CN112409436B - 一种放射性核素标记的雌激素受体分子靶向化合物及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种放射性核素标记的雌激素受体分子靶向化合物及其应用，其结构式为

本发明含有雌激素结构，在体内外具有良好的雌激素受体靶向；利用放射性碘同位素(¹²³I、¹²⁴I、¹²⁵I或¹³¹I)和¹⁸F作为放射性信号基团，在用于人或动物的器官或组织中对雌激素受体进行SPECT或PET显像以及对雌激素受体阳性肿瘤进行治疗。

Description

一种放射性核素标记的雌激素受体分子靶向化合物及其应用

技术领域

本发明属于有机材料技术领域，具体涉及一种放射性核素标记的雌激素受体分子靶向化合物及其应用。

背景技术

在全球范围内，乳腺癌的发病率和死亡率均居于女性所患恶性肿瘤的首位，早发现、早诊断和早治疗为提高乳腺癌患者生存率的关键。早期乳腺癌患者的5年相对生存率几乎达到100％，而晚期乳腺癌患者的5年相对生存率仅为26％。

据文献报导，70-80％的乳腺癌会呈现雌激素受体(ER)阳性。表达ER的乳腺癌往往恶性程度低、分化程度好、患者具有良好的预后。ER为否表达，表达的量有多少已经成为临床上指导乳腺癌内分泌治疗不可或缺的指标。目前临床上主要通过病理组织活检以及应用免疫组化的方法对ER进行定性和定量，然而这种经典的方法有很多局限性。例如：首先，组织活检为有创操作，给病人带来了极大的痛苦；其次，乳腺癌为高度异质性肿瘤，不同肿瘤之间的受体表达情况可能有所不同，同一肿瘤不同区域的受体表达也可能存在差异，单一肿瘤组织切片无法代表整体的受体表达情况；最后，随着治疗的深入，肿瘤受体表达会发生变化，多次穿刺活检难以实现等。因此，开发一种新的方法来辅助或者取代组织活检的方法来可视化ER的表达已经成为必然趋势。

近些年，分子影像技术在临床上对恶性肿瘤的诊断取得令人瞩目的成就。这主要为由于分子影像诊断技术通过无创操作即可获得肿瘤生物相关形态学特征。更有单光子发射计算机断层显像(SPECT)和正电子发射断层显像(PET)可以通过高特异性放射性示踪剂来获得肿瘤分子细胞层面的信息，这两种显像方式可以在活体内准确定位浓度低于皮摩尔范围的特异性分子，SPECT和PET的高灵敏度同时也为早期乳腺癌的检测提供可能。尽管PET成像技术代表了当今核医学的最高水平，但为由于SPECT成像技术使用成本相对低廉，并且使用了与生物代谢周期更加吻合的中长半衰期放射性核素，因此仍然为必不可少的成像技术。

分子影像探针为SPECT和PET技术发展的核心内容。目前临床上还为使用穿刺活检配合[¹⁸F]FDG的PET成像对乳腺癌进行诊断，[¹⁸F]FDG为通过糖代谢的方式进入肿瘤，并不能区分肿瘤受体类型。目前最经典的ER显像剂[¹⁸F]FES为由Kiesewetter等人于1980年首次制备并标记，[¹⁸F]FES为基于人体内源雌激素甾体雌二醇在其碳-17位标记¹⁸F得到的。[¹⁸F]FES在啮齿动物和乳腺癌患者中均具有良好的ER选择性，可以用于诊断早期乳腺癌，目前已经进入临床II期实验阶段。[¹⁸F]FES与其他类固醇雌激素相似，在肝脏中与葡萄糖醛酸或硫酸结合并代谢，继而从尿液中排出。[¹⁸F]FES在体内快速代谢会导致血液中低亲和力代谢产物的累积，最终导致非特异性摄取的增加，成像背景升高。

为了提高[¹⁸F]FES在体内的代谢稳定性，研究人员已经做了很多工作。据报道，在碳-11或碳-17位引入取代基可以改变雌激素的代谢途径，从而提高放射性示踪剂在体内对ER的选择性。Vanbrocklin等人合成了17α-乙炔基-11β-甲氧基-16β-氟雌二醇([¹⁸F]FMOX)，使[¹⁸F]FES的代谢稳定性得到了一定程度的改善，但随后的研究证实[¹⁸F]FMOX并不能有效地区分ER阳性肿瘤，因此没有进行更加深入的研究。

