CN105530961A - 导入有[18f]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂、其的合成及利用其的生物学结果评价方法 - Google Patents

导入有[18f]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂、其的合成及利用其的生物学结果评价方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105530961A
CN105530961A CN201380079552.XA CN201380079552A CN105530961A CN 105530961 A CN105530961 A CN 105530961A CN 201380079552 A CN201380079552 A CN 201380079552A CN 105530961 A CN105530961 A CN 105530961A
Authority
CN
China
Prior art keywords
imported
methyl fluoride
value linear
methyl
tracer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201380079552.XA
Other languages
English (en)
Inventor
李炳喆
文炳锡
郑在皓
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BIK Therapeutics Inc
Original Assignee
Bio Imaging Korea Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bio Imaging Korea Co Ltd filed Critical Bio Imaging Korea Co Ltd
Publication of CN105530961A publication Critical patent/CN105530961A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K51/00—Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo
    • A61K51/02—Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo characterised by the carrier, i.e. characterised by the agent or material covalently linked or complexing the radioactive nucleus
    • A61K51/04—Organic compounds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K51/00—Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo
    • A61K51/02—Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo characterised by the carrier, i.e. characterised by the agent or material covalently linked or complexing the radioactive nucleus
    • A61K51/04—Organic compounds
    • A61K51/041—Heterocyclic compounds
    • A61K51/044—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine, rifamycins
    • A61K51/0455—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine, rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computed tomography [CT]
    • A61B6/037—Emission tomography
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
    • A61B6/501—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for diagnosis of the head, e.g. neuroimaging or craniography
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • A61B6/5217—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data extracting a diagnostic or physiological parameter from medical diagnostic data
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K51/00—Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo
    • A61K51/02—Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo characterised by the carrier, i.e. characterised by the agent or material covalently linked or complexing the radioactive nucleus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P29/00—Non-central analgesic, antipyretic or antiinflammatory agents, e.g. antirheumatic agents; Non-steroidal antiinflammatory drugs [NSAID]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B59/00—Introduction of isotopes of elements into organic compounds ; Labelled organic compounds per se
    • C07B59/002—Heterocyclic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/60—Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D213/72—Nitrogen atoms
    • C07D213/75—Amino or imino radicals, acylated by carboxylic or carbonic acids, or by sulfur or nitrogen analogues thereof, e.g. carbamates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D401/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom
    • C07D401/02—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing two hetero rings
    • C07D401/04—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/30—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for calculating health indices; for individual health risk assessment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B2200/00—Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
    • C07B2200/05—Isotopically modified compounds, e.g. labelled

