CN110352056A - 显像剂和使用方法 - Google Patents

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维布杜塔·阿瓦斯蒂
黑利·豪森
格雷戈里·恩克邦
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Abstract

一种显像剂及其用于对受试者组织中的坏死进行成像的方法。成像方法可以是正电子发射断层扫描(PET)。在至少一个实施方案中，显像剂包含2‑脱氧‑2‑[18F]氟代葡萄糖二酸(18F‑FGA)或其药学上可接受的盐。显像剂可以置于药学上可接受的赋形剂、载体、稀释剂或媒介物中。显像剂可以包含在试剂盒中。在至少一个实施方案中，本公开包括制备用于成像的放射性药物如18F‑FGA的方法。

Description

显像剂和使用方法
相关申请的交叉引用
根据《美国法典》第35条第119(e)款，本申请要求2016年12月2日提交的美国序列号为62/429,169的优先权，其全部内容通过引用明确并入本文。
政府支持
不适用。
背景技术
心肌梗塞(myocardial infarction,MI)是美国和全世界大多数发达国家的主要死亡原因。MI可能是急性表现，归因于氧气需求和供应到心脏组织的不匹配，或者主要由左心室功能障碍引起的慢性心力衰竭。急性MI需要快速诊断以进行有效和及时的溶栓治疗，而慢性心力衰竭需要在血运重建之前准确评估功能障碍区域的心肌活性和定位。非侵入性核成像程序在MI患者评估中具有巨大的诊断价值。根据评估的参数，这些程序被分类为用于评估冠状动脉血流的灌注成像(例如，99mTc-sesta-甲氧基异丁基异腈(99mTc-sestamibi)和201Tl-TlCl2)或用于量化心脏代谢的代谢成像(例如，18F-FDG(2-脱氧-2-[18F]氟代-D-葡萄糖)和11C-醋酸盐)。第三种核技术是亲心肌梗塞闪烁扫描术(infarct-avidscintigraphy)。亲心肌梗塞闪烁扫描术是一种相对较少使用的程序，因为目前无法获得有效的放射性药物。灌注成像测试依赖于由活组织吸收的显像剂，因此仅间接指示梗塞或坏死的区域。灌注成像无法区分低流量区域、心室变薄区域和衰减区域。此外，高肝摄取产生成像伪影，使图像解释变得困难。最后，灌注扫描不能区分缺血区和坏死区，因为两者都显示灌注减少。
与灌注显像剂相反，亲心肌梗塞剂在损伤部位积累。由于正常心肌没有摄取，因此亲心肌梗塞闪烁扫描术显示较少的背景和增强的信噪比。目前可用的两种亲心肌梗塞剂是99mTc-焦磷酸盐(99mTc-pyrophosphate,PyP)和111In-抗肌球蛋白抗体(In-antimyosin)。它们被称为“热点”标志物，因为它们倾向于在梗塞的心肌区域积累。然而，这些试剂具有缺陷。例如，关于111In-抗肌球蛋白抗体，缺陷包括111In的相对差的放射性核素特征，延迟的血液清除和显著的肝摄取。另一方面，PyP缺乏特异性(64％)，并且对心内膜下梗塞检测表现出差的灵敏度(40％)。此外，PyP在急性MI的早期诊断中不是非常有用，因为其摄取仅在梗塞24-48小时后变为阳性。除了PyP和抗肌球蛋白之外，已经研究了99mTc标记的葡萄糖二酸类似物用于MI的急性定位。它对梗塞的亲和力是基于其与受损组织中暴露的高碱性组蛋白的结合。利用99mTc-葡萄糖二酸盐(99mTc-glucarate)的单光子发射计算机断层扫描(singlephoton emission computed tomography,SPECT)已显示为对于心肌坏死的存在是特异性的，并且已经能够解决PyP和111In-抗肌球蛋白抗体的大多数缺点。然而，SPECT中使用的99mTc-葡萄糖二酸盐的缺点是99mTc仅与葡萄糖二酸盐分子络合，而不是共价连接。结果随着时间推移，99mTc可能从葡萄糖二酸盐解离并转移螯合(transchelate)到其他循环配体，导致诊断不太准确。
与SPECT相比，正电子发射断层扫描(positron emission tomography,PET)提供了改进的分辨率和检测灵敏度。此外，PET不易产生图像伪影和衰减。随着18F标记的灌注剂(例如氟哌嗪(Flurpiridaz))的最近引入，利用PET的心肌灌注成像(myocardialperfusion imaging,MPI)可能补充或取代传统的SPECT/PET方案，用于在MI患者管理中作出客观决策。然而，目前没有用于特异性成像心肌梗塞的PET试剂。
与急性MI一样，脑中风的病理学也涉及发病后非常早期的坏死的发展。脑中风是全球第二大常见死亡原因，幸存者中存在相当大的残疾。中风幸存者长期表现出相当大的残疾，2013年总计约1.13亿残疾调整生命年。大约80％的脑中风来自血栓或栓塞性脑血管闭塞引起的缺血性梗塞，其余的被归类为出血性中风。在短暂性脑缺血发作(transientischemic attack,TIA)或轻微中风后，在一些亚组中，进一步中风的风险在第一个月内高达30％。中风占全球医疗总成本的2-4％，但在发达国家，这一数字超过4％。目前对中风患者的管理旨在通过恢复对缺血但存活的组织(亦称半影)的血液供应来防止有风险的脑组织向梗塞发展。关于中风进展的类型和阶段的治疗时机决定了治疗的成功。基于磁共振(magnetic resonance,MR)或计算机断层扫描(computed tomography,CT)图像中的扩散-灌注不匹配的神经影像通常用于辨别不能存活和存活的组织并优化脑中风患者的治疗。然而，扩散-灌注不匹配并不总是可抢救的组织的可靠指标，因为一些病变表现为急性逆转，而另一些则不能转变为梗塞。对用于描绘MR或CT图像中的扩散和灌注缺陷所采用的阈值也缺乏共识。因此，梗塞成像将为脑中风的诊断和治疗计划提供重要帮助。
附图说明
在附图中示出了本公开的若干实施方案。然而，应注意，附图仅示出了几个典型实施方案，因此不应被视为限制本文公开的发明构思的范围。本专利或申请文件包含至少一幅彩色附图。具有彩色附图的本专利或专利申请公开的副本将在请求和支付必要费用后由主管局提供。
图1显示了使用TEMPO/NaBr/NaOCl系统的葡萄糖与葡萄糖二酸的氧化反应(方案1)。
图2显示了(a)d-葡萄糖，(b)d-葡萄糖二酸，和(c)d-葡萄糖和d-葡萄糖二酸的混合物的分离的高压液相色谱(HPLC)结果，和(d)显示d-葡萄糖和d-葡萄糖二酸的混合物的分离的薄层色谱图(TLC)。
图3显示了使用TEMPO/NaBr/NaOCl系统从商业可获得的2-脱氧-2-[18F]氟代-D-葡萄糖(18F-FDG)制备[18F]氟代葡萄糖二酸(18F-FGA)的氧化反应。
图4显示了(a)18F-FDG(F-18-FDG)和(b)18F-FGA(F-18-FGA)的放射TLC色谱图。
图5显示了在加入反应引发剂(漂白剂-NaOCl)后，通过氧化剂将18F-FDG(F-18-FDG)氧化成18F-FGA(F-18-FGA)的放射-HPLC时间依赖性结果。(a)引发前，(b)引发后5秒，(c)引发后1分钟，和(d)引发后3分钟。最终纯化的18F-FGA的放射-HPLC在(e)中显示。18F-FDG在加入漂白剂的3分钟内完全消耗。
图6显示了18F-FGA的循环动力学。数据表示为平均值和SEM(n＝4)。药代动力学参数来自30-180分钟的时间点。
图7显示了注射ISO的大鼠心脏的宏观组织学图像。(a)的左图显示了从ISO处理的大鼠切除的整个心脏。在安乐死前约30分钟，给大鼠注射1％埃文氏蓝染料(2ml/kg)。将TTC染色的切片((a)的右图)固定在福尔马林中。受损组织由未染色(苍白)区域表示，而正常组织显示为较深染色区域。这些动物中的导联I ECG记录作为ISO处理的函数显示在图5(b-c)中。
图8显示了异丙肾上腺素(ISO)诱导的肌病的结果：(a)心肌肌钙蛋白水平和(b)用ISO处理前和处理后的皮质酮水平。用双尾学生T检验(two tailed students T-test)进行比较。(c)ECG读数显示了在ISO处理的日子里RR间期减少，在ISO处理后恢复正常。(d)ST延长表明由于ISO给药，心室复极延迟。用单向ANOVA进行(c)和(d)的比较。*p<0.05，**p<0.01。
图9显示了用约1mCi的18F-FGA注射的ISO处理的大鼠的代表性PET图像。在注射后1小时和4小时对大鼠成像。针对观察者的方位，显示了融合的PET/CT图像，正面的和左侧面的。心脏用箭头指示。
图10显示了用约0.1mCi的18F-FDG注射的对照的和ISO处理的大鼠的代表性PET图像。在注射后1小时对大鼠成像。针对观察者的方位，显示了融合的PET/CT图像，正面的和左侧面的。心脏用箭头指示，而棕色脂肪用箭尖指示。
图11显示了使用99mTc-Sestamibi(也称为Tc-99m-MIBI)的灌注成像的代表性扫描。对照的和ISO处理的大鼠被注射约2.5mCi的Tc-99m-MIBI并在1小时后成像。
图12显示了PET图像，其显示了小鼠MCAO模型中18F-FGA的同侧(1)与对侧(C)累积对比。顶部图像是MCAO 2小时后，底部图像是MCAO 24小时后。
