CN116640114A - 一种pd-l1靶向的分子探针及其制备方法和应用 - Google Patents

一种pd-l1靶向的分子探针及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN116640114A
CN116640114A CN202310625554.XA CN202310625554A CN116640114A CN 116640114 A CN116640114 A CN 116640114A CN 202310625554 A CN202310625554 A CN 202310625554A CN 116640114 A CN116640114 A CN 116640114A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lgsu
compound
molecular probe
tumor
targeted
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
CN202310625554.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN116640114B (zh
Inventor
吕高超
林建国
邱玲
刘清竹
胡鑫
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.)
Jiangsu Institute of Nuclear Medicine
Original Assignee
Jiangsu Institute of Nuclear Medicine
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 Jiangsu Institute of Nuclear Medicine filed Critical Jiangsu Institute of Nuclear Medicine
Priority to CN202310625554.XA priority Critical patent/CN116640114B/zh
Publication of CN116640114A publication Critical patent/CN116640114A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116640114B publication Critical patent/CN116640114B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D319/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings having two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D319/101,4-Dioxanes; Hydrogenated 1,4-dioxanes
    • C07D319/141,4-Dioxanes; Hydrogenated 1,4-dioxanes condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D319/161,4-Dioxanes; Hydrogenated 1,4-dioxanes condensed with carbocyclic rings or ring systems condensed with one six-membered ring
    • C07D319/18Ethylenedioxybenzenes, not substituted on the hetero ring
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K51/00Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo
    • A61K51/02Preparations 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
    • A61K51/04Organic compounds
    • A61K51/041Heterocyclic compounds
    • A61K51/0412Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin
    • A61K51/0423Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin having two or more oxygen atoms in the same ring, e.g. crown ethers, guanadrel
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K51/00Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo
    • A61K51/02Preparations 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
    • A61K51/04Organic compounds
    • A61K51/041Heterocyclic compounds
    • A61K51/044Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine, rifamycins
    • A61K51/0446Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine, rifamycins having five-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom, e.g. sulpiride, succinimide, tolmetin, buflomedil
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K51/00Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo
    • A61K51/02Preparations 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
    • A61K51/04Organic compounds
    • A61K51/0491Sugars, nucleosides, nucleotides, oligonucleotides, nucleic acids, e.g. DNA, RNA, nucleic acid aptamers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07BGENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B59/00Introduction of isotopes of elements into organic compounds ; Labelled organic compounds per se
    • C07B59/002Heterocyclic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07BGENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B59/00Introduction of isotopes of elements into organic compounds ; Labelled organic compounds per se
    • C07B59/005Sugars; Derivatives thereof; Nucleosides; Nucleotides; Nucleic acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/02Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings
    • C07D405/12Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings linked by a chain containing hetero atoms as chain links
