CN107827870B - 一种正电子药物[18f]fpmmp及其制备方法与中间体 - Google Patents

一种正电子药物[18f]fpmmp及其制备方法与中间体 Download PDF

Info

Publication number
CN107827870B
CN107827870B CN201711012837.8A CN201711012837A CN107827870B CN 107827870 B CN107827870 B CN 107827870B CN 201711012837 A CN201711012837 A CN 201711012837A CN 107827870 B CN107827870 B CN 107827870B
Authority
CN
China
Prior art keywords
compound
formula
group
fpmmp
solution
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.)
Active
Application number
CN201711012837.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107827870A (zh
Inventor
赵新阳
秦伟
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.)
Jiangsu Renming Biotechnology Co., Ltd.
Original Assignee
Jiangsu Renming Biotechnology 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 Jiangsu Renming Biotechnology Co Ltd filed Critical Jiangsu Renming Biotechnology Co Ltd
Priority to CN201711012837.8A priority Critical patent/CN107827870B/zh
Publication of CN107827870A publication Critical patent/CN107827870A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107827870B publication Critical patent/CN107827870B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • C07D401/06—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 linked by a carbon chain containing only aliphatic carbon atoms
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/14—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing three or more hetero rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D409/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D409/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms containing three or more hetero rings
    • 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

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种正电子药物[18F]FPMMP及其制备方法与中间体，本发明所述正电子药物[18F]FPMMP结构如下：所述正电子药物[18F]FPMMP在非人灵长类动物脑部注射后10分钟内即可达到峰值，便于临床使用；其BPND在扣带皮层可达2.14。