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Rheumatology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Pyridine Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及导入有[18F]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂、其的合成及利用其的生物学结果评价方法，在本发明中，通过两个步骤在外周型苯二氮卓受体28-OH中导入在辅基二碘甲烷标记氟-18的[18F]氟碘甲烷，或使用三唑三氟甲磺酸酯(triazol？ium？triflate)前体通过一个步骤以高收率的方式取代氟-18，来制备了导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂。与现有的[11C]外周型苯二氮卓受体28和体外结合亲和度、脂肪亲和度及脑神经炎症模型中的药代动力学进行比较，最终确认如下：导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂具有与[11C]外周型苯二氮卓受体28类似的结合亲和度和脂肪亲和度。并且，确认如下：在脑神经炎症模型中的正电子发射断层扫描影像比较评价中，导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂在更快的时间内在炎症性(inflammatory)区域中选择性/特异性摄取优秀，并在脑神经炎症部位中具有高的稳定性。根据本发明，期待如下脑神经炎症靶正电子发射断层扫描用放射性示踪剂：在导入有新型脑神经炎症靶正电子发射断层扫描用氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的合成及脑神经炎症疾病诊断中，针对与[11C]外周型苯二氮卓受体28相比具有相对长的半衰期的氟-18可通过最小限度的结构变化优秀地进行标记，并验证优秀的选择性、特异性影像及药代动力学优点来可有用地利用。

Description

导入有[18F]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂、其的合成及利用其的生物学结果评价方法
技术领域
本发明涉及导入有[18F]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂、其的合成及利用其的生物学结果评价方法，更详细地涉及利用选择性末梢神经苯二氮卓受体(外周型苯二氮卓受体(PBR，peripheralbenzodiazephinereceptor))影像用放射性示踪剂通过正电子发射断层扫描(PET)可评价对于脑神经炎症影像化的有用性的导入有[18F]氟甲基的N-(2-氟甲氧基苯基)-N-(4-苯氧基吡啶-3-基)乙酰胺(N-(2-fluoromethoxybenzyl)-N-(4-phenoxypyridin-3-yl)acetamide)、其的合成及利用其的体外结合亲和度、脂肪亲和度及脑神经炎症模型中的药代动力学评价。
背景技术
中枢神经系统的小胶质细胞(microglialcell)贡献于神经系统的活性化、稳态维持，并分泌神经系统亲和性物质(神经营养蛋白(neurotrophin))或氧化氮或诱发炎症的细胞因子等，从而具有引起神经细胞的维持或凋亡(apoptosis)等的功能。实际上，在阿尔茨海默病、帕金森病及亨廷顿氏病等多种退行性神经系统疾病、脑梗塞或脑损伤及脑感染等的疾病中报告有小胶质细胞的活性化。并且，众所周知，作为阿尔茨海默病的发病及发展因素的β戊基的沉着诱发小胶质细胞的活性化。
根据报告，当前，小胶质细胞的活性化由存在于线粒体的膜的18kDa的转位蛋白(TSPO，translocatorprotein)的表达的增加而发生，在疾病发生的数时间内开始并持续数日。因而，在多种中枢神经系统疾病中小胶质细胞的转位蛋白表达程度的测定可作为对神经炎症过程中的细胞活性化进行评价的生物体内生物标记利用。实际上，1984年最初开发了由用于评价转位蛋白的正电子发射断层扫描(PET，PositronEmissionTomography)用放射性示踪剂标记C-11(半衰期20.4分钟)的[11C]-(R)-PK11195((R)-N-甲基-N-(1-甲基丙基)-1-(2-氯苯基)异喹啉-3-氨甲酰)([11C]-(R)-PK11195((R)-N-methyl-N-(1-methylpropyl)-1-(2-chlorophenyl)isoquinoline-3-carboxamide)，上述[11C]-(R)-PK11195((R)-N-甲基-N-(1-甲基丙基)-1-(2-氯苯基)异喹啉-3-氨甲酰与异喹啉结合蛋白(IBP，isoquinolinebindingprotein)相结合。
但是，由于使用的放射性同位素碳-11的短的半衰期和配体PK11195的非特异性结合及低信噪比(signaltonoiseratio)的问题，在广泛使用中，[11C]-(R)-PK11195存在限制性。最终，在过去的20年里，开发用于脑神经炎症影像的多种新的放射性示踪剂，作为其中之一，开发出[11C]DAA1106(N-5-氟代-2-苯氧基苯基)-N-(2,5-二甲氧基苄基)乙酰胺([11C]DAA1106(N-5-fluoro-2-phenoxyphenyl)-N-(2,5-dimethoxybenzyl)acetamide)等，上述[11C]DAA1106(N-5-氟代-2-苯氧基苯基)-N-(2,5-二甲氧基苄基)乙酰胺与[11C]-(R)-PK11195相比，摄取量为4倍以上，且身体内的代谢物不通过血脑屏障(bloodbrainbarrier)。但是，还发表如下：[11C]DAA1106存在对转位蛋白呈现低的特定信号(specificsignal)的问题。为了克服[11C]DAA1106具有的药代动力学缺点而开发的[11C]外周型苯二氮卓受体28(N-乙酰基-N-(2-[11C]甲氧基苄基)-2-苯氧基-5-氨基吡啶([11C]PBR28(N-acetyl-N-(2-[11C]methoxybenzyl)-2-phenoxy-5-pyridinamine))维持[11C]DAA1106具有的基本化学结构，并具有高的信噪比(Signal-to-noise)特性，从而作为脑神经炎症影像放射性示踪剂验证多种有效性来进行临床研究。但是，由于[11C]外周型苯二氮卓受体28也是由半衰期短的碳-11标记的化合物，因而存在如下缺点：是生产之后可短时间使用的放射性示踪剂，不仅伴随的放射线覆盖可能性高，而且当生产一次时，可根据所拥有的正电子发射断层扫描设备数量最多只能适用于两名患者。
相反，作为另一正电子发射放射性核素的氟-18具有较长的半衰期(t1/2＝109.8分钟)，随着使利用有机合成法的目标化合物的标记方法变得容易，生产后，较长时间在多个正电子发射断层扫描设备中可应用于利用放射性示踪剂的诊断。
因而，当前需要既可简单且有效地标记放射性同位素氟-18，又可实现选择性脑神经炎症标记的放射性示踪剂。但是，为了导入氟-18，不可缺少地需要其优秀性至今得到证明的[11C]外周型苯二氮卓受体28结构的变化，由此生物学特性不同。
在本发明中，为了在尽可能不改变[11C]外周型苯二氮卓受体28的结构的情况下标记氟-18，设计导入了在[11C]外周型苯二氮卓受体28原结构中仅换氢原子和氟原子的氟甲基的新结构，从而认为可解决上述的缺点，来完成了本发明。
在具有药物活性的化合物中标记有碳-11的甲氧基和相同结构的氟甲基具有R-CH2H和R-CH2F(R为医药品)的分子式差异，其作为仅由氟原子(F)取代氢原子(H)的化合物，与临近碳原子的范德华半径(vanderWaalsradius)分别作为H(和F(具有结构相似性，在多种活性医药品应用研究中发表如下事例：当使氢原子变为氟原子时，增加靶结合亲和度及中枢神经类医药品的情况下血脑屏障(BBB，Blood-BrainBarrier)通过的效率等。氟甲基氟-18标记方法可利用使用辅基的两个步骤反应，或导入三唑三氟甲磺酸酯(triazoliumtriflate)离去基团之后，通过一个步骤反应，在目标活性医药品的苯酚位置选择性地进行标记。因此，需要利用脑神经炎症靶影像氟-18标记放射性示踪剂的退行性脑部疾病的诊断，为此需要导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂([18F]氟甲基-外周型苯二氮卓受体([1 8F]Fluoromethyl-PBR)，[18F]Fluoromethyl-PeripheralBenzodiazephineRadiotracer)的合成及有用性评价。
像这样，在韩国公开特许第2011-0071072号中提出与外周型苯二氮卓受体的生物体内影像化相关的技术。
以下，将在韩国公开特许第2011-0071072号中公开的神经炎症的影像化方法作为现有技术进行简要说明。
图1为表示在韩国公开特许第2011-0071072号(以下称为“现有技术”)中细针穿刺(FNA)之后，第7天在大鼠的脸部神经核中的生物体内影像化第一结合的相对强度的图表。如图1所示，现有技术的神经炎症的影像化方法包括：步骤(i)，将方案1至方案16中任一项中确定的生物体内影像化剂给药到对象体；步骤(ii)，在上述对象体中将生物体内影像化剂与外周型苯二氮卓受体相结合；步骤(iii)，通过生物体内影像化过程检测借助上述生物体内影像化剂的放射性同位素发射的信号；步骤(iv)，生成上述信号的位置和/或量的影像标识；以及步骤(v)，测定在上述对象体中的外周型苯二氮卓受体表达分布及程度，此时上述表达与借助上述生物体内影像化剂发射的上述信号具有直接的相关关系。
但是，利用基于现有技术的神经炎症的影像化方法难以对放射性物质的有用性进行评价，由此需要用于评价放射性物质的有用性的方法。
发明内容
本发明的目的在于，为了解决如上所述的问题，通过药代动力学评价，在利用新型脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的合成、结合亲和度、脂肪亲和度及神经炎症模型中，发现与现有碳-11标记脑神经炎症靶放射性示踪剂相比具有优秀的影像，从而完成了本发明。
在本发明中，适用利用上述的辅基或三唑三氟甲磺酸酯前体导入氟甲基的氟-18标记方法，来引出高的放射化学收率、高的非放射性及短的合成工序，从而开发氟-18标记放射性示踪剂，并验证选择性脑神经炎症靶正电子发射断层扫描影像有用性，来完成了本发明。
