CN109091681A - [18f]三氟甲基含硫氨基酸类pet显像剂及其制备方法和应用 - Google Patents

[18f]三氟甲基含硫氨基酸类pet显像剂及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN109091681A
CN109091681A CN201810902991.0A CN201810902991A CN109091681A CN 109091681 A CN109091681 A CN 109091681A CN 201810902991 A CN201810902991 A CN 201810902991A CN 109091681 A CN109091681 A CN 109091681A
Authority
CN
China
Prior art keywords
trifluoromethyl
imaging agent
pet imaging
amino acid
containing amino
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.)
Granted
Application number
CN201810902991.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109091681B (zh
Inventor
唐刚华
刘少玉
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.)
Guangdong Huixuan Medicine Technology Co ltd
Original Assignee
First Affiliated Hospital of Sun Yat Sen University
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 First Affiliated Hospital of Sun Yat Sen University filed Critical First Affiliated Hospital of Sun Yat Sen University
Priority to CN201810902991.0A priority Critical patent/CN109091681B/zh
Publication of CN109091681A publication Critical patent/CN109091681A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109091681B publication Critical patent/CN109091681B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • A61K51/0404—Lipids, e.g. triglycerides; Polycationic carriers
    • A61K51/0406—Amines, polyamines, e.g. spermine, spermidine, amino acids, (bis)guanidines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C323/00—Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups
    • C07C323/50—Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton
    • C07C323/51—Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having the sulfur atoms of the thio groups bound to acyclic carbon atoms of the carbon skeleton
    • C07C323/57—Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having the sulfur atoms of the thio groups bound to acyclic carbon atoms of the carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C323/58—Thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides substituted by halogen, oxygen or nitrogen atoms, or by sulfur atoms not being part of thio groups containing thio groups and carboxyl groups bound to the same carbon skeleton having the sulfur atoms of the thio groups bound to acyclic carbon atoms of the carbon skeleton the carbon skeleton being further substituted by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups with amino groups bound to the carbon skeleton

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (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)

Abstract

本发明基于生物电子等排替换的原理，在不改变原有氨基酸分子空间结构的前提下，提供了[18F]三氟甲基含硫氨基酸类PET显像剂，该PET显像剂为[18F]三氟甲基‑L‑半胱氨酸或[18F]三氟甲基‑D‑半胱氨酸；PET显像剂还可以为[18F]三氟甲基‑L‑蛋氨酸或[18F]三氟甲基‑D‑蛋氨酸。这种PET显像剂在肿瘤组织中摄取较高，正常组织器官中摄取较低，具有良好的肿瘤特异性；而且体内外的稳定性高，显示了很好的药代动力学性质。本发明还提供了这种[18F]三氟甲基含硫氨基酸类PET显像剂的制备方法及其在肿瘤诊断与疗效检测的应用。