Description

一种正电子药物[18F]FPMMP及其制备方法与中间体
技术领域
本发明属于18F正电子示踪剂合成领域，具体涉及一种正电子药物 [18F]FPMMP及其制备方法与中间体。
背景技术
神经末梢突触囊泡释放神经递质是一个精细复杂的过程，涉及多种蛋白质之间的相互作用，其中位于突触囊泡膜上的囊泡蛋白2(synaptic vesicle protein 2, SV2)在中枢神经系统功能维持中起到关键作用。该家族蛋白中的主要亚型SV2A含有12个疏水跨膜区(TMR)和1个含3个N-糖基化位点的突触泡内大环，后者分别对应于氨基酸498(N1)、氨基酸548(N2)和氨基酸573(N3)。
颞叶癫痫(TLE)病人手术切除标本显示，前颞叶新皮质的SV2A表达较正常组织降低了30％～50％，海马切除标本中同样观察到SV2A表达的降低，以神经毯中SV2A的丢失最为严重。目前已经证实，SV2A是新型抗癫痫药物左乙拉西坦(levetiracetam,LEV)的作用靶点，可能导致递质释放异常进而促进癫痫发生。因此，SV2A与癫痫疾病的病理生理过程密切相关。
癫痫是大脑神经元突发性异常放电导致的神经系统疾病。中国现有癫痫患者约900万，人均经济负担超过7万元/年。癫痫患者中约70％为颞叶癫痫(TLE)，多属药物难治性癫痫，目前主要采用手术方法选择颞叶前部切除治疗。因此术前精准定位癫痫致痫灶至关重要。国内临床主要采用MRI和[18F]FDG-PET融合图像进行定位。然而，由于[18F]FDG的摄取是非特异性的，中枢神经组织细胞的高代谢会导致低信噪比成像，为术前诊断、手术定位、术后评价等临床工作带来了诸多困扰。
综上所述，由于功能异常的SV2A可作为临床早期诊断癫痫的重要生物靶标，研发与SV2A有高亲和力的PET正电子示踪剂，可利用PET显像实现早期诊断癫痫分级、术前准确定位癫痫致痫灶、治疗后的效果评估等，为临床核医学医生和外科手术医生提供更为准确的疾病信息。
目前，已经报道的SV2A靶向型示踪剂主要是比利时UCB公司的系列标记化合物，包括(S)-[11C]UCB-A(Nuclear Medicine and Biology,2016,43,325-332)， (S)-[18F]UCB-H(Journal of Nuclear Medicine,2014,55,1336-1341)和，Journal of NuclearMedicine,2017May 1,vol.58,no.supplement 1,547)。
虽然针对以上三种示踪剂，科学家都进行了大量的PET研究，来证明其在体内定量表征SV2A靶点浓度中的作用，然而由于本身的限制都没有得到广泛的临床应用：UCB-A和UCB-H虽然合成较便捷，但体内靶向能力一般，体内结合能力(BPND)均不到1，不利推广使用；UCB-J的体内靶向性能最好，在皮层部分的BPND值超过3，海马区也有1.6，是一个很有潜力的示踪剂，但是其标记方法需要用到金属介导的偶联反应，如此操作在很多医院的PET中心很难实现，更重要的是该示踪剂脑内的峰值出现时间往往超过40分钟，动力学速度太慢，无法满足临床需求。
发明内容
本发明提供一种正电子药物[18F]FPMMP，其特征在于所述正电子药物 [18F]FPMMP具有如下结构：
本发明的另一实施方案提供[18F]FPMMP在制备SV2A靶向PET正电子示踪剂中的应用。
本发明提供一种[18F]FPMMP的合成方法，其特征在于包括如下步骤：
式B化合物与合适的18F源反应生成[18F]FPMMP，其中基团A选自R1、R2、R3、R4、R5、R6各自独立地选自任选被卤素取代的烷基或芳基，或者R1与R2、R3与R4、R5与R6一起形成5-12 元环；基团A中的表示与式B化合物中I的键接位点。
本发明的另一实施方案提供上述[18F]FPMMP的合成方法，其特征在于基团 A选自如下基团：
。
本发明的另一实施方案提供上述[18F]FPMMP的合成方法，其特征在于还包括由化合物15与辅基A反应制备式B化合物的步骤：
其中辅基A选自R1、R2、R3、R4、 R5、R6各自独立地选自任选被卤素取代的烷基或芳基，或者R1与R2、R3与R4、 R5与R6一起形成5-12元环。
本发明的另一实施方案提供上述[18F]FPMMP的合成方法，其特征在于所述辅基A选自如下化合物：
。
本发明的另一实施方案提供上述[18F]FPMMP的合成方法，其特征在于还包括由化合物9经系列步骤制备化合物15的步骤，具体路线如下：
。
本发明的另一实施方案提供一种用于合成[18F]FPMMP的中间体，其特征在于所述中间体具有式B所示结构：
其中基团A选自R1、R2、R3、R4、 R5、R6各自独立地选自任选被卤素取代的烷基或芳基，或者R1与R2、R3与R4、 R5与R6一起形成5-12元环；基团A中的表示与式B化合物中I的键接位点。
上述式B结构的中间体进一步选自如下化合物：
本发明的另一实施方案提供式B中间体的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
其中辅基A选自R1、R2、R3、R4、 R5、R6各自独立地选自任选被卤素取代的烷基或芳基，或者R1与R2、R3与R4、 R5与R6一起形成5-12元环；
(1)将化合物15溶解在由三氟乙酸/氯仿体积比3:1组成的混合溶液中，向其中加入单过硫酸氢钾复合盐，室温下搅拌50分钟后，除去溶剂得到初产品，将初产品置于真空泵上抽干30分钟，随后加入适量乙醇，得到三价碘乙醇反应体系；
(2)将辅基A溶于质量分数为10％的碳酸钠水溶液后，加入步骤(1)得到的三价碘乙醇反应体系，室温下搅拌至体系呈透明状，随后向其中补加质量分数为10％的碳酸钠水溶液调pH至9.0，室温下搅拌反应1小时后，加水稀释，随后用二氯甲烷萃取，合并有机相后，经水洗、饱和食盐水洗，收集有机相后，用无水硫酸镁干燥，过滤，蒸干有机溶剂，得到式B中间体；