图13显示了18F-FGA在坏死中定位的证据，所述坏死是由于在大脑中动脉闭塞(左列)的模型小鼠中的同侧大脑半球的中风区域的脑中风18F-FGA累积引起的。HMPAO/SPECT的相应灌注图像显示了中风区域的摄取不足，但对侧大脑半球摄取正常(中列)。在尸检的TTC染色的大脑切片(右列)显示了由箭头指示的中风区域。
图14显示了用于从18F-FDG生产18F-FGA的方法中的质量控制的薄层色谱(TLC)方案的非限制性实例。
具体实施方式
本公开涉及在坏死组织(例如，心肌和脑，或具有坏死组织的任何其他器官系统)中定位的显像剂。因此，显像剂可用于通过亲心肌梗塞成像方法(例如PET)诊断梗塞或坏死的急性区域。在至少一个实施方案中，显像剂是2-脱氧-2-[18F]氟代葡萄糖二酸(18F-标记的葡萄糖二酸，在本文中也称为[18F]氟代葡萄糖二酸、18F-FGA、FGA和F-18-FGA)。已知PET是极其灵敏的技术，用于心肌梗塞和脑中风中的血流、葡萄糖代谢和氧提取的高分辨率功能成像。然而，尚无法直接可见梗塞或坏死组织。在目前公开的新化合物之前，没有可用于纵向PET成像以评估梗塞面积的生长的亲心肌梗塞显像剂。如下所述，18F-FGA是第一个已证明对梗塞成像有效的亲心肌梗塞PET试剂，其中梗塞成像已显示为描绘MI和脑中风。18F-FGA经历从身体的快速清除并且不会在正常组织中积累，否则会产生成像伪像和/或高背景信号。18F-FGA靶向梗塞中发生的早期细胞变化并且不依赖于电信号或血清蛋白水平。因此，它可以用于诊断MI后早期或发病后(例如脑中风)或例如归因于创伤性脑损伤的梗塞组织。18F-FGA还可用作显像剂，以检测乳腺、前列腺、结肠、肾、脾、肢体和肺中的坏死组织，以及可能发生梗塞和/或坏死的其他组织和器官，包括癌症。
在通过示例性描述、实施例和结果更详细地进一步描述本公开的组合物和方法的各种实施方案之前，应理解本公开的实施方案在应用中不限于如下描述中所述的方法和组合物的细节。本文提供的描述仅用于说明的目的，而不是要以限制的意义解释。本公开的发明构思能够具有其他实施方案或者能够以各种方式实践或实施。因此，本文使用的语言旨在给出最广泛的范围和含义；并且实施方案意在是示例性的，而非穷举的，并且不旨在将本公开限于这些特定实施方案。而且，应该理解，本文采用的措辞和术语是为了描述的目的，除非另有说明，否则不应认为是限制性的。此外，在以下详细描述中，列出了许多具体细节以便提供对本公开的更透彻的理解。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开的实施方案。在其他情况下，没有详细描述本领域普通技术人员公知的特征以避免不必要的复杂描述。意图是对于本领域普通技术人员显而易见的所有替代、替换、修改和等同物都包括在本公开的范围内。根据本公开内容，无需过度实验即可制备和实施本文公开的所有组合物及其制备方法、应用和用途。因此，尽管已经根据具体实施方案描述了本公开的组合物和方法，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本公开的发明构思的精神和范围的情况下，可以对制剂、化合物或组合物和/或方法以及在本文描述的方法的步骤或步骤顺序进行变化。
本说明书中提及的所有专利、公开的专利申请和非专利出版物表明了本公开所属领域的技术人员的技术水平。此外，本申请的任何部分中引用的所有专利、公开的专利申请和非专利出版物，包括但不限于2016年12月2日提交的美国临时申请62/429,169，通过整体引用明确地并入本文，其程度等同于如同每个单独的专利或出版物被具体地和单独地指出通过引用并入。
除非本文另有定义，否则结合本公开使用的科学和技术术语应具有本领域普通技术人员通常理解的含义。此外，除非上下文另有要求，否则单数术语应包括复数，复数术语应包括单数。
如根据本公开的方法和组合物所使用的，除非另有说明，否则以下术语应理解为具有以下含义：
当在权利要求和/或说明书中使用的词语“一”或“一个”与术语“包括”结合使用时可以表示“一个”，但它也与“一个或多个”、“至少一个”和“一个或多个一个”的含义一致。在权利要求中使用的术语“或”用于表示“和/或”，除非明确指出仅涉及替代方案或当替代方案是相互排斥的，但是该公开支持仅涉及替代方案的定义和“和/或”。术语“至少一个”的使用将被理解为包括一个以及多于一个的任何数量，包括但不限于，2,3,4,5,6,7,8,9,10,15,20,30,40,50,100或包含在其中的任何整数。术语“至少一个”可以延伸至100或1000或更多，这取决于与之相联系的术语；此外，100/1000的数量不应视为是限制的，因为更高的限制也可能产生令人满意的结果。此外，术语“X，Y和Z中的至少一个”的使用将被理解为包括单独的X，单独的Y和单独的Z，以及X，Y和Z的任何组合。
如本文所用，除非上下文另有明确说明，否则所有数值或范围包括这些范围内的值的分数和整数以及这些范围内的整数的分数。因此，为了说明，涉及数值范围，例如1-10时包括1,2,3,4,5,6,7,8,9,10以及1.1,1.2,1.3,1.4,1.5等，以此类推。因此，涉及1-50的范围时包括1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20等，直到并且包括50，以及1.1,1.2,1.3,1.4,1.5等，2.1,2.2,2.3,2.4,2.5等，以此类推。涉及一系列范围时包括组合系列内不同范围的边界值的范围。因此，为了说明涉及一系列范围例如，1-10,10-20,20-30,30-40,40-50,50-60,60-75,75-100,100-150,150-200,200-250,250-300,300-400,400-500,500-750,750-1,000，包括例如1-20,10-50,50-100,100-500和500-1,000的范围。再举个例子，1wt％至99wt％的范围旨在包括其中的任何子范围，尽管本文中可能未明确指定该子范围。例如，由于1wt％至99wt％的范围包括1至99的所有整数，因此其中的子范围包括具有1wt％至98wt％的最小值和2wt％至99wt％的任何最大值的任何范围，例如但不限于，5wt％至75wt％、10wt％至50wt％，或15wt％至40wt％。
如在本说明书和权利要求书中所使用的，词语“含有”(和包含的任何形式，例如“包括”和“含有”)，“具有”(和具有的任何形式，例如“有”和“具备”)，“包括”(以及包括的任何形式，例如“包括”和“含有”)，“包含”(以及包含的任何形式，例如“包含”和“含有”)都是包含性的或开放式的并且不排除额外的未提及的元素或方法步骤。
本文使用的术语“或其组合”是指该术语之前列出的项目的所有排列和组合。例如，“A,B,C或其组合”旨在包括以下中的至少一个：A,B,C,AB,AC,BC或ABC，并且如果顺序在特定上下文中是重要的，则也包含BA,CA,CB,CBA,BCA,ACB,BAC或CAB。继续该实例，明确包括的是包含一个或多个项目或术语的重复的组合，例如BB,AAA,AAB,BBC,AAABCCCC,CBBAAA,CABABB等。本领域技术人员将理解，除非从上下文中另外明显易见，否则通常对任何组合中的项目或术语的数量没有限制。
在整个本申请中，术语“约”用于表示一个值对于组合物、用于给药组合物的方法，或研究对象之间，包括固有误差变化。如本文所用，限定词“约”或“近似”旨在不仅包括精确发值、数量、程度、取向，或其他限定的特征或值，而且旨在包括由于例如测量误差、制造公差、施加在各零件或部件上的应力、观察误差、磨损及其组合引起的一些轻微变化。当本文涉及诸如数量、持续时间等可测量值时使用的术语“约”或“近似”意味着包括例如从指定值±20％，或±10％，或±5％，或±1％，或±0.1％的变化，因为这些变化适合于实施所公开的方法并且本领域普通技术人员理解这些变化。如本文所用，术语“基本上”是指随后描述的事件或情况完全发生或者随后描述的事件或情况在很大范围或程度上发生。例如，术语“基本上”是指随后描述的事件或情况(例如，反应)在至少90％的时间发生、或至少95％的时间发生、或至少99％的时间发生，或者至少完成90％、或至少完成95％、或至少完成99％。
如本文所使用的，对“一个实施方案”或“实施方案”的任何涉及意味着结合该实施方案描述的特定元素、特征、结构或特性包括在至少一个实施方案中。在说明书中多处出现的短语“在一个实施方案中”不一定都指的是同一个实施方案。
术语“药学上可接受的”是指适合给药于人和/或动物而没有过度不良副作用(例如与合理的益处/风险比例相应的毒性、刺激和/或过敏反应)的化合物和组合物。本公开的化合物可以与一种或多种药学上可接受的可以改善所述化合物的溶解性、可输送性、分散性、稳定性和/或构象完整性的赋形剂、载体、媒介物(vehicle)和/或稀释剂组合。
“生物活性”是指修饰或影响生物体的生理系统而不涉及活性剂如何具有其生理作用的能力。