Description

[18F]三氟甲基含硫氨基酸类PET显像剂及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及制备正电子发射断层显像剂的技术领域，尤其是涉及[18F]三氟甲基含硫氨基酸类PET显像剂及其制备方法和应用。
背景技术
2-[18F]氟代脱氧葡萄糖(18F-FDG)是目前临床正电子发射断层显像(PET)影像中最为常见的一种糖代谢显像剂，它在肿瘤的良恶性鉴别、肿瘤的分期、分级以及肿瘤治疗效果监测、肿瘤原发病灶探寻等方面得到了广泛的应用。但18F-FDG还存在特异性差、某些肿瘤摄取低以及炎症组织高摄取等缺点，从而造成肿瘤PET显像可能会出现假阳性或假阴性结果。
由于恶性肿瘤细胞增殖速率上升不仅会增加氨基酸转运，也会提高肿瘤细胞内氨基酸参入蛋白速率。因此，氨基酸PET显像剂在某些肿瘤早期诊断以及区分炎症和肿瘤组织等方面具有葡萄糖PET显像剂所不具有的优势。
因此，一系列反映氨基酸转运的PET显像剂得到了快速的发展，如临床常用的含硫氨基酸类代谢显像剂S-11CH3-L-蛋氨酸(11C-MET)，它能够清晰地分辨肿瘤与正常脑组织并且准确地勾画肿瘤的界限与范围，但由于少量参与蛋白质合成，其在颅内炎性病变区有轻至中度摄取，因而特异性有待提高；且11C-MET体内药物代谢机制较为复杂，对其进行体内定量研究也较为困难。而一些18F标记含硫氨基酸显像剂存在体内外稳定性或药代动力学性质较差的缺点，影响其PET显像质量。
在医用短半衰期核素中，18F的半衰期较长(110min)，具有较充足的药物标记和显像研究时间。但目前一些18F标记含硫氨基酸显像剂在分子空间结构发生较大变化后，存在体内外稳定性或药代动力学性质较差的缺点，影响其PET显像质量。
为此，有必要在不改变原有氨基酸分子空间结构的前提下，开发一种体内外稳定性高而且药代动力学性质优良的18F标记含硫氨基酸PET显像剂。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明基于生物电子等排替换的原理，在不改变原有氨基酸分子空间结构的前提下，提供了[18F]三氟甲基含硫氨基酸类PET显像剂，其在肿瘤组织中摄取较高，正常组织器官中摄取较低，具有良好的肿瘤特异性；而且体内外的稳定性高，显示了很好的药代动力学性质。
为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种[18F]三氟甲基含硫氨基酸类PET显像剂，所述PET显像剂具有如下结构通式：
；其中，
当n=1时，所述PET显像剂为[18F]三氟甲基-L-半胱氨酸或[18F]三氟甲基-D-半胱氨酸；
当n=2时，所述PET显像剂为[18F]三氟甲基-L-蛋氨酸或[18F]三氟甲基-D-蛋氨酸。
本发明基于生物电子等排替换的原理，创造性地利用三氟甲硫基（-SCF3）与甲硫基(-SCH3)空间结构的相似性的特点，在不改变原有氨基酸分子空间结构的前提下，合成了与甲基半胱氨酸和蛋氨酸分子结构相近的氨基酸类PET显像剂，该显像剂的分子结构简洁，具有良好的肿瘤摄取特异性。
本发明提供了上述 [18F]三氟甲基含硫氨基酸类PET显像剂的制备方法，包括以下步骤：
S1. 在回旋加速器中，通过18O(p, n)18F核反应生产得到18F-离子，并由QMA柱捕获加速器传递过来的18F-离子；
S2. 使用K2.2.2/K2CO3溶液将18F-离子洗脱至反应瓶；
S3. 将反应瓶加热至90-100℃，在氮气流的条件下蒸干溶剂，得到干燥的K2.2.2/K18F复合物，加入无水乙腈，溶解后得到K2.2.2/K18F复合物的乙腈溶液，备用；
S4. 在氟化反应瓶中预装了1-3mg手性五环或六环磺酰胺类化合物、0.8-1.2mg(三苯基磷鎓基)二氟乙酸内盐和2-3.0mg硫，并将上述的K2.2.2/K18F复合物的乙腈溶液全部转移至氟化反应瓶中，在密闭条件下加热至70-80℃，进行氟化反应，并保持5min；
S5. 待氟化反应结束后，将反应瓶冷却，反应液经过分离除去18F-，并将18F标记的中间体转移至水解反应瓶中，在氮气流的条件下蒸干乙腈，并加入0.6mL的HCl水溶液，90-100℃下水解反应10min；
S6. 待水解反应结束后，冷却，经过小柱固相萃取，得到纯化的三氟甲基含硫氨基酸类PET显像剂产物。
本发明提供的PET显像剂制备方法的合成路线中，首先分别以甲基半胱氨酸和蛋氨酸对应的手性环磺酰胺类化合物为前体化合物，经亲核[18F]三氟甲硫化反应合成[18F]三氟甲基含硫氨基酸中间体，随后酸性条件下水解得到目标化合物。合成步骤简单，总合成时间短，放射化学产率高。
体外细胞结合实验表明，C6脑胶质瘤细胞对本发明提供的该类PET显像剂[18F]的摄取随时间逐渐增加，表明“-SCF3”与“-SCH3”基团替换后未改变原有氨基酸的靶向性，且在20min时达到峰值，表现出优良的肿瘤PET显像灵敏性和特异性。
同时，研究人员发现，本发明提供的PET显像剂在肿瘤，尤其是在C6脑胶质瘤中有很高的放射性摄取，但在体内其他组织器官（除肾和膀胱）摄取不明显，具有较高的肿瘤与本底比值。
