]-CO2先被LiAlH4/THF溶液催化还原为[11C]-CH3O-Al络合物，LiAlH4/THF溶液浓度为5-40mg/mL，用量0.1-0.5mL，然后在质量浓度40-60％氢碘酸水溶液0.2-0.5mL中室温下反应得到[11C]-CH3I，经氦气流将生成的[11C]-CH3I吹送至含有12-巯基十二酸前体0.5-1mg、甲醇0.4-0.6ml和浓度为0.2mol/L氢氧化钠0.03-0.06ml的第二个玻璃反应瓶中，在80-90℃下反应2-6分钟，得反应混合物；
第三步：将反应混合物冷却至-20℃，再转移到旋转蒸发仪的圆底烧瓶中进行减压除去溶剂，得固形物，固形物用2-6ml 0.1M磷酸盐缓冲液溶解，并通过0.22μm的膜过滤器过滤，除去杂物，得[11C]-12-巯甲基十二烷酸，装入无菌瓶中，储放备用。
实施例4
本发明在具体实施中，[11C]-S-甲基-11-巯基十一酸([11C]-MTHA)的制备方法是：
第一步：用靶电流为30微安的回旋加速器(HM-12)在含有体积5％O2的N2中，对14N(p,a)-11C进行质子辐射20分钟，得26-30GBq或702-810mCi的[11C]-CO2，经N2气流传送到[11C]-碘甲烷Microlab合成模块；
第二步：将Microlab合成模块装在第一个玻璃反应瓶中，[11C]-CO2先被LiAlH4/THF溶液催化还原为[11C]-CH3O-Al络合物，LiAlH4/THF溶液浓度为5-40mg/mL，用量0.1-0.5mL，然后在质量浓度40-60％氢碘酸水溶液0.2-0.5mL中室温下反应得到[11C]-CH3I，经氦气流将生成的[11C]-CH3I吹送至含有11-巯基十一酸前体0.5-1mg、甲醇0.4-0.6ml和浓度为0.2mol/L氢氧化钠0.03-0.06ml的第二个玻璃反应瓶中，在80-90℃下反应2-6分钟，得反应混合物；
第三步：将反应混合物冷却至<20℃，再转移到旋转蒸发仪的圆底烧瓶中进行减压除去溶剂，得固形物，固形物用2-6ml 0.1M磷酸盐缓冲液溶解，并通过0.22μm的膜过滤器过滤，除去杂物，得[11C]-S-甲基-11-巯基十一酸，装入无菌瓶中，储放备用。
实施例5
本发明在具体实施中，[11C]-S-甲基-13-巯基十三酸([11C]-MTTA)的制备方法是：
第一步：用靶电流为30微安的回旋加速器(HM-12)在含有体积5％O2的N2中，对14N(p,a)-11C进行质子辐射20分钟，得26-30GBq或702-810mCi的[11C]-CO2，经N2气流传送到[11C]-碘甲烷Microlab合成模块；
第二步：将Microlab合成模块装在第一个玻璃反应瓶中，[11C]-CO2先被LiAlH4/THF溶液催化还原为[11C]-CH3O-Al络合物，LiAlH4/THF溶液浓度为5-40mg/mL，用量0.1-0.5mL，然后在质量浓度40-60％氢碘酸水溶液0.2-0.5mL中室温下反应得到[11C]-CH3I，经氦气流将生成的[11C]-CH3I吹送至含有13-巯基十三酸前体0.5-1mg、甲醇0.4-0.6ml和浓度为0.2mol/L氢氧化钠0.03-0.06ml的第二个玻璃反应瓶中，在80-90℃下反应2-6分钟，得反应混合物；
第三步：将反应混合物冷却至<20℃，再转移到旋转蒸发仪的圆底烧瓶中进行减压除去溶剂，得固形物，固形物用2-6ml 0.1M磷酸盐缓冲液溶解，并通过0.22μm的膜过滤器过滤，除去杂物，得[11C]-S-甲基-13-巯基十三酸，装入无菌瓶中，储放备用。
实施例6
本发明在具体实施中，[11C]-S-甲基-15-巯基十五酸([11C]-MTPDA)的制备方法是：
第一步：用靶电流为30微安的回旋加速器(HM-12)在含有体积5％O2的N2中，对14N(p,a)-11C进行质子辐射20分钟，得26-30GBq或702-810mCi的[11C]-CO2，经N2气流传送到[11C]-碘甲烷Microlab合成模块；
第二步：将Microlab合成模块装在第一个玻璃反应瓶中，[11C]-CO2先被LiAlH4/THF溶液催化还原为[11C]-CH3O-Al络合物，LiAlH4/THF溶液浓度为5-40mg/mL，用量0.1-0.5mL，然后在质量浓度40-60％氢碘酸水溶液0.2-0.5mL中室温下反应得到[11C]-CH3I，经氦气流将生成的[11C]-CH3I吹送至含有15-巯基十五酸前体0.5-1mg、甲醇0.4-0.6ml和浓度为0.2mol/L氢氧化钠0.03-0.06ml的第二个玻璃反应瓶中，在80-90℃下反应2-6分钟，得反应混合物；
第三步：将反应混合物冷却至<20℃，再转移到旋转蒸发仪的圆底烧瓶中进行减压除去溶剂，得固形物，固形物用2-6ml 0.1M磷酸盐缓冲液溶解，并通过0.22μm的膜过滤器过滤，除去杂物，得[11C]-S-甲基-15-巯基十五酸，装入无菌瓶中，储放备用。
本发明制得的产品有效用于心肌代谢显像剂，实现[11C]-巯甲基脂肪酸在制备心肌代谢显 像剂中的应用，本发明产品原料丰富，方法易操作，效率高，产品质量好，实验证明，本发明作为显像剂有高的放化纯度和活度，其放化纯度接近100％，放射化学活度为231-301GBq/μmol，有很好的体外稳定性和合适的亲脂性，有高的心脏摄取效果，[11C]-MTPA在昆明小鼠尾静脉注射5min到60min后达到2.21±0.23到0.92±0.17％ID/g，在其它主器官中清除速率较快以及有较高的心-血比、心-肺比和心-肌比，通过SD大鼠Micro-PET静息扫描获得了清晰的心脏Micro-PET图像，并经实地试验取得了非常好的有益技术效果，有关试验资料如下：
本发明所用试剂与仪器主要有：
1、试剂
薄层板层析用硅胶GF254。
试剂和溶剂：分析纯。
2、仪器
回旋加速器：HM-12型，住友重工，日本
红外光谱：AVATAR-360FT-IR红外光谱仪
核磁共振：Bruker ARX-400MHz(1H NMR)或Bruker ARX-100MHz(13C NMR)共振仪(TMS作内标，化学位移以ppm表示)
质谱：Brucker Apex IV FTM
TLC放射性色谱扫描：Bioscan System 200(Washington,DC,USA)：250-μm,
硅胶AL SILG/UV plates(Whatman Limited,Kent,UK).
HPLC：GOLD HPLC色谱柱，检测波长：254nm，放射性探头检测器
活度检测：CRC-15R放射性活度计(CAPINTEC.INC,USA)
γ-计数仪(Bioscan 2D-6000)
试验动物：Sprague-Dawley(200–220g)鼠和正常昆明鼠(20-22g)购自上海斯莱克实验动物有限责任公司，动物实验均通过实验动物伦理委员会审查。
4、[11C]-MTPA、[11C]-MTMA和[11C]-MTDA参考化合物根据图1的路线合成并对参考化合物进行结构表征(1H-NMR,13C-NMR and ESI-MS)。选用反相分析色谱柱C-18，流动相乙腈/PBS＝90:10,v/v；流速1mL/min；最终确定放射峰在Rt＝14.1min([11C]-MTPA),10.2min([11C]-MTMA)和6.5min([11C]-MTDA)，放射化学纯约100％，放射化学活度为231-301GBq/μmol。
本发明经反复多次实验，有较高的放化纯度，适宜的亲脂性和较好的体外稳定性，在昆明小鼠尾静脉注射后各时间点显示出较高的心脏摄取、在其它主器官中清除速率较快以及有较高的心-血比、心-肺比和心-肝比，相关实验资料如下：
一、实验操作
(一)[11C]-巯甲基脂肪酸的以下性能测试
结构表征：
由于使用放射性元素标记后的化合物不能通过核磁共振及质谱实验判断化合物的结构，因此，在表征使用放射性元素标记的化合物的结构时，通常选择该放射性元素的非放射性同位素，通过合成化学结构完全相同的产物作为参考化合物，进行核磁共振及质谱实验，通过得到的谱图判断产物结构，即可以判断使用放射性元素标记的化合物的结构。
图1为本发明合成线路图，所得产物经高效液相色谱分析测定：
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.31(m,22H),1.64(m,4H),2.13(s,3H),2.35(t,2H),2.74(t,2H),11.09(s,H)；13C-NMR(CDCl3,100MHz)δ17.40,24.76,28.55,29.01,29.06,29.09,29.66,35.01,36.04,38.35,177.08；MS(ESI):m/z 302.50(M+)，确定为[11C]-16-巯甲基十六烷酸。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.29(m,18H),1.59-1.65(m,4H),2.10(s,3H),2.25(t,2H),2.52(t,2H),10.89(s,H)；13C-NMR(CDCl3,100MHz)δ17.54,24.81,28.32,28.88,29.00,29.35,29.66,30.62,35.44,36.29,179.04；MS(ESI):m/z 274.6(M+)，确定为[11C]-14-巯甲基十四烷酸。
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ1.30(m,12H),1.65(m,6H),2.11(s,3H),2.37(t,2H),2.70(t,2H),10.89(s,H)；13C-NMR(CDCl3,100MHz)δ17.96,24.66,28.45,28.95,29.03,29.33,29.92,34.01,34.04,39.29,179.90；MS(ESI):m/z 246.2(M+)，确定为[11C]-12-巯甲基十二烷酸。
其他以同样方法均确定为[11C]-巯甲基脂肪酸一类化合物，不再一一列举。
(二)脂水分配系数和体外稳定性实验：
脂水分配系数的测定：在试管中混合0.1mL 100μCi放射示踪剂的正辛醇(5mL)和磷酸缓冲液(PBS,4.9mL)(pH 7.4)，试管中混匀3min，随后离心分离5min，3500rpm。正辛醇(5mL)和磷酸缓冲液层中的已称重样品由γ-计数器计数。脂水分配系数为log(每克计数正辛醇相/PBS相)，正辛醇层的样品被再次分配直到脂水分配系数为定值。测试重复三次。
将0.1mL 100μCi放射示踪剂加入到900μL新鲜的昆明鼠血浆中，37℃孵育1h， 用0.22-μm的滤膜过滤，放射纯度用TLC检测，展开剂为二氯甲烷：甲醇＝30:1-10，自动色谱仪进行扫描。所有实验重复3次。
(三)生物分布研究：
将放射示踪剂(0.1ml,100μCi)经尾静脉注射到雌性Kunming鼠(20-22g，n＝5)体内。分别在5min、10min、30min和60min四个不同的时间点断颈处死，分别取小鼠的血、脑、心、肝、脾、肺、肾、小肠、肌、骨等各脏器并测量湿重，用阱型γ自动探测器测其放射性计数。每个脏器内的放射性百分剂量通过比较适度稀释的注射剂量计算，数据表示为各脏器的每克组织百分注射剂量％ID/g。
(四)Micro PET/CT显像：
取正常的SD雄性大鼠(上海斯莱克实验动物有限责任公司提供)，尾静脉注射[11C]-MTPA(18.5MBq 0.5mCi)，异氟烷麻醉后置于Micro PET上。注射后30min在Micro PET/CT显像静态扫描。
二、实验结论
(一)[11C]-巯甲基脂肪酸的性能测试
回旋加速器20分钟产生[11C]-CO2 26-30GBq(702-810mCi)，在Microlab合成模块中经LiAlH4还原和氢碘酸取代后再与巯基脂肪酸前体反应，然后经减压除去易挥发物质得到目标产物12.432-15.910GBq(336-430mCi,衰减校正)，放化产率为41.4-53.1％，放化纯接近100％和活度大约为231GBq/μmol，总的放射合成与纯化时间在约30-40分钟(从[11C]-CO2开始计时到纯化结束)。其中[11C]-MTPA、[11C]-MTMA和[11C]-MTDA的高效液相色谱保留时间如图2。
(二)脂水分配系数和体外稳定性实验：
测得[11C]-MTPA的脂水分配系数(log P)为5.26(理论值为5.66)，与[11C]-Palmitate(理论值为log P＝5.77)的值很接近，也符也接近天然长链脂肪酸(碳原子数为16-18)log P值(理论值：5.77–6.61)。[11C]-MTPA与[11C]-Palmitate和硬脂酸的化学结构相似，而且其脂水分配系数也接近于。[11C]-MTPA的脂水分配系数稍微低于[11C]-Palmitate，这是由于[11C]-MTPA长链上的一个碳原子被硫原子取代后增强了[11C]-MTPA的亲水性。体外稳定性实验表明[11C]-MTPA在Kunming鼠血清的放射标记率>98.3％。
(三)生物分布研究：
[11C]-MTPA、、[11C]-MTMA、[11C]-MTDA和[11C]-Palmitate的Kunming小鼠生物分布结果见表1。[11C]-MTPA与[11C]-Palmitate和硬脂酸的结构比较接近，在注射后5min，脂溶性更 高的[11C]-MTPA初始心肌摄取为>2.89％ID/g比后者2.21±0.23％ID/g略高，比[11C]-MTHA1.84±0.13％ID/g高1/3。[11C]-MTPA在5min时的心肌摄取最高值，接着心肌逐渐清除，然而在其它主要器官(除肝和肾脏外)的摄取非常的低。[11C]-MTPA的心-血比从注射后5min的4.98到注射后60min的11.5，这比[11C]-Palmitate的心-血比值(从2.95到0.22)高出很多，也比[11C]-MTMA和[11C]-MTDA的心-血比值(从3.63到5.67，从3.54到2.27)高。[11C]-MTPA的心-肺比和心-肝比分别从注射后5min的2.65到注射后60min的6.57和从注射后5min的0.76到注射后30min的1.56再到注射后60min的0.92。总之，[11C]-MTPA在心-血比、心-肺比和心-肝比方面均优于[11C]-MTMA、[11C]-MTDA和[11C]-Palmitate，同时拥有较长滞留时间和高心肌摄取性质的[11C]-MTPA更适合于发展成为一个新的心肌显像剂。
表1.[11C]-MTPA、[11C]-MTMA、[11C]-MTDA和[11C]-Palmitate在昆明小鼠体内的生物分布实验结果(％ID/g,n＝3)
(四)Micro PET/CT显像：
SD大鼠经尾静脉注射[11C]-MTPA(18.5MBq 0.5mCi)后在5min到60min，分别进行小动物PET显像研究表明在每个时段大鼠心脏都有较高的放射性摄取(图3)。心-肝和心-肺标准摄取比率在尾静脉注射[11C]-MTPA后30min后分别为0.97和6.79，60min后为0.53和3.21，因此在尾静脉注射[11C]-MTPA后30min是PET扫描获得高质量影像的最佳时间点。以上显像结果表明[11C]-MTPA优异的心脏显像质量和高的心-本底比，以及在血、肝、肺等脏器中快速清除的性质，这与Kinming鼠生物分布实验结果是基本一致。
综上所述，本发明提供的[11C]-巯甲基脂肪酸的放化纯度高(100％)，有适宜的亲脂性和较好的体外稳定性，在注射后各时间点表现出较高的心脏摄取、在主器官中清除较快以及有较高的心血比、心肺比和心肝比。本发明获得了清晰的心脏Micro-PET图像，表明[11C]-MTPA是心肌活力准确测定的较好选择。本发明所述的[11C]-MTPA有望成为一种PET心肌代谢显像剂。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
上述试验资料清楚表明，本发明方法稳定可靠，易生产制备，其产品对心脏、心肌摄取较高，在非靶器官中清除速率较快，心血比、心肺比和心肝比都较高，能够获得清晰的心脏Micro-PET图像，成本低，经济和社会价值显著，是心肌灌注显像剂上的创新。

Claims (10)

1.一种[11C]-巯甲基脂肪酸的制备方法，其特征在于，该[11C]-巯甲基脂肪酸的结构式为：
制备方法是：
由14N(p,a)-11C进行质子反应得到发射正电子的[11C]-CO2，送到[11C]-碘甲烷Microlab合成模块；Microlab合成模块装在第一个玻璃反应瓶中，还原为[11C]-CH3O-Al络合物，然后置于氢碘酸水溶液中反应得到[11C]-CH3I，经氦气流吹送至含有巯基脂肪酸前体、甲醇和氢氧化钠的第二个玻璃反应瓶中反应，得反应混合物；将反应混合物冷却，减压除去溶剂，得固形物，用磷酸盐缓冲液溶解，过滤，即得[11C]-巯甲基脂肪酸，装入无菌瓶中，储放备用，从[11C]-CO2到[11C]-CH3I再到[11C]-巯甲基脂肪酸的反应时间加上产品纯化所用时间为30-40min。
2.根据权利要求1所述的[11C]-巯甲基脂肪酸的制备方法，其特征在于，所述的[11C]-巯甲基脂肪酸为[11C]-16-巯甲基十六烷酸、[11C]-14-巯甲基十四烷酸或[11C]-12-巯甲基十二烷酸。
3.根据权利要求1所述的[11C]-巯甲基脂肪酸的制备方法，其特征在于，由以下步骤给出：
第一步：用靶电流为30微安的回旋加速器在含有体积5％O2的N2中，对14N(p,a)-11C进行质子辐射20分钟，得26-30GBq或702-810mCi的[11C]-CO2，经N2气流传送到[11C]-碘甲烷Microlab合成模块；
第二步：将Microlab合成模块装在第一个玻璃反应瓶中，[11C]-CO2先被LiAlH4/THF溶液催化还原为[11C]-CH3O-Al络合物，LiAlH4/THF溶液浓度为5-40mg/mL，用量0.1-0.5mL，然后在质量浓度40-60％氢碘酸水溶液0.2-0.5mL中室温下反应得到[11C]-CH3I，经氦气流将生成的[11C]-CH3I吹送至含有巯基脂肪酸前体0.5-1mg、甲醇0.4-0.6ml和浓度为0.2mol/L氢氧化钠0.03-0.06ml的第二个玻璃反应瓶中，在80-90℃下反应2-6分钟，得反应混合物；
第三步：将反应混合物冷却至<20℃，再转移到旋转蒸发仪的圆底烧瓶中进行减压除去溶剂，得固形物，固形物用2-6ml 0.1M磷酸盐缓冲液溶解，并通过0.22μm的膜过滤器过滤，除去杂物，得[11C]-巯甲基脂肪酸，装入无菌瓶中，储放备用。
4.根据权利要求3所述的[11C]-巯甲基脂肪酸的制备方法，其特征在于，所述的LiAlH4/THF溶液浓度为15-30mg/mL，用量0.2-0.4mL。
5.根据权利要求3所述的[11C]-巯甲基脂肪酸的制备方法，其特征在于，所述的第二步中氢碘酸水溶液质量浓度为45-55％，用量为0.3-0.4mL。
6.根据权利要求3所述的[11C]-巯甲基脂肪酸的制备方法，其特征在于，所述在第二步中，在第二个玻璃反应瓶反应温度为85℃下反应4分钟。
7.根据权利要求2所述的[11C]-巯甲基脂肪酸的制备方法，其特征在于，所述的[11C]-16-巯甲基十六烷酸的制备方法是：
第一步：用靶电流为30微安的回旋加速器在含有体积5％O2的N2中，对14N(p,a)-11C进行质子辐射20分钟，得26-30GBq或702-810mCi的[11C]-CO2，经N2气流传送到[11C]-碘甲烷Microlab合成模块；
第二步：将Microlab合成模块装在第一个玻璃反应瓶中，[11C]-CO2先被LiAlH4/THF溶液催化还原为[11C]-CH3O-Al络合物，LiAlH4/THF溶液浓度为5-40mg/mL，用量0.1-0.5mL，然后在质量浓度40-60％氢碘酸水溶液0.2-0.5mL中室温下反应得到[11C]-CH3I，经氦气流将生成的[11C]-CH3I吹送至含有16-巯基棕榈酸前体0.5-1mg、甲醇0.4-0.6ml和浓度为0.2mol/L氢氧化钠0.03-0.06ml的第二个玻璃反应瓶中，在80-90℃下反应2-6分钟，得反应混合物；
第三步：将反应混合物冷却至<20℃，再转移到旋转蒸发仪的圆底烧瓶中进行减压除去溶剂，得固形物，固形物用2-6ml 0.1M磷酸盐缓冲液溶解，并通过0.22μm的膜过滤器过滤，除去杂物，得[11C]-16-巯甲基十六烷酸，装入无菌瓶中，储放备用。
8.根据权利要求2所述的[11C]-巯甲基脂肪酸的制备方法，其特征在于，所述的[11C]-14-巯甲基十四烷酸的制备方法是：
第一步：用靶电流为30微安的回旋加速器在含有体积5％O2的N2中，对14N(p,a)-11C进行质子辐射20分钟，得26-30GBq或702-810mCi的[11C]-CO2，经N2气流传送到[11C]-碘甲烷Microlab合成模块；
第二步：将Microlab合成模块装在第一个玻璃反应瓶中，[11C]-CO2先被LiAlH4/THF溶液催化还原为[11C]-CH3O-Al络合物，LiAlH4/THF溶液浓度为5-40mg/mL，用量0.1-0.5mL，然后在质量浓度40-60％氢碘酸水溶液0.2-0.5mL中室温下反应得到[11C]-CH3I，经氦气流将生成的[11C]-CH3I吹送至含有14-巯基十四酸前体0.5-1mg、甲醇0.4-0.6ml和浓度为0.2mol/L氢氧化钠0.03-0.06ml的第二个玻璃反应瓶中，在80-90℃下反应2-6分钟，得反应混合物；
第三步：将反应混合物冷却至<20℃，再转移到旋转蒸发仪的圆底烧瓶中进行减压除去溶剂，得固形物，固形物用2-6ml 0.1M磷酸盐缓冲液溶解，并通过0.22μm的膜过滤器过滤，除去杂物，得[11C]-14-巯甲基十四烷酸，装入无菌瓶中，储放备用。
9.根据权利要求2所述的[11C]-巯甲基脂肪酸的制备方法，其特征在于，所述的[11C]-12-巯甲基十二烷酸的制备方法是：
第一步：用靶电流为30微安的回旋加速器在含有体积5％O2的N2中，对14N(p,a)-11C进行质子辐射20分钟，得26-30GBq或702-810mCi的[11C]-CO2，经N2气流传送到[11C]-碘甲烷Microlab合成模块；
第二步：将Microlab合成模块装在第一个玻璃反应瓶中，[11C]-CO2先被LiAlH4/THF溶液催化还原为[11C]-CH3O-Al络合物，LiAlH4/THF溶液浓度为5-40mg/mL，用量0.1-0.5mL，然后在质量浓度40-60％氢碘酸水溶液0.2-0.5mL中室温下反应得到[11C]-CH3I，经氦气流将生成的[11C]-CH3I吹送至含有12-巯基十二酸前体0.5-1mg、甲醇0.4-0.6ml和浓度为0.2mol/L氢氧化钠0.03-0.06ml的第二个玻璃反应瓶中，在80-90℃下反应2-6分钟，得反应混合物；
第三步：将反应混合物冷却至<20℃，再转移到旋转蒸发仪的圆底烧瓶中进行减压除去溶剂，得固形物，固形物用2-6ml 0.1M磷酸盐缓冲液溶解，并通过0.22μm的膜过滤器过滤，除去杂物，得[11C]-12-巯甲基十二烷酸，装入无菌瓶中，储放备用。
10.权利要求1或2-9任一项所述方法制备的[11C]-巯甲基脂肪酸在制备心肌代谢显像剂中的应用。
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