其中，化合物15、单过硫酸氢钾复合盐、辅基A的摩尔比为1:1.5:1。
本发明的另一实施方案提供上述式B中间体的制备方法，其特征在于式B 中间体选自B-1-B-12。
本发明的另一实施方案提供上述式B中间体在制备[18F]FPMMP中的应用。
中国发明专利申请号：201710605540.6的内容全部引入本发明中。
本发明所述的[18F]FPMMP的合成方法适用于手动合成和自动合成。
本发明所述的合适的18F源选自18F-氟化物或18F-标记的合成子，优选 [18F]KF/K222或[18F]Et4NF，18F-氟化物通过18O(p,n)18F核反应的水溶液获得。为了增加反应性且避免由水的存在产生的羟基化副产物，在该反应之前通常从18F- 氟化物中除去水，且氟化反应使用无水反应溶剂进行(Aigbirhio等，1995，J Fluor Chem；70:279-87)。自18F-氟化物除去水称为制备“纯(naked)”18F-氟化物。改善上述用于放射性氟化反应的18F-氟化物的反应性的另一步骤是在除去水之前加入阳离子反荷离子，合适地所述反荷离子在无水反应溶剂内应当具有足够溶解性以保持18F的溶解性。因此，通常使用的反荷离子包括诸如铷或铯的大但软的金属离子、与诸如KryptofixTM的穴状配体络合的钾、或四烷基铵盐，其中优选与诸如KryptofixTM的穴状配体络合的钾或四烷基铵盐。
本发明所述的[18F]KF/K222可按照现有技术(例如CN1408705A或“6-[18F]氟 -L-多巴的合成”，唐刚华，等，核化学与放射化学，第23卷第4期，第211-216页， 2001年11月)中记载的方法进行制备，[18F]Et4NF可按照现有技术(“Spirocyclic hypervalent iodine(III)-mediated radiofluorination of non-activated and hindered aromatics”，Benjamin H.Rotstein，等，NATURE COMMUNICATIONS|5:4365| DOI:10.1038/ncomms5365或“Mechanistic studies and radiofluorination of structurally diversepharmaceuticals with spirocyclic iodonium(III)ylides”，Benjamin H.Rotstein，等，Chem.Sci.,2016,7,4407)中记载的方法进行制备。
本发明所述烷基为直链或支链烷基，优选C1-C8直链或支链烷基，进一步优选甲基、乙基、丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基、正庚基、正辛基、3-甲基-戊基、2-甲基-戊基、2-甲基-己基、3-甲基-己基、3-乙基- 己基；所述芳基为芳烃基，优选单环、双环、稠环芳基，进一步优选含有6-10个碳原子的单环或双环芳基，进一步优选苯基、萘基；本发明所述5-12元环，包括单环、双环、三环，其中双环、三环包括联环、桥环、稠环、螺环等；本发明所述卤素优选氟、氯、溴、碘。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明开发出一种新的用于合成[18F]FPMMP的方法，并制备出系列新的式B 结构的中间体，该中间体与18F源的反应活性高，可通过手动、自动化合成方法合成[18F]FPMMP，得到产物[18F]FPMMP的非衰减校正产率均在25±3％(n＝3) 以上，且比活度高。
附图说明
图1分离化合物12的HPLC图
图2分离化合物13的HPLC图
图3分离化合物14的HPLC图
图4手性拆分化合物14得化合物15和16的HPLC图
图5本发明制备的产物[18F]FPMMP及其与化合物8混合的HPLC图
图6自动化合成实验操作流程图
图7标准品FPMMP(即化合物8)的紫外吸收标准曲线(用以计算比活度)
具体实施方式
为了便于对本发明的进一步理解，下面提供的实施例对其做了更详细的说明。但是这些实施例仅供更好的理解发明而并非用来限定本发明的范围或实施原则，本发明的实施方式不限于以下内容。
实施例1侧链吡啶环系组分的合成
将1(10g,66mmol)溶解在无水甲醇(132mL)中，0℃下加入逐量加入硼氢化钠(3.75g,99mmol)，氮气保护下缓慢升温至60℃搅拌过夜。次日将反应体系降至0℃，向混合体系中逐滴加入冰水，小心淬灭反应至体系不再冒泡，之后将反应体系反倒入冰水中(200mL)，用乙酸乙酯萃取3次(100mL x 3)。合并有机相，用饱和食盐水反洗5次(50mL x5)，无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩。得到粗产品用柱层析进行分离纯化(乙酸乙酯：正己烷＝1:1)，得到产品2 为淡黄色固体，产量6.89g，产率85％。
1H NMR(400MHz,CDCl3):8.48(br s,1H),7.56(d,1H,J＝5.2Hz),7.49(s, 1H),7.37(s,1H),4.57(s,2H),2.21(s,3H).
氮气保护下，将2(6.2g,50mmol)加入到二氯亚砜(20mL)中，室温下搅拌过夜，旋蒸除去过量二氯亚砜，再用正己烷(30mL)进行洗涤，抽滤，收集淡黄色固体3，产量6.3g,产率90％。
1H NMR(400MHz,CDCl3):8.69(br s,1H),7.93(s,1H),4.71(s,2H),2.60(s, 3H).
实施例2标准品化合物合成
预先配置碳酸钾溶液：将16.8g碳酸钾溶于20mL水中。