体内生物实验数据显示，该PET显像剂主要经肾脏-膀胱泌尿系统快速排泄，放射物在其他组织摄取率不高且快速清除。体内外的实验显示，本发明提供的PET显像剂在体内外的稳定性高，且具有良好的药代动力学性质。
作为上述制备方法的进一步描述，所述手性五环磺酰胺类化合物为（4S）-1,2,3-氧杂噻唑烷-2,2-二氧化物-3,4-二羧酸叔丁基酯，或者（4R）-1,2,3-氧杂噻唑烷-2,2-二氧化物-3,4-二羧酸叔丁基酯。
作为上述制备方法的进一步描述，所述手性六环磺酰胺类化合物为（4S）-1,2,3-氧杂噻嗪烷-2,2-二氧化物-3,4-二羧酸叔丁基酯，或者（4R）-1,2,3-氧杂噻嗪烷-2,2-二氧化物-3,4-二羧酸叔丁基酯。
作为上述制备方法的进一步描述，所述小柱固相萃取为采用经过串联的A8树脂柱和小Al2O3柱以及C18柱固相萃取。
作为上述制备方法的进一步描述，所述S2的K2.2.2/K2CO3溶液为0.1mL的3.0 mgK2CO3水溶液，与0.9 mL 的12mg K2.2.2乙腈溶液的混合溶液。
作为上述制备方法的进一步描述，所述S3和S5的氮气流的流量为80 -90mL/min。
作为上述制备方法的进一步描述，所述S3的无水乙腈的加入量为1-2mL。
本发明还提供了一种上述 [18F]三氟甲基含硫氨基酸类PET显像剂以及制备方法制备得到的三氟甲基含硫氨基酸类PET显像剂在制备肿瘤诊断与疗效检测中的应用。
基于上述的技术方案，本发明取得的技术效果为：
（1）本发明提供的[18F]三氟甲基含硫氨基酸类PET显像剂，创造性地利用三氟甲硫基（-SCF3）与甲硫基(-SCH3)空间结构的相似性的特点，在不改变原有氨基酸分子空间结构的前提下，合成了与甲基半胱氨酸和蛋氨酸结构相近的氨基酸类PET显像剂，该显像剂的分子结构非常简洁，具有良好的肿瘤摄取特异性。
（2）本发明提供的[18F]三氟甲基含硫氨基酸类PET显像剂制备方法，经过亲核[18F]三氟甲硫化反应以及酸性水解反应，得到目标化合物，其合成步骤简单，副反应少，而且总合成时间短，放射化学产率高。
（3）本发明提供的[18F]三氟甲基含硫氨基酸类PET显像剂，其在体内外的稳定性高，且具有良好的药代动力学性质，将其应用于在肿瘤诊断与疗效检测中，由于肿瘤提取率高，得到的显像结果能准确地进行肿瘤的良恶性鉴别。
附图说明
图1为本发明的[18F]三氟甲基-半胱氨酸对映体的手性HPLC分析色谱图。
图2为本发明的[18F]三氟甲基-D-半胱氨酸体外稳定性实验HPLC分析色谱图。
图3 为本发明的[18F]三氟甲基-L-半胱氨酸体外C6细胞摄取柱形图。
图4 本发明的[18F]三氟甲基-D-半胱氨酸体外C6细胞摄取柱形图。
图5为本发明的[18F]三氟甲基-D-半胱氨酸在正常昆明鼠体内的生物分布柱形图。
图6为本发明的[18F]三氟甲基-D-半胱氨酸在荷瘤模型小动物的PET显像图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将结合具体的实施例对本发明进行更全面的描述。本发明给出了的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
实施例1 S-三氟甲基-L-半胱氨酸的合成
合成路线：
前体化合物（4S）-1,2,3-氧杂噻唑烷-2,2-二氧化物-3,4-二羧酸叔丁基酯参考文献J.Med. Chem. 2010, 53, 876–886和Chemistry, 2018，https://doi.org/10.1002/chem.201801029中步骤进行合成，1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.74 (t, 1H), 4.63 (d,2H), 1.56 (s, 9H), 1.51 (s, 9H)。
合成步骤：
（1）向20 mL的反应瓶中依次加入（4S）-1,2,3-氧杂噻唑烷-2,2-二氧化物-3,4-二羧酸叔丁基酯194mg，(三苯基磷鎓基)二氟乙酸内盐（PDFA）427.6 mg，硫（S8）115.2 mg，氟化铯（CsF）455.7 mg和无水N,N-二甲基甲酰胺（DMF）4.5 mL，在氩气保护下加热至70 ℃，反应20分钟。
（2）反应冷却后，将反应液转移至100 mL反应瓶中，向该反应瓶中加入乙酸乙酯20mL和10% 磷酸二氢钠（NaH2PO4）水溶液20 mL，在50℃下搅拌反应2小时。
（3）反应结束后，使用乙酸乙酯80 mL稀释反应液，之后依次使用水和盐水洗涤有机相，合并有机相，用无水硫酸钠（Na2SO4）干燥有机相。粗产品经柱层析纯化（石油醚/乙酸乙酯=100:1为洗脱剂）后得N-叔丁氧羰基-S-三氟甲基-L-半胱氨酸叔丁酯 (124 mg)。1HNMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.74 (t, 1H), 4.63 (d, 2H), 1.56 (s, 9H), 1.51 (s,9H)。