因此，本发明的目的在于，提供导入有[18F]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂、其的合成及利用其的生物学结果评价方法，可适用对脑神经炎症疾病诊断实用的可适用性高的作为正电子发射核素的氟-18放射性同位素，并提供用于高的末梢神经苯二氮卓受体靶亲和度及脑神经炎症影像的理想的药代动力学信息。
根据用于实现如上所述的目的的本发明的特征，本发明通过导入有[18F]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂的合成来实现，使用在正甲基-外周型苯二氮卓受体28(Normethyl-PBR28)中导入三唑三氟甲磺酸酯(triazoliumtriflate)的化合物作为前体，并通过一个步骤在氟甲基中标记氟-18。
并且，本发明的导入有上述氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的基准物质可使用正甲基-外周型苯二氮卓受体28作为开始物质来导入氟碘甲烷，或在三唑三氟甲磺酸酯前体中利用氟-19对四丁基氟化铵(TBAF)进行取代反应，从而通过导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的高效液相色谱法一同注入进行确认，并实施用于转位蛋白结合力评价的基准物质(N-(2-氟甲氧基苯基)-N-(4-苯氧基吡啶-3-基)乙酰胺)的合成。
并且，在本发明中，可作为用于合成上述氟-18标记前体的中间物质，利用1-(氯甲基)-4-苯基-1H-1,2,3-三唑(1-(chloromethyl)-4-phenyl-1H-1,2,3-triazole)和三氟甲磺酸甲酯(MeOTf)使用1-(氯甲基)-3-甲基-4-苯基-1H-1,2,3-三唑-3-鎓三氟甲磺酸酯(1-(chloromethyl)-3-methyl-4-phenyl-1H-1,2,3-triazol-3-iumtriflate)。
并且，本发明通过利用导入有[18F]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂的生物学结果评价方法来实现，使用在正甲基-外周型苯二氮卓受体28中导入三唑三氟甲磺酸酯的化合物作为前体，并通过一个步骤取代氟-18来合成导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂，导入有上述氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂利用作为标准物质的8～12mg/kg的PK11195、3～7mg/kg的氟甲基-外周型苯二氮卓受体28来评价特异性(specificity)，并利用3～7mg/kg的与中枢苯二氮卓受体(CentralBenzodiazepineReceptor，CBR)相结合的氟马西尼(flumazenil)来评价选择性(selectivity)。
并且，本发明通过导入有[18F]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂来实现，使用在正甲基-外周型苯二氮卓受体28中导入三唑三氟甲磺酸酯的化合物作为前体，并通过一个步骤取代氟-18来进行合成。
根据本发明，具有如下效果：表示与导入有新型脑神经炎症靶正电子发射断层扫描用氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的合成及作为对照组的[11C]外周型苯二氮卓受体28类似的结合亲和度和脂肪亲和度，在脑神经炎症模型中的药代动力学评价中，代替[11C]外周型苯二氮卓受体28可有用地利用于中枢神经系统炎症疾病的评价，并通过氟-18的长的半衰期可使用于更多的患者。并且，具有如下效果：注入导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂之后，以快于利用正电子发射断层扫描的[11C]外周型苯二氮卓受体28的时间内可诊断疾病。
附图说明
图1为表示现有技术的细针穿刺之后第7天在大鼠的脸部神经核中的生物体内影像化第一结合的相对强度的图表。
图2为表示导入有[11C]外周型苯二氮卓受体28及氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂([18F]氟甲基-外周型苯二氮卓受体)的结构的化学式。
图3为表示导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的标记方法的化学式。
图4为表示本发明的在导入有用于脑神经炎症靶正电子发射断层扫描影像的氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂、其的合成及利用其的生物学结果评价方法中为了脑神经炎症的有用性评价而从合成混合物分离导入有纯的氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的高效液相色谱法色谱图的图表。
图5为表示本发明的在导入有用于脑神经炎症靶正电子发射断层扫描影像的氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂、其的合成及利用其的生物学结果评价方法中将导入有为了脑神经炎症的有用性评价而制备的氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂与具有非放射性同位素的基准物质一同注入，来确认是相同物质的高效液相色谱法色谱图的图表。
图6为表示本发明的在导入有用于脑神经炎症靶正电子发射断层扫描影像的氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂、其的合成及利用其的生物学结果评价方法中为了脑神经炎症的有用性评价而在相同神经炎症模型中，根据导入有[11C]外周型苯二氮卓受体28和氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的脑神经炎症诱发部分和正常脑部分的时间的摄取及排除比较的曲线图。
图7为本发明的在导入有用于脑神经炎症靶正电子发射断层扫描影像的氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂、其的合成及利用其的生物学结果评价方法中，当评价脑神经炎症有用性时，为了评价导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的选择性及特异性，与PK11195、氟-19取代基准物质及氟马西尼一同注入，来施行正电子发射断层扫描的图像。
图8为本发明的在导入有用于脑神经炎症靶正电子发射断层扫描影像的氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂、其的合成及利用其的生物学结果评价方法中，当评价脑神经炎症有用性时，以静脉注射的方式向大鼠的脑神经炎症模型注射导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂之后，摘除脑部来测定在脑部中的新陈代谢(metabolism)的高效液相色谱法曲线图。
具体实施方式
根据用于实现如上所述的目的的本发明的特征，本发明通过导入有[18F]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂的合成来实现，使用在正甲基-外周型苯二氮卓受体28中导入三唑三氟甲磺酸酯的化合物作为前体，并通过一个步骤在氟甲基中标记氟-18。
并且，本发明的导入有上述氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的基准物质可使用正甲基-外周型苯二氮卓受体28作为开始物质来导入氟碘甲烷，或在三唑三氟甲磺酸酯前体中利用氟-19对四丁基氟化铵进行取代反应，从而通过导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的高效液相色谱法一同注入进行确认，并实施用于转位蛋白结合力评价的基准物质(N-(2-氟甲氧基苯基)-N-(4-苯氧基吡啶-3-基)乙酰胺)的合成。
并且，在本发明中，可作为用于合成上述氟-18标记前体的中间物质，利用1-(氯甲基)-4-苯基-1H-1,2,3-三唑和三氟甲磺酸甲酯使用1-(氯甲基)-3-甲基-4-苯基-1H-1,2,3-三唑-3-鎓三氟甲磺酸酯。
并且，本发明通过利用导入有[18F]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂的生物学结果评价方法来实现，使用在正甲基-外周型苯二氮卓受体28中导入三唑三氟甲磺酸酯的化合物作为前体，并通过一个步骤取代氟-18来合成导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂，导入有上述氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂利用作为标准物质的8～12mg/kg的PK11195、3～7mg/kg的氟甲基-外周型苯二氮卓受体28来评价特异性，并利用3～7mg/kg的与中枢苯二氮卓受体相结合的氟马西尼来评价选择性。
并且，本发明通过导入有[18F]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂来实现，使用在正甲基-外周型苯二氮卓受体28中导入三唑三氟甲磺酸酯的化合物作为前体，并通过一个步骤取代氟-18来进行合成。
发明人为了以最优选的方法说明其本人的发明，本说明书及发明要求保护范围中使用的术语或词语立于可适当地确定术语的概念的原则，仅作为符合本发明的技术思想的意义和概念来解释。