在氮气保护下，于室温将间氟苯硼酸4(71.8mmol,10g)溶于甲苯(200mL) 溶液中，加入[RhCl(COD)]2催化剂(0.9mmol,0.45g)，搅拌30分钟后，依次加入底物5(30.0mmol，5.5g)和上述碳酸钾溶液，缓慢升至60℃反应12小时。降至室温后，加100mL水进行稀释，乙酸乙酯萃取三次(50mL x 3)，合并有机相，用饱和食盐水反洗1次(50mL)，无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩。得到粗产品用柱层析进行分离纯化(乙酸乙酯：正己烷＝1:10)，得到产品6为黄色固体，产量5.27g，产率63％。
1H NMR(400MHz,CDCl3):7.35-7.30(m,1H),7.03-6.93(m,3H),4.16(dd,1H, J＝8.8,6.8Hz),3.68(dd,1H,J＝8.8,6.8Hz),3.54(t,1H,J＝7.2Hz),2.89(q,1H,J ＝6.8Hz),2.68(q,1H,J＝8Hz),1.54(s,9H)；HRMS(EI)m/z calculated for C15H19FNO3[M+H]+:280.1349,found 280.1353.
将化合物6(17.9mmol,5g)溶解于干燥的二氯甲烷(20mL)溶液中，室温下缓慢加入三氟乙酸(3.0mL)，剧烈搅拌1h后向反应体系中缓慢加入饱和碳酸氢钠水溶液，直至泡沫消失。混合体系用二氯甲烷萃取三次(10mL x 3)，合并有机相后，用饱和食盐水反洗一次(20mL)，无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩。得到粗产品用柱层析进行分离纯化(乙酸乙酯：正己烷＝1:7)，得到产品7 为白色固体，产量3g，无需纯化，直接做下一步反应。
1H NMR(300MHz,CDCl3):7.35-7.22(m,2H),7.00-6.90(m,3H),3.76(t,1H, J＝9.0Hz),3.64(t,1H,J＝8.1Hz),3.37(t,1H,J＝9.0Hz),2.76-2.67(m,1H), 2.48-2.39(m,1H).
将化合物7(约16.7mmol,3g)溶解于干燥的四氢呋喃(80mL)溶液中， 0℃下分批次缓慢加入NaH(使用前用无水正己烷反复洗涤5次并抽干，25mmol, 600mg)，0℃搅拌30分钟，之后加入反应物3(20mmol,3.56g)，KI(2mmol， 332mg)。升温至50℃反应12h后降至0℃，向反应体系中缓慢滴入冰水至无气泡产生，之后将反应体系倒入饱和食盐水中(100mL)。分离有机相，水相用乙酸乙酯萃取三次(20mL x 3)，合并有机相后，用饱和食盐水反洗一次(100mL)，无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩。得到粗产品用柱层析进行分离纯化(乙酸乙酯：正己烷＝1:2)，得到标准品8为白色固体，产量2.1g。
HRMS(EI)m/z calculated for C17H18FN2O[M+H]+:285.1403,found 285.1411.
注：由于标准品8主要用于HPLC中与放射标记产物进行出峰对比鉴定使用，故未进行手性HPLC拆分。
实施例3对应碘代化合物合成
操作方法同化合物6制备方法，硅胶柱层析分离产品10为淡黄色液体，产率为81％。
1H NMR(400MHz,CDCl3):7.41(d,1H,J＝6.4Hz),7.39(s,1H),7.24(dd,1H, J＝11.6,5.6Hz),7.17(d,1H,J＝6.0Hz),4.15(dd,1H,J＝8.8,6.8Hz),3.67(dd,1H, J＝8.8,6.8Hz),3.51(t,1H,J＝7.2Hz),2.89(q,1H,J＝6.8Hz),2.68(q,1H,J＝8 Hz),1.54(s,9H)；HRMS(EI)m/z calculated for C15H19BrNO3[M+H]+:341.0548, found 341.0543.
操作方法同化合物7制备方法，硅胶柱层析分离产品11为无水液体，产率为90％。
1H NMR(400MHz,CDCl3):7.41-7.39(m,2H),7.24-7.17(m,2H),6.49(br s, 1H),3.79(t,1H,J＝7.2Hz),3.67(t,1H,J＝6.4Hz),3.41(q,1H,J＝6.0Hz),2.74 (q,1H,J＝7.2Hz),2.48(q,1H,J＝7.2Hz)；HRMS(EI)m/z calculated for C10H11BrNO[M+H]+:240.0024,found 240.0035.
操作方法同化合物8制备方法。需要注意，化合物12在硅胶柱层析过程中会很快分解，不稳定，故萃取浓缩后的粗产品溶于乙腈中，配置成为50mg/mL 溶液，采用HPLC对化合物12进行分离：
安捷伦高效液相色谱仪；半制备HPLC色谱柱为Rx-C18 Semi-Prep HPLC Column9.4x 250,每次进样量不多于25mg粗品，不多于0.5mL溶液；流速设置为4mL/min；洗脱溶液为乙腈：水＝40：60(v/v)；产物出峰时间为8.61分钟(图1)。
反复进行HPLC分离，在出峰时间处收集产物溶液，将混合溶液旋干，得到产品12为无色液体，总质量为330mg，HRMS(EI)m/z calculated for C17H18BrN2O [M+H]+:345.0603,found 345.0611.
将化合物12(0.43mmol,150mg)，双三丁基锡(0.86mmol,500mg)，四三苯基膦钯(0.043mmol,50mg)混合，封口后抽真空，灌入氩气，重复3次。向体系中加入无水甲苯(2mL)，体系封口后加热至100℃搅拌12h，将反应体系降温至室温后，过滤硅藻土去除固体颗粒，剩余溶液旋干后溶于2.0mL乙腈中，用高效液相色谱进行分离：