如本文所用，“纯的”或“基本上纯的”是指目标物种(例如显像剂)是存在的主要物种(即，以摩尔为基础，它比其组合物中的任何其他物种更丰富)，并且特别是，基本上纯的组分是组合物，其中目标物种包括所有存在的大分子物种的至少约50％(以摩尔计)。通常，基本上纯的组合物将包括大于组合物中存在的所有大分子物种的约80％，更特别地大于约85％、大于约90％、大于约95％、或大于约99％。术语“纯的”或“基本上纯的”还指制剂，其中目标物种(例如显像剂)纯度至少为60％(w/w)、或纯度至少为70％(w/w)、或纯度至少为75％(w/w)、或纯度至少为80％(w/w)，或纯度至少为85％(w/w)，或纯度至少为90％(w/w)，或纯度至少为92％(w/w)，或纯度至少为95％(w/w)，或纯度至少为96％(w/w)，或纯度至少为97％(w/w)，或纯度至少为98％(w/w)，或纯度至少为99％(w/w)，或纯度为100％(w/w)。
术语“受试者”和“患者”在本文中可互换使用，并且应理解为指温血动物，特别是哺乳动物，更特别是人。落入本文所用术语“受试者”范围内的动物包括但不限于狗、猫、大鼠、小鼠、豚鼠、栗鼠、马、山羊，反刍动物如牛、绵羊、猪，家禽如鸡、鹅、鸭和火鸡、动物园动物、新旧世界猴子和非人类灵长类动物。
“治疗”是指治疗性或诊断性治疗。“预防”是指预防性或防止性治疗措施。术语“进行治疗”是指给患者给药组合物用于治疗或诊断目的。
术语“治疗组合物”、“药物组合物”和“诊断组合物”是指含有活性剂的组合物(包含例如显像剂如18F-FGA的组合物)，其可以通过本领域已知的或本文另外考虑的任何方法被给药于受试者，其中给药组合物产生如本文其他地方所述的效果。此外，可以使用本领域熟知的制剂技术将本公开的组合物设计为提供延迟的、受控的、延长的和/或持续的释放。
术语“有效量”是指如本文所定义的活性剂(例如显像剂)的量(例如，18F-FGA)，其在以本发明构思的方式使用时足以表现出可检测的效果或结果，而没有过度的与合理的益处/风险比例相应的不良副作用(例如毒性、刺激和过敏反应)。对于患者的有效量取决于患者的类型、患者的大小和健康状况、待治疗或诊断的病症的性质和严重程度、给药方法、治疗持续时间、并行治疗的性质(若有的话)、所用的具体配方等。因此，不可能提前指定确切的有效量。然而，对于给定情况的有效量可以由本领域普通技术人员基于本文提供的信息使用常规实验来确定。
当在本文中使用时，对于至少一些实施方案，术语“缓冲剂”是指任何足够强度(例如，0.1M至2M)的能够在反应过程中保持所需pH范围(例如pH 9-12)的碱性缓冲剂(例如但不限于碳酸钠，氨-氯化铵或N-环己基-3-氨基丙磺酸)。
当在本文中使用时，对于至少一些实施方案，术语“氧化剂”是指2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基(TEMPO)或其衍生物。TEMPO的衍生物包括但不限于4-羟基-TEMPO、TEMPO甲基丙烯酸酯、4-氧代-TEMPO、4-氨基-TEMPO、4-乙酰氨基-TEMPO、4-羧基-TEMPO、4-羟基-TEMPO苯甲酸酯、4-(2-碘乙酰氨基)-TEMPO、4-马来酰亚胺基-TEMPO、4-异硫氰酸基-TEMPO、4-(2-溴乙酰氨基)-TEMPO、4-甲氧基-TEMPO、4-氰基-TEMPO、4-氨基-4-羧基-TEMPO、4-膦酰氧基-TEMPO水合物和2,2,6,6-四甲基-4-(甲基磺酰氧基)-1-哌啶醇。TEMPO或TEMPO衍生物可以是游离化合物或与珠子(bead)、树脂或聚合物连接。可以使用的其他氧化剂包括但不限于过氧化氢、次氯酸钠、次氯酸钙、臭氧、硝酸、高锰酸盐化合物、卤素和金属催化氧化剂。氧化还可以在存在或不存在化学催化剂的情况下经由电化学氧化发生，经由模拟过氧化物酶活性的金或其他纳米颗粒发生，经由酶致氧化或通过酶如葡萄糖氧化酶发生，或经由可迫使葡萄糖接受电子捐赠的任何其他物理化学手段或条件而发生。事实上，本公开的氧化条件旨在包括能够氧化葡萄糖的任何条件。
本文使用的术语“反应加速剂”包括但不限于NaBr和KBr。本文使用的术语“反应引发剂”是有效引发其中18F-FDG转化为18F-FGA的反应的任何化合物，例如次氯酸钠(NaOCl)或次氯酸钙(Ca(ClO)2)。本文所用的术语“反应抑制剂”是有效抑制其中18F-FDG转化为18F-FGA的反应的任何化合物，诸如乙醇。当在本文中使用时，术语“反应温度”包括约0℃至约25℃范围的温度，包括例如约1℃至约10℃，和约2℃至约5℃。
在某些非限制性实施方案中，给药于受试者的活性剂(例如18F-FGA)的剂量，例如用于PET成像，包含范围为约1mCi至约50mCi(或该范围内的任何量)的放射性核素活性剂的量，例如约5mCi至约30mCi。然而，该量由主治医师或诊断医师确定，并且可以高于或低于该范围。通常在制备活性剂(例如18F-FGA)后约3小时内将活性剂引入至待测受试者中，以避免由于放射性衰减而丧失有效性。PET成像通常在注射后立即(0小时)至注射后约4小时进行，这取决于期望进行的临床评估。标准成像通常在注射后约2小时内进行。
剂量(一次或多次)可以例如但不限于一次性给药，或者根据需要多次给药，或者经静脉滴注连续给药，这取决于期望的效果、结果，或治疗对象的病情。在一个非限制性实例中，组合物以IV输注提供。药物组合物中所用的或实施本公开的方法的化合物的给药可以多种常规方式进行，例如但不限于口服、经吸入、经直肠、或经皮肤、皮下、腹膜内、阴道或静脉注射。口服制剂可以配制成使得化合物在释放之前通过消化系统的一部分，例如它可以在到达小肠或结肠之前不释放。
当口服给药包含活性剂的剂型时，其可以是固体或液体制剂的形式，例如胶囊、丸剂、片剂、锭剂、熔化物、粉末、悬浮液、溶液、酏剂或乳剂。固体单位剂型可以是普通明胶类型的胶囊，其含有例如表面活性剂、润滑剂和惰性填充剂(例如乳糖、蔗糖和玉米淀粉)，或者剂型可以是持续释放制剂。该组合物可含有固体载体，例如明胶或佐剂。片剂、胶囊和粉末可含有约.05％至约95％干重的活性物质化合物。当以液体形式给药时，可以添加液体载体如水、石油、动物或植物源的油(例如花生油、矿物油、大豆油或芝麻油)或合成油。液体形式的组合物可以进一步含有生理盐水溶液、右旋糖或其他糖溶液、或二醇(例如乙二醇，丙二醇或聚乙二醇)。当以液体形式给药时，该组合物特别含有约0.005至约95％重量的活性剂。例如，可以口服给药每天一次或两次约10mg至约1000mg的剂量。
在另一个实施方案中，本公开的活性剂可以用常规片剂基质如乳糖、蔗糖和玉米淀粉与粘合剂(例如阿拉伯树胶、玉米淀粉或明胶)、崩解剂(例如马铃薯淀粉或海藻酸)和润滑剂(例如硬脂酸或硬脂酸镁)等组合成片剂。通过将组合物溶解在水性或非水性药学可接受的溶剂中来制备液体制剂，所述溶剂还可以包含如本领域已知的悬浮剂、甜味剂、调味剂和防腐剂。
对于肠胃外给药，例如，可以将活性剂溶解在生理学可接受的药物载体、稀释剂或媒介物中，并以溶液或悬浮液形式给药。合适的药物载体、稀释剂或媒介物的实例是水、盐水、右旋糖溶液、果糖溶液、乙醇，或者动物、植物或合成源的油。药物载体、稀释剂或媒介物也可包含如本领域已知的防腐剂和缓冲剂。
当通过静脉内、皮肤或皮下注射施用有效量的活性剂(显像剂)时，该化合物特别是无热原的、肠胃外可接受的水溶液或悬浮液形式。在适当考虑pH、等渗性、稳定性等的情况下制备这种肠胃外可接受的溶液完全在本领域技术范围内。用于静脉内、皮肤或皮下注射的特定组合物除活性剂外还可包含如本领域已知的等张媒介物，例如氯化钠注射液、林格氏注射液、右旋糖注射液、右旋糖和氯化钠注射液、乳酸林格氏注射液或其它媒介物。本发明的组合物还可含有稳定剂、防腐剂、缓冲剂、抗氧化剂或本领域技术人员已知的其他添加剂。
如上所述，本领域技术人员可以确定特定的给药量和给药方式。制备制剂的本领域技术人员可以容易地选择适当的给药形式和给药方式，这取决于所选组合物的特定特征、待评估的病症和使用本领域已知的制剂技术的其他相关情况，例如，在Remington:TheScience and Practice of Pharmacy(药学科学与实践),第21版中描述的。
可以采用另外的药学方法来控制组合物的作用持续时间。通过使用聚合物去缀合、复合和/或吸收本文所述的活性物质可以实现半衰期增加和/或制剂受控释放。为了控制释放，可以通过选择合适的大分子(例如但不限于多糖、聚酯、聚氨基酸、均聚物聚乙烯吡咯烷酮、乙烯乙酸乙烯酯(ethylenevinylacetate)、甲基纤维素、或羧甲基纤维素，和丙烯酰胺如N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺)和适当浓度的大分子以及掺入方法，实现受控递送和/或半衰期增加。该化合物也可以与上述大分子离子缀合或共价缀合。
用于通过受控的制剂释放和半衰期控制化合物或组合物的作用持续时间的另一种可能的方法是将化合物掺入聚合物材料(诸如聚酯、聚酰胺、聚氨基酸、水凝胶、聚乳酸、乙烯乙酸乙烯酯共聚物，例如聚乙二醇(PEG)和聚(1-天冬酰胺)的共聚物胶束)的颗粒中。
实施例
现在将根据若干具体的、非限制性的实施例和实施方案讨论本发明。下面描述的包括特定实施方案的实施例将用于说明本公开的实践，应当理解，所示的细节是示例性的，并且是用于对特定实施方案的说明性讨论的目的，并且是为了提供被认为是对程序以及本公开的原则和概念方面的有用和容易理解的描述而提出。
材料和方法