（4）将N-叔丁氧羰基-R-三氟甲基-L-半胱氨酸叔丁酯69 mg溶解于无水二氯甲烷1mL中，并向该溶液加入三氟甲酸3 mL，室温下搅拌反应10小时。反应结束后，旋蒸除去有机溶剂，用乙醚10 mL洗涤，过滤后得白色固体S-三氟甲基-L-半胱氨酸34 mg。1H NMR (600MHz, D2O) δ 4.04 (dd, 1H), 3.56 (dd, 1H), 3.40 (dd, 1H)。
实施例2 [18F]三氟甲基-L-半胱氨酸的放射合成
合成路线：
合成步骤：
（1）在回旋加速器中，通过18O(p, n)18F核反应生产得到18F-离子，并由QMA柱捕获加速器传递过来的18F-离子，使用K2.2.2/K2CO3溶液将18F-离子洗脱至反应瓶；其中，K2.2.2/K2CO3溶液为0.1mL的3.0 mg K2CO3水溶液，与0.9 mL 的12mg K2.2.2乙腈溶液的混合溶液。
（2）将反应瓶加热至95℃，在80 mL/min氮气流的条件下除去溶剂，得到干燥的K2.2.2/K18F复合物，再加入无水乙腈，溶解后得到K2.2.2/K18F复合物的乙腈溶液，备用。
（3）在氟化反应瓶中预装了（4S）-1,2,3-氧杂噻唑烷-2,2-二氧化物-3,4-二羧酸叔丁基酯2mg，(三苯基磷鎓基)二氟乙酸内盐（PDFA）1.05 mg，硫（S8）2.28 mg，并将上述的K2.2.2/K18F复合物的乙腈溶液全部转移至氟化反应瓶中，在密闭条件下加热至75℃，进行氟化反应，并保持5min。
（4）待氟化反应结束后，将反应瓶冷却，反应液经过Sep-Pak SiO2 柱分离除去18F-，并将18F标记的中间体转移至水解反应瓶中，在80 mL/min氮气流的条件下，加热至90℃蒸干乙腈，并加入0.6mL的HCl水溶液，90℃下水解反应10min。
（5） 待水解反应结束后，冷却，经过串联的AG11®A8树脂柱和小Al2O3柱以及C18柱固相萃取，以及0.2μm滤膜过滤，得到[18F]三氟甲基-L-半胱氨酸产品溶液。
实施例3 S-三氟甲基-D-半胱氨酸的合成
合成路线：
前体化合物（4R）-1,2,3-氧杂噻唑烷-2,2-二氧化物-3,4-二羧酸叔丁基酯参考文献J.Med. Chem. 2010, 53, 876–886和Chemistry, 2018，https://doi.org/10.1002/chem.201801029中步骤进行合成，1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 4.76 – 4.71 (m), 4.67– 4.60 (m), 1.56 (s), 1.51 (s)。
合成步骤：
将实施例1的前体化合物由（4S）-1,2,3-氧杂噻唑烷-2,2-二氧化物-3,4-二羧酸叔丁基酯替换为（4R）-1,2,3-氧杂噻唑烷-2,2-二氧化物-3,4-二羧酸叔丁基酯，其余的合成步骤同实施例1，最后制备得到S-三氟甲基-D-半胱氨酸。1H NMR (600 MHz, D2O) δ 4.00(dd, 1H), 3.55 (dd, 1H), 3.39 (dd, 1H)。
实施例4 [18F]三氟甲基-D-半胱氨酸的放射合成
合成路线：
合成步骤：
将实施例2的前体化合物由（4S）-1,2,3-氧杂噻唑烷-2,2-二氧化物-3,4-二羧酸叔丁基酯替换为（4R）-1,2,3-氧杂噻唑烷-2,2-二氧化物-3,4-二羧酸叔丁基酯，其余的合成步骤同实施例2，最后制备得到S-三氟甲基-D-半胱氨酸。
实施例5 S-三氟甲基-L-半胱氨酸和S-三氟甲基-D-半胱氨酸的手性纯度检测
分别将实施例2和实施例4制备得到的S-三氟甲基-L-半胱氨酸和S-三氟甲基-D-半胱氨酸，注入高效液相色谱仪（安捷伦1260；色谱柱：Astec® CHIROBIOTIC TAG，25 cm x 4.6mm；流动相条件75% MeOH/25%H2O；流速：1 ml/min）进行手性纯度检测，测试结果如图1所示，[18F]三氟甲基-L-半胱氨酸产品溶液的保留时间RT=8.176min，[18F]三氟甲基-D -半胱氨酸产品溶液的保留时间RT=11.472min，二者在这一色谱条件能实现完全分离，手性纯度均在99.5%以上。
实施例6 [18F]三氟甲基-L-蛋氨酸（L-[18F]CF3-MET）的放射合成
合成路线：
合成步骤：
将实施例2的前体化合物由（4S）-1,2,3-氧杂噻唑烷-2,2-二氧化物-3,4-二羧酸叔丁基酯替换为（4S）-1,2,3-氧杂噻嗪烷-2,2-二氧化物-3,4-二羧酸叔丁基酯，其余的合成步骤同实施例2，最后制备得到[18F]三氟甲基-L-蛋氨酸。合成步骤中的原料和试剂量可根据标记前体的投入量进行调整。
前体化合物（4S）-1,2,3-氧杂噻嗪烷-2,2-二氧化物-3,4-二羧酸叔丁基酯参考Heterocycles, 2018, 76(2), 1121-1131中步骤进行合成。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ5.08 (dd, 1H), 4.71 (td, 1H), 4.64 – 4.56 (m, 1H), 2.62 (ddt, 1H), 2.37(dddd, 1H), 1.56 (s, 9H), 1.49 (s, 9H)。