半制备HPLC色谱柱为Rx-C18Semi-Prep HPLC Column 9.4x 250,进样量为每次不多于0.5mL溶液；流速设置为4mL/min；洗脱溶液为乙腈：水＝60：40 (v/v)；产物出峰时间为15.5分钟(图2)。
反复进行HPLC分离，在出峰时间处收集产物溶液，将混合溶液旋干，得到产品13为淡黄色液体，总质量为150mg，产率为63％，HRMS(EI)m/z calculated for C29H45N2OSn[M+H]+:557.2554,found 557.2561.
将化合物13(0.27mmol,150mg)溶解于无水乙醚(1mL)中，体系降温至0℃，一次性加入碘单质(0.31mmol,80mg)，0℃搅拌半小时后，升至室温再反应半小时。反应体系用饱和硫代硫酸钠溶液淬灭(3mL)，加入饱和食盐水 (3mL)，然后用乙酸乙酯萃取3次(5mL x 3)，合并有机相，用无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩。粗产物溶于乙腈中(2mL)，用高效液相色谱进行分离：
半制备HPLC色谱柱为Rx-C18Semi-Prep HPLC Column 9.4x 250,进样量为每次不多于0.5mL溶液；流速设置为4mL/min；洗脱溶液为乙腈：水＝50：50 (v/v)；产物出峰时间为11.9分钟(图3)。
反复进行HPLC分离，在出峰时间处收集产物溶液，将混合溶液旋干，得到产品14为淡黄色液体，总质量为98mg，产率为92％，HRMS(EI)m/z calculated for C17H18IN2O[M+H]+:393.0464,found 393.0472.
手性拆分：采用手性HPLC色谱柱，型号为I 2000 ChiralHPLC Column,5μm particle size,L×I.D.25cm×10mm(sigma-aldrich, 20034AST)；采用正己烷/乙醇＝55/45(v:v)作流动相；流速为3mL/min。得到 2个完整拆分峰(图4)，发明人将两个峰对应的产品全部收集，旋干，以供后续制备标记前体三价碘叶立德使用。其中每一个光学纯化合物拆分后均得到41mg。
实施例4高价碘叶立德标记前体(即式B中间体)的合成
本实施例仅对化合物15为底物的相关合成和放射性标记进行探讨，化合物 16的相关操作与之一致。
本发明中利用化合物15在氧化条件下与辅基A进行偶联反应，合成了一系列的式B中间体，供后续的标记实验使用。
辅基A结构通式(包括如下三种类型)
具体结构有：
辅基A可通过商业定制或按现有技术中记载的方法或者中国发明专利申请号：201710605540.6(包括其引用的文献)中记载的方法进行制备得到；辅基A 的获得，属于本领域技术人员的基本实验技能。
式B中间体：
具体结构
具体合成方法：
1.氧化并制备三价碘乙醇溶液
将化合物15(0.11mmol,43mg)溶解在由三氟乙酸(0.39mL)和氯仿(0.13mL) 组成的混合溶液中，向其中加入单过硫酸氢钾复合盐(100mg,0.165mmol； Sigma-Aldrich，产品编号228036)，室温下搅拌50分钟后，加压蒸发掉所有溶剂得到初产品，将初产品置于真空泵上抽干约30分钟，随后加入乙醇(0.8mL)，得到三价碘乙醇反应体系。
2.反应制备裸环三价碘叶立德前体的粗产品
将辅基A(0.11mmol)溶于质量分数为10％的碳酸钠水溶液(0.5mL)中，缓慢加入上述乙醇反应体系，室温下剧烈搅拌下至体系呈透明状，随后向其中补加10％的碳酸钠水溶液(0.3mL)调整pH等于9。反应液室温下剧烈搅拌1小时后，加水(5mL)稀释体系，随后用二氯甲烷萃取三次(5mL x 3)。合并有机相，用水反洗三次(5mL x 3)，饱和食盐水反洗一次(10mL)，收集有机相后，用无水硫酸镁干燥5分钟，过滤旋干有机溶剂，得到裸环三价碘叶立德前体的粗产品。
3.裸环三价碘叶立德前体的粗产品的纯化
将裸环三价碘叶立德前体的粗产品溶解于乙腈(1.0mL)中，用高效液相色谱进行分离：
半制备HPLC色谱柱为Rx-C18Semi-Prep HPLC Column 9.4x 250,进样量为每次不多于0.5mL溶液；流速设置为4mL/min；洗脱溶液为乙腈：水＝65：35 (v/v)；产物B-1-B-12出峰时间及质谱表征如下表所示。
叶立德结构 HPLC出峰时间(min) 高分辨质谱(EI；M+H<sup>+</sup>)
B-1 15.6 561.0891
B-2 19.8 627.1351
B-3 12.1 577.0113
B-4 13.2 583.0589
B-5 14.3 563.0179
B-6 11.1 670.9616
B-7 11.5 687.0476
B-8 16.9 609.0020
B-9 17.1 640.9919
B-10 10.5 685.0321
B-11 14.6 717.0232
B-12 14.8 647.0388
收集产物，去除溶剂后真空干燥，得到淡黄色或白色固体化合物B，即为式 B中间体，两步产率在53％-76％。
反应方程式(式1)如下：
实施例5利用式B中间体进行[18F]FPMMP的合成
1.手动标记实验操作流程
(1)氟-18负离子的生产是在医用回旋加速器中，通过18O(p,n)18F，用18 MeV的质子束流持续轰击60min。利用Waters Sep-Pak light QMA固相萃取柱 (天津德祥茂隆科技有限公司，WAT023525，SEP-PAK LIGHT QMA 50BX)，从 [18O]H2O捕获并分离9.1-17.2mCi的高纯度氟-18负离子。将1.0mg四乙基碳酸氢铵(Tetraethylammonium bicarbonate,TEAB,CAS 17351-61-0,Sigma-Aldrich) 溶于由0.5mL乙腈和0.5mL水组成的混合溶液中，得到洗脱液；利用1mL注射器吸取洗脱液后将注射器与QMA固相萃取柱连接，以6mL/min的流速缓慢推出洗脱液，使之流经QMA固相萃取柱时充分洗脱其上吸附的8-16.5mCi的氟 -18负离子同位素，收集在V形反应瓶中。