在说明书全文中，当有些部分“包括”有些结构要素时，只要无特别相反的记载，意味着不排除其他结构要素，而还可包括其他结构要素。
以下，参照附图，详细说明本发明的导入有[18F]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂、其的合成及利用其的生物学结果评价方法的实施例的结构。
图2中，以化学式表示导入有[11C]外周型苯二氮卓受体28及氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的结构，图3中，以化学式表示导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的标记方法，图4中，以图表的方式表示本发明的在导入有[18F]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描的放射性示踪剂、其的合成及利用其的生物学结果评价方法中用于为了脑神经炎症有用性的评价而从合成混合物分离导入有纯的氟甲基的高效液相色谱法色谱图，图5中，以图表的方式表示本发明的在导入有[18F]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂、其的合成及利用其的生物学结果评价方法中将为了脑神经炎症有用性的评价而制备的导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂与具有非放射性同位素的基准物质一同注入，来确认是相同物质的高效液相色谱法色谱图，图6示出表示本发明的在导入有[18F]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂、其的合成及利用其的生物学结果评价方法中为了脑神经炎症有用性的评价而在相同脑神经炎症模型中，根据导入有[11C]外周型苯二氮卓受体28和氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的脑神经炎症诱发部分和正常脑部分的时间的摄取及排出比较的曲线图，图7为表示本发明的在导入有[18F]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂、其的合成及利用其的生物学结果评价方法中，当评价脑神经炎症有用性时，为了评价导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的选择性及特异性而与PK11195、FM-外周型苯二氮卓受体28及氟马西尼一同注入，来施行正电子发射断层扫描的图像，图8表示本发明的在导入有[18F]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂、其的合成及利用其的生物学结果评价方法中，当评价脑神经炎症有用性时，以静脉注射的方式向大鼠的脑神经炎症模型注射导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂之后，摘除脑部来测定新陈代谢的高效液相色谱法曲线图。
化学式1：
其中，R为H或D。
并且，在本发明实施例的导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的制备方法中，氟-18标记方法使用辅基或前体利用两种方法可通过反应式1和反应式2来合成。其中，导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂是指作为新的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂具有18F标记氟甲基醚(fluoromethylethers)的衍生物。并且，PBR是指末梢神经苯二氮卓受体(peripheraltypebenzodiazepinereceptor)。
首先，参照反应式1和反应式2来对合成辅基和前体的方法进行说明，上述辅基用于在氟甲基中标记氟-18。
反应式1.利用用于氟-18标记的辅基的两个步骤制备方法
首先，从试剂公司可购买的二碘甲烷(diiodomethane)进行氟-18取代反应来制备碘[18F]氟甲烷(氟代甲烷)，然后进行利用Sep-Pak柱体的纯化过程之后，若与正甲基-外周型苯二氮卓受体28进行烷基化(alkylation)反应，则可制备最终目的化合物。
反应式2.利用用于氟-18标记的一个步骤制备方法
作为用于氟-18标记的一个步骤制备方法，制备使正甲基-外周型苯二氮卓受体28和适当的离去基团(LeavingGroup，LG)导入的前体之后，可通过氟-18标记反应来制备最终目的化合物。此时，使用1-(氯甲基)-3-甲基-4-苯基-1H-1,2,3-三唑-3-鎓三氟甲磺酸酯作为离去基团。
上述氟-19取代基准物质利用取代有氟-19的四丁基氟化铵(tetrabuthylammoniumfluoride)来代替利用正甲基-外周型苯二氮卓受体28的放射性同位素氟-18，并进行取代反应来进行合成。
在利用上述辅基的两个步骤标记法中，由回旋加速器生产的氟-18吸附于S-HCO3)柱体，并利用包含相变催化剂的甲醇/水进行洗脱。利用共沸蒸馏(azeotropicdistillation)干燥提取的溶剂之后，在反应溶剂中添加了二碘甲烷。以90℃温度将反应混合物加热约15分钟，并利用Sep-Pak柱体分离混合物来进行纯化。在90℃温度下，与经纯化的碘[18F]氟甲烷和正甲基-外周型苯二氮卓受体28进行烷基化反应约5分钟之后，利用高效液相色谱法系统进行分离，在已收集的溶液中，为了去除在临床上无法使用的高效液相色谱法溶剂，利用tC18Sep-Pak柱体制备成5％乙醇/生理食盐水溶液。
观察利用上述三唑三氟甲磺酸酯前体的一个步骤标记的反应条件如下。
由回旋加速器生产的氟-18吸附于(PS-HCO3)柱体之后，利用包含相变催化剂的甲醇/水进行洗脱。利用共沸蒸馏干燥提取的溶剂之后，在反应溶剂中添加了三唑三氟甲磺酸酯前体。以120℃温度将反应混合物加热10分钟，并将混合物冷却到室温之后，利用Sep-Pak柱体分离混合物并进行纯化。利用高效液相色谱法系统分离了洗脱的溶液，在已收集的溶液中，为了去除在临床上无法使用的高效液相色谱法溶剂，利用tC18Sep-Pak柱体制备成5％乙醇/生理食盐水溶液。
可由试剂公司购买的试剂和溶剂除了特殊情况之外，均不纯化而直接使用，从美国西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich(USA))购买了试剂和溶剂。在各个反应中用于分离的层析(chromatography)利用硅胶(silicagel)((默克公司(Merck)，230-400目(mesh)，美国材料与试验协会(ASTM))来进行，在预涂板(pre-coatedplate)(默克公司，硅胶60F254)中观察了全部反应是否进行。利用Varian500-MR(500MHz)光谱仪(spectrometer)分析了1Hand13CNMR，并以百万分率(partspermillion)(ppm，dunits)表示。水(H2 18O)从日本大阳日酸公司(TaiyoNipponSansoCorporation(Japan)购买使用，氟-18在韩国盆唐首尔大学医院中利用KOTRON-13回旋加速器(三莹优尼泰克公司(SamyoungUnitechCo.,Ltd.))来通过照射正电子(protonirradiation)的18O(p，n)18F反应制备而得。Chromafi-HCO3(45mg)柱体从马舍雷纳格尔公司(Macherey-NagelIns).(德国(Germany))购买，8plus柱体从沃特世公司(WatersCorp.)(美国(U.S.))购买。在安装有碘化钠放射线检测仪(NaIradiodector)(Raytest)和紫外检测器(UV-detector)的吉尔森(Gilson)322中进行了高效液相色谱法，为了高效液相色谱法纯化，高效液相色谱法-grade溶剂(J.T.Baker，U.S.)利用膜过滤器(membranefiltering)(0.22mm，Whatman)过滤之后使用。Radio-TLC使用Bioscanradio-TLCscanner(美国华盛顿特区(WashingtonDC，USA))来进行分析，全部放射性量利用VeenstraInstruments(荷兰(Netherlands))的VDC-505放射性测定仪(activitycalibrator)来进行测定，在不特别明确指示的条件下，放射化学收率进行衰变校正(decay-correction)来表示。
实施例1
以下，对利用两个步骤氟-18标记法制备最终目的化合物的方法进行详细的说明。
由回旋加速器生产的氟-18吸附于(S-HCO3)柱体之后，利用包含四丁基碳酸氢铵的相变催化剂的甲醇/水进行洗脱。利用共沸蒸馏干燥提取的溶剂之后，在乙腈(0.4mL)中添加了二碘甲烷(50μL)。以90℃温度将反应混合物加热15分钟，并使反应混合物通过二氧化硅Sep-Pak柱体来捕集于二甲基甲酰胺(DMF)。在已捕集的溶液中添加正甲基-外周型苯二氮卓受体28(1mg)和5M氢氧化钠(6μL)之后，在90度下反应5分钟。使混合液吸附于tC18Sep-Pak柱体，并利用10mL的水清洗之后，利用1.5mL的CH3CN进行洗脱。经洗脱的溶液在高效液相色谱法系统(Waters，XterraRP-18，10×50mm，10μM)中，利用254nm的紫外线检测仪和放射性同位素伽马射线检测仪进行分离。溶剂条件适用如下：在45：55比例下，将乙腈(acetonitrile)和水以3mL/min的流量进行移动。约13.5分钟之后，收集了导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂。在已收集的溶液中，为了去除在临床上无法使用的高效液相色谱法溶剂，利用tC18Sep-Pak柱体制备成5％乙醇/生理食盐水溶液。