实施例7 [18F]三氟甲基-D-蛋氨酸（L-[18F]CF3-MET）的放射合成
合成路线：
合成步骤：
将实施例2的前体化合物由（4S）-1,2,3-氧杂噻唑烷-2,2-二氧化物-3,4-二羧酸叔丁基酯替换为（4R）-1,2,3-氧杂噻嗪烷-2,2-二氧化物-3,4-二羧酸叔丁基酯，其余的合成步骤同实施例2，最后制备得到[18F]三氟甲基-D-蛋氨酸。合成步骤中的原料和试剂量可根据标记前体的投入量进行调整。
前体化合物（4R）-1,2,3-氧杂噻嗪烷-2,2-二氧化物-3,4-二羧酸叔丁基酯参考Heterocycles, 2018, 76(2), 1121-1131中步骤进行合成。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ5.05 (dd, 1H), 4.69 (td, 1H), 4.63 – 4.55 (m, 1H), 2.61 (ddt, 1H), 2.36 (m,1H), 1.57 (s, 9H), 1.46 (s, 9H)
实施例8 体外稳定性实验
将20 μL的[18F]三氟甲基-D-半胱氨酸(740 KBq, 20 μCi) 注射液加入到200 μL的胎牛血清中，在37 °C下培育2小时。分别在0.5、1、1.5和2h时，取出少量血清通过0.22 μm微孔滤膜过滤后注射到放射性HPLC中检测[18F]三氟甲基-D-半胱氨酸在血清中的稳定性。
HPLC分析条件(安捷伦1260；色谱柱：安捷伦ZORBAX Eclipse XDB-C18 液相色谱柱, 15 cm x 4.6 mm)：梯度洗脱：0 min时，0.1%TFA的乙腈溶液/0.1%TFA的水溶液：2/98；逐渐升到8 min时，0.1%TFA的乙腈溶液/0.1%TFA的水溶液：10/90；再升到20 min时0.1%TFA的乙腈溶液/0.1%TFA的水溶液：80/20。流速为1 mL/min，紫外检测波长210 nm。
结果如图2所示，放射性HPLC色谱图表明，在小鼠血清中37 °C下培育2h后，[18F]三氟甲基-D-半胱氨酸保持原型，在血清中稳定性高。
实施例9 细胞提取实验
将对数生长期的C6脑胶质瘤细胞接种到24孔板(2×105/孔)，分为七组，每组四孔，培养24 h。向每孔细胞中加入实施例1制备得到的[18F]三氟甲基-L-半胱氨酸或实施例2制备得到的[18F]三氟甲基-D-半胱氨酸(0.22 MBq)，37°C下培养30 min后，把细胞收集到离心管中离心(800 × g, 10 min)，弃除上层液体。细胞再用冷的PBS溶液漂洗两遍。用γ计数仪测定各孔细胞中的放射性。
[18F]三氟甲基-L-半胱氨酸体外细胞摄取实验结果，如图3所示， C6脑胶质瘤细胞对[18F]三氟甲基-L-半胱氨酸的摄取随时间增加而提取逐步增加。结果表明C6脑胶质瘤细胞可有效摄取[18F]三氟甲基-L-半胱氨酸，且摄取值的增加呈现时间依赖性，符合L型氨基酸显像剂摄取特点。
[18F]三氟甲基-D-半胱氨酸体外细胞摄取实验结果，如图4所示，C6脑胶质瘤细胞对[18F]三氟甲基-L-半胱氨酸的摄取在20min达到峰值，随后缓慢下降。结果表明C6脑胶质瘤细胞可快速高效摄取[18F]三氟甲基-D-半胱氨酸，且摄取值的增加不呈现时间依赖性，符合D型氨基酸显像剂摄取特点。
实施例10 [18F]三氟甲基-D-半胱氨酸的生物分布实验
正常小鼠体内的生物分布：取体重为18～22 g 的昆明小鼠，腹腔注射5%水合氯醛6mL/kg麻醉后，尾静脉注射0.2 mL [18F]三氟甲基-D-半胱氨酸显像剂 (0.74−1.48 MBq)，分别于注射后5、30、60和90 min (每个时间点4~5只小鼠)，移除眼球取血后颈椎脱臼法处死。解剖取脑、心脏、肺、肝脏、脾、胰腺、肾、胃、小肠、肱骨、右大腿肌肉、肿瘤等感兴趣组织样本，称重，用γ计数仪测放射性计数。所有测量数据扣除本底，矫正衰变时间，然后取平均值。数据表示为每克组织的注射剂量的百分比(%ID/ g)。
结果如图5所示，[18F]三氟甲基-D-半胱氨酸主要经肾脏-膀胱泌尿系统快速排泄，在其他组织器官中放射性摄取较低且快速清除，具有良好的药代动力学性质；并且在体内稳定性高不脱氟，无高放射性骨摄取。
实施例11 [18F]三氟甲基-D-半胱氨酸的荷瘤模型小动物PET显像实验
荷C6瘤裸鼠模型，每组3只，由尾静脉分别注射 [18F]三氟甲基-D-半胱氨酸注射液(0.2 mL，约3.7-5.5 MBq)至裸鼠模型体内。于显像前10 min经腹腔注射5%水合氯醛(6 mL/kg)麻醉裸鼠，放在固定板上胶带固定，用加热垫保持体温。进行CT扫描后，在注射显像剂后60 分钟收集PET数据，用软件(Inevon Research Workplace 4.1) 进行衰减校正后，迭代重建图像。勾勒出肿瘤和脑、肌肉等组织的感兴趣区域(ROIs)，测量感兴趣区组织的放射性计数和体积，计算每克组织注射剂量百分比(%ID/g)，并计算肿瘤/脑、肿瘤/肌肉等放射性摄取相对比值。
