CN115974962A - 一种fap靶向的探针及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

一种FAP靶向的探针及其制备方法和应用，涉及医药技术领域。该探针基于喹啉酸衍生的FAPI化合物，各部分结构以特定的化学形式相连接。本发明还提供基于所述FAPI化合物结构的放射性核素标记物；本发明还涉及化合物及放射性标记物在人或动物的器官或组织中作为FAP蛋白高表达肿瘤的显像剂及核素靶向治疗探针的用途，其具有标记简单易得、稳定性好、肿瘤摄取高滞留久等优点，适于工业化生产和临床推广。

Description

一种FAP靶向的探针及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及医药技术领域，尤其涉及一种FAP靶向的探针及其制备方法和应用。

背景技术

基于成纤维细胞活化蛋白(fibroblast activation protein,FAP)靶点的小分子核素显像和治疗是近年来核医学剂放射性药物领域的热点，已成为继生长抑素受体(somatostatin receptor, SSTR)和前列腺特异性膜抗原(prostate specific membraneantigen,PSMA)后又一重大突破。它在未来可能应用于诊断及治疗多种肿瘤类型，代表了肿瘤学药物研发的下一个前沿领域。大量研究表明，FAP在肿瘤中的高表达与患者预后较差相关，并与肿瘤细胞的转移扩散联系紧密。因此，将其作为疾病核素成像及治疗的关键靶点是一种非常有前途策略。

⁶⁸Ga-FAPI PET/CT显像在接近30种不同类型的肿瘤中均有良好的肿瘤特异性。与FDG 显像相比，FAPI显像在脑、肝脏及口咽粘膜具有更低本底，对于肿瘤病灶有更高的检出率。目前报道的FAPI在血液循环中被快速清除，同时在肿瘤部位被快速洗脱。以FAPI-02及FAPI-04为例，其在一个小时内便从血液中快速清除，隔天检测其在肿瘤部位的绝对摄取处于较低水平。虽然FAPI-46在连接基团部位进行了优化，但血液及肿瘤中的滞留时间延长十分有限，依然无法获取十分理想的治疗效果。此外，对于检测一些微小的转移病灶，适当的血液半衰期更有利于探针的摄取，能够提供更加可靠清晰的成像数据。在治疗方面，因为快速代谢和洗脱导致肿瘤部位有效剂量较低、保留时间过短，需要使用高剂量或更频繁的给药方式以满足治疗需求，增加了不良反应的可能性。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种FAP靶向的探针及其制备方法和应用，具有制备简单、稳定性好、肿瘤摄取高滞留久等优点，适于临床推广。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种FAP靶向的探针，该探针基于喹啉酸衍生的FAPI化合物，其结构如下式(I)和(II) 所示：

其中：R₁和R₂为核素标记基团；R₃为-H或选自疏水性蛋白亲和基团；n取0～10的整数，优选0～3的整数；喹啉酸衍生的成纤维细胞活化蛋白抑制剂结构通过多肽连接剂与核素标记基团或疏水性蛋白亲和基团进行连接；

核素包括¹⁷⁷Lu、⁹⁰Y、¹⁸F、⁶⁴Cu、⁶⁸Ga、⁶²Cu、⁶⁷Cu、⁶⁴Gd、⁸⁶Y、⁸⁹Zr、^99mTc、⁸⁹Sr，¹⁵³Sm、¹⁴⁹Tb、¹⁶¹Tb、¹⁸⁶Re、¹⁸⁸Re、²¹²Pb、²¹³Bi、²²³Ra、²²⁵Ac、²²⁶Th、²²⁷Th、^{123/124/125/131}I、²¹¹At或¹¹¹In中的至少一种，优选¹⁷⁷Lu、⁶⁸Ga、^99mTc、¹⁸F、⁹⁰Y及²²⁵Ac中的至少一种。

所述核素通过FAPI化合物中的核素标记基团R₁或R₂进行螯合。

所述核素标记基团R₁也可通过如下带核素结构引入核素^{123/124/125/131}I或¹⁸F；

所述核素标记基团R₁选自以下任意一种结构：

所述核素标记基团R₂选自以下任意一种结构：

所述R₃为-H或选自以下任意一种结构：

其中，R₄＝-I(¹²³I、¹²⁴I、¹²⁵I、¹²⁷I、¹³¹I)、-Cl、-Br、-CH₃或者-OCH₃，优选-I、-Cl、-Br；x为0～3的整数，优选x＝3；m为0～25的整数。