也有报道称，在雌二醇的碳-2或碳-4位上引入氟基团可以有效阻止雌二醇转化为邻苯二酚，从而降低其在体内的代谢速率。其中，4-氟-11β-甲氧基-氟雌二醇(4-F[¹⁸F]MFES)为这种基团修饰方式中最成功的例子，4-F[¹⁸F]MFES在ER阳性肿瘤中的摄取高且背景低。4-F[¹⁸F]MFES与[¹⁸F]FES在人体60min内的血液代谢产物分析实验表明，与[¹⁸F]FES相比，4-F[¹⁸F]MFES具有更好的代谢稳定性和更低的背景摄取。但为，4-F[¹⁸F]MFES的代谢速率仍然非常快，且非靶器官肝脏等的放射性摄取依然很高。除了上述经典的ER放射性示踪剂外，近年来还报道了许多基于雌二醇分子的新型ER显像剂。然而，这些新型的放射性示踪剂在靶组织中的摄取并不理想，并且在肝脏中快速代谢，从而引起非特异性摄取，这已经成为该类探针的最大问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种放射性核素标记的雌激素受体分子靶向化合物。

本发明的另一目的在于提供上述雌激素受体分子靶向化合物的应用。

本发明的技术方案如下：

一种放射性核素标记的雌激素受体分子靶向化合物，其结构式为

其中，n＝0-5，

R₁为H或F，

R₂为H或F，

R₃为H、F或OCH₃，

R₄为H、OCH₃或OCH₂CH₃，

R₅为H、CH₃、CH₂CH₃、OCH₃或OCH₂CH₃，

R₆为H、¹²³I、¹²⁴I、¹²⁵I或¹³¹I，

R₇为¹²⁷I、¹⁸F、¹²³I、¹²⁴I、¹²⁵I或¹³¹I。

在本发明的一个优选实施方案中，所述R₆为¹²³I、¹²⁴I、¹²⁵I或¹³¹I，所述R₇为¹²⁷I。

进一步优选的，所述R₁至R₅为H；或所述R₁为H，R₂为F，R₃和R₄均为H，R₅为OCH₃。

在本发明的一个优选实施方案中，所述R₆为H，所述R₇为¹²²I、¹²⁴I、¹²⁵I或¹²¹I。

进一步优选的，所述R₁至R₅为H；或所述R₁至R₄为H，R₅为OCH₃。

在本发明的一个优选实施方案中，所述R₆为H，所述R₇为¹⁸F。

进一步优选的，所述R₁至R₅为H；或R₁至R₄为H，R₅为OCH₃。

上述放射性核素标记的雌激素受体分子靶向化合物在制备用于单光子发射计算机断层显像的试剂中的应用。

上述放射性核素标记的雌激素受体分子靶向化合物在制备用于核素肿瘤治疗的药物中的应用。

上述放射性核素标记的雌激素受体分子靶向化合物在制备用于正电子发射断层显像的试剂中的应用。

本发明的有益效果为：

1、本发明含有雌激素结构，在体内外具有良好的雌激素受体靶向。

2、本发明利用放射性碘同位素(¹²³I、¹²⁴I、¹²⁵I或¹³¹I)和¹⁸F作为放射性信号基团，在用于人或动物的器官或组织中对雌激素受体进行SPECT或PET显像以及对雌激素受体阳性肿瘤进行治疗。

3、本发明通过引入聚乙二醇短链调节化合物的脂溶性，可以降低非靶本底摄取，提高成像对比度。

4、本发明通过引入蛋白亲和体4-(p-碘苯基)丁酸结构，使探针进入体内后与血清白蛋白结合，一方面保护探针使之在体内代谢时间显著延长，另一方面使探针在血液中循环时间延长增加血药浓度。

5、本发明同时具有良好的体内代谢稳定性和适宜的体内循环时间，提高靶受体特异性摄取，降低非靶脏器摄取。

6、本发明在对人或动物的器官或组织显像时具有优异的显像效果，同时具有延长的血液循环时间，显著提高靶与非靶比值，减少不必要的放射性损伤，对雌激素受体阳性肿瘤的治疗提供新思路。

附图说明

图1为本发明实施例1和3制备的化合物4-1和8-1的HPLC分析图。其中，(a)化合物4-1(下)及其标准品(上)的高效液相色谱(HPLC)分析图；(b)2，5-二氧杂吡咯烷基4-(4-(碘-¹²⁵I)苯基)丁酸酯(下)及其标准品(上)的高效液相色谱(HPLC)分析图；(c)化合物8-1(下)及其标准品(上)的高效液相色谱(HPLC)分析图。

图2为本发明实施例1和3制备的化合物4-1和8-1在小鼠血液和尿液中的代谢情况图。其中，化合物4-1在小鼠(a-c)血液和(d-f)尿液中代谢不同时间的放射性HPLC检测情况；化合物8-1在小鼠(g-i)血液和(j-1)尿液中代谢不同时间的放射性HPLC检测情况。

图3为本发明实施例1和3制备的化合物4-1和8-1在细胞中的摄取随时间的变化图。其中，(a)在0-90min内，MCF-7和MDA-MB-231细胞对化合物4-1的摄取情况以及在30-90min内，被抑制剂抑制后的MCF-7细胞对化合物4-1的摄取情况；(b)从(a)中得到的化合物4-1孵育1h时，各组细胞的摄取情况；(c)在0-120min内，MCF-7和MDA-MB-231细胞对化合物8-1的摄取情况以及被抑制剂抑制后的MCF-7细胞对化合物8-1的摄取情况；(d)从(c)中得到的化合物8-1孵育1.5h时，各组细胞的摄取情况。

图4为本发明实施例1和3制备的化合物4-1和8-1在正常大鼠体内的放射性分布情况图。其中，(a)化合物4-1在正常未成熟雌性SD大鼠体内1h以及2h时的组织分布情况；(b)化合物8-1在正常未成熟雌性SD大鼠体内1h以及2h时的组织分布情况，不同组织器官摄取值以每克组织百分注射剂量率(％ID/g)的形式表示。

图5为本发明实施例1和3制备的化合物4-1和8-1在荷MCF-7瘤裸鼠体内的SPECT显像图。其中，(a)化合物4-1在荷MCF-7瘤裸鼠体内的SPECT显像；(b)化合物8-1在荷MCF-7瘤裸鼠体内的SPECT显像。

图6为本发明实施例1和3制备的化合物4-1和8-1荷MCF-7瘤裸鼠、荷MDA-MB-231瘤裸鼠和被雌激素受体抑制剂处理后的MCF-7瘤裸鼠体内的SPECT显像图。其中，(a)化合物4-1在荷MCF-7瘤裸鼠体内的SPECT显像冠状面图像；(b)化合物4-1在被雌激素受体抑制剂处理后的MCF-7瘤裸鼠体内的SPECT显像冠状面图像；(c)化合物4-1在荷MDA-MB-231瘤裸鼠体内的SPECT显像冠状面图像；(d)化合物8-1在荷MCF-7瘤裸鼠体内的SPECT显像冠状面图像；(e)化合物8-1在被雌激素受体抑制剂处理后的MCF-7瘤裸鼠体内的SPECT显像冠状面图像；(f)化合物8-1在荷MDA-MB-231瘤裸鼠体内的SPECT显像冠状面图像。

具体实施方式

以下通过具体实施方式结合附图对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。

本发明的放射性核素标记的雌激素受体分子靶向化合物的结构式为

其中，n＝0-5，

R₁为H或F，

R₂为H或F，

R₃为H、F或OCH₃，

R₄为H、OCH₃或OCH₂CH₃，

R₅为H、CH₃、CH₂CH₃、OCH₃或OCH₂CH₃，

R₆为H、¹²³I、¹²⁴O、¹²⁵I或¹³¹I，

R₇为¹²⁷I、¹⁸F、¹²³I、¹²⁴I、¹²⁵I或¹³¹I。

实施例1

化合物4-1的合成：当上述结构式中R₁至R₅＝H，R₆＝¹³¹I(放射性碘同位素)，R₇＝¹²⁷I和n＝0时，为化合物4-1。通过“点击”化学反应标记放射性碘同位素，其合成路线和制备方法如下：

具体包括如下步骤：

1)3-叠氮丙胺的合成：

室温下，用20mL去离子水溶解3-溴丙胺氢氯酸盐(5g，38mmol)。0℃时，将叠氮化钠水溶液(7.5g，115mmol，20mL)滴加到上述溶液中去。滴加完毕后，升温至80℃，反应过夜。将反应体系降温至0℃，加入50mL乙醚。称取4g氢氧化钾颗粒缓慢加入到反应瓶中，保持低温状态。用乙醚(50mL×3)萃取，收集有机相，旋转蒸发除去全部溶剂，得到2g的3-叠氮丙胺，产率为53％。

2)N-(3-叠氮丙基)-4-(4-碘苯基)丁酰胺的合成：

在氮气氛的保护下，将4-(p-碘苯基)丁酸活化酯(0.2g，0.5mmol)和化合物2(0.05g，0.5mmol)溶解于5mL无水二氯甲烷中，室温反应过夜。旋蒸除去大部分溶剂，粗产物用硅胶柱纯化(流动相：乙酸乙酯)，得到0.35g的N-(3-叠氮丙基)-4-(4-碘苯基)丁酰胺，产率为94％。

3)化合物4-1的标记：

将4mL无水乙腈和无水三乙胺(TEA，15.1mg，1.5mmol)加入到氯化铜(CuCl₂，13.4mg，0.1mmol)中，超声使固体充分溶解，得到红棕色溶液(CuCl₂/TEA)。将40μLCuCl₂/TEA和17α-炔雌醇(40μL，1.0μmol)的无水乙腈溶液充分混合，室温放置5min。再将6.0μLNa¹³¹I的水溶液以及N-(3-叠氮丙基)-4-(4-碘苯基)丁酰胺(20μL，1.0μmol)的无水乙腈溶液加入到反应体系中，60℃开盖反应1.5h。反应完成后，用HPLC进行纯化。

实施例2

化合物4-2的合成：当上述结构式中R₁＝H，R₂＝F，R₃，R₄＝H，R₅＝OCH₃，R₆＝¹³¹I(放射性碘同位素)，R₇＝¹²⁷I和n＝0时，为化合物4-2。通过“点击”化学反应标记放射性碘同位素，其合成路线和制备方法如下：

1)4-氟-17α-炔基-11β-甲氧基雌二醇的合成：

在氮气氛保护下，将N-氟吡啶鎓三氟甲磺酸酯(1.83g，7.4mmol)加入到溶于16mL1，1，2-三氯乙烷中的17α-炔基-11β-甲氧基雌二醇(1.2g，3.7mmol)中去。反应完成后，旋转蒸发除去溶剂，并将残余物倒入水中并用二氯甲烷萃取。粗产物通过柱色谱纯化(乙酸乙酯/二氯甲烷＝1∶9)，得到0.8g浅黄色固体，产率为63％。

2)化合物4-2的标记：

将4mL无水乙腈和无水三乙胺(TEA，15.1mg，1.5mmol)加入到氯化铜(CuCl₂，13.4mg，0.1mmol)中，超声使固体充分溶解，得到红棕色溶液(CuCl₂/TEA)。将40μLCuCl2/TEA和4-氟-17α-炔基-11β-甲氧基雌二醇(40μL，1.0μmol)的无水乙腈溶液充分混合，室温放置5min。再将6.0μLNa¹³¹I的水溶液以及N-(3-叠氮丙基)-4-(4-碘苯基)丁酰胺(20μL，1.0μmol)的无水乙腈溶液加入到反应体系中，60℃开盖反应1.5h。反应完成后，用HPLC进行纯化。

实施例3

化合物8-1的合成：当上述结构式中R₁，R₂，R₃，R₄，R₅和R₆＝H，和R₇＝¹²⁵I(放射性碘同位素)，n＝3时，为化合物8-1。使用苯硼酸前体标记放射性碘同位素，然后连接雌激素结构，其合成路线和制备方法如下：

具体包括如下步骤：

1)(2-(2-(2-(2-(2-叠氮基乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙基)氨基甲酸叔丁酯的合成：

将2-(2-(2-(2-(2-叠氮基乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙胺(1g，4.6mmol)和三乙胺(0.7g，6.9mmol)用无水5mL四氢呋喃溶解，室温搅拌0.5h。再加入二碳酸二叔丁酯(1.1g，5mmol)，室温反应过夜。旋干反应溶剂，用乙酸乙酯萃取(40mL×3)。收集有机层，除去溶剂，粗产物用硅胶柱纯化(乙酸乙酯/石油醚＝1∶2)，得到1.42g产物，产率为97％。

2)17α-(2-(2-(2-(2-(2-叠氮基乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙基)氨基甲酸叔丁酯雌二醇的合成：

在氮气氛的保护下，分别将碘化亚铜(0.95g，5mmol)和N，N-二异丙基乙胺(DIPEA，0.65g，5mmol)溶于5mL四氢呋喃中。向反应体系中加入17α-炔雌醇(1.48g，5mmol)，然后加入(2-(2-(2-(2-(2-叠氮基乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙基)氨基甲酸叔丁酯(1.40g，4.4mmol)，室温搅拌过夜。待反应结束后，旋蒸除去溶剂，将粗产物用硅胶柱纯化(乙酸乙酯)，得到2.56g产物，产率为95％。

3)17α-2-(2-(2-(2-(2-(1，2，3-三唑基)乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙胺雌二醇的合成：

室温下，用5mL二氯甲烷将17α-(2-(2-(2-(2-(2-叠氮基乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙基)氨基甲酸叔丁酯雌二醇(1.28g，2.1mmol)溶解。0℃时，将三氟乙酸(1.80g，16mmol)滴加到反应体系中，升温至80℃反应0.5h。旋干反应溶剂，粗产物用硅胶柱纯化(乙酸乙酯/甲醇＝5∶1)，得到1.05g产物，产率为95％。

4)化合物8-1的标记：

用50μL无水N，N-二甲基甲酰胺溶解1mg的17α-2-(2-(2-(2-(2-(1，2，3-三唑基)乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙胺雌二醇，再加入5μL三乙胺。然后加入一定放射性碘(¹²⁵I)标记的2，5-二氧杂吡咯烷基4-(4-(碘-¹²⁵I)苯基)丁酸，升温至40℃反应1h。最终产物通过HPLC纯化。

5)2，5-二氧杂吡咯烷基4-(4-(碘-¹²⁵I)苯基)丁酸酯的标记：

将碘离子在通氮气的情况下，加热到70℃直至吹干。催化剂的配制：向31.6mg 1，10-菲罗啉和11.4mg氧化亚铜中加入4-5mL无水乙腈，超声使混合物充分混匀待用。标记步骤：取50μL混合均匀的催化剂加入到1mg的(4-(4-((2，5-二氧杂吡咯烷基)氧基)-4-氧丁基)苯基)硼酸中，超声使其充分混合，再将混合物加到干燥的放射性碘(¹²⁵I)离子中，室温反应0.5h。产物用硅胶大板分离纯化，纯化后的产物再用HPLC分析。

实施例4

化合物8-2的合成：当上述结构式中当上述结构式中R₁，R₂，R₃，R₄＝H，R₅＝OCH₃，R₆＝H，和R₇＝¹²⁵I(放射性碘同位素)，n＝3时，为化合物8-2。使用苯硼酸前体标记放射性碘同位素，然后连接雌激素结构，其合成路线和制备方法如下：

具体包括如下步骤：

1)17α-(2-(2-(2-(2-(2-叠氮基乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙基)氨基甲酸叔丁酯-11β-甲氧基雌二醇的合成：

将碘化亚铜(0.95g，5mmol)和DIPEA(0.65g，5mmol)溶于5mL四氢呋喃。再将17α-炔基-11β-甲氧基雌二醇(1.63g，5mmol)加入到反应瓶中，最后加入(2-(2-(2-(2-(2-叠氮基乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙基)氨基甲酸叔丁酯(1.40g，4.4mmol)，室温反应过夜。待反应结束后，旋蒸除去溶剂，将粗产物用硅胶柱纯化(乙酸乙酯)。

2)17α-2-(2-(2-(2-(2-(1，2，3-三唑基)乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙胺-11β-甲氧基雌二醇的合成：

将17α-(2-(2-(2-(2-(2-叠氮基乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙基)氨基甲酸叔丁酯-11β-甲氧基雌二醇(1.31g，2mmol)溶于5mL二氯甲烷。降低温度至0℃，向反应体系中滴加三氟乙酸(1.80g，16mmol)，再升温至80℃反应0.5h。旋干反应溶剂，粗产物用硅胶柱纯化(乙酸乙酯/甲醇＝5∶1)。

3)化合物8-2的标记：

将1mg的17α-(2-(2-(2-(2-(2-叠氮基乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙基)氨基甲酸叔丁酯-11β-甲氧基雌二醇用50μL无水N，N-二甲基甲酰胺溶解，再加入5μL三乙胺。最后加入一定放射性碘(¹²⁵I)标记的2，5-二氧杂吡咯烷基4-(4-(碘-¹²⁵I)苯基)丁酸，升温至40℃反应1h。最终产物通过HPLC纯化。

实施例5

化合物14-1的合成：当上述结构式中R₁，R₂，R₃，R₄，R₅，R₆＝H，和R₇＝¹⁸F和n＝3时，为化合物14-1。使用苯硼酸酯前体标记¹⁸F，通过连接雌激素结构，其合成路线和制备方法如下：

具体包括如下步骤：

1)2，5-二氧杂吡咯烷基4-(4-(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂硼烷基)苯基)丁酸酯的合成：

在氮气氛的保护下，向25mL带有磁力搅拌棒，入口隔垫和冷凝器的圆底烧瓶中装入Pd(dba)₂(0.017g，0.03mmol)和三环己基膦(PCy₃，0.020g，0.072mmol)。再加入二恶烷(6mL)，然后将所得混合物在室温下搅拌0.5h。依次添加双(频哪醇)二硼(0.279g，1.1mmol)，KOAc(0.147g，1.5mmol)和2，5-二氧杂吡咯烷基4-(4-氯苯基)丁酸酯(1.0mmol)。在80℃下搅拌过夜，将反应混合物在室温下用水(5mL)处理。用苯萃取产物，再用盐水洗涤，用MgSO₄干燥。粗产物用硅胶柱色谱法纯化。

2)2，5-二氧杂吡咯烷基4-(4-(氟-¹⁸F)苯基)丁酸酯的标记：

用K₂CO₃(0.06mg，0.43mmol)和4，7，13，16，21，24-六氧-1，10-二氮双环[8.8.8]二十六烷(K₂₂₂，0.27mg，0.72mmol)的80％乙腈(1mL)溶液从阴离子交换树脂中洗脱¹⁸F。在95℃氮气流下蒸发溶剂，并将残余物与无水乙腈(1mL×3)在空气中共沸干燥。再将Cu(OTf)₂(py)₄(3.6mg，5.3mmol)的DMF(150μL)溶液、2，5-二氧杂吡咯烷基4-(4-(4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂硼烷基)苯基)丁酸酯(60mmol)的DMF/ACN(5∶1；180μL)溶液加入到吹干的¹⁸F中，并将反应混合物在空气下于110℃反应20min。将反应混合物冷却至室温，用2mL水稀释，经HPLC分离纯化得到2，5-二氧杂吡咯烷基4-(4-(氟-¹⁸F)苯基)丁酸酯。

3)化合物14-1的标记：

用50μL无水N，N-二甲基甲酰胺溶解1mg的17α-2-(2-(2-(2-(2-(1，2，3-三唑基)乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙胺雌二醇，再加入5μL三乙胺。然后加入一定放射性量的¹⁸F标记的2，5-二氧杂吡咯烷基4-(4-(氟-¹⁸F)苯基)丁酸酯，升温至40℃反应0.5h。最终产物通过HPLC纯化。

实施例6

化合物14-2的合成：当上述结构式中R₁，R₂，R₃，R₄＝H，R₅＝OCH₃，R₆＝H，和R₇＝¹⁸F和n＝3时，为化合物14-2。使用苯硼酸酯前体标记¹⁸F，通过连接雌激素结构，其合成路线和制备方法如下：

具体包括如下步骤：

化合物14-2的标记：用50μL无水N，N-二甲基甲酰胺溶解1mg的17α-2-(2-(2-(2-(2-(1，2，3-三唑基)乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙胺-11β-甲氧基雌二醇，再加入5μL三乙胺。然后加入一定放射性量的2，5-二氧杂吡咯烷基4-(4-(氟-¹⁸F)苯基)丁酸酯，升温至40℃反应0.5h。最终产物通过HPLC纯化。

分析及应用效果

以上述实施例1和实施例3制备的化合物4-1和化合物8-1例，其基本性能测定描述如下：

1.HPLC分析鉴定

化合物4-1的HPLC流动相梯度为(溶剂A：水；溶剂B：乙腈)：0至10min：35％B，10至20min：60％B，20至0.5h：35％B；流速为1mL/min。HPLC结果如图1所示，化合物4-1的保留时间为15.60min，化学纯度大于99％。

化合物8-1和2，5-二氧杂吡咯烷基4-(4-(碘-¹²⁵I)苯基)丁酸酯的HPLC流动相梯度为(溶剂A：水；溶剂B：乙腈；)：0至8min：40％B，8至20min：40％-45％B，20至0.5h：40％B；流速为1mL/min。HPLC结果如图1所示，化合物8-1和2，5-二氧杂吡咯烷基4-(4-(碘-¹²⁵I)苯基)丁酸酯的保留时间分别为9.48和12.85min，化学纯度均大于99％。

