CN117042812A

CN117042812A - 用于诊断和治疗用途的cxcr4-配体及其前体

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Publication number: CN117042812A
Application number: CN202280015035.5A
Authority: CN
Inventors: H-J·韦斯特; M·康拉德; M·朔特柳斯
Original assignee: Technische Universitaet Muenchen
Current assignee: Technische Universitaet Muenchen
Priority date: 2021-02-15
Filing date: 2022-02-14
Publication date: 2023-11-10
Also published as: EP4291252A1; CA3204021A1; WO2022171869A1; EP4043041A1; JP2024506700A; CO2023010579A2; AU2022219294A1

Abstract

本发明提供了式(I)的CXCR4受体的配体化合物或其盐，其中：a是0或1；b是0或1；c是0或1，d是0或1，条件是c和d中的至少一个是1；e是1到4的整数；R^CP是一个结合基序，其使该化合物与CXCR4受体结合；R^L1是H或烷基；R^L2是取代的烷基，所述取代的烷基是被选自‑NH₂和‑NH‑C(＝X)‑NH₂的至少一个基团取代，其中X选自NH和O；R^L3是‑CH₂‑NH₂或‑CH₂‑(1H‑咪唑‑4‑基)；R^L4是‑NH₂；X¹是偶联基团；R^S是二价间隔基团；以及R^A是包含具有诊断或治疗效用的部分的官能团。本发明的化合物适用于治疗、预防和/或诊断可通过阻断CXCR4受体来治疗或预防的疾病或病症或与CXCR4受体表达增加或异常相关的疾病或病症。

Description

用于诊断和治疗用途的CXCR4-配体及其前体

本发明涉及能够以高亲和力结合七跨膜G蛋白偶联的趋化因子受体亚型(CXCR4)并由此被认为是CXCR4配体的化合物。它们优选充当激动剂，或也可充当拮抗剂、反相激动剂或部分激动剂。这些化合物适用于诊断和治疗应用。

基质细胞衍生因子1(SDF-1)(现在称为C-X-C基序趋化因子12(CXCL12))与CXCR4的结合(1)激活下游蛋白激酶B(AKT)/丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号传导途径，导致基因表达的改变、肌动蛋白聚合、细胞骨架重排和细胞迁移。CXCL12/CXCR4轴的生理功能包括胚胎发生、免疫应答、血细胞生成、大脑发育和新血管生成(2-6)。除了基本参与生理过程外，CXCR4表达升高还与多种恶性肿瘤有关。其作为共受体介导HIV-1进入T细胞，这是其首次被鉴定作为共受体(3)。CXCR4参与慢性白血病患者的B细胞运输和组织定位(7)，以及不同乳腺癌模型中器官特异性转移的调节(8)。因此，已知CXCR4的过表达存在于20多种人肿瘤类型中，包括造血系统恶性肿瘤、脑肿瘤、胃肠癌症和其它癌症类型(2，8-10)。越来越多的证据表明，CXCL12/CXCR4轴作为肿瘤细胞和基质细胞之间的关键通讯桥梁发挥作用，以创造一个可容许的微环境(11)。因此，细胞因子CXCL12及其受体CXCR4代表了对于治疗策略的有希望的可操作靶标，因为CXCR4的异常表达有力地促进不同类型癌症的增殖、迁移和侵袭(12)。

由于其在医学应用中的潜在用途，已经开发了几种靶向CXCL12/CXCR4轴的肽类和非肽类CXCR4拮抗剂。最确定的实例是FDA批准用于治疗非霍奇金淋巴瘤和多发性骨髓瘤的双四氮杂环十四烷AMD3100(四氮杂环十四烷-1-基甲基)苯基]甲基}-1,4,8,11-四氮杂-环十四烷)。已经开发了其他的肽类CXCR4拮抗剂，例如T140及其衍生物，它们是含有一个或两个环化位点的侧链环化肽(13-15)。TN14003是T140的一种细胞毒性较小且生物学稳定的衍生物(16)。引入4-氟苯甲酰基团构成了基于T140的CXCR4拮抗剂的新型药效团TF14016，具有亚纳摩尔的结合亲和力(16)。这种肽CXCR4拮抗剂进一步用于体内CXCR4表达的基于¹⁸F或⁶⁸Ga的正电子发射断层扫描(PET)成像(17-19)。基于T140的CXCR4拮抗剂已用于预防和/或治疗癌症和慢性类风湿性关节炎(US 8410059 B2，US 8765683 B2)。

LY2510924(环[Phe-Tyr-Lys(iPr)-D-Arg-2-Nal-Gly-D-Glu]-Lys(iPr)-NH₂)是一种有效的CXCR4拮抗剂，已被证明在实体瘤和乳腺癌转移模型中表现出良好的抗肿瘤活性，目前正在进行II期临床研究(NCT01391130和NCT1439568)(20)。

此外，基于CXCL12的N末端序列的三种环状五肽(肽R、I和S)显著抑制肾癌细胞的皮下生长。它们还影响肺转移灶和原发性肿瘤生长(21)。此外，据报道，内酰胺-环化七肽是有效的CXCR4拮抗剂，可用于治疗癌症、类风湿性关节炎、肺纤维化和HIV感染(WO 2008/150689 A1)。

基于环(D-Tyr¹-Arg²-Arg³-Nal⁴-Gly⁵)的T140衍生的环状五肽(以下称作Fc-131)用于治疗癌症和抗炎(22)。包括丙氨酸扫描、N-甲基氨基酸扫描、氨基酸残基优化和反向-对映异构(retro-inverso)序列肽设计在内的SAR研究，均未能改善与Fc-131相比的结合亲和力或抗HIV活性(23-25)，证实了Fc-131的高度优化的结合支架。然而，引入脒类二肽等价物导致寻址CXCR4的新的环状五肽先导结构(WO 2012/118124 A1)。此外，Fc-131肽键的N-甲基化显著影响其活性，产生基于该环状五肽的CXCR4拮抗剂Fc-122，其显示出显著增强的CXCR4拮抗活性(26-28)。