本发明中，当式(I)中n为0～3，R₁采用

时，所述FAPI化合物分别为FGD_nD，其结构分别如下所示：

本发明中，当式(II)中，当n为0～3，R₂采用

R₃为-H时，所述FAPI 化合物分别为FSDD_n，其结构分别如下所示：

本发明中，当(II)中，当n为0～3，R₂采用

R₃采用

时，所述FAPI化合物分别为FSDD_nI，其结构分别如下所示：

本发明所述的一种FAP靶向的探针，其制备方法采用湿法或冻干法进行制备。

所述湿法步骤如下：将所述FAPI化合物溶于缓冲溶液或去离子水中，然后加入含放射性核素的溶液，室温至100℃反应10～30min，然后用生理盐水或注射用水稀释，进无菌滤膜过滤即生成放射性核素标记的配合物注射液。

所述冻干法步骤如下：将所述FAPI化合物溶于缓冲溶液或去离子水中，分装于冻干容器中，经冷冻干燥后密封成冻干药盒，可根据需要在冻干药盒加入相关赋形剂、抗氧化剂或酸碱调节剂；在冻干药盒中加入去离子水或缓冲液溶解，再加入含放射性核素的溶液，室温至 100℃反应10～30min，用生理盐水或注射用水稀释，进无菌滤膜过滤即生成放射性核素标记的配合物注射液。

本发明FAP靶向的探针应用于制备检测与成纤维细胞活化蛋白相关的疾病或病症的产品中的应用；所述FAP靶向的探针被制备成注射剂，通过静脉注射给药；所述的病症包括肿瘤或炎症；所述肿瘤包括乳腺癌、卵巢癌、肺癌、结直肠癌、前列腺癌、肺癌、纤维肉瘤、骨骼及结缔组织肉瘤、肾细胞癌、胃癌、胰腺癌或皮肤黑色素瘤；所述炎症包括骨关节炎、类风湿关节炎、肉芽组织、肝纤维化、肺纤维化或肝硬化；显像方式包括单光子发射计算机断层成像术(SPECT)和正电子发射断层成像术(PET)。

本发明提供一种基于喹啉酸衍生的成纤维细胞活化蛋白抑制剂(fibroblastactivation protein inhibitor,FAPI)化合物及其放射性核素标记的配合物，通过引入蛋白亲和配体并调节连接基团结构，最终延长FAPI探针的血液循环半衰期，提高靶部位摄取值。结果表明该系列标记化合物与现有的用于诊断或治疗的FAP靶向探针相比，具有增强的肿瘤摄取和保留时间，靶/非靶比值高，可以达到更好的诊断及治疗效果。

相对于现有技术，本发明技术方案取得的有益效果是：

1、药代动力学性质性质的优化：目前已报道的FAP靶向放射性探针的肿瘤摄取剂量和保留时间十分有限。本发明适当延长探针的循环半衰期，使其具有适宜的代谢动力学、较高的肿瘤摄取剂量和较长的肿瘤保留时间，满足核素治疗和显像需求。

2、制备方法优势：在配体制备过程中，核素螯合基团及疏水性蛋白亲和基团的引入分别基于胺基的酰胺化反应及基于巯基的迈克尔加成反应，该系列反应快速且条件温和。更为重要的是两个反应不会相互影响，避免基团保护及脱保护带来的步骤繁琐等造成的产物损失。此外，核素引入采用冻干药盒配方，简化标记程序，提高标记产率和降低成本。

3、多样的核素及药代动力学性质选择性：本发明开发的小分子前体化合物可适用于多种诊断及治疗核素的标记，可构建基于诊疗核素对的显像治疗平台。更为重要的是，通过亲水性肽段的增减，可对探针的脂水分布性质进行调控，从而影响探针在生物体内的分布特性。本发明可提供不同药代动力学性质的分子探针选项，具有更强的针对性和选择性。