使用来自以下来源的化合物，无需进一步纯化：D-葡萄糖(99.5％,Sigma-Aldrich,St.Louis,Missouri,USA)，2-脱氧-D-葡萄糖(98％,Alfa Aesar,Ward Hill,Massachusetts,USA)，2-脱氧-2-氟代-D-葡萄糖(99％,Synquest Laboratories,Alachua,Florida,USA)，4-乙酰氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基(TEMPO；98％,Sigma-Aldrich)，溴化钠(分析级，Mallinckrodt,Paris,Kentucky,USA)，氢氧化钠(食品级，Mallinckrodt)，碳酸氢钠(实验室级，Sigma Aldrich)，异丙肾上腺素(ISO；Sigma-Aldrich)和次氯酸钠溶液(14％有效氯，Alfa Aesar)。18F-FDG购自University of Oklahoma-Nuclear Pharmacy(俄克拉荷马大学-核药学)。
高效液相色谱(High performance liquid chromatography,HPLC)
使用贝克曼系统金128溶剂模块(Beckman Coulter,Brea,CA,USA)进行HPLC，所述模块与设在190nm的Rainin Dynamax UV-1吸光度检测器(Mettler Toledo,Columbus,OH,USA)和Bioscan B-FC-3300(Bioscan,Washington DC,USA)放射性检测器进行连接。将反应产物在Phenomenex Rezex ROA-有机酸H+(8％)柱(300×7.8mm)上分离，其中所述柱温热至70℃。流动相由0.025mM H2SO4组成，其流速为0.5ml/分钟。
薄层色谱(Thin layer chromatography,TLC)
在适用的情况下，通过TLC在60埃孔径的200μm铝背衬的Si 60二氧化硅板(EMDMillipore,Darmstadt,德国)上监测反应。显影溶剂由7份正丁醇、2份冰醋酸和3份水组成。通过用碘染色，或使用1ml 37％HCl、2ml苯胺、10ml 85％H3PO3、2g二苯胺和100ml乙酸乙酯的混合物使分离的成分可视化，并在200℃下在热板上显影。在这些条件下，4-乙酰氨基-TEMPO、2-脱氧-D-葡萄糖和2-脱氧-D-葡萄糖二酸的Rf值分别为0.62,0.4和0.28。在Bioscan mini-scan 1000(Bioscan,Washington DC,USA)上分析放射性反应。
核磁共振(Nuclear magnetic resonance,NMR)
1H NMR光谱和13C NMR光谱在Mercury-VX 300和Varian VNMRS-400NMR光谱仪上在300和75MHz进行记录，并使用Mnova(Santiago de Compostela,西班牙)进行处理。光谱是指残留的质子化溶剂。化学位移和偶合常数分别以百万分之δ(ppm)和赫兹(Hz)表示。
葡萄糖的氧化
我们修改了先前报道的基于TEMPO的方法，以促进纳米级的18F-FGA的合成。将约30mg D-葡萄糖(0.166mmol)或2-脱氧-D-葡萄糖(0.187mmol)或2-脱氧-2-氟代-D-葡萄糖(0.182mmol)加入到含有4-乙酰胺基-TEMPO(8mg,0.038mmol,0.2当量)和NaBr(80mg,0.77mmol,5当量)的5ml圆底烧瓶中。加入约3ml 1M NaHCO3缓冲液(pH 11.6)，并将混合物在室温下搅拌5分钟。通过在冰上温育另外3分钟将反应混合物冷却至0-2℃。在2分钟内将NaOCl(14％溶液,0.75ml,1.69mmol,10当量)分批加入冰冷的反应混合物中。用KI条带监测反应是否存在残留的氧化剂。在氧化剂完全消耗后，将反应混合物与40ml冰冷的乙醇快速混合，然后离心(5,000rpm进行5分钟)以收集沉淀物。用冰冷的乙醇洗涤沉淀物并在100℃下干燥过夜。对产物进行NMR和HPLC分析。1H NMR(D2O,300MHz):4.38(br s,2H,H1,H4),4.26(br s,1H,H3),4.17(br s,1H,H2)。13C NMR(D2O,75MHz):178.65,178.60(C6,C1),73.85,73.67,73.57,71.61(C2,C3,C4,C5)。1H-NMR和13C-NMR与文献中引用的那些相匹配。
18F-FGA的合成
我们采用用于氧化的葡萄糖的宏观合成的标准化程序。简而言之，在5ml反应小瓶中将4-乙酰氨基-TEMPO(0.8mg)、NaHCO3缓冲液(pH 11.6,1ml)、NaBr(8mg)和18F-FDG(0.25-0.5ml，～20mCi)的混合物冷却至0-2℃。向混合物中加入约20μl 14％NaOCl以开始反应。通过取样5μl反应混合物用于放射性TLC来监测反应进程。完成反应后，将混合物转移到10ml冰冷的乙醇中，然后离心(5000rpm×5分钟)。用冰冷的乙醇洗涤沉淀物一次，加入200μl 2MHCl进行中和，并将混合物溶于3ml水中用于注射。通过0.2μm注射器式过滤器无菌过滤澄清溶液。如上所述通过放射性TLC分析最终产物(18F-FDG的Rf＝0.65和18F-FGA的Rf＝0.2)。
在至少一个实施方案中，本公开涉及用于制备18F-FGA的方法和试剂盒，所述18F-FGA例如用作PET显像剂。在一个非限制性实施方案中，试剂盒包括一个或多个试剂小瓶(例如5-10ml体积)，其含有氧化剂(例如TEMPO或TEMPO衍生物(例如4-乙酰氨基-TEMPO))、反应加速剂(例如NaBr)和缓冲剂(例如NaHCO3)，所述试剂是冻干的，经隔膜密封的并经氮气吹扫的。在合成时，一定量的放射性前体18F-FDG(例如但不限于5-30mCi，在约0.5ml中)和反应引发剂(例如次氯酸钠(NaOCl)或次氯酸钙(Ca(ClO)2))与含有4-乙酰氨基-TEMPO、NaBr和NaHCO3的试剂小瓶的内容物组合，并使反应在2-4℃下进行(例如在冰浴中)。NaOCl作为溶液(例如14％溶液)被提供。当Ca(ClO)2用作反应引发剂代替NaOCl时，它可以例如作为固相替代物被提供，并且任选地可以包含在试剂小瓶中。可以例如通过使用冰浴、铝块、预冷却18F-FDG或这些步骤的组合，来保持低温。在一段时间(如3-6分钟)后，例如通过加入0.1ml乙醇停止反应。或者，如果标准化条件不导致18F-FDG的过度氧化，可以例如通过优化反应引发剂(NaOCl或Ca(ClO)2)的浓度来消除乙醇添加步骤。通常100％的18F-FDG被转化为18F-FGA而没有副反应，消除了对纯化的需要。然而，如果需要或必要，可以将18F-FGA反应产物与前体18F-FDG分离，例如通过使用阴离子交换柱或HPLC进行。用放射性TLC评估产物的放射化学纯度。例如，在非限制性实施方案中，在95％乙腈/5％乙酸的体系中，18F-FGA的流动与18F-FDG的流动相比较慢。在另一个非限制性实施方案中，可以使用90％乙腈/10％水的体系。调节最终的18F-FGA产物的pH(例如6.5-7.5pH)和重量摩尔渗透压浓度(osmolality)(例如300±15mOsmol)，无菌过滤(0.2μm)该最终产物，并且可以通过放射性HPLC表征该最终产物。试剂盒通常还包括将试剂盒的内容物与18F-FDG组合以产生18F-FGA的说明书。在一个非限制性实施方案中，试剂盒包括第一反应物容器，例如小瓶，其含有(1)氧化剂如TEMPO或TEMPO衍生物，(2)反应加速剂如NaBr或KBr，和(3)缓冲剂如NaHCO3，和第二容器如小瓶，其含有反应引发剂NaOCl。任选地，试剂盒包括反应抑制剂如乙醇的容器。在另一个非限制性实施方案中，试剂盒包括第一反应物容器，例如小瓶，其含有(1)氧化剂如TEMPO或TEMPO衍生物，(2)反应加速剂如NaBr或KBr，(3)缓冲剂如NaHCO3，和(4)反应引发剂Ca(ClO)2。任选地，试剂盒包括反应抑制剂如乙醇的容器。试剂盒可任选地包括质量控制组分，例如薄层色谱条带和/或溶剂。
可以设想以下非限制性场景用于将试剂盒用在生产18F-FGA中，和作为18F-FGA产品的使用方法例如用在PET成像过程中。在一个实施方案中，医生顾客希望进行18F-FGA成像以检测MI或中风(或其他病症，其中希望检测到坏死，例如在乳房、前列腺、肺或结肠组织中)中的坏死。医生(或其他用户，例如技术人员)与核药房通信并请求一定量的18F-FGA。核药房根据本文所述的方法生产18F-FGA，例如通过使用含有4-乙酰氨基-TEMPO、NaBr和NaHCO3(和任选地Ca(ClO)2)的试剂盒进行生产，或例如通过手动地组合如上所述的单独的反应物进行生产。将产品18F-FGA递送至医生办公室或成像设施以进行临床研究。
小鼠的生物分布研究
本文所述的所有动物工作均根据NIH动物使用和护理指南进行，并由机构IACUC批准。从Harlan实验室(Indianapolis，IN)获得9只雄性和3只雌性CD1小鼠(20-36g)，并在12小时昼/夜循环的受控环境中饲养。在纳入研究之前使小鼠适应环境至少1周。在成像当天，用2-3％异氟烷在氧气流中麻醉动物。在尾静脉中静脉内注射约100μCi的18F-FGA。将动物置于具有吸收性填充物的笼子中直至生物分布。简而言之，在注射过量的异氟烷(4％)后1或3小时后，对小鼠实施安乐死，然后进行颈椎脱位。切下各器官，用盐水洗涤，称重，并将合适的组织样品在自动伽马计数器(Packard Cobra II Auto Gamma,Perkin Elmer,Boston,MA)中计数。总血容量、骨和肌肉质量分别估计为体重的5.7％、10％和40％。注入了18F-FGA的稀释样品用作比较的标准。