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H1/00Processes for the preparation of sugar derivatives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H15/00Compounds containing hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals directly attached to hetero atoms of saccharide radicals
    • C07H15/18Acyclic radicals, substituted by carbocyclic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07BGENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B2200/00Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
    • C07B2200/05Isotopically modified compounds, e.g. labelled
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/55Design of synthesis routes, e.g. reducing the use of auxiliary or protecting groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种PD‑L1靶向的分子探针及其制备方法和应用,属于PET成像技术领域。本发明提供了PD‑L1靶向的分子探针[18F]LGSu‑1,分子探针[18F]LGSu‑1水溶性好,对PD‑L1的亲和力高,肿瘤摄取高,且不需要高温标记,反应时间短,可以通过PET成像从分子水平上实时、动态及全身地监测原发灶及转移病灶中PD‑L1表达水平及变化,进而评估PD‑1/PD‑L1免疫治疗对肿瘤患者的疗效。

Description

一种PD-L1靶向的分子探针及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种PD-L1靶向的分子探针及其制备方法和应用,属于PET成像技术领域。
背景技术
目前,临床治疗肿瘤的方式除了传统的手术切除、放射性治疗以及化疗,免疫治疗倍受人们关注。肿瘤免疫治疗是通过加强自身抗肿瘤免疫的功能来抑制或杀伤癌细胞,很大程度减少了传统治疗方法给肿瘤患者带来的严重副作用,也被认为是最具前途的临床治疗策略之一。其中细胞程序性死亡受体1(PD-1)及其配体(PD-L1)免疫检查点阻断是当前肿瘤免疫治疗的主要研究方向。研究发现肿瘤细胞膜表面过度表达的PD-L1会和效应T细胞表面PD-1结合来抑制T细胞对肿瘤细胞的攻击,从而使肿瘤细胞发生免疫逃脱。
现在,靶向PD-1/PD-L1抗体类阻断剂在多种癌症治疗方面取得了显著成功。尽管如此,大量的临床数据显示,仅有10~30%的患者能从靶向PD-1/PD-L1免疫疗法中获益。多种肿瘤临床研究数据显示,肿瘤微环境中PD-L1的表达量与免疫治疗响应率存在密切相关性。PD-L1表达越高,免疫治疗效果越好。因此,通过检测患者肿瘤中PD-L1的表达水平预测PD-1/PD-L1免疫治疗对肿瘤患者的疗效对指导临床用药具有重要意义。
当前,临床上检测PD-L1表达水平的金标准是免疫组织化学(IHC)法。但是,由于PD-L1表达水平在肿瘤增殖过程中是动态变化的,并存在异质性,所以IHC很难准确及全面评估肿瘤中PD-L1的真实表达水平。同时,IHC需要通过侵入式方法(比如穿刺、手术切除)获取肿瘤组织,对人体有一定伤害,且部分肿瘤(比如白血病等非实体瘤)无法获取肿瘤组织。因此,需要一种更加精准、无创的诊断技术。
核医学分子显像技术是通过使用放射性核素标记的化合物进行成像,其中正电子发射断层扫描技术(PET)在体内具有高灵敏度、高特异性和无侵袭性全身成像的优点。现阶段,已经有许多靶向PD-L1的PET显像剂被开发出来,证明了PET成像在体内无创定量PD-L1表达水平的能力。然而,现有的靶向PD-L1的PET显像剂仍存在一些缺陷,例如,文献“BioorgMed Chem Lett,2020,30(24),127572”中就提及了一种靶向PD-L1的PET显像剂,此PET显像剂水溶性差,对PD-L1的亲和力不佳,肿瘤摄取较低,且需要高温标记,反应时间较长。因此,亟需找到水溶性好,对PD-L1的亲和力高,肿瘤摄取高,且不需要高温标记,反应时间短的靶向PD-L1的PET显像剂来快速、准确地监测PD-L1在肿瘤免疫治疗过程中的动态变化,以评估PD-1/PD-L1免疫治疗对肿瘤患者的疗效。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供了一种分子探针,所述分子探针具有如下所示结构:
式中,所述R为
在本发明的一种实施方式中,所述分子探针的标记前体具有如下所示结构:
式中,所述R为
在本发明的一种实施方式中,所述分子探针靶向细胞程序性死亡-配体1。
本发明还提供了一种制备上述分子探针的方法,所述方法为:将化合物L5、含氨基化合物、氰基硼氢化钠和冰醋酸混合后,进行还原胺化反应,得到分子探针的标记前体;对分子探针的标记前体进行放射性核素标记,得到分子探针;
所述化合物L5具有如下所示结构:
在本发明的一种实施方式中,所述含氨基化合物包括三羟甲基氨基甲烷、2-氨基-3-羟基丙酰胺、L-丝氨酸苄酯盐酸盐、4-羟基脯氨酸苄酯盐酸盐或氨基葡萄糖盐酸盐中的至少一种。
当含氨基化合物为L-丝氨酸苄酯盐酸盐或4-羟基脯氨酸苄酯盐酸盐时,所述方法为:将化合物L5、含氨基化合物、氰基硼氢化钠和冰醋酸混合后,进行还原胺化反应,得到中间产物;对中间产物进行一步氢化还原反应,得到分子探针的标记前体;对分子探针的标记前体进行放射性核素标记,得到分子探针。
在本发明的一种实施方式中,当含氨基化合物为三羟甲基氨基甲烷时,所述方法为:将化合物L5、三羟甲基氨基甲烷、氰基硼氢化钠和冰醋酸于溶剂中进行反应,得到分子探针的标记前体;对分子探针的标记前体进行放射性核素标记,得到分子探针;
当含氨基化合物为2-氨基-3-羟基丙酰胺时,所述方法为:将化合物L5、2-氨基-3-羟基丙酰胺、氰基硼氢化钠和冰醋酸于溶剂中进行反应,得到分子探针的标记前体;对分子探针的标记前体进行放射性核素标记,得到分子探针;
当含氨基化合物为L-丝氨酸苄酯盐酸盐时,所述方法为:将化合物L5、L-丝氨酸苄酯盐酸盐、氰基硼氢化钠和冰醋酸于溶剂中进行反应,得到中间产物;将中间产物和钯碳于溶剂中进行反应,得到分子探针的标记前体;对分子探针的标记前体进行放射性核素标记,得到分子探针;
当含氨基化合物为4-羟基脯氨酸苄酯盐酸盐时,所述方法为:将化合物L5、4-羟基脯氨酸苄酯盐酸盐、氰基硼氢化钠和冰醋酸于溶剂中进行反应,得到中间产物;将中间产物和钯碳于溶剂中进行反应,得到分子探针的标记前体;对分子探针的标记前体进行放射性核素标记,得到分子探针;
当含氨基化合物为氨基葡萄糖盐酸盐时,所述方法为:将化合物L5、氨基葡萄糖盐酸盐、氰基硼氢化钠和冰醋酸于溶剂中进行反应,得到分子探针的标记前体;对分子探针的标记前体进行放射性核素标记,得到分子探针。
在本发明的一种实施方式中,所述化合物L5的制备方法为:将化合物L4和三乙胺溶于溶剂中后,在硫酰氟气体中进行反应,得到化合物L5;
所述化合物L4具有如下所示结构:
在本发明的一种实施方式中,所述化合物L4的制备方法为:将化合物L3和HCl/二氧六环于溶剂中进行反应,得到化合物L4;
所述化合物L3具有如下所示结构:
在本发明的一种实施方式中,所述化合物L3的制备方法为:将化合物L2、1-(溴甲基)-3-(甲氧基甲氧基)苯和碳酸铯于溶剂中进行反应,得到化合物L3;
所述化合物L2具有如下所示结构:
在本发明的一种实施方式中,所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、乙醇或二氯甲烷中的至少一种。
本发明还提供了上述分子探针在制备细胞程序性死亡-配体1显像剂中的应用。
本发明还提供了一种靶向细胞程序性死亡-配体1的显像剂,所述显像剂含有上述分子探针。
本发明技术方案,具有如下优点:
本发明提供了PD-L1靶向的分子探针[18F]LGSu-1,分子探针[18F]LGSu-1具有以下优势:
第一,对PD-L1具有很强的亲和力,分子探针[18F]LGSu-1的标记前体LGSu-1对PD-1/PD-L1结合抑制活性的IC50值为15.53nM,而化合物LN对PD-1/PD-L1结合抑制活性的IC50值为50.39nM;
第二,水溶性好(水溶性好更利于成药,可直接静脉注射,生物利用度高,且增加极性有利于探针和PD-L1结合),分子探针[18F]LGSu-1的标记前体LGSu-1的logP为0.85,而化合物LN和化合物LP-F的logP分别为0.98和2.18;
第三,体外稳定性较好,分子探针[18F]LGSu-1在PBS缓冲液和小鼠血清中孵育2h均未观察到显着的脱氟产物;
第四,生物相容性好,分子探针[18F]LGSu-1的标记前体LGSu-1对B16-F10细胞的细胞毒性低,即使浓度高达50μM,B16-F10细胞的存活率也高于95%;