在CXCR4分子成像探针的开发范围内，采用N-甲基化方法来增强结合亲和力，同时测试Fc-131的所有侧链的置换可行性。用D-鸟氨酸取代Arg²以及随后的N末端甲基化产生CPCR4(环(D-Tyr¹-D-[NMe]Orn²-Arg³-Nal⁴-Gly⁵))，其呈现出良好的CXCR4结合亲和力。这个先导结构用作进一步修饰的锚点(29)，(WO 2007/096662)。已经描述了CPCR4的二聚衍生物，但是用于体内诊断的应用因CXCR4配体在肝脏中的蓄积增加而受到阻碍(WO 2009/027706)(29，30)。

最近，采用了一种极简主义方法，其中将锝螯合剂肼基烟酸直接连接在D-Orn²侧链上，从而产生CXCR4 SPECT显像剂(31)。这种化合物目前正在在男性中进行首次概念验证研究(32)。

然而，进一步的结构修饰，例如引入芳香族间隔基团连接在环(D-Tyr¹-D-[NMe]Orn²-Arg³-Nal⁴-Gly⁵)的[NMe]Orn²侧链，有助于引入1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸(DOTA)作为标记部分(WO 2011/131735)，用于医药应用(33-35)。

在大多数情况下，该可检测标记上的额外结构变化(36)导致结合亲和力的严重丧失。描述了在环(D-Tyr¹-D-[NMe](DOTA)-Orn²-Arg³-Nal⁴-Gly⁵)(Pentixafor)的环状五肽支架中的额外修饰(引入(3-碘)酪氨酸)，其显著增加了对hCXCR4的结合亲和力。因此，所得到的¹⁷⁷Lu-和⁹⁰Y-pentixather被用于CXCR4相关恶性肿瘤的治疗方法中(WO 2015/185162)(37)。

在这些临床应用的肽的成功基础上，进行进一步优化以增强所述肽的亲和力和多功能性范围。用定制的肽接头单元置换短芳香族间隔基团最终导致CXCR4结合基序具有增强的亲和力，并且由于所述肽支架的新诱导的半激动性质而显著增加了内化率(38)。这些修饰允许引入多种功能模式，例如基于mas₃的锝螯合剂或作为¹⁸F标记单元的AmBF₃，但不会更大地损害所得肽的亲和力(WO 2020/053255)。

CXCR4配体的诊断和治疗潜力已在许多不同的案例中得到体现，例如用于治疗HIV感染和癌症，或用于患者的CXCR4表达的可视化。尤其是对所述环状五肽进行优化以实现所述化合物在CXCR4结合腔中的完美相互作用，以及小修饰，例如引入标记部分或残基以影响CXCR4配体的药代动力学，都导致相当高的亲和力丧失(36)，因此必须针对每个所需应用进行结构优化。所以，新型CXCR4靶向化合物的设计和开发要求详尽的构效关系研究(SAR研究)。

因此，需要一种普遍适用的配体设计，其确保对人CXCR4受体的高亲和力，同时允许连接具有诊断或治疗效用的各种功能基团。本发明提供了此类新型配体化合物及其在医学和科学应用中的用途。本发明的化合物能够以高亲和力结合人CXCR4受体并以中等亲和力结合鼠受体，因此适合作为CXCR4配体。这些配体可用作激动剂、反向激动剂、部分激动剂或拮抗剂。本发明提供的配体化合物中的接头结构出人意料地导致所述化合物连接各种功能部分的高度灵活性，同时保持或甚至增强CXCR4亲和力。此外，基于有利的体外特征，如更高的亲和力和增强的内化作用，通常可以达到更高和更为一致的肿瘤摄取。因此，本发明的化合物特别适合于医学应用，例如临床前和临床成像，以及治疗应用，例如体内放射治疗。

基于上述背景，本发明提供式(I)化合物或其盐，其为C-X-C趋化因子受体4型的配体化合物，或简称为CXCR4受体的配体化合物：

其中：

a是0或1，优选是0；

b是0或1；

c是0或1，且

d是0或1，前提条件是c和d中至少一个是1；

e是1至4的整数，优选2至4的整数；

R^CP是式(II)的环肽基团：

其中，在式(II)中：

R^B1是H或I，优选H；

R^B2是亚烷基(alkanediyl)链；

并且其中虚线表示将R^CP基团连接至式(I)化合物的其余部分的键；

R^L1是H或烷基；

R^L2是取代的烷基，所述取代的烷基是被选自-NH₂和-NH-C(＝X)-NH₂的至少一个基团取代，其中X选自NH和O；

R^L3是-CH₂-NH₂或-CH₂-(1H-咪唑-4-基)；

R^L4是-NH₂；

X¹是偶联基团；

R^S是二价间隔基团；及

R^A是包含具有诊断或治疗效用的部分的官能团。

在本发明的CXCR4受体的配体化合物中，结合基序R^CP和官能团R^A通过以下结构的接头连接。

构成式(I)化合物的一部分的所述接头的特征在于存在具有小尺寸的取代基和通常在生理条件下带有正电荷的官能团，以R^L3、R^L4或R^L3和R^L4表示。在本发明的上下文中，已经发现所述接头结构除了其它有益性质之外还允许本发明的化合物保留高CXCR4亲和力，而对官能团R^A没有或只有很小的不利影响。因此，依赖于包含在本发明化合物中的所述结合基序和接头的组合，可以提供具有多种官能团的CXCR4受体的配体，而不用担心所述结合基序提供的亲和力的显著损失。

根据其它相关方面，本发明提供了包含式(I)的CXCR4受体的配体化合物或其盐的治疗组合物或诊断组合物。

如上所述，本发明涵盖式(I)化合物的盐，通常是药学上可接受的盐。因此，除非有相反说明，本文对本发明化合物的任何提及均涵盖式(I)化合物和本文公开的该式的优选实施方案及其盐。此外，除非在特定上下文中指出所考虑的化合物的特定立体化学的情况下，否则本发明涵盖式(I)化合物的任何外消旋物、对映异构体或非对映异构体。

如参考作为CXCR4受体的配体化合物的式(I)化合物所示例说明，所述化合物能够充当结合CXCR4受体的配体化合物。就此而言，式(I)化合物及其盐包含环肽基团R^CP，其在本文中也可称为式(I)的CXCR4受体的配体化合物的“结合基序”，因为其确保了本发明化合物或其盐与CXCR4受体之间的结合相互作用，并因此用作所述化合物对CXCR4受体的亲和力锚。