循环动力学
五只雄性CD-1小鼠通过尾静脉静脉内注射100μCi的18F-FGA。在注射后的0,30,60,90,120和180分钟，从眼眶后窦取样25-50μl血液。将血液称重并在自动伽马计数器(Packard Cobra II Auto Gamma,Perkin Elmer,Boston,MA)中计数。基于对尸检时异常肾形态的宏观观察，将一只小鼠排除在研究之外。
ISO诱导的心肌损伤的大鼠模型
雄性Sprague Dawley大鼠(250-300g)购自Harlan(Indianapolis,IN,USA)，在常规的光/暗循环中饲养，并在实验前使其适应至少5天。通过以150mg/kg体重的剂量率施用ISO的无菌水溶液来诱导心肌损伤。连续两天腹膜内注射该药物。
心电图(Electrocardiography,ECG)
通过将负电极放置在右前爪上，将正电极放置在左前爪上，并将接地引线放置到左后爪上来记录异氟烷麻醉的大鼠的导联1ECG。将电极固定到引线(CB Sciences C-ISO-255)、生物放大器(ETH-225)和模数转换器(iWorx 118)上，并使用Labscribe2.0软件(iWorx,Dover,NH)记录信号。在分析原始数据之前，对信号进行滤波以消除60Hz电源频率。
成像
在损伤后对大鼠进行三次成像：第三天进行18F-FGA成像，然后在第四天进行99mTc-Sestamibi成像和18F-FDG成像。除了损伤后成像之外，在诱导ISO损伤之前还获得基线图像。18F-FGA,99mTc-Sestamibi和18F-FDG的剂量分别为1mCi(0.5-1ml)，2.5mCi(0.5-1ml)和0.1mCi(0.2-0.4ml)。在麻醉的(2％异氟烷-氧气混合物)大鼠的尾静脉中静脉内给予所有注射，并在注射后的指定时间进行成像。在成像期间，用2％异氟烷-氧气混合物维持麻醉。对于PET，将大鼠仰卧放置在PET-CT双模式机器(Gamma Medica Ideas,Northridge,CA)的台架中。在20分钟列表模式PET数据采集之前获取胸部区域的飞行模式CT。SPECT成像在NanoSPECT机器(Trifoil Imaging,Chatsworth,CA)上通过以每60秒24帧进行胸部区域的螺旋SPECT采集来进行。成像后，让大鼠醒来并保持在笼子中直至安乐死时间。
将所获取的PET图像通过滤波反向投影算法重建并与CT融合以生成复合PET-CT图像。使用以该系统提供的HiSPECT重建算法重建SPECT采集。
通过使用CT图像定义心脏周围的三维感兴趣区域(region of interest,ROI)来计算标准摄取值(standard uptake value,SUV)。通过将球形ROI置于与左肺后中侧区域中的XY平面中的第4胸骨节相同的水平来确定背景。将心脏的每个体素的平均计数归一化为每个体素的平均背景计数。
心肌肌钙蛋白I测定
在安乐死之前收集血液样品，并通过离心(5,000rpm进行5分钟)分离血浆。我们通过使用从Life Diagnostics(West Chester，PA)获得的大鼠特异性酶联免疫测定试剂盒确定血浆中心脏TnI(cTnI)的水平。在估计之前，用PBS将血浆样品进行1：2稀释。
皮质酮酶联免疫吸附测定(Corticosterone enzyme-linked immunosorbentassay,ELISA)
我们通过使用来自Cayman Chemicals(Ann Arbor,Michigan)的ELISA试剂盒测量未稀释血浆中的应激激素皮质酮的浓度。皮质酮是大鼠中存在的唯一的糖皮质激素。
2,3,5-三苯基四唑氯化物(Triphenyltetrazolium chloride,TTC)染色
在成像和血液样品收集的最后阶段之后，对大鼠实施安乐死并立即收集它们的心脏并在-20℃下冷冻2小时。将心脏切成2mm切片，置于在37℃的1％TTC的PBS溶液中，间歇振荡。染色30分钟后，除去TTC并用10％缓冲的福尔马林替换过夜。
数据分析
为了统计比较，我们采用GraphPad Prism 6软件(GraphPad,La Jolla,CA)。使用Student's T检验进行两组比较，使用单向ANOVA进行3组或更多组之间的比较。使用残差的方法从时间-活性曲线的半对数图计算药代动力学参数。
大脑中动脉闭塞(Middle cerebral artery occlusion,MCAO)小鼠模型
用O2:N2混合物(30:70,1L/min)流中的1.5％异氟烷麻醉禁食的小鼠，并在37℃的恒温毯中覆盖。电凝和切割左枕部和上部甲状腺动脉、颈外动脉(external carotidartery,ECA)分支、翼腭动脉、颈内动脉(internal carotid artery,ICA)分支。通过微型夹子闭塞颈总动脉。在颅甲状动脉远端结扎、凝固并切开左侧ECA。将15mm单丝尼龙缝合线(6-0，热圆形尖端直径＝0.2-0.3mm)插入ECA中并轻轻推进通过ICA直至其尖端堵住MCA的起源。通过左侧MCA区域的局部肾皮质血流的突然下降至基线血流的10-20％，表明缝合线正确放置。通过非侵入式激光多普勒血流计(Moor Instruments)监测CBF。持续减少>80％表明MCAO成功。用结扎线将单丝固定在适当位置，并关闭皮肤切口。将单丝缝合线留在适当位置，这是对于永久性MCAO，但对于短暂MCAO，是通过麻醉小鼠并重新打开伤口在1小时后移除闭塞缝合线。
结果
从葡萄糖合成葡萄糖二酸
使用TEMPO/NaBr/NaOCl系统将葡萄糖氧化成葡萄糖二酸(参见图1中的方案1)。通过氧化剂的消耗(用KI条带读取)来监测反应进程。通常在向反应混合物中加入NaOCl20分钟内完成氧化反应。氧化剂浓度的增加导致反应速率的增加，但是它也导致葡萄糖过度氧化成不希望的裂解产物的趋势增加。通过HPLC在ROA柱上有效分离葡萄糖和葡萄糖二酸(图2a-c)，保留时间分别为16分钟和12分钟。在丁醇：水：乙酸(7:3:2v/v)TLC系统中，葡萄糖和葡萄糖二酸表现出分别为0.62和0.28的Rf值(图2d)。在最佳条件下进行的乙醇沉淀的反应产物通过1H NMR表征，其仅显示葡萄糖二酸。任何副产物，TEMPO或残余葡萄糖保留在上清液中。沉淀物的重量分析表明，过量的碳酸氢钠也与葡萄糖二酸一起沉淀，其可以通过加入等量浓度的HCl来中和。
从18F-FDG合成18F-FGA
我们采用方案1的合成方法从商业可获得的18F-FDG生产18F-FGA(参见方案2，图3)。使用强碳酸氢盐缓冲液使反应进行而无需监测和调节pH。氧化剂按比例减少，反应在铅屏蔽盒内进行。通过放射性TLC监测反应的完全性(图4a-b)。如通过放射性HPLC监测的反应时间过程所示(图5a-d)，反应进行得相当快，并且18F-FDG在加入漂白剂(NaOCl)约3分钟内被完全消耗。将反应延长至6分钟似乎不会导致产生不希望的副产物。该系列中的最后一张色谱图显示了在乙醇沉淀、离心、洗涤和片剂在注射用水中再溶解后的18F-FGA的分布图(图5e)。我们通常获得超过非衰减校正的50％产率，并且在1小时内常规完成合成、纯化和TLC质量控制。
小鼠中的18F-FGA的生物分布
注射后1小时和3小时正常小鼠各器官中18F-FGA的全身分布分析结果如表1所示。对正常健康小鼠通过尾静脉注射18F-FGA(0.1mCi)并且注射后1小时和3小时对小鼠实施安乐死。发现大部分注射的放射性通过肾系统排泄。所有其他器官累积小于注射剂量/g组织的0.5％。循环中的18F-FGA的浓度也可以忽略不计。这些结果表明，18F-FGA迅速从体内清除，不会在肝脏、肺或骨骼中积累，其中肝脏、肺或骨骼是可能混淆心肌成像的组织。
表1：小鼠中18F-FGA的生物分布
值是衰减校正的％ID/g，组织表示为平均值±SD。使用student’s T检验进行1和3小时时间点之间的比较。*P<0.05，***P<0.001。
小鼠中的18F-FGA的循环动力学
在3小时的过程中研究18F-FGA的循环动力学。如如图6(左图)所示，到30分钟，超过99％的注射剂量从循环中除去。从时间-活性关系的消除阶段，我们计算出半衰期约为35分钟，消除速率常数为0.83h-1。从30-180分钟时间点计算药代动力学参数，并以表格形式呈现(图6，右图)。
ISO诱导的大鼠心肌损伤
如图7a所示，在连续两天的ISO注射后，用伊文氏蓝(Evans blue)灌注的代表性全心脏和TTC染色的心脏切片截面显示出全面和广泛坏死的区域(白色区域)。这些动物中的导联I ECG记录作为ISO处理的函数显示在图7b-c中。在所有ISO处理的动物中发生ECG变化，但是因为ISO处理产生非特异性坏死区域，所以大鼠的严重性或缺陷的变化并不一致。然而，在ISO处理的同一天，R-R间期显著降低，表明心率增加(图8c)。在ISO处理过程中，ST持续时间也增加(图8d)。这表明心室复极延迟，这可能是由于浦肯野纤维中延长的动作电位引起的，这作为施用心脏毒性剂的结果是已知会发生的。