第五,在肿瘤细胞中靶向PD-L1的能力强,分子探针[18F]LGSu-1与B16-F10细胞共同孵育0.5h的细胞摄取为1.96±0.05%AD,1h的细胞摄取增加到4.88±0.07%AD,2h的细胞摄取保持稳定至5.00±0.06%AD,而分子探针[18F]LGSu-2与B16-F10细胞共同孵育2h的细胞摄取仅为分子探针[18F]LGSu-1的一半;
第六,在肿瘤内的聚积效果好,分子探针[18F]LGSu-1在荷瘤小鼠B16-F10肿瘤处迅速积累,并在10min达到最大摄取3.08±0.58%ID/mL,在荷瘤小鼠体内的肿瘤/肌肉比(T/M)在60min内始终超过2.0,而分子探针[18F]LGSu-2在荷瘤小鼠体内的肿瘤/肌肉比(T/M)在60min内始终在1左右,仅为分子探针[18F]LGSu-1的一半;
第七,属于小分子,小分子的体内代谢迅速,生物半衰期更短,在体内清除的时间短,安全性较高;
第八,标记简单、快速,仅需室温2min,即可完成反应,转化率达85%以上,且无需半制备纯化,而化合物LN的氟-18标记需要80℃反应30min,转化率为65%左右,化合物LG-1的氟-18标记为“两步法”,反应条件为80℃反应30min,需半制备纯化(参见文献“GaochaoLv,Yinxing Miao,Yinfei Chen,Chunmei Lu,Xiuting Wang,Minhao Xie,Ling Qiu*,Jianguo Lin*.Promising potential of a(18)F-labelled small-molecularradiotracer to evaluate PD-L1 expression in tumors by PETimaging.Bioorg.Chem.,2021,105294-105303.”),化合物LP-F的氟-18标记需要110℃反应30min,转化率为70%左右,需半制备纯化。
综上,分子探针[18F]LGSu-1~[18F]LGSu-5可以通过PET成像从分子水平上实时、动态及全身地监测原发灶及转移病灶中PD-L1表达水平及变化,进而评估PD-1/PD-L1免疫治疗对肿瘤患者的疗效。
附图说明
图1:化合物LGSu-1~LGSu-5的合成过程。
图2:化合物LGSu-1的ESI-MS分析图。
图3:化合物LGSu-2的ESI-MS分析图。
图4:化合物LGSu-3的ESI-MS分析图。
图5:化合物LGSu-4的ESI-MS分析图。
图6:化合物LGSu-5的ESI-MS分析图。
图7:化合物L3的核磁共振氢谱图。
图8:化合物L3的核磁共振碳谱图。
图9:化合物L5的核磁共振氢谱图。
图10:化合物L5的核磁共振碳谱图。
图11:化合物LGSu-1的核磁共振氢谱图。
图12:化合物LGSu-1的核磁共振碳谱图。
图13:化合物LGSu-2的核磁共振氢谱图。
图14:化合物LGSu-2的核磁共振碳谱图。
图15:化合物LGSu-3的核磁共振氢谱图。
图16:化合物LGSu-3的核磁共振碳谱图。
图17:化合物LGSu-4的核磁共振氢谱图。
图18:化合物LGSu-4的核磁共振碳谱图。
图19:化合物LGSu-1~LGSu-4在正辛醇溶液中的标准曲线。图19中,(A)化合物LGSu-1在正辛醇溶液中的标准曲线;(B)化合物LGSu-2在正辛醇溶液中的标准曲线;(C)化合物LGSu-3在正辛醇溶液中的标准曲线;(D)化合物LGSu-4在正辛醇溶液中的标准曲线。
图20:化合物LGSu-1在TBAF和不同浓度[18F]TBAF中的HPLC分析图。图20中,(A)化合物LGSu-1在TBAF(37.6mM)中孵育5分钟的HPLC图;(B)化合物LGSu-1在[18F]TBAF(37.6mM)中合成[18F]LGSu-1的HPLC图;(C)化合物LGSu-1在[18F]TBAF(9.4mM)中合成[18F]LGSu-1的HPLC图。
图21:[18F]LGSu-1和[18F]LGSu-2的放射性合成和HPLC表征。图21中,(A)通过氟磺酰基“18F-19F”离子交换对化合物LGSu-1和LGSu-2进行18F放射性标记的合成路线;(B)[18F]LGSu-1在PBS(pH 7.4)和小鼠血清中2小时的稳定性;(C)[18F]LGSu-2在PBS(pH7.4)和小鼠血清中2小时的稳定性。
图22:通过HPLC测定不同浓度中化合物LGSu-1和LGSu-2的标准曲线。
图23:化合物LGSu-1和LGSu-2与B16-F10细胞共孵育24小时后的细胞活性。
图24:[18F]LGSu-1和[18F]LGSu-2在B16-F10细胞中孵育不同时间的摄取情况。图24中,(A)[18F]LGSu-1在B16-F10细胞中孵育0.5、1、2小时的摄取情况;(B)[18F]LGSu-2在B16-F10细胞中孵育0.5、1、2小时的摄取情况(**p<0.01,N.S.:无显著性差异)。
图25:[18F]LGSu-1和[18F]LGSu-2在荷瘤小鼠体内的micro-PET成像和定量分析结果。图25中,(A)注射[18F]LGSu-1或[18F]LGSu-2(~5.0MBq)60分钟内B16-F10荷瘤小鼠的冠状图像,以及,在非放射性化合物LGSu-1(100μM,200μL)预处理30分钟后,注射[18F]LGSu-1(~5.0MBq)10和30分钟阻断组B16-F10荷瘤小鼠的冠状图像;(B)根据PET图像定量分析肿瘤和肌肉的摄取情况(***P<0.001);(C)[18F]LGSu-1和[18F]LGSu-2的肿瘤/肌肉比;(D)[18F]LGSu-1和[18F]LGSu-2的肿瘤摄取比;(E)B16-F10荷瘤小鼠中注射[18F]LGSu-1(i)、[18F]LGSu-1+LGSu-1(ii)和[18F]LGSu-2(iii)后30分钟取肿瘤组织进行放射自显影分析结果。
图26:B16-F10荷瘤小鼠注射[18F]LGSu-160分钟后的矢状图像。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明,并不局限于所述最佳实施方式,不对本发明的内容和保护范围构成限制,任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品,均落在本发明的保护范围之内。
下述实施例中未注明具体实验步骤或条件者,按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
下述实施例中涉及的PD-1/PD-L1结合检测试剂盒(目录#72038)购自BPSBioscience公司。在化学表征中,使用四极杆串联质谱仪ZMD4000 LC/MS(美国沃特斯)进行电喷雾电离质谱(ESI-MS)分析,使用配备紫外和放射性检测器的高效液相色谱(HPLC)和放射性-HPLC上的C18色谱柱(250×4.6mm,10μm,Phenomenex)的泵(美国沃特斯)进行色谱分析,使用布鲁克400MHz核磁共振波谱仪(德国布鲁克)分析1H/13C核磁共振波谱,使用Inveon专用全身小动物微型PET扫描仪(德国西门子)采集动态和静态图像,使用全自动氟多功能合成模块(北京派特)进行亲核试剂[18F-]的洗脱和转移。
实施例1:一种PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-1
本实施例提供了一种PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-1,所述PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-1具有如下所示结构:
实施例2:一种制备PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-1的方法
本实施例提供了实施例1所述PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-1的制备方法(合成路线见图1),具体步骤如下:
步骤一:参照文献“Bioorg Med Chem Lett,2020,30(24),127572”合成化合物L2;称取化合物L2(1.49g,3.6mmol)、1-(溴甲基)-3-(甲氧基甲氧基)苯(1.69g,7mmol)和碳酸铯(4.77g,14.6mmol)混合于DMF(50mL)中,室温(25℃)搅拌(150rpm)16h,得到反应产物;将反应产物倒入水(500mL)中后,用乙酸乙酯萃取;收集有机相,先用无水硫酸钠干燥,再旋转蒸发浓缩有机相;收集旋蒸产物,以正己烷/乙酸乙酯(正己烷/乙酸乙酯=2/1,v/v)为洗脱剂进行硅胶柱层析,得到黄色固体状的化合物L3(1.91g,产率:93.9%)。
化合物L3的氢谱和碳谱数据如下(核磁共振氢谱和碳谱见图7~8):
1HNMR(400MHz,DMSO-d6,δ:ppm)δ10.22(s,1H),7.96(s,1H),7.70(s,1H),7.52–7.46(m,1H),7.35(t,J=7.9Hz,1H),7.27(d,J=8.6Hz,2H),7.22(s,1H),7.16(d,J=7.5Hz,1H),7.07–6.97(m,1H),6.93(d,J=8.2Hz,1H),6.82–6.73(m,2H),5.38(d,J=7.4Hz,4H),5.21(s,2H),4.29(s,4H),2.89(s,3H),2.74(s,3H).