4、相比于现有技术，本发明具有适宜的代谢动力学性质及较高的病灶摄取和滞留时间，靶/非靶比值高，可以达到更好的诊断及治疗效果，是目前其它FAPI探针所不具备的，更加有利于该类探针的商业化应用与临床推广。

附图说明

图1为本发明中化合物FGD₁D的质谱图。

图2为本发明中化合物FGD₃D的质谱图。

图3为本发明中化合物FGD₁H的质谱图。

图4为本发明中化合物FGD₃H的质谱图。

图5为本发明中化合物FGD₁D及FGD₃D的HPLC谱图。

图6为本发明中化合物FSDD₀的质谱图。

图7为本发明中化合物FSDD₁的质谱图。

图8为本发明中化合物FSDD₃的质谱图。

图9为本发明中化合物FSDD₀I的质谱图。

图10为本发明中化合物FSDD₁I的质谱图。

图11为本发明中化合物FSDD₃I的质谱图。

图12为本发明中化合物FSDD₀I、FSDD₁I及FSDD₃I的HPLC谱图。

图13为本发明中化合物^99mTc-FGD₁H及^99mTc-FGD₃H的HPLC谱图。

图14为本发明中化合物¹⁷⁷Lu-FSDD₀I的HPLC谱图及在生理盐水中的稳定性。

图15为本发明中化合物⁶⁸Ga-FSDD₀I、⁶⁸Ga-FSDD₁I及⁶⁸Ga-FSDD₃I的HPLC谱图及其在生理盐水中的稳定性。

图16为本发明中化合物⁶⁸Ga-FSDD₀I、⁶⁸Ga-FSDD₁I及⁶⁸Ga-FSDD₃I的HPLC谱图及其在血清中的稳定性。

图17为本发明中⁶⁸Ga-FSDD₀I、⁶⁸Ga-FSDD₁I及⁶⁸Ga-FSDD₃I在正常小鼠中1-4小时的MicroPET显像及主要脏器动态时间-摄取曲线。

图18为本发明中⁶⁸Ga-FAPI-04在人源HCC-PDX模型鼠中1-4小时的MicroPET显像，肿瘤及主要脏器动态时间-摄取曲线。

图19为本发明中⁶⁸Ga-FSDD₀I、⁶⁸Ga-FSDD₁I及⁶⁸Ga-FSDD₃I在人源HCC-PDX模型鼠中1-4小时的MicroPET显像，肿瘤及主要脏器动态时间-摄取曲线，并与⁶⁸Ga-FAPI-04进行对比。

图20为本发明中¹⁷⁷Lu FSDD₀I在人源HCC-PDX模型鼠中1-24小时的SPECT显像。

图21为本发明中¹⁷⁷Lu FSDD₀I在人源HCC-PDX模型鼠中的生物分布结果及靶/非靶比值。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明做进一步详细说明。除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。

本发明中FAPI化合物的结构式如下(I)及(II)所示：

其中：R₁和R₂为核素标记基团；R₃为-H或选自疏水性蛋白亲和基团；n取0～10的整数，优选0～3的整数。喹啉酸衍生的成纤维细胞活化蛋白抑制剂结构通过多肽连接剂与核素标记基团或疏水性蛋白亲和基团进行连接。

核素包括¹⁷⁷Lu、⁹⁰Y、¹⁸F、⁶⁴Cu、⁶⁸Ga、⁶²Cu、⁶⁷Cu、⁶⁴Gd、⁸⁶Y、⁸⁹Zr、^99mTc、⁸⁹Sr，¹⁵³Sm、¹⁴⁹Tb、¹⁶¹Tb、¹⁸⁶Re、¹⁸⁸Re、²¹²Pb、²¹³Bi、²²³Ra、²²⁵Ac、²²⁶Th、²²⁷Th、^{123/124/125/131}I、²¹¹At或¹¹¹In中的至少一种，优选¹⁷⁷Lu、^99mTc、¹⁸F、⁶⁸Ga、⁹⁰Y及²²⁵Ac中的至少一种。