在对照/基线血浆中检测不到心肌肌钙蛋白(n＝6)，但在ISO处理的大鼠血浆中发现其为63pg/ml(n＝4)(图8a)。虽然肌钙蛋白水平显著增加，但它们没有预期的那么高，因为在ISO给药后24-48小时获得ISO后血浆样品。到这时，预计大部分循环肌钙蛋白将从血液中清除。皮质酮的血浆浓度如图8b所示。与ISO给药预期的基线水平(113.5ng/ml,n＝5)相比，ISO处理的大鼠(34.1ng/ml,n＝6)中皮质酮的血浆水平显著降低。
18F-FGA，99mTc-Sestamibi和18F-FDG在ISO诱导的心肌损伤中的积累
在用ISO处理之前和连续两天的ISO处理之后，用18F-FGA对大鼠成像。结果显示在图9中。我们发现在正常(基线)心肌组织中的摄取可忽略不计，但ISO处理的大鼠的1小时图像中心脏组织积累了大量注射的18F-FGA。当在注射后4小时重复成像时，心肌组织和非靶组织中的18F-FGA积累之间的对比变得非常明显。在对照和ISO处理的大鼠中，在18F-FGA成像后第2天，通过两种临床使用的显像剂(即99mTc-Sestamibi和18F-FDG)对大鼠进行成像。图10显示了18F-FDG注射后1小时的PET图像，图11显示了99mTc-Sestamibi给药后1小时的SPECT图像。99mTc-Sestamibi-SPECT不能描绘ISO诱导的心肌病理学(图11)。另一方面，18F-FDG-PET显示了在ISO处理的大鼠中18F-FDG的心肌积累减少。基于ROI基的图像分析，对照和ISO处理的大鼠之间18F-FDG摄取的减少约为48％。
18F-FGA不在正常脑中积累并且从正常小鼠的身体中快速清除。
我们在正常健康小鼠(n＝8)中注射0.1mCi(50μl)的18F-FGA，并在注射后1小时收集器官用于计数。大脑中的积累小于约0.1％，并且在所有主要器官中积累低于注射剂量的0.5％并且通过肾系统清除。值得注意的是临床使用的脑灌注剂(perfusion agent)99mTc-HMPAO(Ceretec)和18F-FDG在脑中显著积累，这在图像解释中引入了重大问题。在健康脑组织中积累的快速清除和不存在表明18F-FGA对于明确的梗塞成像的有效性。
在患有永久MCAO的小鼠中18F-FGA定位在梗塞区域中。
在本工作中，发现18F-FGA在由大脑中动脉闭塞(middle cerebral arteryocclusion,MCAO)产生的脑中风小鼠模型的脑中积累。为了测试18F-FGA用于脑中梗塞成像，我们采用了永久性MCAO的小鼠模型。在MCAO手术2小时后进行PET。注射(i.v.)约1mCi的18F-FGA，并且在注射1小时后获得20分钟的图像。同侧显示18F-FGA积累的中心区域，但该核心区域周围的灌注显著减少；对侧显示完全相反的情况(图12，顶部)。我们还在18F-FGA注射2小时后对切除的脑进行了1天MCAO后成像。切除的脑的该图像清楚地显示在同侧的积累比对侧更高(图12，底部)。
图13中显示了18F-FGA定位在由脑中风引起的坏死中的进一步证据。18F-FGA在大脑中动脉闭塞(左列)的小鼠模型中的同侧大脑半球的中风区域中积累。HMPAO/SPECT的相应灌注图像显示中风区域的摄取不足，但对侧大脑半球正常摄取(中列)。尸检时的TTC染色的脑切片(右列)显示由箭头指示的中风区域。
用于从18F-FDG制备18F-FGA和评估产品质量的方法和一套试剂盒说明的实例如下所示。用于制备、使用和分析18F-FGA产品的本公开的实施方案不旨在限于以下实施例中所示的过程和说明书。
I.从F-18-FDG(18F-FDG)合成F-18-FGA(18F-FGA)的试剂盒说明
II.葡萄糖二酸是葡萄糖的衍生物，其中两个末端已被氧化成羧酸。它也是身体在葡萄糖代谢的自然过程中产生的，并且被美国FDA认为是GRAS(通常被认为是安全的)。葡萄糖二酸具有在急性坏死区域积累的倾向，据称是由于其对临死组织中暴露的带正电荷的组蛋白的亲和力。该试剂盒使用户能够将商业可获得的F-18-FDG(18F-FDG)转化为无菌剂量的F-18-FGA(18F-FGA)。F-18-FDG被正电子发射断层扫描(positron emission tomography,PET)中心广泛用于癌症、脑和心脏病的成像。
III.试剂盒中提供的材料
1.组分A：含有4-乙酰氨基-TEMPO(0.8mg)、NaBr(8mg)和NaHCO3(24mg)的冻干小瓶
2.组分B：即用型注射器中的无菌NaOCl(水中14％有效氯)
3.组分C：在即用型注射器中的无菌HCl(0.2N,1.5mL)
4.含有TLC溶剂(90％乙腈/10％水)的玻璃瓶
5.TLC条带(铝背衬上的硅胶60)
6.pH试纸条
7.注射器式过滤器(0.2μM MCE)
IV.用户提供的材料：
用于注射的F-18-FDG(1-50mCi，在约0.2-2mL中)
V.储存：
试剂盒应储存在4℃直至使用。
VI.制备F-18-FGA产品的方法：
将F-18-FDG注入组分A小瓶中，然后立即将组分B注入组分A小瓶中。轻轻混合并等待5分钟，然后将组分C的内容物注入组分A小瓶中。通过旋转混合并将组分A小瓶的内容物取出至无菌注射器中。任选地，可以通过提供的0.2μM注射器式过滤器过滤内容物。
VII.F-18-FGA产品的质量评估：
放射化学纯度：在两个单独的TLC条带上滴一滴前体F-18-FDG和产品F-18-FGA(参见题为用于F-18-FGA生产的质量控制的TLC方案的图[图14])。让斑点干燥1-2分钟。在提供的最大40mm的TLC条带中显影。用铅笔标记溶剂前端。在离原点20mm处切割TLC条带，并在井式计数器中测量顶部和底部片中的放射性计数，以计算％转化率。％转化率值应超过95％。或者，可以使用放射性TLC读取器来读取条带而不用切割。
％转化率＝100x底部片中的计数/(底部片中的计数+顶部片中的计数)。
注射液的pH(6.5-7.5)：将一小滴(25-50μL)制剂置于pH试纸条上以确定pH。
说明书可以是随试剂盒提供的包装说明书，或者可以由试剂盒的用户通过统一资源定位符(uniform resource locator,URL)或随试剂盒提供的网址虚拟地访问。
讨论
急性心肌梗塞(acute myocardial infarction,MI)是心脏功能障碍的最严重形式，其导致全世界数百万人死亡。2010年，美国有超过110万的住院病人是由MI引起的。快速诊断对于这些患者的良好预后很重要。MI的初步诊断可以基于经典心电图(ECG)的变化，但ECG在许多情况下可能是不确定的。由于肌细胞坏死是所有缺血事件的最终结果，外周血中心肌肌钙蛋白的升高已成为坏死的常用生物标志物。然而，在许多情况下，肌钙蛋白水平可能无法准确反映心脏状态。据报道，临床诊断为非ST段抬高MI的患者中高敏感性心肌肌钙蛋白是稳定的。其次，肌钙蛋白水平也可能因除MI以外的其他病症(如心肌炎和肾功能衰竭)而升高。此外，心肌肌钙蛋白测定的灵敏度增加不可避免地伴随着特异性的降低。
随着MI急性阶段的诊断和临床护理的进步，超过70％的MI患者在急性医院阶段存活。心脏成像通过提供关于下述问题的答案为这些患者的最佳临床管理增加了关键价值：心脏重塑、左心室功能、诱导性缺血的存在、功能障碍的存活心肌的存在、未来不良事件风险(包括室性心律失常和心力衰竭的风险)、抗凝治疗的需要。在这些情况下，坏死心肌组织的高分辨率成像具有重要意义。如前所述，在本公开之前，没有可用于MI的PET成像的试剂。在本工作中，我们开发了一种合成18F标记的氟代葡萄糖二酸的方法。作为当事人的证据说，我们使用18F-FDG作为我们的起始材料来测试18F-FGA在大鼠模型中描绘由异丙肾上腺素(ISO)诱导的心肌损伤的功效。如从血浆中心肌肌钙蛋白的增加和心电图特征的改变可明显看出的，ISO处理导致显著的心肌病。我们还发现ISO处理的大鼠的血浆皮质酮显著降低，这证实了下述发现：皮质酮清除增加，并伴随其在ISO诱导的MI中与血清蛋白的结合降低。
通过硝酸氧化是最广泛使用的由葡萄糖大规模生产葡萄糖二酸的方法。然而，这种方法提供的产率低于50％，需要几个小时才能完成，并产生有毒烟雾。电化学氧化相对清洁，但在没有化学催化剂的情况下，反应具有降低的产率和选择性。因此，这些方法都不能用于定量和快速合成用于PET的放射性标记的葡萄糖二酸。因此，本公开描述了用于生产放射性标记的葡萄糖二酸的新方法，其在非限制性示例性实施方案中使用TEMPO和次氯酸钠(或次氯酸钙)。TEMPO或TEMPO衍生物如4-乙酰氨基-TEMPO是稳定的自由基，其选择性地将伯醇氧化成醛，并将醛氧化成羧酸。该方法先前已被报道为在需要受控的pH和温度条件的反应中由葡萄糖生产葡萄糖二酸的有效方法。它比基于硝酸的氧化提供了更高的产率(85％)，但也带来了额外的挑战。该反应的困难之一是需要持续监测和维持碱性pH(例如在约11-11.6之间)。此外，该反应必须在一定温度(例如<5℃)下进行，这防止了由葡萄糖过度氧化形成过量副产物。这些缺点和对相对昂贵的用于氧化发氧化剂TEMPO的需要意味着该方法用于大规模生产葡萄糖二酸的有限使用。然而，如本文所发现的，该方法适用于由商业可获得的18F-FDG制备18F-FGA。