初步荷瘤模型小动物PET显像结果如图6所示（箭头指向肿瘤）。由图6可知，给药后60 min，[18F]三氟甲基-D-半胱氨酸在肿瘤组织中表现出与18F-FDG具有相类似较高放射性摄取，但肿瘤与脑的放射性比值更高。
以上内容仅仅为本发明的结构所作的举例和说明，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种[18F]三氟甲基含硫氨基酸类PET显像剂，其特征在于，所述PET显像剂具有如下结构通式：
；其中，
当n=1时，所述PET显像剂为[18F]三氟甲基-L-半胱氨酸或[18F]三氟甲基-D-半胱氨酸；
当n=2时，所述PET显像剂为[18F]三氟甲基-L-蛋氨酸或[18F]三氟甲基-D-蛋氨酸。
2.一种如权利要求1所述的[18F]三氟甲基含硫氨基酸类PET显像剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1. 在回旋加速器中，通过18O(p, n)18F核反应生产得到18F-离子，并由QMA柱捕获加速器传递过来的18F-离子；
S2. 使用K2.2.2/K2CO3溶液将18F-离子洗脱至反应瓶；
S3. 将反应瓶加热至90-100℃，在氮气流的条件下蒸干溶剂，得到干燥的K2.2.2/K18F复合物，加入无水乙腈，溶解后得到K2.2.2/K18F复合物的乙腈溶液，备用；
S4. 在氟化反应瓶中预装了1-3mg手性五环或六环磺酰胺类化合物、0.8-1.2mg(三苯基磷鎓基)二氟乙酸内盐和2-3.0mg硫，并将上述的K2.2.2/K18F复合物的乙腈溶液全部转移至氟化反应瓶中，在密闭条件下加热至70-80℃，进行氟化反应，并保持5min；
S5. 待氟化反应结束后，将反应瓶冷却，反应液经过分离除去18F-，并将18F标记的中间体转移至水解反应瓶中，在氮气流的条件下蒸干乙腈，并加入0.6mL的HCl水溶液，90-100℃下水解反应10min；
S6. 待水解反应结束后，冷却，经过小柱固相萃取，得到纯化的三氟甲基含硫氨基酸类PET显像剂产物。
3.根据权利要求2所述的[18F]三氟甲基含硫氨基酸类PET显像剂的制备方法，其特征在于，所述手性五环磺酰胺类化合物为（4S）-1,2,3-氧杂噻唑烷-2,2-二氧化物-3,4-二羧酸叔丁基酯，或者（4R）-1,2,3-氧杂噻唑烷-2,2-二氧化物-3,4-二羧酸叔丁基酯。
4.根据权利要求2所述的[18F]三氟甲基含硫氨基酸类PET显像剂的制备方法，其特征在于，所述手性六环磺酰胺类化合物为（4S）-1,2,3-氧杂噻嗪烷-2,2-二氧化物-3,4-二羧酸叔丁基酯，或者（4R）-1,2,3-氧杂噻嗪烷-2,2-二氧化物-3,4-二羧酸叔丁基酯。
5.根据权利要求2所述的[18F]三氟甲基含硫氨基酸类PET显像剂的制备方法，其特征在于，所述小柱固相萃取为采用经过串联的A8树脂柱和小Al2O3柱以及C18柱固相萃取。
6.根据权利要求2所述的[18F]三氟甲基含硫氨基酸类PET显像剂的制备方法，其特征在于，所述S2的K2.2.2/K2CO3溶液为0.1mL的3.0 mg K2CO3水溶液，与0.9 mL 的12mg K2.2.2乙腈溶液的混合溶液。
7.根据权利要求2所述的[18F]三氟甲基含硫氨基酸类PET显像剂的制备方法，其特征在于，所述S3和S5的氮气流的流量为80 -90mL/min。
8.根据根据权利要求2所述的[18F]三氟甲基含硫氨基酸类PET显像剂的制备方法，其特征在于，所述S3的无水乙腈的加入量为1-2mL。
9.一种如权利要求1所述的[18F]三氟甲基含硫氨基酸类PET显像剂或权利要求2~8中任一所述的制备方法制备得到的三氟甲基含硫氨基酸类PET显像剂在制备肿瘤诊断与疗效检测中的应用。
CN201810902991.0A 2018-08-09 2018-08-09 [18f]三氟甲基含硫氨基酸类pet显像剂及其制备方法和应用 Active CN109091681B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810902991.0A CN109091681B (zh) 2018-08-09 2018-08-09 [18f]三氟甲基含硫氨基酸类pet显像剂及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810902991.0A CN109091681B (zh) 2018-08-09 2018-08-09 [18f]三氟甲基含硫氨基酸类pet显像剂及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109091681A true CN109091681A (zh) 2018-12-28
CN109091681B CN109091681B (zh) 2021-08-03