这里需要指出，用于洗脱F-18的碱性溶液体系包括四丁基甲磺酸铵(Tetrabutylammonium methanesulfonate，TBAOMs，CAS 65411-49-6,上海瀚鸿化学，SR15010135)，碳酸钾/4,7,13,16,21,24-六氧-1,10-二氮双环[8.8.8]二十六烷 (K222)组合，四乙基高氯酸铵(tetraethylammonium perchlorate，TEAOCl4)、草酸钾/K222组合或四乙基三氟甲磺酸铵(Tetraethylammonium trifluoromethanesulfonate,TEAOTf)。
将V形反应瓶置于110℃进行加热，并同时伴有10mL/min流速的干燥氮气鼓吹，进行5分钟后V形反应瓶中的溶剂完全被吹干，之后向其中加入1mL 无水乙腈，继续在110℃加热条件下，并同时伴有10mL/min流速的干燥氮气进行鼓吹，进行5分钟后至溶剂完全被吹干，此过程重复3次，最后一次将V形反应瓶从加热器中取出，氮气鼓吹至体系温度降至室温。
(2)氟-18负离子与叶立德前体B反应生成[18F]FPMMP
将叶立德前体B(2.0mg)溶于无水乙腈溶液(1.0mL)中，随后加入上述的V形反应瓶中，体系氩气保护后封口，置于加热器中在100℃下反应12分钟，然后将V形反应瓶从加热器中取出置于冰中冷却30秒，开口加入1.0mL HPLC 洗脱溶液淬灭反应。
将反应体系注射入半制备HPLC中进行分离。
反应过程如下式(式2)：
(3)纯化分离及制剂化
将上述溶液注入半制备放射性HPLC中，
机器：美国沃特世高效液相色谱仪
检测器：沃特世2487双波长吸收检测器(Waters 2487DualλAbsorbanceDetector)由紫外检测器(λ＝290nm)和放射量检测器共同检测。
半制备色谱柱:CAPCELL PAK C18,250x 10mm
柱温：23℃
流动相溶液：55％乙腈,45％水；混合完毕后加入总体积0.1％的三氟乙酸
流速:4.0毫升每分钟
产物保留时间：14.3分钟
收集得到的产物，加入水(25mL)稀释后通过预活化的C18固相萃取柱 (WatersSep-pak C18固相萃取小柱，产品编号WAT043395)。用无菌水(10mL) 冲洗C18后，用0.8mL乙醇溶液洗脱产物至预先装有20mL的生理盐水溶液(浓度为0.02M)小瓶中。溶液通过0.22微米针头式滤器，得到可供注射用的 [18F]FPMMP制剂。
全部反应时间为101-120分钟，可得到产品放射量为3-5mCi。
(4)放射性纯度及产品检测
机器：美国沃特世高效液相色谱仪
检测器：沃特世2487双波长吸收检测器(Waters 2487 DualλAbsorbanceDetector)由紫外检测器(λ＝290nm)和放射量检测器共同检测。
分析型色谱柱：Waters μBondapak C18,3.9×300mm2
柱温：23℃
流动相溶液:0.1％的三氟乙酸水溶液：乙腈＝40：60
流速:1.0毫升每分钟
产物保留时间：5.9分钟(图5)
将产物与少量标准品化合物8混合，共同注射入HPLC中，相同条件下在保留时间位置出峰，证明标记产物是[18F]FPMMP(图5)。
(5)标记产率统计
式B中间体 未校正合成产率(n＝3) 比活度(Ci/μmol)
B-1 21±5％ 2.1
B-2 28±4％ 3.0
B-3 19±7％ 2.0
B-4 23±3％ 2.2
B-5 20±3％ 2.1
B-6 21±2％ 2.3
B-7 18±1％ 1.9
B-8 23±7％ 1.4
B-9 19±8％ 1.7
B-10 27±9％ 2.8
B-11 23±6％ 2.4
B-12 20±11％ 2.1
2.自动化合成实验操作流程
本实施例提供了采用通用电气公司的GE TRACERlabTM FXFN装置，利用中间体B-2和B-10作为前体底物，实施相同步骤分别进行了自动化合成 [18F]FPMMP，图6，包括如下步骤：
(1)利用QMA固相萃取柱捕获氟-18负离子
使用GE回旋加速器通过18O(p，n)18F核反应产生的放射性氟-18负离子通过阀门v10进入反应模块中，随后通过氦气产生器产生的氦气压力被吸附于 Waters QMA固相萃取柱上。
(2)洗脱QMA固相萃取柱上的氟-18负离子
将2.0mg TEAB溶于由0.5mL乙腈和0.5mL水组成的混合溶液中，预先注入小瓶1中，反应开始后通过真空泵将小瓶1中的TEAB溶液通过阀门v10、QMA 固相萃取柱、阀门v11、v13抽入圆柱形反应瓶中，即将放射性氟-18负离子从QMA固相萃取柱上洗脱至反应瓶中。
(3)氟-18负离子的共沸干燥
反应瓶处开始85℃进行加热、鼓氮气过程，持续3分钟后，在氦气压力下将预先置于小瓶5中的1mL干燥乙腈溶液注入反应瓶中，85℃下鼓氮气8分钟，之后体系升至110℃，鼓氮气同时进行真空抽气，持续4分钟，确保反应瓶中的溶剂全部蒸干。之后反应体系在空气气流下降温至40℃待加料。
(4)[18F]F-与碘叶立德B-2或B-10的反应合成[18F]FPMMP
预先将4.0mg碘叶立德B-2或B-10溶于1.0mL无水乙腈中，加入小瓶3 中，在氦气压力下将小瓶3的该溶液通过阀门v3注入反应瓶中，随后关闭反应瓶周围的阀门v3、v13、v14、v20和v24，反应体系升温至100℃反应12分钟。打开阀门v20和v24，降温至40℃，将预先置于小瓶6中的水(1.0mL)溶液加入反应体系停止反应。