由于本工作的结果表明在至少一个非限制性实施方案中，通过用冰或其他冷却手段(例如冷冻)维持反应区的温度，和用碳酸氢盐缓冲液对反应混合物进行缓冲，可以有效地控制在纳米级水平的短时反应中TEMF介导的18F-FDG氧化。这些修饰消除了对反应混合物的持续pH监测的需要并且防止了18F-FDG的过度氧化。优化后，在至少一个实施方案中，本方法花费大约5分钟将前体18F-FDG基本上100％转化为18F-FGA(图5)。使用18F-FDG作为生产18F-FGA的前体是创新性的，因为它消除了在回旋加速器中偏离商业生产周期以创建专用产品的需要。
正常小鼠中的生物分布的当前结果表明18F-FGA几乎仅通过肾脏系统从身体中清除，并且在任何其他器官中存在可忽略的积累。另一方面，已知18F-FDG在健康的心脏、脑和代谢活跃的组织中积累。从血液中清除18F-FGA的双相动力学的第一阶段非常迅速，因为超过99％的注射剂量在注射的最初30分钟内离开血液。这些发现描绘了18F-FGA用于MI成像的有利特征。18F-FGA没有在正常心脏和周围组织和器官，特别是肝脏中显著积累，并且其从血液中快速清除预测了MI中的高靶/非靶比率。
在ISO诱导的MI的大鼠模型中，我们发现在ISO处理的心脏中18F-FGA累积在1小时内非常快速。当大鼠在注射后4小时成像时，对比增加。另外，在早期或延迟成像期间，在正常心脏中没有可检测到的信号。与18F-FGA相比，正常心脏中18F-FDG有大量累积。在ISO处理的心脏中18F-FDG累积减少，但在周围组织(包括棕色脂肪)中其还是可检测的。这些结果与报道的关于18F-FDG在心肌病中累积的临床和临床前的发现一致。我们怀疑在ISO处理的大鼠中心脏18F-FDG积累的减少是由于坏死区域无法积累18F-FDG。然而，低剂量的ISO已被证明增加了棕色脂肪和一些肿瘤系中的18F-FDG摄取。
另外，99mTc-MIBI图像不能清楚地描绘心肌病理学(图11)。由于99mTc-MIBI被活性心肌组织摄取，而不是由坏死组织摄取，我们预测在ISO处理的心脏中看到减少的摄取。然而，在受损和正常心肌之间的差异性摄取在用这种试剂时不是很明显。其他组已报道了由于心脏毒性剂和肌病引起的MIBI摄取的不同程度的改变。已报道，MIBI摄取使阿霉素(doxorubicin)诱导心脏毒性的患者增加。已报道，MIBI摄取在对照组和他汀(statin)诱导的肌病患者之间没有明显变化。在一项研究中，在健康患者和充血性心力衰竭患者之间未看见心脏摄取率方面的差别。由于MIBI摄取依赖于细胞完整性和线粒体活性，因此心肌病情况下的摄取可能取决于损伤如何改变线粒体功能。ISO处理造成的损害在心脏中弥散并广泛存在。在没有坏死病灶区域的情况下，MIBI显然无法提供ISO诱导的组织损伤的鉴别诊断。
与18F-FDG和99mTc-MIBI成像相反，18F-FGA的PET图像在大鼠中明确诊断出ISO诱导的心肌病。虽然18F-FGA在受损心脏组织中的确切分子靶尚未知，但不希望受理论束缚，之前使用99mTc-葡萄糖二酸盐的工作表明它与坏死期间暴露的核组蛋白结合。带负电荷的葡萄糖二酸盐不能穿过完整的细胞膜与带正电的组蛋白结合，但坏死组织中膜完整性的丧失使得葡萄糖二酸盐变成细胞内的。
如上所述，结果显示18F-FGA定位在由脑中风引起的坏死中(图13)。18F-FGA在大脑中动脉闭塞的小鼠模型中的同侧大脑半球的中风区域中积累。HMPAO/SPECT的相应灌注图像显示在中风区域中的摄取不足，但对侧大脑半球摄取正常。
因此，本工作表明，使用缓冲氧化条件，18F-FGA可以通过转化商业可获得的18F-FDG来合成。这些条件有利于快速纯化和处理以生产临床上有用的产品，而不需要18F-FGA的专用前体。此外，我们证明了18F-FGA在ISO诱导损伤的大鼠模型中成像心肌损伤的效用。在健康大鼠的心脏中未检测到18F-FGA摄取，但在ISO处理的大鼠中存在明显的积累。与FDG和MIBI相比，FGA能够更清楚地描绘对照和异丙肾上腺素诱导的大鼠的心肌损伤。由于MI的准确早期检测对患者护理的深远影响，确诊是至关重要的。与临床使用的诊断剂如18F-FDG和99mTc-Sestamibi相比时，18F-FGA在描述受损心肌的健康方面表现更好。尽管对照试验将进一步揭示了新PET试剂在灌注成像(氟哌嗪和BFPET)中的作用，但值得注意的是，如完整灌注所示的，心肌活性成像并不总能预测MI的血运重建或治疗的临床结果。本文公开的亲心肌梗塞剂18F-FGA将补充或取代PET灌注成像的进展。据我们所知，与使用灌注剂对坏死进行间接成像相比，18F-FGA是第一个通过PET直接对坏死进行成像的试剂。
根据前述内容，本公开涉及至少以下非限制性实施方案：
第1项.在至少一个实施方案中，本公开包括显像剂，其包含2-脱氧-2-[18F]氟代葡糖酸(18F-FGA)或其药学上可接受的盐。
第2项.包含第1项的显像剂的组合物，其置于药学上可接受的载体、稀释剂、媒介物或赋形剂中。
第3项.一种受试者的正电子发射断层扫描(PET)成像方法，包括：对所述受试者给药包含2-脱氧-2-[18F]氟代葡萄糖二酸(18F-FGA)或其药学上可接受的盐的显像剂；使所述显像剂渗透到所述受试者的组织中，该组织被怀疑含有坏死；和收集所述被怀疑含有坏死的组织的PET图像。
第4项.根据第3项所述的方法，包括从一定量的2-脱氧-2-[18F]氟代-D-葡萄糖(18F-FDG)制备所述18F-FGA或其药学上可接受的盐，其中施用步骤发生在制备18F-FGA后约3小时内。
第5项.根据第3或4项所述的方法，其中所述受试者被怀疑具有由于癌症、脑中风、创伤性脑损伤或心肌梗塞引起的组织损伤。
第6项.根据第3-5项中任一项所述的方法，其中所述组织选自心肌、脑、乳腺、前列腺、结肠、肾、脾、肢体和肺的组织。
第7项.根据第3-6项中任一项所述的方法，其中所述显像剂优先在所述坏死中积累。
第8项.一种制备用于PET成像的放射性药物的方法，包括：将一定量的2-脱氧-2-[18F]氟代-D-葡萄糖(18F-FDG)与氧化剂和碱性缓冲剂组合，以形成反应混合物；和使所述反应混合物反应，持续时间小于约10分钟，使得基本上所有18F-FDG转化为2-脱氧-2-[18F]氟代葡萄糖二酸(18F-FGA)。
第9项.根据第8项所述的方法，其中所述氧化剂选自2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基(TEMPO)、4-羟基-TEMPO、TEMPO甲基丙烯酸酯、4-氧代-TEMPO、4-氨基-TEMPO、4-乙酰氨基-TEMPO、4-羧基-TEMPO、4-羟基-TEMPO苯甲酸酯、4-(2-碘乙酰氨基)-TEMPO、4-马来酰亚胺基-TEMPO、4-异硫氰酸基-TEMPO、4-(2-溴乙酰胺基)-TEMPO、4-甲氧基-TEMPO、4-氰基-TEMPO、4-氨基-4-羧基-TEMPO、4-膦酰氧基-TEMPO水合物、2,2,6,6-四甲基-4-(甲基磺酰氧基)-1-哌啶醇、过氧化氢、次氯酸钠、次氯酸钙、臭氧、硝酸、高锰酸盐化合物、卤素、金属催化氧化剂、金纳米粒子、模拟能够模拟过氧化物酶活性的纳米粒子的纳米粒子(nanoparticles which mimic peroxidase activity-mimicking nanoparticles)、葡萄糖氧化酶和氧化葡萄糖的酶或混合物。
第10项.根据第8或9项所述的方法，其中所述碱性缓冲剂在约9至约12的pH范围具有缓冲能力。
第11项.根据第8-10项中任一项所述的方法，其中所述反应步骤在约0℃至约25℃范围的反应温度下发生。
第12项.根据第8-11项中任一项所述的方法，包括在将所述18F-FDG转化为18F-FGA之后，在所述反应混合物中加入酸以将所述反应混合物的pH改变成pH范围为约6.5至约7.5。
第13项.根据第8-12项中任一项所述的方法，其中所述氧化剂是游离化合物，或其与珠子、树脂或聚合物连接。
第14项.根据第8-13项中任一项所述的方法，其中所述反应混合物还包含反应引发剂。
第15项.根据第14项所述的方法，其中所述反应引发剂选自次氯酸钠(NaOCl)和次氯酸钙(Ca(ClO)2。
第16项.根据第8-15项中任一项所述的方法，其中所述反应混合物还包含反应加速剂。
第17项.根据第16项所述的方法，其中所述反应加速剂选自溴化钠(NaBr)和溴化钾(KBr)。
第18项.一种用于制备2-脱氧-2-[18F]氟代葡萄糖二酸(18F-FGA)的试剂盒，包含：(1)氧化剂，(2)反应引发剂，(3)反应加速剂，和(4)碱性缓冲剂；和说明书，所述说明书是针对使将一定量的2-脱氧-2-[18F]氟代-D-葡萄糖(18F-FDG)与所述氧化剂、所述反应引发剂、所述反应加速剂和所述缓冲剂混合以制备所述18F-FGA。
第19项.根据第18项所述的试剂盒，还包括含有18F-FDG的容器。
第20项.根据第18或19项所述的试剂盒，其中所述氧化剂、所述反应加速剂和所述缓冲剂设置在第一容器中，并且所述反应引发剂设置在第二容器中。
第21项.根据第18-20项中任一项所述的试剂盒，其中所述氧化剂、所述反应加速剂、所述缓冲剂和所述反应引发剂设置在单独的容器中。
第22项.根据第18-21项中任一项所述的试剂盒，其中所述碱性缓冲剂在约9至约12的pH范围具有缓冲能力。