Family

ID=64849227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810902991.0A Active CN109091681B (zh) 2018-08-09 2018-08-09 [18f]三氟甲基含硫氨基酸类pet显像剂及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109091681B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002044144A2 (en) * 2000-11-30 2002-06-06 Advanced Research And Technology Institute, Inc. Nucleophilic approach for preparing radiolabeled imaging agents and associated compounds
CN1410129A (zh) * 2002-11-20 2003-04-16 南方医院 肿瘤正电子显像剂s－（18f氟代正烷基）－l－蛋氨酸及其制备方法
CN1674943A (zh) * 2002-08-02 2005-09-28 马林克罗特公司 放射标记的氨基酸类似物,其制备物及用途
WO2005120584A2 (en) * 2004-06-03 2005-12-22 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Radiolabeled arylsulfonyl compounds and uses thereof
US20090041664A1 (en) * 2005-01-17 2009-02-12 Klaus Kopka 5-Pyrrolidinylsulfonyl Isatin Derivatives
CN103333079A (zh) * 2013-07-03 2013-10-02 广东回旋医药科技有限公司 亚氨基酸类pet显像剂及其制备方法与应用
CN104086470A (zh) * 2014-07-04 2014-10-08 广州市原子高科同位素医药有限公司 正电子核素标记硒代半胱氨酸类化合物及其应用
CN106795121A (zh) * 2014-10-27 2017-05-31 豪夫迈·罗氏有限公司 放射性标记大麻素受体2配体
CN106902363A (zh) * 2017-02-27 2017-06-30 中山大学附属第医院 放射性组合物、其单次放射合成方法及其用途

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002044144A2 (en) * 2000-11-30 2002-06-06 Advanced Research And Technology Institute, Inc. Nucleophilic approach for preparing radiolabeled imaging agents and associated compounds
CN1674943A (zh) * 2002-08-02 2005-09-28 马林克罗特公司 放射标记的氨基酸类似物,其制备物及用途
CN1410129A (zh) * 2002-11-20 2003-04-16 南方医院 肿瘤正电子显像剂s－（18f氟代正烷基）－l－蛋氨酸及其制备方法
WO2005120584A2 (en) * 2004-06-03 2005-12-22 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Radiolabeled arylsulfonyl compounds and uses thereof
US20090041664A1 (en) * 2005-01-17 2009-02-12 Klaus Kopka 5-Pyrrolidinylsulfonyl Isatin Derivatives
CN103333079A (zh) * 2013-07-03 2013-10-02 广东回旋医药科技有限公司 亚氨基酸类pet显像剂及其制备方法与应用
CN104086470A (zh) * 2014-07-04 2014-10-08 广州市原子高科同位素医药有限公司 正电子核素标记硒代半胱氨酸类化合物及其应用
CN106795121A (zh) * 2014-10-27 2017-05-31 豪夫迈·罗氏有限公司 放射性标记大麻素受体2配体
CN106902363A (zh) * 2017-02-27 2017-06-30 中山大学附属第医院 放射性组合物、其单次放射合成方法及其用途