所述核素通过FAPI化合物结构中的核素标记基团R₁及R₂进行螯合。

对于金属离子，所述放射性标记探针可以通过含放射性核素的化合物与式(I)、(II)化合物按照现有的多种标记方法制备得到；本发明优选的标记方法为湿法或冻干法。

所述湿法步骤如下：将所述FAPI化合物溶于缓冲溶液或去离子水中，然后加入含放射性核素的溶液，室温至100℃反应10～30min，然后用生理盐水或注射用水稀释，进无菌滤膜过滤即生成放射性核素标记的配合物注射液。

所述冻干法步骤如下：将所述FAPI化合物溶于缓冲溶液或去离子水中，分装于冻干容器中，经冷冻干燥后密封成冻干药盒，可根据需要在冻干药盒加入相关赋形剂、抗氧化剂或酸碱调节剂；在冻干药盒中加入去离子水或缓冲液溶解，再加入含放射性核素的溶液，室温至 100℃反应10～30min，用生理盐水或注射用水稀释，进无菌滤膜过滤即生成放射性核素标记的配合物注射液。

具体的，冻干法中分装用容器优选为冻存管或管制抗生素瓶，还可根据药盒冻干粉成型情况选择在药盒中增加赋形剂或抗氧化剂，比如甘露醇、抗坏血酸等，并通过调节FAPI化合物及赋形剂的用量，使药盒成型达到最佳。所述缓冲溶液为稳定反应液pH值的物质，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、碳酸盐和磷酸盐，以及它们的混合物等。

如标记率及放射化学纯度较低，本发明提供一种优选纯化方式为：取一Sep-PakC18分离小柱，先后通过10mL无水乙醇及10mL水进行活化淋洗。加水稀释反应液后经Sep-Pak C18 色谱柱分离纯化，以缓冲液或水冲洗色谱柱以除去未反应的放射性离子，以乙醇溶液淋洗得到放射性核素标记的配合物，通过氮吹除去有机溶剂，再经生理盐水或注射用水稀释后无菌过滤，即得到放射化学纯度较高的放射性标记配合物的注射液。

实施例1：

下表直观地展示了制备例中以式(I)结构为基础的前体化合物信息：

其中，中间体2的合成路线如下所示：

FGD₁D及FGD₁H的合成路线如下所示：

以式(I)结构为基础的前体化合物FGD₁D及FGD₁H的合成包括以下步骤：

其中化合物1可根据文献Journal of Nuclear Medicine(2020,61:1806-1813；2018；59:1415-1422) 所报道的制备方法制得。化合物1与丁二酸酐溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，加入适量DIPEA 反应1小时，浓缩除去溶剂并通过柱纯化得化合物2。将化合物2与3溶于N,N-二甲基甲酰胺中，加入适量HATU及DIPEA反应2小时，浓缩除去溶剂。随后加入三氟乙酸(TFA)并于室温下反应30分钟，脱去保护基。反应结束后通过半制备高效液相色谱法分离，收集目标产物峰并冻干保存，得到4。将DOTA-NHS或HYNIC-NHS和化合物4溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，随后滴加二异丙基乙基胺，室温搅拌3小时后，通用过半制备高效液相色谱法分离，收集目标产物峰并冻干保存，即可得产物FGD₁D或FGD₁H。

其余(I)系列的化合物前体的制备方法均可参考以上合成过程，其区别在于将连接肽及核素标记基团进行相应替换，即可得到相应的前体化合物结构。FGD₁D、FGD₃D、FGD₁H及 FGD₃H的质谱分析图谱分别如图1～4所示。FGD₁D及FGD₃D的HPLC图分别如图5所示。

实施例2：

下表直观地展示制备例中以式(II)结构为基础的前体化合物信息：

FSDD₀I的合成路线如下所示：

以式(II)结构为基础的前体化合FSDD₀I的合成包括以下步骤：

将带保护基多肽化合物5与2溶于N,N-二甲基甲酰胺中，加入适量HATU及DIPEA反应2小时，浓缩除去溶剂。随后加入三氟乙酸(TFA)并于室温下反应30分钟，脱去保护基。反应结束后通过半制备高效液相色谱法分离，收集目标产物峰并冻干保存，得到化合物6。将DOTA-MAL和化合物4溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，室温搅拌2小时后，通用过半制备高效液相色谱法分离，收集目标产物峰并冻干保存，可得产物化合物FSDD₀。将IPBA-NHS 和化合物7溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，随后滴加二异丙基乙基胺，室温搅拌3小时后，通用过半制备高效液相色谱法分离，收集目标产物峰并冻干保存，即可得产物FSDD₀I。

其余(II)系列的化合物前体的制备方法均可参考以上合成过程，其区别在于将连接肽、蛋白亲和基团及核素标记基团进行相应替换，即可得到相应的前体化合物结构。FSDD₀、 FSDD₁、FSDD₃、FSDD₀I、FSDD₁I及FSDD₃I的质谱分析图谱分别如图6～11所示。FSDD₀I、FSDD₁I及FSDD₃I的HPLC图如图12所示。

实施例3：

^99mTc核素标记：采用SnCl₂作为还原剂，N-三(羟甲基)甲基甘氨酸(Tricine)和三苯基膦三间磺酸钠盐(TPPTS)作为协同配体进行^99mTc的标记。

湿法：将新鲜配制的SnCl₂溶液(SnCl₂的盐酸溶液)20μL加入到含有20～200μgFGD_nH 化合物、1～50mg Tricine及1～10mg TPPTS的溶液中，随后立即加入37～7400MBq新鲜淋洗的Na^99mTcO₄洗脱液(淋洗自钼锝发生器)，混匀后压盖密封，室温至100℃下反应30分钟后冷却至室温，用生理盐水或注射用水稀释，并经无菌过滤即得标记化合物注射液。

冻干法：将约37～3700兆贝可(MBq)新鲜的Na^99mTcO₄洗脱液(淋洗自钼锝发生器)加入到含有20-200μg FGD_nH化合物，1～50mg Tricine及1～10mg TPPTS的冻干药盒中(含甘露醇及抗坏血酸)，混匀后压盖密封，室温至100℃下反应30分钟后冷却至室温，用生理盐水或注射用水稀释，并经无菌过滤即得标记化合物注射液。

如放射化学纯度低于95％，则需进行纯化，纯化步骤为：取一Sep-Pak C18分离小柱，先后通过10mL无水乙醇及10mL水进行活化淋洗。用10mL水将标记液稀释后，上样到分离柱上。用水冲洗分离柱除去未反应的^99mTcO₄ ^-，再用乙醇溶液淋洗得到^99mTc标记的配合物。通过氮吹除去有机溶剂，经生理盐水稀释后无菌过滤即得标记化合物^99mTc-FGD_nH注射液。HPLC体系如下：反相C18分析柱(4.6×250mm)，0～20分钟：5％乙腈(0.1％TFA)和95％水(0.1％TFA)增加到95％乙腈(0.1％TFA)和5％水(0.1％TFA)，流速为1mL/min。放射性标记目标配合物^99mTc-FGD_nH保留时间约为9.19min，并以此计算放射化学纯度大于95％，结果如图13所示。

实施例4：

¹⁷⁷Lu核素标记过程如下：

湿法：将约37～3700MBq¹⁷⁷LuCl₃溶液加入到含0.5～2mL实施例2制备的FSDD₀I(20～200 μg)的醋酸-醋酸盐溶液的离心管中，置于室温至100℃下反应20分钟后冷却至室温，用生理盐水或注射用水稀释，并经无菌过滤即得标记化合物注射液。

冻干法：将一定量的缓冲液及约37～3700MBq的¹⁷⁷LuCl₃溶液加入到含实施例2制备的 FSDD₀I(20～200μg)的冻干药盒中，混匀溶解后置于室温至100℃下反应20分钟后冷却至室温，用生理盐水或注射用水稀释，并经无菌过滤即得标记化合物注射液。

如放射化学纯度低于95％，则需进行纯化，纯化步骤为：取一Sep-Pak C18分离小柱，先后通过10mL无水乙醇及10mL水进行活化淋洗。用10mL水将标记液稀释后，上样到分离柱上。用水冲洗分离柱除去未反应的¹⁷⁷Lu离子，再用乙醇溶液淋洗得到⁶⁸Ga标记的配合物。通过氮吹除去有机溶剂，经生理盐水稀释后无菌过滤即得标记化合物注射液。

如图14所示，对所标记化合物¹⁷⁷Lu-FSDD₀I取样进行HPLC分析鉴定。HPLC体系如下：反相C18分析柱(4.6×250mm)，淋洗梯度：0～25分钟：5％乙腈(0.1％TFA)和95％水(0.1％TFA) 增加到95％乙腈(0.1％TFA)和5％水(0.1％TFA)，流速为1mL/min。放射性标记目标配合物保留时间约为12.79min，并以此计算放射化学纯度大于97％。

实施例5：

⁶⁸Ga核素标记过程如下：

湿法：将约37～3700MBq⁶⁸GaCl₃盐酸溶液(淋洗自锗镓发生器)加入到含0.5～2mL实施例2制备的FSDD_nI(20-200μg)的醋酸-醋酸盐溶液的离心管中，置于室温至100℃下反应 20分钟后冷却至室温，用生理盐水或注射用水稀释，并经无菌过滤即得标记化合物注射液。

冻干法：将一定量的缓冲液及约37～3700MBq的⁶⁸GaCl₃盐酸溶液(淋洗自锗镓发生器) 加入到含实施例2制备的FSDD_nI(20～200μg)的冻干药盒中，混匀溶解后置于室温至100℃下反应20分钟后冷却至室温，用生理盐水或注射用水稀释，并经无菌过滤即得标记化合物注射液。

如放射化学纯度低于95％，则需进行纯化，纯化步骤为：取一Sep-Pak C18分离小柱，先后通过10mL无水乙醇及10mL水进行活化淋洗。用10mL水将标记液稀释后，上样到分离柱上。用水冲洗分离柱除去未反应的⁶⁸Ga离子，再用乙醇溶液淋洗得到⁶⁸Ga标记的配合物。通过氮吹除去有机溶剂，经生理盐水稀释后无菌过滤即得标记化合物注射液。

如图15所示，对所标记化合物⁶⁸Ga-FSDD_nI取样进行HPLC分析鉴定。HPLC体系如下：反相C18分析柱(4.6×250mm)，淋洗梯度：0～25分钟：5％乙腈(0.1％TFA)和95％水(0.1％TFA) 增加到95％乙腈(0.1％TFA)和5％水(0.1％TFA)，流速为1mL/min。放射性标记目标配合物保留时间约为14.00min，并以此计算放射化学纯度大于97％。

实施例6：

1、体外稳定性测试

将用生理盐水溶解的标记化合物在室温下放置不同时间，取样用HPLC进行分析。在所测试时间点，各探针依旧保持放射化学纯>95％，表明其在指定溶液中性质稳定，不易分解。⁶⁸Ga-FSDD_nI体外生理盐水稳定性HPLC鉴定结果如图15所示，表明其在生理盐水体系中至2h依旧保持较高的稳定性(>95％)。

将标记化合物与血清在室温下共孵育不同时间，加入乙腈除蛋白，离心取上清溶液，取样用HPLC进行分析。在所测试时间点，各探针依旧保持放射化学纯>95％，表明其在指定溶液中性质稳定不易分解。⁶⁸Ga-FSDD_nI体外生理盐水即血清稳定性HPLC鉴定结果如图16所示，表明其在生理盐水即血清体系中至2h依旧保持较高的稳定性(>95％)。

2.脂水分布系数(log P)测定

将100μL稀释后的放射性核素标记化合物加入到含有2.9mL PBS和3mL正辛醇混合液的离心管中，涡旋震荡3分钟之后，6000rpm离心5分钟，从水相及正辛醇相中各取100μL液体并通过γ-counter放射性计数。实验重复三次取平均值。log P的计算公式为：

P＝I_有机相/I_水相

其中I_有机相代表有机相中测定的放射性计数、I_水相代表水相中测定的放射性计数。通过计算，最终测定各放射性标记的靶向探针的脂水分布系数。结果如下表1所示，所测标记化合物呈现水溶性。

表1

标记化合物	Log P
		<![CDATA[<sup>68</sup>Ga-FSDD<sub>0</sub>I]]>	-1.18
<![CDATA[<sup>68</sup>Ga-FSDD<sub>1</sub>I]]>	-2.17
		<![CDATA[<sup>68</sup>Ga-FSDD<sub>3</sub>I]]>	-2.47
<![CDATA[<sup>177</sup>Lu-FSDD<sub>0</sub>I]]>	-2.30

3.正常及肿瘤模型鼠MicroPET显像

按实施例4制备好放射化学纯度大于97％的⁶⁸Ga标记配合物溶液，取0.2mL(约11MBq) 通过正常小鼠尾静脉进行注射，在不同时间点进行MicroPET成像并在扫描所得全身衰变校正图像上勾画感兴趣区(ROI)，经过计算获得探针分布值。由图17所示，本发明⁶⁸Ga标记探针⁶⁸Ga-FSDD₀I、⁶⁸Ga-FSDD₁I及⁶⁸Ga-FSDD₃I在正常小鼠血池中有明显滞留，在肌肉、肝脏、肾脏等正常组织中清除较快。

在人源HCC-PDX模型中验证⁶⁸Ga-FSDD₀I、⁶⁸Ga-FSDD₁I及⁶⁸Ga-FSDD₃I对肿瘤的靶向能力。由图18所示，箭头所指区域为肿瘤位置处，⁶⁸Ga-FAPI-04在肿瘤部位的摄取不明显且清除迅速。由图19所示，⁶⁸Ga-FSDD₀I、⁶⁸Ga-FSDD₁I及⁶⁸Ga-FSDD₃I在各成像时间点(1～4 小时)肿瘤部位均有显著摄取与滞留，在肌肉、肝脏、肾脏等正常组织中清除较快，靶与非靶比值高。膀胱位置有较高的放射性信号，这意味着探针体内代谢经尿液排出体外。与⁶⁸Ga-FAPI-04相比，在各成像时间点，⁶⁸Ga-FSDD₀I、⁶⁸Ga-FSDD₁I及⁶⁸Ga-FSDD₃I在肿瘤中的绝对摄取均有显著性提升。由此可见，本发明的标记化合物具有更优的肿瘤摄取。该优点使本发明的标记物在实际应用中具有巨大的优势。一方面有助于更长时间的成像，在高成像对比度的保障之下，对原发微小病灶的诊断将更为精确，有利于靶区的勾画；另一方面，核素标记探针在肿瘤部位的高摄取及长滞留将为核素靶向治疗奠定基础。

4.肿瘤模型鼠nanoSPECT显像

SPECT显像选用¹⁷⁷Lu核素。人源HCC-PDX模型通过尾静脉注射约30MBq¹⁷⁷Lu-FSDD₀I，于注射后不同时间点进行用异氟烷进行吸入式麻醉，俯卧固定后进行静态扫描成像。并以CT 扫描辅助定位。对小鼠的SPECT显像结果的感兴趣区(ROI)进行勾画，经过计算获得探针分布及靶/非靶比值。¹⁷⁷Lu-FSDD₀I在PDX肿瘤小鼠SPECT成像结果如图20所示，在监测的时间范围内，肿瘤部位都有明显的放射性浓集，轮廓清晰，证明标记化合物具有特异性亲和力和良好的滞留效果。随时间推移，血池中的放射性核素信号仍保持在较高水平，证明其血液循环半衰期较长。以上数据表明，此类探针在以FAP为靶点的核素靶向治疗中具有极大的应用潜力。

5.肿瘤模型鼠生物分布实验

源HCC-PDX模型通过尾静脉注射约1.1MBq¹⁷⁷Lu-FSDD₀I。在注射后不同时间点将小鼠处死，解剖获得肿瘤及其他脏器组织样本，称重并用γ计数仪测放射性计数。结果以每克组织或器官的百分摄取剂量表示(％ID/g)。结果见图21。结果显示，注射后4小时，¹⁷⁷Lu-FSDD₀I 的肿瘤摄取>18％ID/g。到注射后24小时，肿瘤摄取仍然维持在8％ID/g，表明¹⁷⁷Lu-FSDD₀I 具有显著增强的肿瘤摄取和保留时间，可以用作肿瘤核素靶向治疗探针。

综上，本发明提供的FAP靶向的放射性标记配合物能够显著延长其循环半衰期、增强肿瘤摄取及滞留时间，这种新颖性能是目前其它FAPI显像剂所不具备的，有望用于FAP高表达肿瘤的核素治疗和显像。