(5)[18F]FPMMP的分离纯化
在瓶14中预先加入HPLC洗脱溶液(55％乙腈和45％水，2mL)；反应瓶中的全部溶液由氦气压力经过阀门v14转移至瓶14中，接着将瓶14中的所有溶液通过抽气方式经由阀门v12注射入半制备HPLC设备中，随即开始分离纯化。
高效液相色谱法分离纯化条件同前，出峰时间同前。
(6)萃取、收集
将产物峰对应的部分(保留时间为14分钟左右)通过阀门v18收集如大瓶中，大瓶中预先加入了23mL注射用级别的无菌水(United States Pharmacopeia (USP)；Hospira)；大瓶中的溶液在氦气压力作用下通过置于16号位置的C18固相萃取柱(即Waters Sep-pakC18固相萃取小柱，产品编号WAT043395)，并用小瓶7中预先加入的10mL无菌水冲洗C18固相萃取柱以去除可能残余的盐类杂质、HPLC流动相等杂质。最后在氦气压力下利用小瓶8中预先注入的0.8mL 注射用乙醇溶液洗脱C18固相萃取柱上的产物，收集至预先加了20mL的磷酸钠缓冲溶液(浓度为0.02M)的产物收集瓶17中。溶液通过0.22微米针头式滤器，得到可供注射用的[18F]FPMMP制剂，pH＝2.5-4。
自动化合成完毕后，测量得到产物[18F]FPMMP的非衰减校正产率为25±3％ (n＝3,B-2为前体)和27±6％(n＝3,B-10为前体)比活度大于148GBq/μmol (4Ci/μmol)。图7为标准品FPMMP(即化合物8)的紫外吸收标准曲线，用以计算比活度。
注意：利用B-1-B-12中的其他中间体替代B-2或B-10按照上述实施例的方法，均可得到非衰减校正产率在25±3％(n＝3)以上的[18F]FPMMP。
实施例6
按照文献(J Nucl Med 2014；55:1336–1341，DOI:10.2967/jnumed.113.136143)中记载的方法，使用PMOD软件对本发明示踪剂[18F]FPMMP在灵长类动物体内的药代动力学进行了动力学模拟分析，结果显示，该分子的在非人灵长类动物脑部注射后10分钟内即可达到峰值，便于临床使用；其BPND在扣带皮层可达2.14。
本发明提供的[18F]FPMMP与SV2A靶点的结合力优于现有技术中的UCB-A 和UCB-H(体内结合能力(BPND)均不到1)；本发明提供的[18F]FPMMP动力学速度快，10分钟即可达到峰值，远优于现有技术中的UCB-J(达到峰值时间大于 40分钟)。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考文献，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述内容之后，本领域的技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种正电子药物[18F]FPMMP的合成方法，其特征在于包括如下步骤：
式B化合物与合适的18F源反应生成[18F]FPMMP，其中基团A选自R1、R2、R3、R4、R5、R6各自独立地选自任选被卤素取代的烷基或芳基，或者R1与R2、R3与R4、R5与R6一起形成5-12元环；基团A中的表示与式B化合物中I的键接位点。
2.权利要求1所述的合成方法，其特征在于基团A选自如下基团：
。
3.权利要求1-2任一项所述的合成方法，其特征在于还包括由化合物15与辅基A反应制备式B化合物的步骤：
其中辅基A选自R1、R2、R3、R4、R5、R6各自独立地选自任选被卤素取代的烷基或芳基，或者R1与R2、R3与R4、R5与R6一起形成5-12元环。
4.权利要求3所述的合成方法，其特征在于所述辅基A选自如下化合物：
。
5.权利要求3所述的合成方法，其特征在于还包括由化合物9经系列步骤制备化合物15的步骤，具体路线如下：
。
6.一种式B结构的中间体，其特征在于式B结构如下：
其中基团A选自R1、R2、R3、R4、R5、R6各自独立地选自任选被卤素取代的烷基或芳基，或者R1与R2、R3与R4、R5与R6一起形成5-12元环；基团A中的表示与式B化合物中I的键接位点。
7.权利要求6所述的式B中间体选自如下化合物：
8.权利要求6-7任一项所述的式B中间体的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
其中辅基A选自R1、R2、R3、R4、R5、R6各自独立地选自任选被卤素取代的烷基或芳基，或者R1与R2、R3与R4、R5与R6一起形成5-12元环；
(1)将化合物15溶解在由三氟乙酸/氯仿体积比3:1组成的混合溶液中，向其中加入单过硫酸氢钾复合盐，室温下搅拌50分钟后，除去溶剂得到初产品，将初产品置于真空泵上抽干30分钟，随后加入适量乙醇，得到三价碘乙醇反应体系；
(2)将辅基A溶于质量分数为10％的碳酸钠水溶液后，加入步骤(1)得到的三价碘乙醇反应体系，室温下搅拌至体系呈透明状，随后向其中补加质量分数为10％的碳酸钠水溶液调pH至9.0，室温下搅拌反应1小时后，加水稀释，随后用二氯甲烷萃取，合并有机相后，经水洗、饱和食盐水洗，收集有机相后，用无水硫酸镁干燥，过滤，蒸干有机溶剂，得到式B中间体；
其中，化合物15、单过硫酸氢钾复合盐、辅基A的摩尔比为1:1.5:1。
CN201711012837.8A 2017-10-24 2017-10-24 一种正电子药物[18f]fpmmp及其制备方法与中间体 Active CN107827870B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711012837.8A CN107827870B (zh) 2017-10-24 2017-10-24 一种正电子药物[18f]fpmmp及其制备方法与中间体