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ALEXANDER E. SOROCHINSKY ET AL: "Chemical deracemization and (S) to (R) interconversion of some", 《JOURNAL OF FLUORINE CHEMISTRY》 *
STEFAN VERHOOG ET AL: ""18F-Trifluoromethylation of Unmodified Peptides with 5-18F-(Trifluoromethyl)", 《J. AM. CHEM. SOC》 *
WEIPING YU ET AL: "Synthesis, Radiolabeling, and Biological Evaluation of (R)- and (S)-2-Amino-3-[18F]Fluoro-2-Methylpropanoic Acid (FAMP) and (R)- and (S)-3-[18F]Fluoro-2-Methyl-2-N-(Methylamino)propanoic Acid (NMeFAMP) as Potential PET Radioligands for Imaging Brain Tumors", 《J. MED. CHEM》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109091681B (zh) 2021-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107245087B (zh) 99mTc标记含异腈的葡萄糖衍生物及制备方法和应用
CN108434468B (zh) 一种放射性碘标记的蛋白结合配体及其应用
CN111138504B (zh) 一种99mTc-CNPEDG配合物及其制备方法和应用
CN107353323A (zh) Al18F标记的PSMA靶向抑制剂及其制备方法与应用
CN111518137B (zh) 锝-99m标记含异腈的氨基酸衍生物及制备方法和应用
CN113444146B (zh) 靶向成纤维细胞活化蛋白探针、制备方法及其在制备pet显像剂中的应用
CN107586317B (zh) 一种可激活的肿瘤凋亡pet显像剂及其制备方法和用途
CN109320557A (zh) 99mTc(CO)3核标记的含异腈的帕博西尼衍生物及制备方法和应用
CN109091681A (zh) [18f]三氟甲基含硫氨基酸类pet显像剂及其制备方法和应用
CN107118097A (zh) 2-18f-氟代丙酸异构体、其合成方法及其应用
CN101555263B (zh) 99mTcO核标记D-葡萄糖氨荒酸盐配合物及其制备方法和应用
Chang et al. Synthesis and biological evaluation of technetium-99m labeled galactose derivatives as potential asialoglycoprotein receptor probes in a hepatic fibrosis mouse model
CN114031652B (zh) 一种含环己烷的葡萄糖衍生物及其应用
CN102146098B (zh) 一种99mTc标记D-葡萄糖配合物的制备方法及应用
CN113024542B (zh) 一种氘代托品烷衍生物及其应用
CN102993243B (zh) 99mTc标记的葡萄糖类衍生物及其制备方法和应用
CN102827208B (zh) 99mTcO核标记蛋氨酸氨荒酸盐配合物的制备方法和应用
CN110577478A (zh) 一种正电子探针及其制备方法与应用
CN108191603B (zh) 一种3-18f-氟代乳酸类似物及其制备方法与应用
CN113583066A (zh) 一种甘露糖衍生物及其应用
Wang et al. Synthesis of N-(6-[18F] Fluoropyridin-3-yl) glycine as a potential renal PET agent
CN106631863B (zh) 亚谷氨酸类pet显像剂的放射合成方法
Gómez‐Vallejo et al. Synthesis and in vivo evaluation of 11C‐labeled (1, 7‐dicarba‐closo‐dodecaboran‐1‐yl)‐N‐{[(2S)‐1‐ethylpyrrolidin‐2‐yl] methyl} amide
CN102311460B (zh) 一种羰基锝标记的苯丁酸氮芥配合物及其制备方法与用途
CN104109201B (zh) 一种艾塞那肽的18f标记物及制备方法与应用

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230331

Address after: No. 1, Dongxuan Road, Economic and Technological Development Zone, Guangzhou City, Guangdong Province, 510000 (provisional edition)

Patentee after: GUANGDONG HUIXUAN MEDICINE TECHNOLOGY CO.,LTD.

Address before: 510080, No. two, No. 58, Zhongshan Road, Guangzhou, Guangdong, Yuexiu District

Patentee before: THE FIRST AFFILIATED HOSPITAL OF SUN YAT-SEN University

TR01 Transfer of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: [18F] trifluoromethyl sulfur-containing amino acid PET imaging agent and its preparation method and application

Effective date of registration: 20230921

Granted publication date: 20210803

Pledgee: Bank of China Limited by Share Ltd. Guangzhou Liwan branch

Pledgor: GUANGDONG HUIXUAN MEDICINE TECHNOLOGY CO.,LTD.

Registration number: Y2023980057896

PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right