Claims (10)

1.一种FAP靶向的探针，其特征在于：该探针基于喹啉酸衍生的FAPI化合物，其结构如下式(I)和(II)所示：

其中：R₁和R₂为核素标记基团；R₃为-H或选自疏水性蛋白亲和基团；n取0～10的整数；喹啉酸衍生的成纤维细胞活化蛋白抑制剂结构通过多肽连接剂与核素标记基团或疏水性蛋白亲和基团进行连接；

核素包括¹⁷⁷Lu、⁹⁰Y、¹⁸F、⁶⁴Cu、⁶⁸Ga、⁶²Cu、⁶⁷Cu、⁶⁴Gd、⁸⁶Y、⁸⁹Zr、^99mTc、⁸⁹Sr，¹⁵³Sm、¹⁴⁹Tb、¹⁶¹Tb、¹⁸⁶Re、¹⁸⁸Re、²¹²Pb、²¹³Bi、²²³Ra、²²⁵Ac、²²⁶Th、²²⁷Th、^{123/124/125/131}I、²¹¹At或¹¹¹In中的至少一种，优选¹⁷⁷Lu、⁶⁸Ga、^99mTc、¹⁸F、⁹⁰Y及²²⁵Ac中的至少一种。

2.如权利要求1所述的一种FAP靶向的探针，其特征在于：所述核素通过FAPI化合物中的核素标记基团R₁或R₂进行螯合。

3.如权利要求1所述的一种FAP靶向的探针，其特征在于：所述核素标记基团R₁通过如下带核素结构引入核素^{123/124/125/131}I或¹⁸F；

4.如权利要求1所述的一种FAP靶向的探针，其特征在于：所述核素标记基团R₁选自以下任意一种结构：

5.如权利要求1所述的一种FAP靶向的探针，其特征在于：所述核素标记基团R₂选自以下任意一种结构：

所述R₃为-H或选自以下任意一种结构：

其中，R₄＝-I(¹²³I、¹²⁴I、¹²⁵I、¹²⁷I、¹³¹I)、-Cl、-Br、-CH₃或者-OCH₃，优选-I、-Cl、-Br；x为0～3的整数，优选x＝3；m为0～25的整数。

6.如权利要求1所述的一种FAP靶向的探针，其特征在于：所述n优选0～3，所述R₁优选

所述R₂优选

所述R₃优选

7.权利要求1～6任一项所述的一种FAP靶向的探针的制备方法，其特征在于：采用湿法或冻干法进行制备。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于所述湿法步骤如下：将所述FAPI化合物溶于缓冲溶液或去离子水中，然后加入含放射性核素的溶液，室温至100℃反应10～30min，然后用生理盐水或注射用水稀释，进无菌滤膜过滤即生成放射性核素标记的配合物注射液。

9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于所述冻干法步骤如下：将所述FAPI化合物溶于缓冲溶液或去离子水中，分装于冻干容器中，经冷冻干燥后密封成冻干药盒，可根据需要在冻干药盒加入相关赋形剂、抗氧化剂或酸碱调节剂；在冻干药盒中加入去离子水或缓冲液溶解，再加入含放射性核素的溶液，室温至100℃反应10～30min，用生理盐水或注射用水稀释，进无菌滤膜过滤即生成放射性核素标记的配合物注射液。

10.权利要求1～6任一项所述的FAP靶向的探针或者权利要求7～9任一项制备方法所制备的FAP靶向的探针的应用，其特征在于：应用于制备检测与成纤维细胞活化蛋白相关的疾病或病症的产品中的应用；所述FAP靶向的探针被制备成注射剂，通过静脉注射给药；所述的病症包括肿瘤或炎症；所述肿瘤包括乳腺癌、卵巢癌、肺癌、结直肠癌、前列腺癌、肺癌、纤维肉瘤、骨骼及结缔组织肉瘤、肾细胞癌、胃癌、胰腺癌或皮肤黑色素瘤；所述炎症包括骨关节炎、类风湿关节炎、肉芽组织、肝纤维化、肺纤维化或肝硬化；显像方式包括单光子发射计算机断层成像术和正电子发射断层成像术。

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