第23项.根据第18-22项中任一项所述的试剂盒，还包括能够将所述反应混合物中和至pH范围为约6.5至7.5的酸。
第24项.根据第18-23项中任一项所述的试剂盒，其中所述氧化剂选自4-羟基-TEMPO、TEMPO甲基丙烯酸酯、4-氧代-TEMPO、4-氨基-TEMPO、4-乙酰氨基-TEMPO、4-羧基-TEMPO、4-羟基-TEMPO苯甲酸酯、4-(2-碘乙酰氨基)-TEMPO、4-马来酰亚胺基-TEMPO、4-异硫氰酸基-TEMPO、4-(2-溴乙酰胺基)-TEMPO、4-甲氧基-TEMPO、4-氰基-TEMPO、4-氨基-4-羧基-TEMPO、4-膦酰氧基-TEMPO水合物、2,2,6,6-四甲基-4-(甲基磺酰氧基)-1-哌啶醇、过氧化氢、次氯酸钠、次氯酸钙、臭氧、硝酸、高锰酸盐化合物、卤素、金属催化氧化剂、金纳米粒子、模拟能模拟过氧化物酶活性的纳米粒子的纳米粒子、葡萄糖氧化酶和氧化葡萄糖的酶或混合物。
第25项.根据第18-24项中任一项所述的试剂盒，其中所述反应引发剂选自次氯酸钠(NaOCl)和次氯酸钙(Ca(ClO)2。
第26项.根据第18-25项中任一项所述的试剂盒，其中所述反应加速剂选自溴化钠(NaBr)和溴化钾(KBr)。
第27项.根据第18-26项中任一项所述的试剂盒，其中所述氧化剂是游离化合物，或其与珠子、树脂或聚合物连接。
第28项.根据第18-27项中任一项所述的试剂盒，其中所述说明书作为包装说明书被提供。
第29项.根据第18-28项中任一项所述的试剂盒，其中所述说明书可由所述试剂盒的用户通过统一资源定位符(URL)或网址虚拟地访问。
第30项.根据第18-29项中任一项所述的试剂盒，其中所述说明书包括用于给受试者给药18F-FGA的用法说明。
第31项.根据第18-30项中任一项所述的试剂盒，包含至少一个薄层色谱(TLC)条带。
第32项.根据第18-31项中任一项所述的试剂盒，包含TLC溶剂。
虽然本文已结合某些实施方案描述了本公开，使得可更全面地理解和了解本公开的方面，但并不是旨在将本公开限于这些特定实施方案。相反，旨在将所有替代、修改和等同物都包括在本文所限定的本公开的范围内。因此，包括特定实施方案的上述示例将用于说明本公开的发明构思的实践，应理解，所示的细节是示例性的，并且仅用于对特定实施方案的说明性讨论的目的，并且是为了提供被认为是对程序以及本公开的原则和概念方面的有用和容易理解的描述而提出。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对本文所述的各种组合物的配方、本文所述的方法或本文所述方法的步骤或步骤顺序进行改变。此外，虽然已在所附的权利要求中描述了本公开的各种实施方案，但并不意味着本公开限于这些特定权利要求。

Claims (31)

1.一种显像剂，包括2-脱氧-2-[18F]氟代葡萄糖二酸或其药学上可接受的盐。
2.一种组合物，包括置于药学上可接受的载体、稀释剂、媒介物或赋形剂中的根据权利要求1所述的显像剂。
3.一种受试者的正电子发射断层扫描(PET)成像方法，包括：
给所述受试者给药包含2-脱氧-2-[18F]氟代葡萄糖二酸(18F-FGA)或其药学上可接受的盐的显像剂；
使所述显像剂渗透到所述受试者的组织中，所述组织被怀疑含有坏死；和
收集被怀疑含有坏死的所述组织的PET图像。
4.根据利要求3所述的方法，包括从一定量的2-脱氧-2-[18F]氟代-D-葡萄糖(18F-FDG)制备18F-FGA或其药学上可接受的盐，其中给药步骤发生在制备18F-FGA后约3小时内。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述受试者被怀疑具有由于癌症、脑中风、创伤性脑损伤或心肌梗塞引起的组织损伤。
6.根据权利要求3所述的方法，其中所述组织选自心肌、脑、乳腺、前列腺、结肠、肾、脾、肢体和肺的组织。
7.根据权利要求3所述的方法，其中所述显像剂优先在所述坏死中积累。
8.一种制备用于PET成像的放射性药物的方法，包括：
将一定量的2-脱氧-2-[18F]氟代-D-葡萄糖(18F-FDG)与氧化剂和碱性缓冲剂组合，以形成反应混合物；和
使所述反应混合物反应，持续时间小于约10分钟，使得基本上所有18F-FDG转化为2-脱氧-2-[18F]氟代葡萄糖二酸(18F-FGA)。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述氧化剂选自2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基(TEMPO)、4-羟基-TEMPO、TEMPO甲基丙烯酸酯、4-氧代-TEMPO、4-氨基-TEMPO、4-乙酰氨基-TEMPO、4-羧基-TEMPO、4-羟基-TEMPO苯甲酸酯、4-(2-碘乙酰氨基)-TEMPO、4-马来酰亚胺基-TEMPO、4-异硫氰酸基-TEMPO、4-(2-溴乙酰胺基)-TEMPO、4-甲氧基-TEMPO、4-氰基-TEMPO、4-氨基-4-羧基-TEMPO、4-膦酰氧基-TEMPO水合物、2,2,6,6-四甲基-4-(甲基磺酰氧基)-1-哌啶醇、过氧化氢、次氯酸钠、次氯酸钙、臭氧、硝酸、高锰酸盐化合物、卤素、金属催化氧化剂、金纳米粒子、模拟能够模拟过氧化物酶活性的纳米粒子的纳米粒子、葡萄糖氧化酶和氧化葡萄糖的酶或混合物。
10.根据权利要求8所述的方法，其中所述碱性缓冲剂在约9至约12的pH范围具有缓冲能力。
11.根据权利要求8所述的方法，其中所述反应步骤在约0℃至约25℃范围的反应温度下发生。
12.根据权利要求8所述的方法，包括在将18F-FDG转化为18F-FGA之后，在所述反应混合物中加入酸以将所述反应混合物的pH改变为pH范围为约6.5至约7.5。
13.根据权利要求8所述的方法，其中所述氧化剂是游离化合物，或其与珠子、树脂或聚合物连接。
14.根据权利要求8所述的方法，其中所述反应混合物还包含反应引发剂。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述反应引发剂选自次氯酸钠(NaOCl)和次氯酸钙(Ca(ClO)2。
16.根据权利要求8所述的方法，其中所述反应混合物还包含反应加速剂。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述反应加速剂选自溴化钠(NaBr)和溴化钾(KBr)。
18.一种用于生产2-脱氧-2-[18F]氟代葡萄糖二酸(18F-FGA)的试剂盒，包括：(1)氧化剂，(2)反应引发剂，(3)反应加速剂，和(4)碱性缓冲剂；和说明书，所述说明书针对使一定量的2-脱氧-2-[18F]氟代-D-葡萄糖(18F-FDG)与所述氧化剂、所述反应引发剂、所述反应加速剂和所述缓冲剂进行结合以制备所述18F-FGA。
19.根据权利要求18所述的试剂盒，还包括含有18F-FDG的容器。
20.根据权利要求18所述的试剂盒，其中所述氧化剂、所述反应加速剂和所述缓冲剂设置在第一容器中，并且所述反应引发剂设置在第二容器中。
21.根据权利要求18所述的试剂盒，其中所述氧化剂、所述反应加速剂、所述缓冲剂和所述反应引发剂设置在单独的容器中。
22.根据权利要求18所述的试剂盒，其中所述碱性缓冲剂在约9至约12的pH范围具有缓冲能力。
23.根据权利要求18所述的试剂盒，还包括能够将所述反应混合物中和至pH范围为约6.5至7.5的酸。
24.根据权利要求18所述的试剂盒，其中所述氧化剂选自4-羟基-TEMPO、TEMPO甲基丙烯酸酯、4-氧代-TEMPO、4-氨基-TEMPO、4-乙酰氨基-TEMPO、4-羧基-TEMPO、4-羟基-TEMPO苯甲酸酯、4-(2-碘乙酰氨基)-TEMPO、4-马来酰亚胺基-TEMPO、4-异硫氰酸基-TEMPO、4-(2-溴乙酰胺基)-TEMPO、4-甲氧基-TEMPO、4-氰基-TEMPO、4-氨基-4-羧基-TEMPO、4-膦酰氧基-TEMPO水合物、2,2,6,6-四甲基-4-(甲基磺酰氧基)-1-哌啶醇、过氧化氢、次氯酸钠、次氯酸钙、臭氧、硝酸、高锰酸盐化合物、卤素、金属催化氧化剂、金纳米粒子、模拟能够模拟过氧化物酶活性-模拟纳米粒子的纳米粒子、葡萄糖氧化酶和氧化葡萄糖的酶或混合物。
25.根据权利要求18所述的试剂盒，其中所述反应引发剂选自次氯酸钠(NaOCl)和次氯酸钙(Ca(ClO)2。
26.根据权利要求18所述的试剂盒，其中所述反应加速剂选自溴化钠(NaBr)和溴化钾(KBr)。
27.根据权利要求18所述的试剂盒，其中所述氧化剂是游离化合物，或其与珠子、树脂或聚合物连接。
28.根据权利要求18所述的试剂盒，其中所述说明书作为包装说明书被提供。
29.根据权利要求18所述的试剂盒，其中所述说明书可由所述试剂盒的用户通过统一资源定位符(URL)或网址虚拟地访问。
30.根据权利要求18所述的试剂盒，其中所述说明书包括用于给受试者给药18F-FGA的用法说明。
31.根据权利要求18所述的试剂盒，包含薄层色谱(TLC)条带和TLC溶剂中的至少一种。
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