13C NMR(101MHz,DMSO-d6,δ:ppm)δ187.01,162.74,161.68,159.93,157.45,143.45,143.02,142.24,138.12,134.78,134.76,134.67,130.52,130.23,128.97,128.25,126.06,122.59,121.34,119.20,118.19,117.28,116.39,115.76,115.07,101.06,94.32,70.98,70.63,64.58,56.02,40.50,40.43,40.34,40.26,40.17,40.09,40.00,39.92,39.83,39.67,39.50,36.23,31.22,16.40.
步骤二:将化合物L3(1.36g,2.4mmol)用乙醇(12mL)溶解,再加入HCl/二氧六环(HCl/二氧六环=1/1,v/v,4mol),室温(25℃)搅拌(150rpm)3h,得到反应产物;将反应产物加饱和碳酸氢钠(10mL)中和后,用乙酸乙酯萃取;收集有机相,先用无水硫酸钠干燥,再旋转蒸发浓缩有机相,得到黄色固体状的化合物L4(1.2g,产率:96%)。
步骤三:将化合物L4(550mg,1.07mmol)溶解于二氯甲烷(40mL),并加入三乙胺(412μL),在硫酰氟气体中搅拌(150rpm)16h,得到反应产物;将反应产物先旋转蒸发去除有机溶剂二氯甲烷,再加入乙酸乙酯萃取;收集有机相,先进行水洗,再用无水硫酸钠干燥后,最后旋转蒸发浓缩有机相;收集旋蒸产物,以正己烷/乙酸乙酯(正己烷/乙酸乙酯=3/2,v/v)为洗脱剂进行硅胶柱层析,得到白色固体状的化合物L5(620mg,产率:90%)。
化合物L5的氢谱和碳谱数据如下(核磁共振氢谱和碳谱见图9~10):
1H NMR(400MHz,DMSO-d6,δ:ppm)δ7.83(s,1H),7.75–7.65(m,3H),7.65–7.58(m,1H),7.49(d,J=6.8Hz,1H),7.30–7.25(m,2H),7.23–7.19(m,1H),6.94(d,J=8.2Hz,1H),6.82–6.74(m,2H),5.49(s,2H),5.39(s,2H),4.29(s,4H),2.25(s,3H).
13C NMR(101MHz,DMSO-d6,δ:ppm)δ187.17,170.77,161.27,159.91,150.25,143.45,143.02,142.25,140.03,134.74,134.66,131.61,130.54,129.23,128.63,128.23,126.06,122.58,121.16,120.49,119.23,118.19,117.28,115.24,100.96,70.67,69.90,64.58,64.56,60.21,40.50,40.43,40.34,40.26,40.17,40.09,40.00,39.92,39.84,39.67,39.50,16.38.
步骤四:将化合物L5(95mg,0.159mmol)、三羟甲基氨基甲烷(38.4g,0.32mmol)和氰基硼氢化钠(40mg,0.63mmol)溶于DMF(9mL),然后加入冰醋酸(40μL),室温(25℃)搅拌(150rpm)16h,得到反应产物;将反应产物倒入水(90mL)中后,用乙酸乙酯萃取;收集有机相,先用无水硫酸钠干燥,再旋转蒸发浓缩有机相;收集旋蒸产物,以正己烷/乙酸乙酯(正己烷/乙酸乙酯=2/1,v/v)为洗脱剂进行硅胶柱层析,得到白色固体状的化合物LGSu-1(39mg,产率:35%)。
化合物LGSu-1的氢谱和碳谱数据如下(核磁共振氢谱和碳谱见图11~12):
1H NMR(400MHz,DMSO-d6,δ:ppm)δ7.81(d,J=2.3Hz,1H),7.73(d,J=7.6Hz,1H),7.64(t,J=7.9Hz,1H),7.59(dd,J=8.1,2.4Hz,1H),7.55(s,1H),7.45(dd,J=7.6,1.4Hz,1H),7.29–7.11(m,3H),6.94(d,J=8.2Hz,1H),6.81–6.72(m,2H),5.36(s,2H),5.28(s,2H),4.29(s,4H),4.19(s,2H),3.60(s,6H),2.25(s,3H).13C NMR(101MHz,DMSO-d6,δ:ppm)δ156.55,154.99,150.21,143.44,143.00,142.19,140.53,135.29,134.79,134.62,131.44,130.35,128.58,128.19,128.06,125.96,122.57,120.95,120.32,118.17,117.29,117.24,113.20,100.72,70.18,69.52,64.59,64.57,40.49,40.41,40.32,40.24,40.15,40.08,39.99,39.91,39.82,39.65,39.49,31.42,16.34.
化合物LGSu-1的质谱结果为(ESI-MS见图2):ESI-MS(m/z):704[M+H]+.
步骤五:使用Sep-Pak light QMA色谱柱(Waters)吸附回旋加速器产生的亲核试剂[18F-];在全自动氟多功能合成模块中,使用四丁基碳酸氢铵(1mL,37.6mM)洗脱QMA色谱柱上的亲核试剂[18F-],得到[18F]TBAF;将[18F]TBAF于110℃干燥后溶于无水乙腈(4mL),得到[18F]TBAF溶液;将化合物LGSu-1以0.5mM的浓度加入[18F]TBAF溶液,在室温(25℃)下反应2min,得到反应液;使用Sep-Pak light C18色谱柱(Waters)纯化反应液,得到放射性分子探针[18F]LGSu-1。
实施例3:一种PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-2
本实施例提供了一种PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-2,所述PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-2具有如下所示结构:
实施例4:一种制备PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-2的方法
本实施例提供了实施例1所述PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-2的制备方法(合成路线见图1),具体步骤如下:
在实施例2的基础上,将步骤四的三羟甲基氨基甲烷替换为2-氨基-3-羟基丙酰胺(57mg,0.4mmol),得到化合物LGSu-2(9mg,产率:17%)和放射性分子探针[18F]LGSu-2。
化合物LGSu-2的氢谱和碳谱数据如下(核磁共振氢谱和碳谱见图13~14):
1H NMR(400MHz,DMSO-d6,δ:ppm)δ7.74(t,J=1.8Hz,1H),7.69–7.61(m,2H),7.58(dt,J=7.5,2.3Hz,1H),7.46–7.43(m,2H),7.38–7.33(m,1H),7.25(t,J=7.6Hz,1H),7.18(dd,J=7.7,1.5Hz,1H),7.09(s,2H),6.93(d,J=8.2Hz,1H),6.81–6.73(m,2H),5.32(s,2H),5.22(s,2H),4.29(s,4H),3.73(d,J=13.9Hz,1H),3.64(d,J=13.9Hz,1H),3.57(dd,J=10.9,4.7Hz,1H),3.47(dd,J=10.7,6.7Hz,1H),3.39(q,J=7.0Hz,1H),2.25(s,3H).
13C NMR(101MHz,DMSO-d6,δ:ppm)δ162.75,155.83,153.63,150.18,143.44,142.98,142.12,140.85,135.52,134.85,134.53,131.56,130.41,130.24,128.50,128.09,125.93,122.58,120.94,120.25,118.18,117.27,113.36,100.97,70.12,69.25,65.38,64.56,64.06,45.68,40.49,40.42,40.33,40.25,40.16,40.08,39.99,39.91,39.83,39.66,39.49,16.32.
化合物LGSu-2的质谱结果为(ESI-MS见图3):ESI-MS(m/z):687[M+H]+.
实施例5:一种PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-3
本实施例提供了一种PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-3,所述PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-3具有如下所示结构:
实施例6:一种制备PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-3的方法
本实施例提供了实施例1所述PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-3的制备方法(合成路线见图1),具体步骤如下:
步骤一:将实施例2制得的化合物L5(86mg,0.14mmol)、L-丝氨酸苄酯盐酸盐(133mg,0.57mmol)和氰基硼氢化钠(36mg,0.57mmol)溶于DMF(4mL),然后加入冰醋酸(26μL),室温(25℃)搅拌(150rpm)16h,得到反应产物;将反应产物倒入水(40mL)中后,用乙酸乙酯萃取;收集有机相,先用无水硫酸钠干燥,再旋转蒸发浓缩有机相;收集旋蒸产物,以正己烷/乙酸乙酯(正己烷/乙酸乙酯=3/2,v/v)为洗脱剂进行硅胶柱层析,得到中间产物LGSu-3苄酯(67mg,产率:60%)。
步骤二:将中间产物LGSu-3苄酯(37mg,0.05mmol)溶于甲醇(6mL),再加入5%Pd/C(8mg),在氮气中搅拌(150rpm)2h,得到反应产物;将反应产物先用无水硫酸钠干燥,再旋转蒸发浓缩有机相;收集旋蒸产物,以二氯甲烷/甲醇(二氯甲烷/甲醇=10/1,v/v)为洗脱剂进行硅胶柱层析,得到白色固体状的化合物LGSu-3(20mg,产率:61%)。
化合物LGSu-3的氢谱和碳谱数据如下(核磁共振氢谱和碳谱见图15~16):
1H NMR(400MHz,DMSO-d6,δ:ppm)δ7.87–7.78(m,1H),7.73(d,J=7.6Hz,1H),7.63(t,J=7.9Hz,1H),7.60–7.49(m,2H),7.46–7.32(m,2H),7.25(t,J=7.6Hz,1H),7.18(d,J=8.5Hz,1H),7.12(d,J=2.6Hz,1H),6.93(d,J=8.2Hz,1H),6.80–6.73(m,2H),5.35(d,J=4.1Hz,2H),5.23(s,2H),4.28(s,4H),4.01(d,J=13.1Hz,3H),3.18(s,2H),2.23(s,3H).
13C NMR(101MHz,DMSO-d6,δ:ppm)δ156.44,154.80,150.18,143.43,142.98,142.14,140.51,135.32,134.82,134.57,131.90,131.54,130.32,128.98,128.72,128.20,128.15,125.98,122.59,121.01,120.45,118.17,117.28,113.37,100.80,70.15,69.50,64.58,62.96,61.09,49.06,44.87,40.43,40.35,40.26,40.19,40.10,40.02,39.93,39.85,39.76,39.59,39.43,16.32.
化合物LGSu-3的质谱结果为(ESI-MS见图4):ESI-MS(m/z):688[M+H]+.
步骤三:使用Sep-Pak light QMA色谱柱(Waters)吸附回旋加速器产生的亲核试剂[18F-];在全自动氟多功能合成模块中,使用四丁基碳酸氢铵(1mL,37.6mM)洗脱QMA色谱柱上的亲核试剂[18F-],得到[18F]TBAF;将[18F]TBAF于110℃干燥后溶于无水乙腈(4mL),得到[18F]TBAF溶液;将化合物LGSu-3以0.5mM的浓度加入[18F]TBAF溶液,在室温(25℃)下反应2min,得到反应液;使用Sep-Pak light C18色谱柱(Waters)纯化反应液,得到放射性分子探针[18F]LGSu-3。
实施例7:一种PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-4
本实施例提供了一种PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-4,所述PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-4具有如下所示结构:
实施例8:一种制备PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-4的方法
本实施例提供了实施例1所述PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-4的制备方法(合成路线见图1),具体步骤如下:
在实施例6的基础上,将步骤一的L-丝氨酸苄酯盐酸盐替换为4-羟基脯氨酸苄酯盐酸盐(214mg,0.83mmol),得到化合物LGSu-4(24.6mg,产率:47%)和放射性分子探针[18F]LGSu-4。
化合物LGSu-4的氢谱和碳谱数据如下(核磁共振氢谱和碳谱见图17~18):
1H NMR(400MHz,DMSO-d6,δ:ppm)δ7.78(s,1H),7.64(ddd,J=32.2,23.1,7.8Hz,3H),7.54–7.37(m,2H),7.26(t,J=7.5Hz,1H),7.19(d,J=7.4Hz,1H),7.12(s,1H),6.93(d,J=8.2Hz,1H),6.81–6.73(m,2H),5.42–5.30(m,2H),5.23(s,2H),4.29(s,5H),4.04(d,J=12.5Hz,1H),3.92(d,J=13.5Hz,1H),3.60(t,J=7.9Hz,1H),3.32–3.23(m,1H),2.57(d,J=13.9Hz,1H),2.25(s,3H),2.07–1.97(m,2H).
13C NMR(101MHz,DMSO-d6,δ:ppm)δ172.80,156.22,154.42,150.21,143.44,142.99,142.14,140.71,135.39,134.84,134.56,131.98,131.53,130.29,128.53,128.14,128.04,125.97,122.59,120.95,120.29,118.18,117.27,113.47,100.91,70.12,69.44,69.19,65.58,64.58,64.56,61.08,52.35,40.49,40.41,40.32,40.25,40.16,40.08,39.99,39.91,39.82,39.65,39.49,39.05,31.42,16.34.
化合物LGSu-4的质谱结果为(ESI-MS见图5):ESI-MS(m/z):714[M+H]+.
实施例9:一种PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-5
本实施例提供了一种PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-5,所述PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-5具有如下所示结构:
实施例10:一种制备PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-5的方法
本实施例提供了实施例1所述PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-5的制备方法(合成路线见图1),具体步骤如下:
在实施例2的基础上,将步骤四的三羟甲基氨基甲烷替换为氨基葡萄糖盐酸盐(162mg,0.75mmol),得到化合物LGSu-5(36mg,产率:39%)和放射性分子探针[18F]LGSu-5。
化合物LGSu-5的质谱结果为(ESI-MS见图6):ESI-MS(m/z):762[M+H]+
实验例1:PD-L1靶向的分子探针的TR-FRET实验
本实验例提供了PD-L1靶向的分子探针的TR-FRET实验,具体过程如下:
以化合物LN(参见文献“Miao,Y.;Lv,G.;Chen,Y.;et al.,One-stepradiosynthesis and initial evaluation of a small molecule PET tracer for PD-L1 imaging.Bioorg Med Chem Lett,2020,30(24),127572.”)作为对照化合物,使用PD-1/PD-L1结合检测试剂盒(购自BPS Bioscience公司)对实施例1~10中的化合物LGSu-1、LGSu-2、LGSu-3、LGSu-4、LGSu-5进行检测。实验组:将5μL不同浓度待测化合物(100、25、6.25、1.5625、0.390625、0.097656、0.024414、0.006104、0.001526和0.000381μM)和5μLPD-L1-生物素(11μg/mL)混合后,在室温(25℃)下孵育10min,得到孵育液;在孵育液中加入5μLPD-1-Eu(0.2μg/mL)和5μL染料标记物混合,得到混合物。阳性组:将5μL PD-L1-生物素、5μL纯水、5μLPD-1-Eu和5μL染料标记物混合,得到混合物。阴性组:将5μL缓冲液(1×)、5μL纯水、5μLPD-1-Eu和5μL染料标记物混合,得到混合物。将三组混合物在室温(25℃)下避光孵育90min(96孔板)后,在分子器件仪器(PerkinElmer EnVision)上读取荧光强度,并以320nm为激发波长,分别在620nm和665nm发射波长处测量吸光度;使用比值(665nm吸光度/620nm吸光度)和抑制率%=(阳性比值-样品比值)/(阳性比值-阴性比值)×100进行数据分析,分析结果见表1。
由表1可知,LGSu-1表现出最好的抑制活性,IC50值为15.53nM;LGSu-2和LGSu-3与PD-L1的亲和力相当,IC50值分别为189.70和289.70nM;LGSu-5PD-1/PD-L1的抑制活性IC50值为430nM;LGSu-4对PD-1/PD-L1的抑制活性最低(IC50值:550.60nM)。此结果表明,不同侧链对这些化合物与PD-L1的亲和力影响较大。
表1化合物LGSu-1~LGSu-5对PD-1/PD-L1相互作用的抑制活性
组别 IC50
LGSu-1 15.53±0.81
LGSu-2 189.70±4.03
LGSu-3 289.70±8.13
LGSu-4 550.60±13.06
LGSu-5 430±9.68
LN 50.39±2.65
实验例2:PD-L1靶向的分子探针的脂水分配系数实验
本实验例提供了PD-L1靶向的分子探针的脂水分配系数实验,具体过程如下:
以化合物LN(参见文献“Miao,Y.;Lv,G.;Chen,Y.;et al.,One-stepradiosynthesis and initial evaluation of a small molecule PET tracer for PD-L1 imaging.Bioorg Med Chem Lett,2020,30(24),127572.”)和化合物LP-F(参见文献“Liang Xu,LixiaZhang,Beibei Liang,Shiyu Zhu,Gaochao Lv,Ling Qiu,JianguoLin.Design,Synthesis,and Biological Evaluation of aSmall-Molecule PETAgentfor Imaging PD-L1 Expression.Pharmceuticals,2023,16,213.”)作为对照化合物,以实施例1~10中的化合物LGSu-1、LGSu-2、LGSu-3、LGSu-4作为待测化合物进行检测。取待测化合物配制成不同浓度(20、15、10、5、2.5、1.25μM)的正辛醇溶液,使用紫外分光光度计测量不同浓度下的吸光度,并绘制为浓度-吸光度的标准曲线。取500μL 10μM待测化合物的正辛醇溶液置于5mL离心管中,加入500μL去离子水,得到混合液;将混合液室温(25℃)下振荡5min后,于4000g下高速离心5min破乳使得两相分离;静止分层,取正辛醇相200μL测吸光度并通过公式LogP=Log(Co/Cw)计算出待测化合物的脂水分配系数,其中,Co表示探针在有机相中的浓度,Cw表示探针在水相的浓度。继续重复两次,检测结果见表2和图19。
由表2和图19可知,LGSu-1在水中的溶解度最好,相应logP值(0.85)也是最低。对于LGSu-2,LGSu-3和LGSu-4,logP值分别为1.15、1.25和1.39。
表2化合物LGSu-1~LGSu-4的脂水分配系数
组别 IC50
LGSu-1 0.85±0.16
LGSu-2 1.15±0.15
LGSu-3 1.25±0.01
LGSu-4 1.39±0.04
LN 0.98±0.01
LP-F 2.18±0.16
实验例3:PD-L1靶向的分子探针的放射合成实验
本实验例提供了PD-L1靶向的分子探针的放射合成实验,具体过程如下:
在实施例2的基础上,当氟-18干燥后,使用Bu4NHCO3溶液(37.6mM,1mL)将氟化物以[18F]TBAF的形式从QMA滤芯中释放出来,反应前体LGSu-1与[18F]TBAF室温(25℃)下在4mL无水乙腈中反应2min后,获得了[18F]LGSu-1的最佳产率(图21A)。[18F]LGSu-1和[18F]LGSu-2的放射性转化率超过85%(图20),放射化学纯度超过98%。C18滤芯纯化后,射线化学产率接近30%。[18F]LGSu-1和[18F]LGSu-2的摩尔活度分别为12.8GBq/μmol和13.6GBq/μmol(图22)。
实验例4:PD-L1靶向的分子探针的体外稳定性实验
本实验例提供了PD-L1靶向的分子探针的体外稳定性实验,具体过程如下:
实验一:将实施例1~4中的PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-1(37MBq,50μL)和[18F]LGSu-2(37MBq,50μL)分别与PBS缓冲液(pH=7.4,0.01M,450μL)混合,得到混合液;将混合液在室温(25℃)下孵育2h;孵育结束后,取孵育液使用Radio-HPLC进行放射性HPLC分析,分析结果见图21。
实验二:将实施例1~4中的PD-L1靶向的放射性分子探针[18F]LGSu-1(37MBq,50μL)和[18F]LGSu-2(37MBq,50μL)分别与小鼠血清(购自南京森贝伽生物科技有限公司,450μL)混合,得到混合液;将混合液在室温(25℃)下孵育2h;孵育结束后,取孵育液加500μL乙腈并7000rpm/min下离心10min,取上层有机相使用Radio-HPLC进行放射性HPLC分析,分析结果见图21。
由图21可知,在PBS缓冲液和小鼠血清中孵育2小时,[18F]LGSu-1和[18F]LGSu-2均未观察到显着的脱氟产物,表明[18F]LGSu-1和[18F]LGSu-2具有良好的体外稳定性。
实验例5:PD-L1靶向的分子探针的细胞生物相容性实验
本实验例提供了PD-L1靶向的分子探针的细胞生物相容性实验,具体过程如下:
将B16-F10细胞(小鼠黑色素瘤细胞系)以3×106个/mL的接种量接种至含1%(v/v)青霉素-链霉素双抗(购自上海碧云天生物技术有限公司)、10%(v/v)胎牛血清(购自以色列Biological Industries)的DMEM培养基(购自以色列Biological Industries)中后,于37℃、5%CO2培养箱孵育12h至B16-F10细胞处于对数增长期;将对数增长期的B16-F10细胞以1×104个/孔的接种量接种至添加有含1%(v/v)青霉素-链霉素双抗、10%(v/v)胎牛血清的DMEM培养基(100μL)的96孔板中后,于37℃、5%CO2培养箱孵育12h至B16-F10细胞贴壁;以实施例1~4中的化合物LGSu-1和LGSu-2作为待测化合物,将不同浓度(0、1.5625、3.125、6.25、12.5、25、50μM)的待测化合物添加至96孔板中,于37℃、5%CO2培养箱培养24h,培养结束后,将MTT(5mg/mL、20μL/孔)添加至96孔板中,于37℃、5%CO2培养箱孵育4h,孵育结束后,吸出培养基,将DMSO(150μL/孔)添加至96孔板中,摇晃10分钟,摇晃结束后,在490nm处检测样品的吸光度(MD/M5e,VEDENG),并根据公式细胞存活率%=样品吸光度/空白吸光度*100计算B16-F10细胞与不同浓度待测化合物共孵育后的细胞活性,计算结果见图23。
由图23可知,即使浓度高达50μM,B16-F10细胞的存活率也高于95%。说明LGSu-1和LGSu-2均具有良好的生物相容性。
实验例6:PD-L1靶向的分子探针的细胞摄取实验
本实验例提供了PD-L1靶向的分子探针的细胞摄取实验,具体过程如下:
将B16-F10细胞(小鼠黑色素瘤细胞系)以3×106个/mL的接种量接种至含1%(v/v)青霉素-链霉素双抗(购自上海碧云天生物技术有限公司)、10%(v/v)胎牛血清(购自以色列Biological Industries)的DMEM培养基(购自以色列Biological Industries)中后,于37℃、5%CO2培养箱孵育12h至B16-F10细胞处于对数增长期;将对数增长期的B16-F10细胞以2.6×105/孔的接种量接种至添加有含1%(v/v)青霉素-链霉素双抗、10%(v/v)胎牛血清的DMEM培养基(1500μL)的六孔板中后,于37℃、5%CO2培养箱孵育12h;将六孔板中的孔分为两组,两组分别为阻断组和非阻断组,其中,阻断组:吸出培养基,在阻断组的孔中先分别加入LGSu-1(50μM,1mL,溶剂为含1%青霉素-链霉素双抗、10%胎牛血清的DMEM培养基)和LGSu-2(50μM,1mL,溶剂为含1%青霉素-链霉素双抗、10%胎牛血清的DMEM培养基),于37℃、5%CO2培养箱孵育30min,然后分别加入[18F]LGSu-1(3.7×10-2MBq,200μL,溶剂为含1%青霉素-链霉素双抗、10%胎牛血清的DMEM培养基)和[18F]LGSu-2(3.7×10-2MBq,200μL,溶剂为含1%青霉素-链霉素双抗、10%胎牛血清的DMEM培养基),于37℃、5%CO2培养箱孵育0.5、1、2h,再用PBS缓冲液润洗两次孔中的B16-F10细胞,最后加0.3M NaOH裂解B16-F10细胞10min,得到裂解液,非阻断组:在非阻断组的孔中直接分别加入[18F]LGSu-1(3.7×10-2MBq,1200μL,溶剂为含1%青霉素-链霉素双抗、10%胎牛血清的DMEM培养基)和[18F]LGSu-2(3.7×10-2MBq,1200μL,溶剂为含1%青霉素-链霉素双抗、10%胎牛血清的DMEM培养基),于37℃、5%CO2培养箱孵育0.5、1、2h,再用PBS缓冲液润洗两次孔中的B16-F10细胞,最后加0.3M NaOH裂解B16-F10细胞10min,得到裂解液;收集裂解液,用γ计数器(1470Wizard,Perkins Elmer)检测细胞内的放射性,检测结果见图24。
如图24A所示,分子探针[18F]LGSu-1与B16-F10细胞共同孵育0.5小时细胞摄取为1.96±0.05%AD,1小时细胞摄取增加到4.88±0.07%AD,并在2小时保持稳定至5.00±0.06%AD。在非放射性LGSu-1存在时,分子探针[18F]LGSu-1在肿瘤细胞中的保留活性显着降低。LGSu-1阻断1小时和2小时后,细胞摄取分别为1.49±0.03%AD和2.47±0.03%AD。[18F]LGSu-2也以相同的程序作用于B16-F10细胞,其中,分子探针[18F]LGSu-2与B16-F10细胞共同孵育0.5h的细胞摄取为1.99±0.15%AD,1h的细胞摄取增加到2.07±0.07%AD,2h的细胞摄取保持稳定至2.55±0.24%AD,减少到[18F]LGSu-1的一半。虽然被LGSu-2阻断后分子探针[18F]LGSu-2在B16-F10细胞中的活性也有所下降,但与非阻断组之间没有显着差异(图24B)。
实验例7:PD-L1靶向的分子探针的小鼠PET成像和放射自显影实验
本实验例提供了PD-L1靶向的分子探针的小鼠PET成像和放射自显影实验,具体过程如下:
将B16-F10细胞按照1×106个/只的剂量以皮下注射的方式植入雌性4~5周龄BALB/c裸鼠(购自常州卡文斯实验动物公司)的右上腋窝,得到荷瘤裸鼠模型;每隔一天监测肿瘤直径,当肿瘤体积达到100mm3(肿瘤体积计算公式:1/2×长径×短径2)后,将荷瘤裸鼠模型分为两组,两组分别为阻断组和非阻断组,其中,阻断组:用含有2%(v/v)异氟烷的氧气以2L/min的流速麻醉荷阻断组瘤小鼠后,将荷瘤小鼠的四肢与尾巴固定,并将溶解在生理盐水中的非放射性化合物LGSu-1(100μM,200μL)通过尾静脉注射,阻断剂注射30min后,将溶解在生理盐水中的放射性分子探针[18F]LGSu-1(~5MBq,100μL生理盐水稀释)通过尾静脉注射,非阻断组:用含有2%(v/v)异氟烷的氧气以2L/min的流速麻醉荷阻断组瘤小鼠后,将荷瘤小鼠的四肢与尾巴固定,并将溶解在生理盐水中的放射性分子探针[18F]LGSu-1和[18F]LGSu-2(~5MBq,100μL生理盐水稀释)分别通过尾静脉注射;阻断组探针注射后10和30min进行静态成像(扫描10分钟),非阻断组探针进行1h动态成像,成像结果见图25;成像结束后,处死荷瘤小鼠,将肿瘤组织制成冷冻切片(~12μm)并在荧光屏上压片4小时,通过使用Cyclone PLUS存储荧光粉系统(C431200,Perkin Elmer)扫描荧光屏捕获图像,放射自显影结果见图26。
如图25A所示,注射放射性示踪剂后获得1小时动态图像。[18F]LGSu-1在B16-F10肿瘤处迅速积累,并在10分钟达到最大摄取3.08±0.58%ID/mL(图25B)。[18F]LGSu-1的肿瘤/肌肉比(T/M)在60分钟内始终超过2.0(图25C)。分子探针[18F]LGSu-2在荷瘤小鼠B16-F10肿瘤处迅速积累,并在15min达到最大摄取1.29±0.28%ID/mL,在荷瘤小鼠体内的肿瘤/肌肉比(T/M)在60min内始终在1左右(图25D)。用非放射性LGSu-1预处理后,[18F]LGSu-1在肿瘤中的放射性显着低于未处理组,注射[18F]LGSu-1后10和30分钟静态图如28A所示。然而,荷瘤小鼠在腹部和四肢具有很强的放射性信号,这可能是由体内脱氟引起的,脊柱中的高光亮也证明了这一点(图26)。
为了进一步评估[18F]LGSu-1对PD-L1的特异性,注射[18F]LGSu-1或[18F]LGSu-2后30分钟进行放射自显影分析。如图25E所示,与[18F]LGSu-1+LGSu-1和[18F]LGSu-2相比,[18F]LGSu-1表现出最高的放射性,这与PET成像的结果一致。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种分子探针,其特征在于,所述分子探针具有如下所示结构:
式中,所述R为
2.如权利要求1所述的分子探针,其特征在于,所述分子探针的标记前体具有如下所示结构:
式中,所述R为
3.如权利要求1或2所述的分子探针,其特征在于,所述分子探针靶向细胞程序性死亡-配体1。
4.一种制备权利要求1~3任一项所述的分子探针的方法,其特征在于,所述方法为:将化合物L5、含氨基化合物、氰基硼氢化钠和冰醋酸混合后,进行还原胺化反应,得到分子探针的标记前体;对分子探针的标记前体进行放射性核素标记,得到分子探针;所述含氨基化合物包括三羟甲基氨基甲烷、2-氨基-3-羟基丙酰胺、L-丝氨酸苄酯盐酸盐、4-羟基脯氨酸苄酯盐酸盐或氨基葡萄糖盐酸盐中的至少一种;
所述化合物L5具有如下所示结构:
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法为:所述化合物L5的制备方法为:将化合物L4和三乙胺溶于溶剂中后,在硫酰氟气体中进行反应,得到化合物L5;
所述化合物L4具有如下所示结构:
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述化合物L4的制备方法为:将化合物L3和HCl/二氧六环于溶剂中进行反应,得到化合物L4;
所述化合物L3具有如下所示结构:
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述化合物L3的制备方法为:将化合物L2、1-(溴甲基)-3-(甲氧基甲氧基)苯和碳酸铯于溶剂中进行反应,得到化合物L3;
所述化合物L2具有如下所示结构:
8.如权利要求5~7任一项所述的方法,其特征在于,所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、乙醇或二氯甲烷中的至少一种。
9.权利要求1或2所述分子探针在制备细胞程序性死亡-配体1显像剂中的应用。
10.一种靶向细胞程序性死亡-配体1的显像剂,其特征在于,所述显像剂含有权利要求1或2所述分子探针。
CN202310625554.XA 2023-05-30 2023-05-30 一种pd-l1靶向的分子探针及其制备方法和应用 Active CN116640114B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310625554.XA CN116640114B (zh) 2023-05-30 2023-05-30 一种pd-l1靶向的分子探针及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310625554.XA CN116640114B (zh) 2023-05-30 2023-05-30 一种pd-l1靶向的分子探针及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116640114A true CN116640114A (zh) 2023-08-25
CN116640114B CN116640114B (zh) 2024-05-14

Family

ID=87622649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310625554.XA Active CN116640114B (zh) 2023-05-30 2023-05-30 一种pd-l1靶向的分子探针及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116640114B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2993171A1 (en) * 2014-09-04 2016-03-09 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Method for the production of 18F-labeled PSMA-specific PET-tracers
CN112341445A (zh) * 2019-08-08 2021-02-09 上海交通大学 靶向cyp1b1酶的用于放射性18f标记的探针前体
CN116003378A (zh) * 2022-12-12 2023-04-25 江苏省原子医学研究所 一种pd-l1靶向的分子探针及应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2993171A1 (en) * 2014-09-04 2016-03-09 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Method for the production of 18F-labeled PSMA-specific PET-tracers
CN112341445A (zh) * 2019-08-08 2021-02-09 上海交通大学 靶向cyp1b1酶的用于放射性18f标记的探针前体
CN116003378A (zh) * 2022-12-12 2023-04-25 江苏省原子医学研究所 一种pd-l1靶向的分子探针及应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN116640114B (zh) 2024-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2132200B1 (en) Nitro-imidazole hypoxia imaging agents
EP2864329B1 (en) 18f-labelled folate/antifolate analogues
EA017713B1 (ru) [f-18]-меченая l-глутаминовая кислота, [f-18]-меченый l-глутамин, их производные и их применение, а также способ их получения
KR20140052027A (ko) 알부민-결합 개체들의 폴레이트 공액체들
CN109843338B (zh) 含有psma抑制剂的18f标记的三唑
CN112159396A (zh) 一种检测γ-谷氨酰转肽酶近红外荧光分子探针及其制备方法与应用
CN107522673B (zh) 用于生物正交反应的1,2,4,5-四嗪化合物及其制备方法与应用
CN113548986B (zh) 一种磺酰氟基化合物及其应用
KR20140054284A (ko) 18f-당류-폴레이트들
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
CN116003378B (zh) 一种pd-l1靶向的分子探针及应用
CN116640114B (zh) 一种pd-l1靶向的分子探针及其制备方法和应用
Duan et al. Novel 99m Tc-labelled complexes with thymidine isocyanide: radiosynthesis and evaluation as potential tumor imaging tracers
CN111548305B (zh) 一种可用于靶向psma的喹啉类化合物及其制备方法
EP3831888B1 (en) Drug that reacts with acrolein, use thereof and novel compound
WO2016097339A1 (en) Labelled coumarin derivatives
Schweifer et al. [18F] Fluoro-azomycin-2´-deoxy-β-d-ribofuranoside—A new imaging agent for tumor hypoxia in comparison with [18F] FAZA
CN113150032A (zh) 一种锝-99m标记含异腈的叶酸衍生物及其制备方法和应用
GB2592320A (en) Dihydrazone compounds having high affinity to AB protein and Tau protein, derivatives thereof and use thereof
Wang et al. Optimized molecular design of PET probe for the visualization of γ-glutamyltranspeptidase activity in tumors
CN114805109B (zh) 氟[18f]沙芬酰胺的高效制备方法及pet显像剂应用
CN114409621B (zh) 一种靶向多巴胺d3受体的诊疗药物及其应用
CN113398284B (zh) 一种肿瘤靶向核素诊断与治疗分子探针及制备方法和应用
CN111465607A (zh) 2-氧代-1-吡咯烷基咪唑并噻二唑衍生物
CN113387894B (zh) 1-n-苯乙腈基氨基-三氮唑和嘧啶衍生物及其制备方法和应用

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