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711012837.8A CN107827870B (zh) 2017-10-24 2017-10-24 一种正电子药物[18f]fpmmp及其制备方法与中间体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107827870A CN107827870A (zh) 2018-03-23
CN107827870B true CN107827870B (zh) 2019-11-08

Family

ID=61649346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711012837.8A Active CN107827870B (zh) 2017-10-24 2017-10-24 一种正电子药物[18f]fpmmp及其制备方法与中间体

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107827870B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113549052B (zh) * 2021-07-09 2022-09-02 首都医科大学脑重大疾病研究中心(北京脑重大疾病研究院) 4-苯基-1-（吡啶-4-基甲基）吡咯烷-2-酮衍生物及其制备方法和应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102574869A (zh) * 2009-10-23 2012-07-11 Ucb医药有限公司 2-氧代-1-吡咯烷基咪唑并噻二唑衍生物
CN104093426A (zh) * 2011-11-30 2014-10-08 霍夫曼-拉罗奇有限公司 用于lrrk2的正电子发射体层摄影(pet)成像的氟-18和碳-11标记的放射性配体

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8185405B2 (en) * 2008-05-20 2012-05-22 Chuck Van Court Method, system, and program product for information editorial controls
US10259800B2 (en) * 2015-10-29 2019-04-16 The General Hospital Corporation Method of fluorination using iodonium ylides

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102574869A (zh) * 2009-10-23 2012-07-11 Ucb医药有限公司 2-氧代-1-吡咯烷基咪唑并噻二唑衍生物
CN104093426A (zh) * 2011-11-30 2014-10-08 霍夫曼-拉罗奇有限公司 用于lrrk2的正电子发射体层摄影(pet)成像的氟-18和碳-11标记的放射性配体

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Discovery of Heterocyclic Nonacetamide Synaptic Vesicle Protein 2A (SV2A) Ligands with Single-Digit Nanomolar Potency: Opening Avenues towards the First SV2A Positron Emission Tomography (PET) Ligands;J. Mercier et al;《ChemMedChem》;20141231;第9卷;693-698 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN107827870A (zh) 2018-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4550141B2 (ja) 放射性フッ素標識有機化合物の製造方法
JP5684333B2 (ja) 放射性ハロゲン標識有機化合物の製造方法
CN109384806B (zh) 一种[18f]fbpa新型制备方法
Shiue et al. No-carrier-added fluorine-18-labeled N-methylspiroperidol: synthesis and biodistribution in mice
Valdivia et al. A fast, simple, and reproducible automated synthesis of [18F] FPyKYNE‐c (RGDyK) for αvβ3 receptor positron emission tomography imaging
CN107522673B (zh) 用于生物正交反应的1,2,4,5-四嗪化合物及其制备方法与应用
CN108299482A (zh) F-bpa及其中间体合成方法、中间体及其应用
CN107311877B (zh) 一种正电子药物[18f]fdopa的新型制备方法及其中间体
Luthra et al. Automated radiosyntheses of [6-O-methyl-11C] diprenorphine and [6-O-methyl-11C] buprenorphine from 3-O-trityl protected precursors
KR20120089846A (ko) 4-플루오로글루타민의 단일 부분입체이성질체, 및 그의 제조 및 사용 방법
CN107827870B (zh) 一种正电子药物[18f]fpmmp及其制备方法与中间体
Fowler 18F-FDG Radiosynthesis: A Landmark in the History of PET
Zhao et al. VMAT2 imaging agent, D6-[18F] FP-(+)-DTBZ: Improved radiosynthesis, purification by solid-phase extraction and characterization
CN101891791B (zh) 一种标记胆汁酸衍生物及其参照化合物、制备方法和应用
CN114075167B (zh) 靶向转位蛋白tspo的新型正电子药物[18f]tpo1开发
CN113105432B (zh) 一种碳-11（11c）放射性药物及其制备方法和应用
Barletta et al. Synthesis of diethyl [carbonyl‐11C] malonate from [11C] carbon monoxide by rhodium‐promoted carbonylation and its application as a reaction intermediate
KR20080074145A (ko) 방사성 불소 표식 유기 화합물의 제조 방법
CN109400615B (zh) 一种靶向β-淀粉样蛋白的香豆素类化合物及其制备与应用
CN108358958A (zh) 中间体、中间体合成方法及应用
CN108409760A (zh) 中间体、中间体合成方法及应用
WO2006121035A1 (ja) 放射性ハロゲン標識有機化合物の製造方法
CN113549052B (zh) 4-苯基-1-（吡啶-4-基甲基）吡咯烷-2-酮衍生物及其制备方法和应用
Lakshminarayanan et al. Improved method for preparing Ni (II) complex of (S)-tyrosine Schiff base and its use in the automated synthesis of O-(2′-[18F] fluoroethyl)-L-tyrosine using solid-phase extraction purification
CN107698473B (zh) 一种五羟色胺转运体显像剂[18f]fpbm-ⅱ的标记前体及标记方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Zhao Xinyang

Inventor after: Qin Wei

Inventor before: Zheng Chao

Inventor before: Zhao Xinyang

Inventor before: Qin Wei

TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20190624

Address after: 223000 High-tech Industrial Park A13 of Hongze County, Huaian City, Jiangsu Province

Applicant after: Jiangsu Yonghe agricultural science and Technology Development Co., Ltd.

Address before: 518110 Songyuanxia Community, Guanhu Street, Longhua District, Shenzhen City, Guangdong Province, No. 112 Easy Molding Industrial Park, Xixinwei

Applicant before: Shenzhen explore biological technology Co., Ltd.

TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20190926

Address after: 221100 Industrial Park, Liu Quan Town, Copper Mt. District, Xuzhou, Jiangsu

Applicant after: Jiangsu Renming Biotechnology Co., Ltd.

Address before: 223000 High-tech Industrial Park A13 of Hongze County, Huaian City, Jiangsu Province

Applicant before: Jiangsu Yonghe agricultural science and Technology Development Co., Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant