CN112843261B - 靶向EpCAM的放射性配合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及靶向EpCAM的放射性配合物及其制备方法，所述放射性配合物由SYL3C‑SH和双功能螯合剂连接构成，所述SYL3C‑SH由EpCAM的核酸适配体SYL3C经修饰获得。本发明涉及的放射性配合物由于其结构中含有靶向EpCAM的核酸适配体SYL3C和用于鳌合放射性核素的双功能螯合剂，因此可用于EpCAM阳性肿瘤的核素诊断。

Description

靶向EpCAM的放射性配合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种放射性配合物，具体涉及一种靶向EpCAM的放射性配合物及其制备方法。
背景技术
上皮细胞黏附分子(Epithelial cell adhesion molecule，EpCAM)是一种单次跨膜糖蛋白，它参与Wnt信号转导通路，与细胞黏附、迁移、增殖、分化等有关。研究报道发现，EpCAM与肿瘤发生、发展的恶性进程有关，是对肿瘤进行早期诊断的潜在靶标。
核酸适配体是基于核苷酸结构的一类新型配体，其亲和力与特异性与抗体相当，有“化学抗体”之称。但是与抗体相比，核酸适配体还具有如下显著优势：可在体外筛选，靶分子范围广，分子量较低，没有免疫源性和毒性，可通过化学合成制备、改造与标记，能可逆变性与复性等。优良的生物、化学性质使核酸适配体成为EpCAM靶向探针发展的新趋势。
SYL3C是一个包含有48个碱基的DNA核酸适配体，其对EpCAM的亲和力可达纳摩尔级别。虽然目前报道的SYL3C探针有很多，也取得了一定进展，但这些探针几乎都是未做修饰，直接标记荧光或近红外基团(FITC、Cy3等)的光学探针，其在体内应用中存在如下问题：①成像信号穿透力差；②不能定量分析。上述两个问题严重制约了SYL3C在肿瘤早期诊断中的应用，亟需针对性的有效解决策略。
发明内容
本发明的目的是提供一种靶向EpCAM的放射性配合物及其制备方法，对核酸适配体SYL3C进行结构修饰，并对修饰后的核酸适配体SYL3C-SH进行放射性核素标记，最终构建一个新型的EpCAM靶向的肿瘤分子探针，解决现有技术中存在的技术问题。
本发明所采用的技术方案为：
靶向EpCAM的放射性配合物，其特征在于：
所述放射性配合物由SYL3C-SH和双功能螯合剂连接构成，所述SYL3C-SH由EpCAM靶向的核酸适配体SYL3C经修饰获得；
所述放射性配合物的化合物结构通式为：
Figure BDA0002970078470000021
其中，R为SYL3C-SH。
SYL3C-SH的序列为：
5’-SH-C6-CAC TAC AGA GGT TGC GTC TGT CCC ACG TTG TCA TGG GGG GTT GGCCTG-3’。
如所述的靶向EpCAM的放射性配合物的制备方法，其特征在于：
所述方法包括以下步骤：
(a)将SYL3C-SH与双功能螯合剂按1:1.2的比例，在三乙胺的作用下，于超纯水中室温反应4h；
(b)将步骤(a)所得混合物过NAP-5纯化柱，收集产品，得到所述的核酸适配体化合物。
以所述的核酸适配体为配体经放射性核素标记得到的靶向EpCAM的放射性标记配合物。
所述的放射性核素选自18F、68Ga、64Cu。
如所述的靶向EpCAM的放射性标记配合物的注射液制备方法，其特征在于：
所述方法为68Ga的湿法标记法，包括以下步骤：
将靶向EpCAM的放射性标记配合物溶于缓冲溶液或去离子水中；在其中加入新鲜淋洗得到的68GaCl3盐酸溶液，密闭37℃反应5-40min，冷却；
加水稀释反应后经PD-10色谱柱分离纯化，以缓冲液或水冲洗色谱柱，收集产品，再经生理盐水或PBS稀释后无菌过滤，即得到结构为式(Ⅱ)的68Ga标记的配合物的注射液；
Figure BDA0002970078470000031
其中，R为SYL3C-SH。
如所述的靶向EpCAM的放射性标记配合物的注射液制备方法，其特征在于：
所述方法为18F冻干法标记法，包括以下步骤：
将靶向EpCAM的放射性标记配合物和氯化铝溶于缓冲液中，所得溶液经无菌过滤后分装于冻存管中，经冷冻干燥后密封得到冻干药盒；
向冻干药盒中加入乙酸溶液或缓冲溶液溶解，再加入乙腈或乙醇和新鲜制得的18F离子水溶液，密闭70-120℃反应5-30min，冷却；
加水稀释反应后经PD-10色谱柱分离纯化，以缓冲液或水冲洗色谱柱，收集产品，再经生理盐水或PBS稀释后无菌过滤，即得到结构为式(Ⅲ)的68Ga标记的配合物的注射液；
Figure BDA0002970078470000041
其中，R为SYL3C-SH。
本发明具有以下优点：
PET/CT显像具有灵敏度高、特异性好、可定量分析等优点，是肿瘤分子影像研究的前沿领域与重要平台，本发明涉及的放射性配合物，是一种核酸适配体化合物，由于其结构中含有靶向EpCAM受体的核酸适配体SYL3C和用于鳌合放射性核素的双功能螯合剂，因此有潜力用于EpCAM阳性肿瘤的核素诊断。
附图说明
图1为实施例1制备的化合物1的HPLC分析图及LC-MS图。
图2为实施例2制备的化合物2的放射性薄层扫描分析(iTLC)图。
图3为实施例2制备的化合物2在EpCAM强阳性(4T1)、中度阳性(HCT116)、阴性(293T)细胞中的摄取结果。
图4为本发明的合成路线示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
本发明旨在设计一种可靶向EpCAM的核素诊断探针及核酸适配体化合物在制备用于人或动物的EpCAM阳性肿瘤放射性诊断探针中的应用，具体涉及一种靶向EpCAM的放射性配合物，所述放射性配合物由SYL3C-SH和双功能螯合剂连接构成，所述SYL3C-SH由EpCAM的核酸适配体SYL3C经修饰获得；
所述放射性配合物的化合物结构通式为：
Figure BDA0002970078470000051
其中，R为SYL3C-SH，是在SYL3C的5’端修饰了C6-SH获得的。
SYL3C-SH的序列为：
5’-SH-C6-CAC TAC AGA GGT TGC GTC TGT CCC ACG TTG TCA TGG GGG GTT GGCCTG-3’。
该核酸适配体化合物，由于其结构中含有靶向EpCAM受体的核酸适配体SYL3C和用于鳌合放射性核素的双功能螯合剂，因此可用于人或动物的EpCAM阳性肿瘤的核素诊断。
参见图4的合成路线，所述靶向EpCAM的放射性配合物的制备方法，包括以下步骤：
(a)将SYL3C-SH与双功能螯合剂按1:1.2的比例，在三乙胺的作用下，于超纯水中室温反应4h；
(b)将步骤(a)所得混合物过NAP-5纯化柱，收集产品，得到所述的核酸适配体化合物。
以所述的核酸适配体为配体经放射性核素标记能得到靶向EpCAM的放射性标记配合物，所述的放射性核素选自18F、68Ga、64Cu。优选18F、68Ga中的任意一种。
所述的靶向EpCAM的放射性标记配合物的注射液，是通过含放射性核素的化合物与本发明所述的核酸适配体按照现有的多种标记方法制备得到的，本发明优选的标记方法为湿法或冻干法。
湿法标记方案，包括：将适量本发明所述的核酸适配体溶于缓冲溶液或去离子水中；在所得溶液中加入放射性核素溶液，密闭反应5-40min，即生成放射性核素标记的配合物。
冻干法标记方案，包括：将适量本发明所述的核酸适配体溶于缓冲溶液或去离子水中；将所得溶液经无菌过滤后，分装于容器中，经冷冻干燥后加塞密封，得到冻干药盒；向所述冻干药盒中加入适量乙酸溶液或缓冲液溶解，再加入相应的放射性核素溶液，密闭反应5-40min，即生成放射性核素标记的配合物。其中，所述的分装用容器优选为冻存管或管制抗生素瓶。还可以根据药盒冻干粉成型情况选择在药盒中增加赋形剂，比如甘露醇、抗坏血酸等，并通过调节本发明所述的核酸适配体及赋形剂的用量，使药盒成型达到最佳。
所述的湿法标记方案和冻干标记方案得到的产物均可经常规处理(如经色谱分离纯化、旋蒸除去溶剂、以PBS或水或生理盐水溶解剩余物、无菌过滤等)进一步制成注射液。
具体实施例如下：
实施例1：68Ga的湿法标记法，包括以下步骤：
将靶向EpCAM的放射性标记配合物溶于缓冲溶液或去离子水中；在其中加入新鲜淋洗得到的68GaCl3盐酸溶液，密闭37℃反应5-40min，冷却；
加水稀释反应后经PD-10色谱柱分离纯化，以缓冲液或水冲洗色谱柱，收集产品，再经生理盐水或PBS稀释后无菌过滤，即得到结构为式(Ⅱ)的68Ga标记的配合物的注射液；
Figure BDA0002970078470000071
其中，R为SYL3C-SH。
实施例2：18F冻干法标记法，包括以下步骤：
将靶向EpCAM的放射性标记配合物和氯化铝溶于缓冲液中，所得溶液经无菌过滤后分装于冻存管中，经冷冻干燥后密封得到冻干药盒；
向冻干药盒中加入乙酸溶液或缓冲溶液溶解，再加入乙腈或乙醇和新鲜制得的18F离子水溶液，密闭70-120℃反应5-30min，冷却；
加水稀释反应后经PD-10色谱柱分离纯化，以缓冲液或水冲洗色谱柱，收集产品，再经生理盐水或PBS稀释后无菌过滤，即得到结构为式(Ⅲ)的68Ga标记的配合物的注射液；
Figure BDA0002970078470000081
其中，R为SYL3C-SH。
上述方法中，所述的缓冲溶液为稳定反应液pH的物质，可以为醋酸盐、乳酸盐、酒石酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、琥珀酸盐、抗坏血酸盐、碳酸盐或磷酸盐中的任意一种或两种以上的混合物。
以下以实施例2制备的放射性68Ga标记探针(化合物2)为例，描述其性能测定如下：
1、iTLC分析鉴定
支撑体系：新华Ⅰ号纸；展开体系：生理盐水。化合物2的Rf值约为0-0.1，并以此计算化学纯度大于95％。iTLC结果见图2。
2、化合物2在不同EpCAM表达量细胞中的摄取试验
按实施例2制备好放射化学纯度大于95％的化合物2溶液。提前一天分别将EpCAM强阳性细胞(4T1)、中度阳性细胞(HCT116)和阴性对照细胞(293T)按105个细胞/孔，接种于24孔板内。移去培养基，用预冷的PBS洗两遍。每孔加入500μL含37kBq化合物2的无血清培养基，分别于37℃下孵育15，30，60，120min。在各个时间点，先移去培养基，用预冷的PBS洗两遍，再加入0.2mL 0.1M NaOH裂解细胞，将每孔的细胞收集起来测伽马计数。
实验结果显示(图3)，在EpCAM强表达的4T1细胞中，68Ga-NOTA-SYL3C的摄取最高，其在15、30、60和120min时的摄取分别为5.61±0.59、11.18±0.76、14.31±0.13和14.37±0.62％ID，而在EpCAM中等阳性表达的HCT116细胞中，上述时间点的摄取值均低于4T1，分别为5.17±0.62、6.59±0.54、8.61±0.03和8.73±0.23％ID。对于EpCAM阴性细胞293T，其几乎不摄取68Ga-NOTA-SYL3C。
上述细胞实验表明，68Ga-NOTA-SYL3C可以靶向EpCAM，可以用于评价EpCAM的表达量，有潜力应用于EpCAM阳性肿瘤的核素诊断。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.靶向EpCAM的核酸适配体化合物，其特征在于：
所述核酸适配体化合物由SYL3C-SH和双功能螯合剂连接构成，所述SYL3C-SH由EpCAM靶向的核酸适配体SYL3C经修饰获得；
所述核酸适配体化合物的结构式为：
Figure FDA0003833400210000011
其中，
Figure FDA0003833400210000012
为SYL3C；
SYL3C的序列为：
5’-CAC TAC AGA GGT TGC GTC TGT CCC ACG TTG TCA TGG GGG GTT GGC CTG-3’。
2.如权利要求1所述的靶向EpCAM的核酸适配体化合物的制备方法，其特征在于：
所述方法包括以下步骤：
(a)将SYL3C-SH与双功能螯合剂按1:1.2的比例，在三乙胺的作用下，于超纯水中室温反应4h；
(b)将步骤(a)所得混合物过NAP-5纯化柱，收集产品，得到所述的核酸适配体化合物。
3.以权利要求1所述的核酸适配体化合物为配体经放射性核素标记得到的靶向EpCAM的放射性标记配合物。
4.根据权利要求3所述的靶向EpCAM的放射性标记配合物，其特征在于：
所述的放射性核素选自18F、68Ga、64Cu。
5.如权利要求3所述的靶向EpCAM的放射性标记配合物的注射液制备方法，其特征在于：
所述方法为68Ga的湿法标记法，包括以下步骤：
将靶向EpCAM的核酸适配体化合物溶于缓冲溶液或去离子水中；在其中加入新鲜淋洗得到的68GaCl3盐酸溶液，密闭37℃反应5-40min，冷却；
加水稀释反应后经PD-10色谱柱分离纯化，以缓冲液或水冲洗色谱柱，收集产品，再经生理盐水或PBS稀释后无菌过滤，即得到结构为式(Ⅱ)的68Ga标记的配合物的注射液；
Figure FDA0003833400210000021
其中，
Figure FDA0003833400210000022
为SYL3C。
6.如权利要求3所述的靶向EpCAM的放射性标记配合物的注射液制备方法，其特征在于：
所述方法为18F冻干法标记法，包括以下步骤：
将靶向EpCAM的核酸适配体化合物和氯化铝溶于缓冲液中，所得溶液经无菌过滤后分装于冻存管中，经冷冻干燥后密封得到冻干药盒；
向冻干药盒中加入乙酸溶液或缓冲溶液溶解，再加入乙腈或乙醇和新鲜制得的18F离子水溶液，密闭70-120℃反应5-30min，冷却；
加水稀释反应后经PD-10色谱柱分离纯化，以缓冲液或水冲洗色谱柱，收集产品，再经生理盐水或PBS稀释后无菌过滤，即得到结构为式(Ⅲ)的18F标记的配合物的注射液；
Figure FDA0003833400210000031
其中，
Figure FDA0003833400210000032
为SYL3C。
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