实施例2
其次，对将1-(氯甲基)-4-苯基-1H-1,2,3-三唑作为起始原料制备1-(氯甲基)-3-甲基-4-苯基-1H-1,2,3-三唑-3-鎓三氟甲磺酸酯作为用于合成氟-18标记前体的中间物质的步骤进行说明。
第一步骤：1-(氯甲基)-3-甲基-4-苯基-1H-1,2,3-三唑-3-鎓三氟甲磺酸酯的制备
在4mL的乙腈中溶解1-(氯甲基)-4-苯基-1H-1,2,3-三唑(387mg，2.0mmol)之后，在室温条件下滴加了三氟甲磺酸甲酯(methyltriflate)(0.33mL，3.0mmol)。在室温条件下，将混合液搅拌1小时，并去除反应溶剂之后，利用快速柱色谱(flashcolumnchromatography)(MeOH/CH2Cl2＝5/95)进行分离来合成710mg(99％)的目的化合物。1HNMR(500MHz,CDCl3)d8.94(s,1H),7.64-7.56(m,5H),6.29(s,2H),4.29(s,3H)；13CNMR(125MHz,CDCl3)d144.2,132.4,130.0,129.7,129.5,121.5,120.6(q,J＝318Hz),57.2,39.2.HRMS(FAB)m/zcalcd.for[C11H11ClF3N3O3S-OTf]+:208.0642；found:208.0639。
实施例3
以下，对制备氟-18标记前体和基准物质的步骤进行详细说明。
第一步骤：1-[2-(N-乙酰基-N-4-苯氧基吡啶-3-基氨甲基)苯氧甲基]-3-甲基-4-苯基-1H-1,2,3-三唑-3-鎓三氟甲烷磺酸酯(1-[2-(N-Acetyl-N-4-phenoxypyridin-3-ylaminomethyl)phenoxymethyl]-3-methyl-4-phenyl-1H-1,2,3-triazol-3-iumtriflate)的制备
在4mL的二甲基甲酰胺中溶解正外周型苯二氮卓受体28(外周型苯二氮卓受体28-OH，333mg，1.0mmol)之后，在0度下，滴加了t-BuOK(224mg，2.0mmol)和在实施例1中制备的1-(氯甲基)-4-苯基-1H-1,2,3-三唑(360mg，1.0mmol)。在室温条件下，将反应混合液搅拌5小时之后使用水来中断反应。利用乙酸乙酯(ethylacetate)提取反应混合液之后，利用快速柱色谱(5％MeOH/CH2Cl2)进行分离并纯化，从而制备230mg(35％)的标记前体。1HNMR(500MHz,CDCl3)d8.71(s,1H),8.27-8.26(m,2H),7.66-7.56(m,5H),7.41(t,J＝8.0Hz,2H),7.35-7.32(m,1H),7.28-7.25(m,2H),7.15(d,J＝8.0Hz,1H),7.03(t,J＝7.5Hz,1H),6.81(d,J＝8.0Hz,2H),6.56(d,J＝5.5Hz,1H),6..46(s,2H),4.94(dd,J＝84.0Hz,J＝14.5Hz,2H),4.28(s,3H),1.96(s,3H)；13CNMR(125MHz,CDCl3)d170.6,160.7,153.5,152.8,151.2,151.0,143.8,132.1,131.6,130.5,129.9,129.8,129.6,128.8,128.4,126.4,126.3,124.1,121.6,120.5,113.9,110.7,79.7,46.5,38.7,22.2；HRMS(FAB)m/zcalcd.for[C31H28F3N5O6S-OTf]+:506.2192；found:506.2195。
第二步骤：N-(2-氟甲氧基苯基)-N-(4-苯氧基吡啶)-3-基)乙酰胺的制备
在0.5mL的乙腈中溶解三唑三氟甲磺酸酯前体(化合物4.32mg，0.05mmol)之后，添加四丁基氟化铵(tetrabutylammoniumfluoride)(20mg，0.075mmol)，并在80度下搅拌1小时。利用二氯甲烷(methylenechloride)提取反应混合液之后，利用快速柱色谱(hexane/EtOAc＝50/50)进行分离并纯化，来制备了15mg(83％)的基准物质(化合物5)。
以下，对从在上述第一个步骤中制备的三唑三氟甲磺酸酯前体中标记(制备)导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的方法进行具体说明。
由回旋加速器生产的氟-18吸附于(PS-HCO3)柱体之后，利用包含四丁基碳酸氢铵的相变催化剂的甲醇/水进行洗脱。利用共沸蒸馏干燥提取的溶剂之后，在叔丁醇(tert-butanol)(0.4mL)中添加了三唑三氟甲磺酸酯前体(2.3mg)。以120℃温度将反应混合物加热10分钟，并将混合物冷却至室温之后，在10mL的水中溶解反应混合物进行稀释。使上述溶液吸附于tC18Sep-Pak柱体，并利用10mL的水清洗之后，利用1.5mL的CH3CN进行洗脱。经洗脱的溶液在高效液相色谱法系统(Waters，XterraRP-18，10×50mm，10μM)中，利用254nm的紫外线检测仪和放射性同位素伽马射线检测仪进行分离。适用如下溶剂条件：在45：55比例下，将乙腈和水以3mL/min的流量进行移动。约13.5分钟之后，收集了导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂。在已收集的溶液中，为了去除在临床上无法使用的高效液相色谱法溶剂，利用tC18Sep-Pak柱体制备成5％乙醇/生理食盐水溶液。
另一方面，在本发明的导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的制备中，为了使最终目的化合物在生物体内维持更稳定的形态，可制备以双氢取代的化合物。为了制备上述化合物，以与上述技术的方法相同的方法进行，在利用二碘甲烷的辅基两个步骤标记法或利用三唑三氟甲磺酸酯前体的一个步骤标记法中，若利用以双氢取代的二碘甲烷-d2或三唑三氟甲磺酸酯前体-d2来代替二碘甲烷，则可制备导入有双氢的、导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂-d2。
另一方面，作为导入有已制备的氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的神经炎症诊断放射性示踪剂，为了比较其功效，根据公知的方法制备[11C]外周型苯二氮卓受体28，并使用正外周型苯二氮卓受体28作为前体，通过通用电气药业(GEHealthcare)公司的FXC-PRO模块来进行合成。制备[11C]外周型苯二氮卓受体28的放射化学收率为20～30％。
以下，对本发明的利用导入有脑神经炎症靶正电子发射断层扫描用氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的脑神经炎症有用性评价的实施例进行详细的说明。
实施例4.外周型苯二氮卓受体28和基准物质的体外18-kDa转位蛋白结合亲和度的测定
使用淋巴细胞分离培养器通过聚蔗糖-泛影葡胺(Ficoll-Hypaque)浓度梯度离心分离从50mL的肝素原血细胞分离白细胞，分离后的白细胞以冷冻的方式保存。在进行分析的前一天解冻细胞，并以相同量的缓冲液(50mM的4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)，pH7.4)进行稀释之后进行均质化，并在4℃温度下，以20000g离心分离15分钟。并且，将取得的白细胞再悬浮于2.4mL的缓冲液，来在-70℃温度下保存，蛋白质浓度使用布拉德福德(Bradford)分析法进行测定。体外结合度测定如下：在室温条件下，使白细胞(100μL的再悬浮膜)与1mL的反应混合物反应30分钟，上述反应混合物包含100μL的放射性配体([3H]PK11195(S.A：83.4Ci/mmol)，in1x外周型苯二氮卓受体)和用于抑制试验的外周型苯二氮卓受体28或FM-外周型苯二氮卓受体28(0.124-10000nM)及50μL的0.07nM的放射性配体([3H]PK11195)。使用Cellhavester来清洗2次之后，利用β计数器测定结合放射性量。在分析条件下，特定结合分馏的比率小于总3H放射性的20％。体外结合度结果测定如下：为了计算氟-19被取代的基准物质和外周型苯二氮卓受体28的IC50值，使用PRISM软件来实施非线性回归分析。
此时，基准物质示出8.28±1.79nM(IC50)，外周型苯二氮卓受体28为8.07±1.40nM，示出类似的结合亲和度。
实施例5.导入有[11C]外周型苯二氮卓受体28和氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的脂肪亲和度的测定
脂肪亲和度测定如下：在正辛醇(5mL)和磷酸钠缓冲液(5.0mL，0.15M，pH7.4)中添加5％的乙醇/食盐水的导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂及[11C]外周型苯二氮卓受体28(约0.74MBq)来混合之后测定4次。在各步骤(100μL)的样品中，测定放射性，以磷酸钠缓冲液和正辛醇的每分钟计算比率计算了脂肪亲和度。导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的脂肪亲和度为2.85±0.02，与[11C]外周型苯二氮卓受体28(3.01±0.01)类似。
实施例6.在人血清(Humanserum)中的体外稳定性的测定
导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的稳定性测定如下：混合0.5mL的人血清和0.5mL的5％的包含导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的EtOH/盐水(saline)之后，在37℃温度下，在0分钟、10分钟、30分钟、60分钟、120分钟及240分钟利用薄层层析分析了稳定性。测定结果如下：导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂最长240分钟为止98.8％以上稳定，这呈现导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂对进行体内生物学研究的充分的稳定性。
实施例7.在诱导脂多糖(LPS)的脑神经炎症大鼠模型中的正电子发射断层扫描影像
制备诱导脂多糖的脑神经炎症模型
制备脑神经炎症模型大鼠使用体重为200～250g的雄性斯普拉格-杜勒(Sprague-Dawley)大鼠。麻醉大鼠并使其头盖骨露出之后，利用骨钻穿出小孔。其次，利用汉密尔顿注射器以0.5mL/min的流量(AP，0.8mm；L,-2.7mmandP,-5.0mmfromthebregma)向大鼠的身体注入50μg的脂多糖(LPS，Lipopolysaccharide)。为了防止在汉密尔顿注射器中的脂多糖的逆流，维持10分钟之后，利用蜡填充头盖骨的小孔，并缝合了剖切的头皮。
正电子发射断层扫描图像协议
向5只大鼠(227.98±3.8g)注射脂多糖之后，第4天取得了正电子发射断层扫描影像。在相同个体神经炎症模型中向尾部静脉注入导入有[11C]外周型苯二氮卓受体28及氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂之后，将正电子发射断层扫描影像拍摄了120分钟。首先，在神经炎症模型中，拍摄[11C]外周型苯二氮卓受体28影像，并在剩余放射性消失的六个半衰期(约3小时)之后，取得了导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂影像。
并且，为了在导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的脑神经炎症模型中测定选择性/特异性结合度，将与转位蛋白特异性结合的PK11195(10mg/kg)或基准物质(5mg/kg)与导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂一同注入，来取得了抑制(inhibition)影像，并一同注入与中枢苯二氮卓受体相结合的氟马西尼(5mg/kg)和导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂来测定了选择性/特异性结合度。
在脑神经炎症模型大鼠中拍摄的导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂和[11C]外周型苯二氮卓受体28正电子发射断层扫描影像中，确认如下：注射脂多糖的偏侧纹状体(inflammatoryregion)与相反侧纹状体(contralateralregion)相比，两种化合物均选择性地堆积。并且，约2小时之间呈现3.0倍以上的高的摄取，当与(p＝0.009)，[11C]外周型苯二氮卓受体28影像进行比较时，导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂呈现更快的摄取(4.5分钟：20分钟)，呈现初期高的炎症性(inflammatory)与非对称区域(contralateralregion)之比(3.4倍在30分钟：3.4倍在90分钟)。若分别注入导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂和[11C]外周型苯二氮卓受体28之后，比较时间活性曲线(TAC，Time-activitycurve)，则作为两侧纹状体无显著差异，但是导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂与[11C]外周型苯二氮卓受体28相比，呈现注射之后初期达到最高点，并逐渐降低的形状。这是如下资料：当作为放射性医药品适用于临床时，注射之后短时间内可判别正常脑部和脑神经炎症部位。
另一方面，确认如下：在选择性/特异性影像研究中，在PK11195(10mg/kg)的情况下，与导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的摄取率相比，偏侧纹状体的摄取有效降低约66％。并且，基准物质呈现71％的摄取率减少。这是反映如下：导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂与作为脑神经炎症因子的转位蛋白特异性结合，并且，与中枢苯二氮卓受体相结合的氟马西尼一同注入的影像对偏侧纹状体的摄取不产生影响，由此可知导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂选择性地与末梢神经苯二氮卓受体(＝转位蛋白)相结合。
实施例8.在脑神经炎症大鼠模型脑部中的导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的代谢的测定
通过尾部静脉(tailvein)向神经炎症模型大鼠的静脉注入了导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂(约37MBq，5％的乙醇/盐水)。30分钟、60分钟之后屠杀大鼠，并采集脑部的样品之后，通过高效液相色谱法测定了新陈代谢。最终，大鼠脑部的导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的量注射30分钟后呈现97.3％，注射60分钟之后呈现96.8％。其他放射性代谢物质直到60分钟时间点为止，除了氟-18的约2～3％，在高效液相色谱法中未得到观察。相反，根据现有的公知的研究，公知如下：在[11C]外周型苯二氮卓受体28的情况下，放射性新陈代谢物质存在约10-15％，从而产生假影像。这可称为呈现如下：导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂与[11C]外周型苯二氮卓受体28相比，可实现准确的脑神经炎症靶选择性/特异性影像化。
因此，基于上述结果，当比较导入有[11C]外周型苯二氮卓受体28和氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的脑神经炎症诊断实用性时，导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂具有如下效果：由于氟-18的长半衰期，不仅可通过一次生产诊疗约15名的患者，而且在未设置有回旋加速器的医院中也可进行诊疗(109.74minversus20.38min)。并且，注入放射性示踪剂之后，与[11C]外周型苯二氮卓受体28相比更短时间内的相对于对侧(contralateral)区域的炎症性(inflammatory)区域的比呈现得高，从而具有诊断患者的时间短的优点。
另一方面，在本发明中使用的利用一个步骤氟-18标记法的氟甲基的导入技术具有如下优点：维持现有的碳-11标记放射性医药品具有的生物学有用性，且可用氟-18标记放射性医药品代替。
如上所述，本发明虽然通过限定的实施例和附图进行了说明，但本发明并不局限于上述的实施例，只要是本发明所属技术领域的普通技术人员，就能从这种记载中进行多种修改及变形。
因此，本发明的范围不应局限于上述的实施例而定，而是应根据后述的发明要求保护范围及与该发明要求保护范围等同的内容而定。
本发明涉及导入有[18F]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂、其的合成及利用其的生物学结果评价方法，在本发明中，通过两个步骤在外周型苯二氮卓受体28-OH中导入在辅基二碘甲烷标记氟-18的[18F]氟碘甲烷，或使用三唑三氟甲磺酸酯前体通过一个步骤以高收率的方式取代氟-18，来制备了导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂。与现有的[11C]外周型苯二氮卓受体28和体外结合亲和度、脂肪亲和度及脑神经炎症模型中的药代动力学进行比较，最终确认如下：导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂具有与[11C]外周型苯二氮卓受体28类似的结合亲和度和脂肪亲和度。并且，确认如下：在脑神经炎症模型中的正电子发射断层扫描影像比较评价中，导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂在更快的时间内在炎症性区域中选择性/特异性摄取优秀，并在脑神经炎症部位中具有高的稳定性。
根据本发明，期待如下脑神经炎症靶正电子发射断层扫描用放射性示踪剂：在导入有新型脑神经炎症靶正电子发射断层扫描用氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的合成及脑神经炎症疾病诊断中，针对与[11C]外周型苯二氮卓受体28相比具有相对长的半衰期的氟-18可通过最小限度的结构变化优秀地进行标记，并验证优秀的选择性、特异性影像及药代动力学优点来可有用地利用。

Claims (5)

1.一种导入有[18F]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂的合成，其特征在于，使用在正甲基-外周型苯二氮卓受体28中导入三唑三氟甲磺酸酯的化合物作为前体，并通过一个步骤在氟甲基中标记氟-18。
2.根据权利要求1所述的导入有[18F]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂的合成，其特征在于，导入有上述氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的基准物质使用正甲基-外周型苯二氮卓受体28作为开始物质来导入氟碘甲烷，或在三唑三氟甲磺酸酯前体中利用氟-19对四丁基氟化铵进行取代反应，从而通过导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂的高效液相色谱法一同注入进行确认，并实施用于转位蛋白结合力评价的作为基准物质的N-(2-氟甲氧基苯基)-N-(4-苯氧基吡啶-3-基)乙酰胺的合成。
3.根据权利要求1所述的导入有[18F]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂的合成，其特征在于，作为用于合成上述氟-18标记前体的中间物质，利用1-(氯甲基)-4-苯基-1H-1,2,3-三唑和三氟甲磺酸甲酯使用1-(氯甲基)-3-甲基-4-苯基-1H-1,2,3-三唑-3-鎓三氟甲磺酸酯。
4.一种利用导入有[18F]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂的生物学评价方法，其特征在于，
使用在正甲基-外周型苯二氮卓受体28中导入三唑三氟甲磺酸酯的化合物作为前体，并通过一个步骤取代氟-18来合成导入有氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂，
导入有上述氟甲基的氟-18标记放射性示踪剂利用作为标准物质的8～12mg/kg的PK11195、3～7mg/kg的氟甲基-外周型苯二氮卓受体28来评价特异性，并利用3～7mg/kg的与中枢苯二氮卓受体相结合的氟马西尼来评价选择性。
5.一种导入有[18F]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂，其特征在于，使用在正甲基-外周型苯二氮卓受体28中导入三唑三氟甲磺酸酯的化合物作为前体，并通过一个步骤取代氟-18来进行合成。
CN201380079552.XA 2013-09-13 2013-10-21 导入有[18f]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂、其的合成及利用其的生物学结果评价方法 Pending CN105530961A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2013-0110282 2013-09-13
KR1020130110282A KR101602912B1 (ko) 2013-09-13 2013-09-13 [18ｆ]플루오르메틸기가 도입된 뇌신경염증 표적 양성자방출단층촬영 방사성추적자, 이의 합성 및 그를 이용한 생물학적 결과 평가 방법
PCT/KR2013/009387 WO2015037774A1 (ko) 2013-09-13 2013-10-21 [18ｆ]플루오르메틸기가 도입된 뇌신경염증 표적 양성자방출단층촬영 방사성추적자, 이의 합성 및 그를 이용한 생물학적 결과 평가 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105530961A true CN105530961A (zh) 2016-04-27

Family

ID=52665862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380079552.XA Pending CN105530961A (zh) 2013-09-13 2013-10-21 导入有[18f]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂、其的合成及利用其的生物学结果评价方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20160263258A1 (zh)
JP (1) JP2016531155A (zh)
KR (1) KR101602912B1 (zh)
CN (1) CN105530961A (zh)
WO (1) WO2015037774A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112185518A (zh) * 2020-09-25 2021-01-05 上海交通大学医学院附属仁济医院 一种tspo转位蛋白pet探针在神经炎症中的显影方法
CN112752740A (zh) * 2018-09-21 2021-05-04 Bik治疗公司 利用选择性叠氮化合物取代反应和前体清除化的标记有氟-18的氟甲基取代放射性医药品的制备方法
CN114075167A (zh) * 2020-08-13 2022-02-22 暨南大学附属第一医院（广州华侨医院） 靶向转位蛋白tspo的新型正电子药物[18f]tpo1开发
CN114085221A (zh) * 2021-11-29 2022-02-25 暨南大学 含氮杂环化合物、标记的含氮杂环化合物及其制备方法和应用

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11534119B2 (en) * 2019-10-31 2022-12-27 Canon Medical Systems Corporation Analysis apparatus and analysis program

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120003154A1 (en) * 2009-03-19 2012-01-05 Harry John Wadsworth Aryloxyanilide derivatives
WO2012168697A1 (en) * 2011-06-06 2012-12-13 Imperial Innovations Limited Methods to predict binding affinity of tspo imaging agents to tspo
KR20130087816A (ko) * 2012-01-30 2013-08-07 재단법인 아산사회복지재단 방사성 동위원소 플루오린-18이 표지된 유기플루오로화합물의 제조방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004231647A (ja) * 2003-01-10 2004-08-19 Natl Inst Of Radiological Sciences フェニルオキシアニリン誘導体
EP1997515A1 (en) * 2007-05-30 2008-12-03 Bayer Schering Pharma Aktiengesellschaft Use of radiolabelled phenyloxyaniline derivatives for imaging diseases associated with peripheral benzodiazepin receptor's activation
GB0818738D0 (en) 2008-10-13 2008-11-19 Ge Healthcare Ltd Imaging neuroflammation
CN103608337B (zh) * 2011-05-13 2016-07-06 Futurechem株式会社 Pet放射性医疗用品的18f-标记前体及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120003154A1 (en) * 2009-03-19 2012-01-05 Harry John Wadsworth Aryloxyanilide derivatives
WO2012168697A1 (en) * 2011-06-06 2012-12-13 Imperial Innovations Limited Methods to predict binding affinity of tspo imaging agents to tspo
KR20130087816A (ko) * 2012-01-30 2013-08-07 재단법인 아산사회복지재단 방사성 동위원소 플루오린-18이 표지된 유기플루오로화합물의 제조방법

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIRK ROEDA ET AL.: "Synthesis of fluorine-18-labelled TSPO ligands for imaging neuroinflammation with Positron Emission Tomography", 《JOURNAL OF FLUORINE CHEMISTRY》 *
MICHELLE L. JAMES ET AL.: "Synthesis and in vivo evaluation of a novel peripheral benzodiazepine receptor PET radioligand", 《BIOORGANIC & MEDICINAL CHEMISTRY》 *
MOON BYUNG SEOK ET AL.: "Synthesis of a novel neuroinflammation PET imaging agent ([18F]FM-PBR28) and its biological evaluations in rat models", 《JOURNAL OF LABELLED COMPOUNDS AND RADIOPHARMACEUTICALS》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112752740A (zh) * 2018-09-21 2021-05-04 Bik治疗公司 利用选择性叠氮化合物取代反应和前体清除化的标记有氟-18的氟甲基取代放射性医药品的制备方法
CN114075167A (zh) * 2020-08-13 2022-02-22 暨南大学附属第一医院（广州华侨医院） 靶向转位蛋白tspo的新型正电子药物[18f]tpo1开发
CN114075167B (zh) * 2020-08-13 2022-11-22 暨南大学附属第一医院（广州华侨医院） 靶向转位蛋白tspo的新型正电子药物[18f]tpo1开发
CN112185518A (zh) * 2020-09-25 2021-01-05 上海交通大学医学院附属仁济医院 一种tspo转位蛋白pet探针在神经炎症中的显影方法
CN114085221A (zh) * 2021-11-29 2022-02-25 暨南大学 含氮杂环化合物、标记的含氮杂环化合物及其制备方法和应用
CN114085221B (zh) * 2021-11-29 2022-12-09 暨南大学 含氮杂环化合物、标记的含氮杂环化合物及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016531155A (ja) 2016-10-06
KR20150030934A (ko) 2015-03-23
KR101602912B1 (ko) 2016-03-11
US20160263258A1 (en) 2016-09-15
WO2015037774A1 (ko) 2015-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102271716B (zh) 由甲苯磺酸酯前体合成18f-放射性标记的苯乙烯基吡啶及其稳定的药物组合物
James et al. DPA-714, a new translocator protein–specific ligand: Synthesis, radiofluorination, and pharmacologic characterization
US20090004106A1 (en) Radioligands for the 5 -Ht1b Receptor
CN105530961A (zh) 导入有[18f]氟甲基的脑神经炎症靶正电子发射断层扫描放射性示踪剂、其的合成及利用其的生物学结果评价方法
Hu et al. A practical, automated synthesis of meta-[18F] fluorobenzylguanidine for clinical use
EA017713B1 (ru) [f-18]-меченая l-глутаминовая кислота, [f-18]-меченый l-глутамин, их производные и их применение, а также способ их получения
Rahman et al. Synthesis of ([11C] carbonyl) raclopride and a comparison with ([11C] methyl) raclopride in a monkey PET study
Stehouwer et al. Synthesis, fluorine-18 radiolabeling, and biological evaluation of N-((E)-4-fluorobut-2-en-1-yl)-2β-carbomethoxy-3β-(4′-halophenyl) nortropanes: candidate radioligands for in vivo imaging of the brain dopamine transporter with positron emission tomography
Chau et al. Exploration of the impact of stereochemistry on the identification of the novel translocator protein PET imaging agent [18F] GE-180
WO2014052454A1 (en) Imaging agents
Chou et al. Clozapine binds preferentially to cortical D 1-like dopamine receptors in the primate brain: a PET study
Zhao et al. An efficient automated radiosynthesis and bioactivity confirmation of VMAT2 tracer [18 F] FP-(+)-DTBZ
Zheng et al. Synthesis and biodistribution of new radiolabeled high-affinity choline transporter inhibitors [11C] hemicholinium-3 and [18F] hemicholinium-3
Mori et al. Development of 2-(2-(3-(4-([18F] Fluoromethoxy-d 2) phenyl)-7-methyl-4-oxo-3, 4-dihydroquinazolin-2-yl) ethyl)-4-isopropoxyisoindoline-1, 3-dione for Positron-Emission-Tomography Imaging of Phosphodiesterase 10A in the Brain
Zhu et al. The new PET imaging agent [11C] AFE is a selective serotonin transporter ligand with fast brain uptake kinetics
Thomae et al. Synthesis and preclinical evaluation of an 18F labeled PDE7 inhibitor for PET neuroimaging
Skaddan et al. [18F] BTK-1: A Novel Positron Emission Tomography Tracer for Imaging Bruton’s Tyrosine Kinase
Pichika et al. Nicotinic α4β2 receptor imaging agents. Part IV. Synthesis and biological evaluation of 3-(2-(S)-3, 4-dehydropyrrolinyl methoxy)-5-(3′-18F-fluoropropyl) pyridine (18F-Nifrolene) using PET
Amin et al. Purification and biological evaluation of radioiodinated clozapine as possible brain imaging agent
Ott Selective neuropeptide and opioid receptor radioligands for imaging studies in vivo by positron emission tomography (PET)
Amin et al. Radioiodination of zaleplon and its in-vivo biologic behavior in mice: an imaging probe for brain
LI et al. The application of positron emission tomography in the research and development of central nervous system drugs
Kvaternik et al. Radiosynthesis of [124 I] iodometomidate and biological evaluation using small-animal pet
Abreu Diaz et al. [18F] Fluoropyridine‐losartan: A new approach toward human Positron Emission Tomography imaging of Angiotensin II Type 1 receptors
Van Camp et al. Quantification of Brain Function and Neurotransmission System In Vivo by Positron Emission Tomography: A Review of Technical Aspects and Practical Considerations in Preclinical Research

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160427