2.化合物4-1和化合物8-1的体内代谢稳定性

在小鼠的血液和尿液中进行了化合物4-1和化合物8-1的代谢稳定性研究。每只小鼠分别尾静脉注射7.4MBq的化合物4-1或者化合物8-1，并于注射后5、30和60min将小鼠断颈处死，收集血液和尿液。立即将血样样本以10,000rpm的速率离心5min，将尿样直接用1mLPBS(0.025M，pH 7.4)稀释。收集离心之后的血液上清液和稀释后的尿液样本，用0.2μm注射过滤器过滤。HPLC分析化合物4-1和化合物8-1的放射化学纯度以获得其在血液和尿液中的代谢情况。

化合物4-1在小鼠血液和尿液中的代谢情况如图2的a-f所示。15.6min左右为化合物4-1在HPLC上的出峰时间，可以看出，无论对血液还是尿液进行HPLC分析，在该保留时间范围内均没有放射性峰出现，而是在大约3min时出现新的代谢产物峰，表明化合物4-1在进入血液和尿液中极为不稳定。化合物4-1在静脉内注射后不到5min就发生了严重的脱碘，这限制了其作为受体显像剂的发展。

图2的g-1为化合物8-1在小鼠血液和尿液中的代谢情况。化合物8-1的HPLC保留时间为9.48min左右，其放射性峰用箭头指示，代谢产物峰在约5min和3min处出现。在血液中代谢5-60min，以完整形态存在的化合物8-1的比例在50％到30％之间，而经典的ER显像剂[¹⁸F]FES在进入人体血液中5min后仅剩下20％没有代谢。在尿液中代谢5min之后，化合物8-1基本上以代谢产物的形式存在并排出体外。不难看出，化合物8-1的体内代谢稳定性要远远优于化合物4-1，化合物8-1在血液中的代谢稳定性与之前报导过得ER显像剂相比也具有明显优势。

3.化合物4-1和化合物8-1的细胞实验

为了评估放射性配体在体外对ER的特异性，我们选择了ER阳性的MCF-7细胞和ER阴性的MDA-MB-231细胞进行配体-受体结合研究。该实验的一般步骤是：在24孔板的每个孔中接种2×10⁵个细胞，并孵育过夜。待形成单层贴壁细胞后，吸出培养基并用新鲜的DMEM/高葡萄糖培养基洗涤一次以洗去未贴壁的细胞。首先向抑制组孔板中加入10μL雌二醇(1mg/mL)，然后向所有孔板中分别加入100μL化合物4-1或化合物8-1(每孔0.185MBq)，于37℃孵育5-120min。吸出培养基，将细胞用1mL PBS洗涤3次，然后与1mL NaOH(1mol/L)孵育5-10min，以完全溶解粘附的细胞。将每孔细胞分别收集到塑料软管中，使用γ-计数器对这些细胞的放射性进行计数。

如图3所示为细胞摄取化合物4-1和化合物8-1随时间的变化。可以看出无论是化合物4-1，还是化合物8-1在雌激素受体阳性的MCF-7细胞中的摄取都要远远高于雌激素受体阴性的MDA-MB-231细胞(*P＝0.01，***P＝0.0002)，并且MCF-7细胞的摄取可以被雌二醇抑制(**P＝0.002，***P＜0.0001)，说明化合物4-1和化合物8-1在体外细胞层面对ER的特异性较高。与化合物4-1相比，化合物8-1与细胞中ER的结合能力更强。

4.化合物4-1和化合物8-1的大鼠生物分布实验

为了验证化合物4-1和化合物8-1在体内与ER的结合能力，我们使用了正常未成熟的雌性Sprague Dawley大鼠进行生物分布实验(每组n＝3-5)。首先将1.85MBq/100μL的化合物4-1或化合物8-1通过大鼠尾静脉注射，抑制组将放射性配体与15μg/100μL 17β-雌二醇共注射。然后分别在尾静脉注射1-2h后处死所有大鼠，抑制组于注射后1h处死。最后称重所有感兴趣的组织和器官，如心脏，肝脏，脾脏，肺，肾，胃，肠，骨头，肉，血液，子宫和卵巢，并使用伽马计数器测量放射性计数，以计算每克注射剂量的百分比(％ID/g)。

化合物4-1在大鼠各个器官中的分布情况如图4a所示，其中甲状腺的摄取从24.53±2.77％ID/g增长到46.02±1.18％ID/g，要明显高于其他组织和器官的摄取，这表明化合物4-1在进入体内之后发生了严重的脱碘情况，该结果与体内代谢稳定性实验结果相一致。严重的脱碘导致化合物4-1不能有效的富集于ER丰富的子宫和卵巢。

化合物8-1在大鼠各个器官中的分布情况如图4b所示，在ER丰富的子宫和卵巢中化合物8-1的摄取比较明显，特别是卵巢，2h时在所有组织和器官中放射性摄取量最高，为9.00±0.33％ID/g。并且摄取可以被共注射的雌二醇抑制(3.02±0.06％ID/g)，说明该摄取的特异性。与化合物4-1的生物分布实验结果做对比，注射了化合物8-1的大鼠甲状腺摄取放射性的量大大降低了，说明化合物8-1在体内几乎不会脱碘。肾脏摄取化合物8-1也较高，说明化合物8-1是通过肾脏代谢，最后以尿液的形式排除体外。而其他非靶组织和器官的摄取较低，保证了化合物8-1在体内特异性强且具有较低的背景。

5.化合物4-1和化合物8-1的SPECT显像

将2×10⁷个MCF-7细胞或MDA-MB-231细胞悬浮在100μL的PBS中，然后皮下注射到雌性8周龄的Balb/c裸鼠的右大腿。大约两个月后，当肿瘤直径达到0.8-1.2cm时，准备进行SPECT/CT成像研究。

ER阳性的MCF-7和ER阴性的MDA-MB-231荷瘤裸鼠用于小动物SPECT/CT成像研究。每只小鼠尾静脉注射11.1MBq的化合物4-1或化合物8-1，每组三只。为了进行放射性示踪剂的特异性研究，在SPECT/CT成像前48h，将ER阳性MCF-7肿瘤小鼠皮下注射竞争性ER抑制剂氟维司群(每只0.5mg)。用异氟烷麻醉荷瘤小鼠，使其俯卧在扫描仪床上。分别于注射后1至24h进行SPECT/CT成像。

图5a和图6a为化合物4-1在荷ER阳性MCF-7肿瘤鼠中的SPECT/CT显像结果，图6b为抑制组，从图中可以看出，化合物4-1在严重脱碘的情况下，在ER阳性肿瘤中依然有一定量的摄取，并且可以被抑制，图6c中ER阴性肿瘤对化合物4-1的摄取很低，这些都说明化合物4-1在小鼠体内的特异性良好。如果可以解决化合物4-1在体内的代谢脱碘的问题，可以预测化合物4-1的生物学性能会发挥的更好。

图5b以及图6d为化合物8-1在MCF-7肿瘤鼠中不同时间点的SPECT/CT显像结果。在该显像剂注射到体内7h时ER阳性肿瘤的摄取达到最高值，为21.47±8.62％ID/g。在24h时，靶与非靶比达到最高，为30.68±2.68。从图6e和6f中可以看出，ER阳性肿瘤对化合物8-1的摄取可以被有效抑制，并且化合物8-1在ER阴性的肿瘤中的摄取要明显低于ER阳性肿瘤的摄取，化合物8-1在生物体内具有良好的ER选择性和特异性。化合物8-1的体内代谢稳定性较好，在生物体内的靶向性也必然优于化合物4-1。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (3)

1.一种放射性核素标记的雌激素受体分子靶向化合物，其特征在于：其结构式为

n＝0-5，

R₆为¹²³I、¹²⁴I、¹²⁵I或¹³¹I，R₇为¹²⁷I，其中，R₁至R₅为H，或R₁为H，R₂为F，R₃和R₄均为H，R₅为OCH₃；

或R₆为H，所述R₇为¹²³I、¹²⁴I、¹²⁵I或¹³¹I，其中，R₁至R₅为H，或所述R₁至R₄为H，R₅为OCH₃。

或R₆为H，所述R₇为¹⁸F，其中，R₁至R₅为H，或R₁至R₄为H，R₅为OCH₃。

2.权利要求1所述的一种放射性核素标记的雌激素受体分子靶向化合物在制备用于单光子发射计算机断层显像的试剂中的应用。

3.权利要求1所述的一种放射性核素标记的雌激素受体分子靶向化合物在制备用于正电子发射断层显像的试剂中的应用，其特征在于：R₆为H，所述R₇为¹⁸F，其中，R₁至R₅为H，或R₁至R₄为H，R₅为OCH₃。

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