CXCR4受体的配体化合物的结合基序优选能够特异性结合CXCR4受体。在这方面，特异性结合优选是指CXCR4受体的配体化合物的结合基序不结合或基本上不结合CXCR4受体以外的其它蛋白质，特别是不结合或基本上不结合CXC趋化因子受体家族的其它成员。术语“基本上不结合”优选是指如通过IC₅₀值确定的所述结合基序与CXCR4的结合亲和力比与其它蛋白质、特别是CXC趋化因子受体家族的其它成员的结合亲和力强至少100倍，优选至少1000倍，最优选至少10000倍。

式(I)中作为结合基序的环肽基团R^CP是式(II)所示的基团：

其中：

R^B1是H或I，优选H；且

R^B2是亚烷基链。

正如本领域技术人员所理解的，式(II)中虚线标记的键在其与氮原子相对的末端不带有甲基，而是表示将基团R^CP连接至式(I)的化合物其余部分的键，即在这种情况下连接至式(I)中的R^CP的连接点。换句话说，式(II)中虚线标记的键表示存在于本发明化合物中的共价键，其位于式(II)所示-NH-基团的氮原子与连接R^CP的式(I)左侧所示的羰基的碳原子之间。因此，使用式(II)所示的R^CP的-NH-基团和式(I)所示的羰基提供了酰胺键。

在式(II)的基团中，-R^B2-是亚烷基链，优选C2-C6亚烷基链，更优选C2-C3亚烷基链，最优选-CH₂-CH₂-CH₂-。因此，R^CP优选是式(IIa)的基团：

其中R^B1如式(II)所定义，包括如本文进一步定义的该变量的任何优选实施方案，且其中虚线指示的是将基团R^CP连接至式(I)化合物的其余部分的键。

进一步优选R^CP是式(IIb)的基团：

式(I)中的变量a是0或1，使得连接至式(I)的接头结构中的亚苯基环的基团-CH₂-是任选可存在或不存在的基团。应当理解，如果它不存在，即如果a是0，则基团-CH₂-被与式(I)中的该基团相邻的原子之间的直接键代替。

式(I)中的基团R^L1是H或C1-C6烷基，更优选是H或C1-3烷基，还更优选是H或甲基，最优选甲基。

式(I)中的R^L2是取代的烷基，所述取代的烷基是被选自-NH₂和-NH-C(＝X)-NH₂的至少一个基团取代。X选自NH和O。取代的烷基的烷基部分优选是C1-C6烷基，更优选C1-C4烷基，并且还更优选C2-C4烷基。所述烷基部分优选为直链烷基部分。所述烷基部分带有至少一个、优选只有一个选自-NH₂和基团-NH-C(＝X)-NH₂的取代基。X优选是NH，在这种情况下基团-NH-C(＝X)-NH₂是胍基。与上述一致，R^L2优选为选自-(CH₂)_A-NH₂和-(CH₂)_A-NH-C(＝NH)-NH₂的基团，其中A为1至6的整数，优选1至4，更优选2至4。最优选地，R^L2是-(CH₂)₃-NH-C(＝NH)-NH₂。

如本文所定义的式(I)及其优选实施方案中的R^L3为-CH₂-NH₂或-CH₂-(1H-咪唑-4-基)，且优选为-CH₂-NH₂。基团-CH₂-(1H-咪唑-4-基)可由下式示例说明，其中虚线表示将所述基团连接至式(I)化合物的其余部分的键：

如本文定义的式(I)及其优选实施方案中的R^L4是-NH₂。

如本文定义的式(I)及其优选实施方案中的变量e为1至4的整数，优选2至4，更优选2。

式(I)中的X¹为偶联基团。如本领域技术人员所理解的，偶联基团X¹是使R^S或R^A经由基团X¹和R^S之间或基团X¹和R^A之间形成的共价键与式(I)化合物的其余部分偶联的官能团。所述偶联基团可由一个或多个原子组成。优选的偶联基团X¹选自-NH、-C(O)-、-O-和-S-。通常，所述偶联基团X¹共价连接到R^S或R^A中包含的另一个互补偶联基团，由此两个偶联基团组合形成结合单元，例如酰胺键-C(O)-NH-、酯键-C(O)-O-，或形成可由下式举例说明的硫代琥珀酰亚胺基，其中每条虚线表示将所述基团连接至式(I)化合物中的相邻原子或基团的键。

例如，偶联基团X¹＝-NH-可以与R^S或R^A中包含的互补基团-C(O)-形成酰胺键-NH-C(O)-；偶联基团X¹＝-C(O)-可与R^S或R^A中包含的互补基团-NH-形成酰胺键-C(O)-NH-，或可与R^S或R^A中包含的互补基团-O-形成酯键-C(O)O-；偶联基团X¹＝-O-可与R^S或R^A中包含的互补基团-C(O)-形成酯键-O-C(O)-，或可与R^S或R^A中包含的碳原子形成醚键-O-；偶联基团X¹＝-S-可与R^S或R^A中包含的互补基团-C(O)-形成硫酯键-S-C(O)-，或可与R^S或R^A中包含的碳原子形成硫醚键-S-。根据优选的实施方案，X¹是硫原子-S-并且与R^S或R^A中包含的互补琥珀酰亚胺基形成共价键。应当理解，后一种组合可以通过使具有硫醇基的化合物与含有马来酰亚胺基的化合物反应而方便地实现。

式(I)中的变量c为0或1，由此带有下标c的括号[…]中所含的带有取代基R^L3的基团可以存在或不存在。应当理解，如果它不存在，即如果c为0，则该基团被直接键替代。优选地，c是1。同样地，式(I)中的变量d为0或1，由此带有下标d的括号[…]中所含的带有取代基R^L4的基团可以存在或不存在。应当理解，如果它不存在，即如果d为0，则该基团被直接键替代。然而，在本发明化合物中，c和d中的至少一个必须为1。

因此，优选式(I)化合物具有式(Ia)、(Ib)或(Ic)：

其中变量R^CP、a、R^L1、R^L2、R^L3、R^S、b、R^L4、e、X¹和R^A如式(I)所定义，包括本文进一步定义的这些变量的任何优选实施方案。

在式(I)化合物的这些优选式中，进一步优选式(Ia)：

特别优选式(I)化合物是式(Iaa)的化合物：

其中变量R^CP、a、R^L1、R^L2、R^L3、R^S、b和R^A如式(I)所定义，包括本文进一步定义的这些变量的任何优选实施方案。

如本文所定义的式(I)及其优选实施方案中的R^S是二价间隔基团。变量b是0或1，由此间隔基团R^S是任选可以存在或不存在的基团。应当理解，如果它不存在，即如果e为0，则基团R^S被式(I)中与R^S相邻的原子之间的直接键替代。基团R^S优选包含具有3至10个、优选4至6个碳原子的直链。这个碳原子直链在NH基团和R^A基团之间延伸(如果b为1且d为0)或在基团X¹和基团R^A之间延伸(如果b为1且d为1)。除了具有3至10个、优选4至6个碳原子的直链之外，R^S可以包含一个或两个、优选两个偶联基团，所述偶联基团使得该碳原子链分别连接到基团NH和基团R^A或X¹基团和R^A基团。通常，间隔基团R^S是非支链的并且不包含带电基团。

更优选地，基团R^S包含具有3至10个、优选具有4至6个碳原子的直链亚烷基链。这个亚烷基链在NH基团和R^A基团(如果b为1且d为0)之间或在X¹基团和R^A基团(如果b为1且d为1)之间延伸。除了具有3至10个、优选具有4至6个碳原子的直链亚烷基链之外，R^6L可包含一个或两个、优选两个偶联基团，所述偶联基团使得该亚烷基链分别连接至NH基团和R^A基团或X¹基团和R^A基团。

因此，优选基团R^S是下式的基团：

-X²-(CH₂)_B-X³-

其中：

X²是偶联基团，如果d为0则连接至式(I)中的NH基团，或如果d为1则连接至式(I)中的X¹基团；

B是3至10的整数，优选4至6；和

X³是与R^A连接的偶联基团。

对于偶联基团X²和X³，类似的考虑如上述偶联基团X¹一样。因此，偶联基团X²是使得R^S通过在基团X²和NH之间形成的共价键偶联到NH基团或通过在基团X²和X¹之间形成的共价键偶联到X¹基团的官能团。偶联基团X²可由一个或多个原子组成。优选的偶联基团选自-NH-、-C(O)-、-O-和-S-。如果X²连接到NH，则其优选是-C(O)-，由此X²和X¹形成酰胺键-C(O)-NH-。如果X²连接到X¹，则偶联基团X²和X¹通常是互补的偶联基团，其组合形成结合单元，例如酰胺键-C(O)-NH-、酯键-C(O)-O-或硫代琥珀酰亚胺基团：

特别优选的基团R^S是式-C(O)-(CH₂)_B-NH-的基团，其中B如上定义，并且其中N-末端的键连接于R^A。

与上文一致，应理解式(I)化合物的优选变量组合是其中R^CP中的R^B2是-CH₂-CH₂-CH₂-，R^L1是甲基，R^L2是-(CH₂)₃-NH-C(＝NH)-NH₂，c为1，其他变量如关于式(I)和(II)所定义，包括如本文进一步定义的这些变量的任何优选实施方案。式(I)化合物的更优选的变量组合是其中R^CP中的R^B2是-CH₂-CH₂-CH₂-，R^L1是甲基，R^L2是-(CH₂)₃-NH-C(＝NH)-NH₂，c是1，d是0，b是0或1，R^S(如果存在的话)是-C(O)-(CH₂)_B-NH-，其中B如上所定义并且其中在N-末端的键连接于R^A，其他变量如关于式(I)和(II)所定义，包括如本文进一步定义的这些变量的任何优选实施方案。

因此，特别优选的式(I)化合物具有下式(Iab)或下式(Iac)：

其中R^B1、a、R^S和R^A分别如关于式(I)和(II)所定义，包括如本文进一步定义的这些变量的任何优选实施方案。

R^A是包含具有诊断或治疗效用的部分的官能团，例如标记基团。如本领域技术人员所理解的，具有诊断效用的部分是在将本发明的配体化合物施用于患者后或将其在体外或离体接触生理样本后帮助进行检测的基团，或这个基团的前体。这种前体的一个实例是可以携带可被检测到的放射性元素的基团，但是其中这种元素尚未被包含，例如SiFA部分或螯合部分。优选地，具有诊断效用的部分是基团或其前体，其使得可以在将本发明化合物施用于患者后在患者体内被检测和定位。由于其对CXCR4的亲和力，因此包含具有诊断效用的部分的本发明化合物可以特别用作CXCR4的示踪剂。具有治疗效用的部分是这样的基团或其前体，其使得在将本发明的化合物施用于患者后可治疗或预防疾病或病症，特别是可以通过阻断CXCR4受体来治疗或预防的疾病或病症，或者与CXCR4的增加或异常表达有关的疾病或病症。这种前体的一个实例是可以携带具有治疗作用的放射性元素的基团，但其中尚未包含这种元素，例如螯合部分。

基团R^A包含具有诊断或治疗效用的部分。优选地，其包含一个或两个这些部分。两个部分的组合可以用于例如提供组合了诊断和治疗效用的本发明化合物。

优选地，式(I)化合物及其本文定义的优选实施方案中的R^A包含至少一种具有诊断或治疗效用的以下部分或由至少一种具有诊断或治疗效用的以下部分组成：

(i)螯合部分；

(ii)螯合物，其由螯合部分(i)与螯合的放射性或非放射性阳离子或阴离子、优选螯合的放射性或非放射性阳离子形成；

(iii)包含硅原子和氟原子的氟化硅受体(SiFA)部分，其中氟原子通过共价键直接连接于硅原子，并且该SiFA部分可以通过¹⁹F同位素交换为¹⁸F而用¹⁸F标记或由¹⁸F标记；

(iv)细胞毒性部分；和

(v)荧光部分。

更优选地，R^A包含所述(i)至(v)部分之一，或包含选自螯合部分(i)和螯合物(ii)的一个部分与一个SiFA部分(iii)的组合，或由所述部分或组合组成。

(i)和(ii)的螯合部分适合与放射性或非放射性阳离子或阴离子、优选放射性阳离子形成螯合物。对于不同的阳离子和阴离子提供螯合部分的合适的螯合剂是本领域众所周知的并且可以用于本发明的上下文中。金属螯合剂或阳离子螯合剂，例如适合于提供螯合部分的大环或非环状化合物可从许多制造商处获得。应当理解，许多螯合剂可以由技术人员以现成的方式使用而无需进一步费力。还应当理解，螯合部分与给定的阴离子或阳离子形成螯合物的合适性要求所述螯合部分能够提供在包含所考虑的阴离子或阳离子的螯合复合物中的螯合配体，但不要求所述螯合部分形成所述螯合复合物中阴离子或阳离子的唯一配体。因此，根据以上选项(ii)的螯合物可包含螯合的阳离子或阴离子、作为螯合配体的螯合部分(i)、以及与所述螯合的阳离子或阴离子配位的另外的配体。

例如，螯合部分可包含以下至少之一：

具有8至20个环原子的大环结构，其中2个或更多个、优选3个或更多个原子选自氧原子、硫原子和氮原子；及

具有8至20个主链原子的非环状的开链螯合结构，其中2个或更多个、优选3个或更多个原子是选自氧原子、硫原子和氮原子的杂原子。

优选地，以上(i)或(ii)中提及的螯合部分是适合作为选自以下物质的阳离子的阳离子螯合配体的螯合部分：⁴³Sc，⁴⁴Sc，⁴⁷Sc，⁵¹Cr，^52mMn，⁵⁸Co，⁵²Fe，⁵⁶Ni，⁵⁷Ni，^natCu，⁶²Cu，⁶⁴Cu，⁶⁷Cu，⁶⁶Ga，^natGa，⁶⁸Ga，⁶⁷Ga，⁸⁹Zr，⁹⁰Y，⁸⁶Y，^94mTc，^99mTc，⁹⁷Ru，¹⁰⁵Rh，¹⁰⁹Pd，¹¹¹Ag，^110mIn，¹¹¹In，^113mIn，^114mIn，^117mSn，¹²¹Sn，¹²⁷Te，¹⁴²Pr，¹⁴³Pr，¹⁴⁷Nd，¹⁴⁹Gd，¹⁴⁹Pm，¹⁵¹Pm，¹⁴⁹Tb，¹⁵²Tb，¹⁵⁵Tb，¹⁵³Sm，¹⁵⁶Eu，¹⁵⁷Gd，¹⁶¹Tb，¹⁶⁴Tb，¹⁶¹Ho，¹⁶⁶Ho，¹⁵⁷Dy，¹⁶⁵Dy，¹⁶⁶Dy，¹⁶⁰Er，¹⁶⁵Er，¹⁶⁹Er，¹⁷¹Er，¹⁶⁶Yb，¹⁶⁹Yb，¹⁷⁵Yb，¹⁶⁷Tm，¹⁷²Tm，^natLu，¹⁷⁷Lu，¹⁸⁶Re，¹⁸⁸Re，¹⁸⁸W，¹⁹¹Pt，^195mPt，¹⁹⁴Ir，¹⁹⁷Hg，¹⁹⁸Au，¹⁹⁹Au，^natPb，²¹²Pb，²⁰³Pb，²¹¹At，²¹²Bi，²¹³Bi，²²³Ra，²²⁴Ra，²²⁵Ac和²²⁷Th，以及包含¹⁸F的阳离子分子，例如¹⁸F-[AlF]²⁺。

因此，可用于提供以上(i)或(ii)的螯合部分的优选螯合剂选自：二(羧甲基)-1,4,8,11-四氮杂二环[6.6.2]十六烷(CBTE2a)，环己基-1,2-二胺四乙酸(CDTA)，4-(1,4,8,11-四氮杂环十四烷-1-基)-甲基苯甲酸(CPTA)，N’-[5-[乙酰基(羟基)氨基]-戊基]-N-[5-[[4-[5-氨基戊基-(羟基)氨基]-4-氧代丁酰基]氨基]戊基]-N-羟基丁二酰胺(DFO)，4,11-二(羧甲基)-1,4,8,11-四氮杂二环[6.6.2]十六烷(DO2A)，1,4,7,10-四氮杂环十二烷-N,N’,N”,N”’-四乙酸(DOTA)，2-[1,4,7,10-四氮杂环十二烷-4,7,10-三乙酸]-戊二酸(DOTAGA或DOTA-GA)，N,N’-二吡啶氧基乙二胺-N,N’-二乙酸酯-5,5’-二(磷酸酯)(DPDP)，二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)，乙二胺-N,N’-四乙酸(EDTA)，乙二醇-O,O-二(2-氨基乙基)-N,N,N’,N’-四乙酸(EGTA)，N,N-二(羟基苄基)-乙二胺-N,N’-二乙酸(HBED)，羟乙基二胺三乙酸(HEDTA)，1-(对硝基苄基)-1,4,7,10-四氮杂环癸烷-4,7,10-三乙酸酯(HP-DOA3)，1,4,7-三氮杂环壬烷-1-琥珀酸-4,7-二乙酸(NODASA)，1-(1-羧基-3-羧丙基)-4,7-(羧基)-1,4,7-三氮杂环壬烷(NODAGA)，1,4,7-三氮杂环壬烷三乙酸(NOTA)，4,11-二(羧甲基)-1,4,8,11-四氮杂二环[6.6.2]十六烷(TE2A)，1,4,8,11-四氮杂环十二烷-1,4,8,11-四乙酸(TETA)，三联吡啶二(亚甲胺)四乙酸(TMT)，1,4,7,10-四氮杂环十三烷-N,N’,N”,N”’-四乙酸(TRITA)，以及三亚乙基四胺六乙酸(TTHA)，N,N′-双[(6-羧基-2-吡啶基)甲基]-4,13-二氮杂-18-冠-6(H₂macropa)，4-氨基-4-{2-[(3-羟基-1,6-二甲基-4-氧代-1,4-二氢-吡啶-2-基甲基)-氨基甲酰基]-乙基}庚二酸双-[(3-羟基-1,6-二甲基-4-氧代-1,4-二氢-吡啶-2-基甲基)-酰胺](THP)，1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三[亚甲基(2-羧基乙基)次膦酸(TRAP)，2-(4,7,10-三(2-氨基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基)乙酸(DO3AM)，和1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四[亚甲基(2-羧基乙基次膦酸)](DOTPI)，S-2-(4-异硫氰基苄基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷四乙酸，巯基乙酰基三丝氨酸(mas₃)，肼基烟酸(HYNIC)和3-(2-氨基乙基氨基)-2-[(2-氨基乙基氨基)甲基]丙酸(N4螯合剂，6-羧基-1,4,8,11-四氮杂十一烷)。作为进一步优选的实例，可以提及的是修饰的巯基乙酰基丝氨酸螯合剂(修饰的mas₃)，其中一个或多个所述丝氨酸残基被另一种含有亲水侧链的氨基酸置换。

在可用于提供上述(i)或(ii)的螯合部分的这些优选螯合剂中，特别优选选自mas₃、修饰的mas₃、HYNIC、N4螯合剂、DOTA和DOTAGA的螯合剂。

如本领域技术人员所理解的，上面列出的优选和特别优选的螯合剂可以方便地在本发明化合物中提供螯合部分，通过使用所述螯合剂中包含的官能团提供结合单元，该结合单元使所述螯合部分连接于所述化合物的其余部分。作为这种结合单元的实例，可以提及的是酰胺键(-C(O)-NH-)或酯键(-C(O)-O-)，所述键可以例如使用作为官能团包含在所述螯合剂中的羧基或氨基来提供。

综上所述，上述(ii)中所指的螯合阳离子优选选自以下阳离子：⁴³Sc，⁴⁴Sc，⁴⁷Sc，⁵¹Cr，^52mMn，⁵⁸Co，⁵²Fe，⁵⁶Ni，⁵⁷Ni，^natCu，⁶²Cu，⁶⁴Cu，⁶⁷Cu，⁶⁶Ga，^natGa，⁶⁸Ga，⁶⁷Ga，⁸⁹Zr，⁹⁰Y，⁸⁶Y，^94mTc，^99mTc，⁹⁷Ru，¹⁰⁵Rh，¹⁰⁹Pd，¹¹¹Ag，^110mIn，¹¹¹In，^113mIn，^114mIn，^117mSn，¹²¹Sn，¹²⁷Te，¹⁴²Pr，¹⁴³Pr，¹⁴⁷Nd，¹⁴⁹Gd，¹⁴⁹Pm，¹⁵¹Pm，¹⁴⁹Tb，¹⁵²Tb，¹⁵⁵Tb，¹⁵³Sm，¹⁵⁶Eu，¹⁵⁷Gd，¹⁶¹Tb，¹⁶⁴Tb，¹⁶¹Ho，¹⁶⁶Ho，¹⁵⁷Dy，¹⁶⁵Dy，¹⁶⁶Dy，¹⁶⁰Er，¹⁶⁵Er，¹⁶⁹Er，¹⁷¹Er，¹⁶⁶Yb，¹⁶⁹Yb，¹⁷⁵Yb，¹⁶⁷Tm，¹⁷²Tm，^natLu，¹⁷⁷Lu，¹⁸⁶Re，¹⁸⁸Re，¹⁸⁸W，¹⁹¹Pt，^195mPt，¹⁹⁴Ir，¹⁹⁷Hg，¹⁹⁸Au，¹⁹⁹Au，^natPb，²¹²Pb，²⁰³Pb，²¹¹At，²¹²Bi，²¹³Bi，²²³Ra，²²⁴Ra，²²⁵Ac和²²⁷Th，以及包含¹⁸F的阳离子分子，例如¹⁸F-[AlF]²⁺。与这样的阳离子形成的螯合物除了由式(I)化合物或其盐提供的螯合部分外，还可以包括一种或多种与螯合阳离子配位并且不是式(I)化合物或其盐的一部分的另外的配体，例如包含^99mTc(V)-氧代基核的螯合物中的氧代配体。

特别优选作为基团R^A的是包含螯合部分的基团，该螯合部分可以与选自^99mTc、¹⁷⁷Lu、⁶⁷Ga和⁶⁸Ga的阳离子形成螯合物。同样地，优选作为基团R^A的是包含具有选自^99mTc、¹⁷⁷Lu、⁶⁷Ga和⁶⁸Ga阳离子的螯合阳离子的螯合物的基团。

如上所述，构成本发明化合物一部分的接头结构允许在这些化合物中使用多种官能团R^A，同时保持高CXCR4亲和力。在包含以上选项(i)和(ii)中提及的螯合部分的官能团R^A的情况下，接头的积极影响对于式(I)化合物及其盐尤为显著，其中R^A是一种基团，其不同于由DOTA或DOTAGA残基组成的基团，或不同于通常由用于M³⁺(即三价金属阳离子)的螯合剂残基组成的基团。

符合以上选项(iii)的氟化硅受体(SiFA)部分优选包含式(S-1)的基团：

其中：

R^S1和R^S2独立为直链或支链的C3-C10烷基，优选R^S1和R^S2独立地选自异丙基和叔丁基，更优选R^S1和R^S2均为叔丁基，其中虚线标记的键将所述基团连接至式(I)化合物的其余部分。优选地，式(S-1)的基团作为取代基连接至苯环。

更优选地，SiFA部分是选自式(S-2)的基团和式(S-3)的基团的基团。

其中：

n是1、2或3，优选是1，R^S1和R^S2独立地是直链或支链的C3-C10烷基，优选R^S1和R^S2独立地选自异丙基和叔丁基，更优选R^S1和R^S2均为叔丁基，并且其中由虚线标记的键将所述基团连接至式(I)化合物的其余部分。带有两个甲基取代基的式(S-3)中所示的带正电荷的季氮原子的合适的抗衡离子包括如本文关于由式(I)的化合物形成的盐所讨论的那些阴离子，并且可以包括例如三氟乙酸盐或乙酸盐阴离子。

如本领域技术人员所理解的，式(S-2)和(S-3)中虚线标记的羰基上的键在其与羰基相对的一端不带有甲基，而是表示将SiFA部分连接至式(I)化合物的其余部分的键。换句话说，虚线所标示的键表示本发明化合物中的存在于式(S-2)和(S-3)所示羰基的碳原子与(S-2)或(S-3)基团相邻的原子或基团之间的共价键。例如，使用式(S-2)和(S-3)中所示的羰基和与这些基团相邻的基团-NH-或-O-，提供了酰胺键(-C(O)-NH-)或酯键(-C(O)-O-)，优选酰胺键。例如，这样的基团-NH-或-O-可以由形成R^A的一部分的接头所包含。

正如可进一步理解的，式(S-1)至(S-3)中包含的氟原子可以是¹⁸F原子，或是¹⁹F原子，所述¹⁹F原子能够通过¹⁹F与¹⁸F的同位素交换而替换为提供¹⁸F。

上面讨论的选项(iv)的细胞毒性部分可以例如由细胞毒性化合物的残基提供，例如澳瑞他汀(auristatin)类似物，例如单甲基澳瑞他汀E(MMAE)、单甲基澳瑞他汀F(MMAF)或PF-06380101。所述残基可以如下来提供：使用细胞毒性化合物中包含的官能团形成结合单元，所述结合单元将细胞毒性部分连接到本发明化合物的其余部分。任选地，可进一步提供可代谢切割的接头作为将细胞毒性部分连接至本发明化合物的其余部分的接头。

如上讨论的选项(v)的荧光部分可以例如通过荧光染料的残基提供。所述荧光染料是本领域已知的，并且包括例如基于Cy5-和Cy7-的花青染料。所述残基可以如下来提供：使用所述荧光染料中包含的官能团提供结合单元，所述结合单元将细胞毒性部分连接到本发明化合物的其余部分。

除了如上所述具有诊断或治疗效用的部分之外，R^A还可以包含一个或多个旨在用于不同目的的其它部分。例如，R^A可以包含二价或更高价的接头，其允许将一个或多个具有诊断或治疗效用的部分连接到所述化合物的其余部分。作为另一个实例，可以提及的是R^A包含用于调节本发明化合物的亲水性/疏水性的一个部分，例如带有一个或多个极性基团的部分。

如本领域技术人员能够理解的，R^A包含偶联基团，其使得R^A共价连接至基团-NH-(如果在式(I)的化合物中，d为0且b为0)、连接至基团-X¹-(如果在式(I)的化合物中，d为1且b为0)，或连接至-R^S-的末端(如果在式(I)的化合物中，b为1)。可以根据公认的合成化学原理来选择和提供合适的偶联基团。例如，偶联基团可以包含在R^A所任选包含的接头中，或者可以是R^A所包含的具有诊断或治疗效用的部分中的一部分。例如，如果在式(I)的化合物中，d为0且b为0，则优选R^A包含偶联基团-C(O)-以连接至-NH-，从而提供酰胺键。这类偶联基团可以方便地衍生自例如羧基。同样地，如果在式(I)的化合物中，b是1，且R^S是式-C(O)-(CH₂)_B-NH-的基团，则优选R^A包含偶联基团-C(O)-以连接至-NH-，从而提供酰胺键。作为另一个实例，如果在式(I)的化合物中，d是1，b是0，且X¹是-S-，则R^A可包含琥珀酰亚胺基团作为偶联基团，用于连接至-S-以产生硫代琥珀酰亚胺基团。这类偶联基团可以方便地衍生自例如马来酰亚胺基团。

根据上述，R^A的特别优选的实施方案可以举例如下：

-R^A是由巯基乙酰基三丝氨酸(mas₃)螯合剂提供的螯合部分，所述螯合部分通过酰胺键连接至式(I)化合物的其余部分；

-R^A是螯合物，其包含由巯基乙酰基三丝氨酸(mas₃)螯合剂提供的螯合部分和螯合的阳离子例如^99mTc阳离子，所述螯合部分通过酰胺键连接至式(I)化合物的其余部分；

-R^A是由修饰的巯基乙酰基三丝氨酸(mas₃)螯合剂提供的螯合部分，所述螯合部分通过酰胺键连接至式(I)化合物的其余部分，其中一个或多个所述丝氨酸残基被携带亲水性侧链的另一种氨基酸残基例如瓜氨酸或被具有糖基化侧链的氨基酸残基所置换；

-R^A是螯合物，其包含由修饰的巯基乙酰基三丝氨酸(mas₃)螯合剂提供的螯合部分和螯合的阳离子例如^99mTc阳离子，所述螯合部分通过酰胺键连接至式(I)化合物的其余部分，其中一个或多个所述丝氨酸残基被携带亲水性侧链的另一种氨基酸残基例如瓜氨酸或被具有糖基化侧链的氨基酸残基所置换；

-R^A是由肼基烟酸(HYNIC)螯合剂提供的螯合部分，所述螯合部分通过酰胺键连接至式(I)化合物的其余部分；

-R^A是螯合物，其包含由肼基烟酸(HYNIC)螯合剂提供的螯合部分和螯合的阳离子例如^99mTc阳离子，所述螯合部分通过酰胺键连接至式(I)化合物的其余部分；

-R^A是由3-(2-氨基乙基氨基)-2-[(2-氨基乙基氨基)甲基]丙酸(N4)螯合剂提供的螯合部分，所述螯合部分通过酰胺键连接至式(I)化合物的其余部分，或者R^A包含由N4螯合剂提供的螯合部分，所述螯合部分通过酰胺键连接至式(I)化合物的其余部分；

-R^A是螯合物，其包含由3-(2-氨基乙基氨基)-2-[(2-氨基乙基氨基)甲基]丙酸(N4)螯合剂提供的螯合部分和螯合的阳离子例如^99mTc阳离子，所述螯合部分通过酰胺键连接至式(I)化合物的其余部分，或者R^A包含螯合物，所述螯合物包含由N4螯合剂提供的螯合部分和螯合的阳离子例如^99mTc阳离子，所述螯合部分通过酰胺键连接至式(I)化合物的其余部分；

-R^A包含SiFA部分和螯合部分，例如由DOTA或DOTAGA螯合剂提供的螯合部分，所述螯合部分通过酰胺键连接至式(I)化合物的其余部分；

-R^A包含SiFA部分和螯合物，所述螯合物包含螯合部分和螯合的阳离子，所述螯合部分例如由DOTA或DOTAGA螯合剂提供的螯合部分，所述螯合的阳离子例如¹⁷⁷Lu阳离子、⁶⁸Ga阳离子或⁶⁹Ga阳离子；

-R^A包含由MMAE提供的细胞毒性部分；或

-R^A包含由荧光染料Cy5.5提供的荧光部分。

R^S的存在(即，在式(I)中b的选择是1)可能会导致关于本发明化合物的高CXCR4亲和力方面的额外的益处，特别是当基团R^A具有高分子量时，当它在它与式(I)化合物的其余部分的连接点附近含有大基团时，或者当基团R^A包含带负电荷的官能团(不考虑其中负电荷由于形成螯合复合物而被中和的官能团)时。因此，作为一种导向，可以预期任选的间隔基团R^S的存在额外提高了对含有基团R^A的化合物的亲和力，这需要满足以下三个要求中的两个：

i)R^A的分子量大于300g/mol；

ii)如果式(I)化合物保持在中性pH的溶液中，R^A具有<-1的电荷(不考虑螯合剂中由于形成螯合复合物而被中和的带电基团)；

iii)R^A在接近R^A与式(I)化合物的其余部分的连接点处包含苯环或较大的芳族基团，例如距离R^A所连接的原子少于7个共价键(C-C键、C-O-键或C-N键)。

如上所述，本发明的配体化合物涵盖式(I)化合物及其盐，优选药学上可接受的盐。此类盐可以例如通过用无机或有机酸对带有易于质子化的孤对电子的原子例如氮原子进行质子化而形成，或通过将质子从酸性基团例如羧酸基团分离而形成，例如通过用碱中和。可存在于本发明化合物中的其它带电基团包括连续带电的基团，例如被四个有机基团取代的季铵阳离子或带电的螯合复合物。

作为可存在于本发明化合物的盐形式中的示例性阴离子，如果所述盐形式包含式(I)化合物的带正电形式，则可以提及的阴离子是例如氯化物、溴化物、碘化物、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐(例如磷酸盐、磷酸氢盐或磷酸二氢盐)、碳酸盐、碳酸氢盐或高氯酸盐；乙酸盐、三氟乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐、戊酸盐、己酸盐、庚酸盐、辛酸盐、环戊烷丙酸盐、十一酸盐、乳酸盐、马来酸盐、草酸盐、富马酸盐、酒石酸盐、苹果酸盐、柠檬酸盐、烟酸盐、苯甲酸盐、水杨酸盐或抗坏血酸盐；磺酸盐例如甲磺酸盐、乙磺酸盐、2-羟基乙磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐(甲苯磺酸盐)、2-萘磺酸盐、3-苯磺酸盐，或樟脑磺酸盐。由于在肽的合成期间经常使用三氟乙酸，因此三氟乙酸盐是在形成包含肽结构的化合物时提供的典型盐。此类三氟乙酸盐可在其后处理过程中转化为乙酸盐。作为可存在于本发明化合物的盐形式中的示例性阳离子，如果所述盐形式包含式(I)化合物的带负电形式，则可以提及的阳离子例如选自碱金属阳离子，例如锂、钠或钾，碱土金属阳离子，例如钙或镁；以及铵(包括被有机基团取代的铵离子)。

本发明的配体化合物优选能够以100nM或更小、更优选10nM或更小、更优选5nM或更小的IC₅₀值反映的亲和力结合人CXCR4。

作为本发明的示例性化合物，提及以下化合物。

下式的化合物，是其中式中所示mas₃螯合部分与螯合的放射性或非放射性阳离子形成螯合物的化合物，或任何这些化合物的盐：

下式的化合物，是其中式中所示修饰的mas₃螯合部分与螯合的放射性或非放射性阳离子形成螯合物的化合物，或任何这些化合物的盐：

下式的化合物，是其中式中所示HYNIC螯合部分与螯合的放射性或非放射性阳离子形成螯合物的化合物，或任何这些化合物的盐：

下式的化合物，是其中式中所示N4螯合部分与螯合的放射性或非放射性阳离子形成螯合物的化合物，或任何这些化合物的盐：

下式的化合物，是其中式中所示DOTA螯合部分与螯合的放射性或非放射性阳离子形成螯合物的化合物，或任何这些化合物的盐：

下式的化合物，是其中式中所示DOTAGA螯合部分与螯合的放射性或非放射性阳离子形成螯合物的化合物，或任何这些化合物的盐：

下式的化合物，是其中式中所示任何DOTAGA螯合部分与螯合的放射性或非放射性阳离子形成螯合物的化合物，或任何这些化合物的盐：

/>

下式的化合物，或其盐：

/>

下式的化合物，或其盐：

以及

下式的化合物，是其中式中所示的DOTA螯合部分与螯合的放射性或非放射性阳离子形成螯合物的化合物，或任何这些化合物的盐：

在另一方面，本发明提供了药物组合物(也称为治疗组合物)，该组合物包含一种或多种类型、优选一种类型的本发明的配体化合物或由其组成，即式(I)的化合物，包括本文所讨论的其任何优选实施方案，或其盐。在相关方面，提供了本发明的配体化合物，用于治疗或用作药物。因此，本发明的配体化合物可用于治疗方法中，所述方法可包括将所述配体化合物施用于个体。所述个体可以是人或动物，优选是人。应当理解，根据本发明的这些医学方面，官能团R^A通常包含具有治疗效用的部分，例如携带具有治疗作用的放射性元素的基团，或细胞毒性部分。

上述疗法或治疗方法旨在治疗或预防人或动物体的疾病或病症，通常是可通过阻断CXCR4受体治疗或预防的疾病或病症，或与CXCR4受体的增加的或异常的表达有关的疾病或病症，例如癌症、心血管疾病或炎症。因此，就治疗应用而言，提供本发明的化合物优选用于治疗或预防癌症、炎性病症或心血管病症，例如动脉粥样硬化、心肌梗塞或中风。

由于本发明在式(I)中基团R^A的选择方面提供的多功能性，因此本发明的化合物可以方便地适用于各种治疗方法。例如，根据本发明的包含能够与放射性组分例如放射性金属阳离子形成螯合物的螯合部分的化合物，或包含这种螯合物的化合物，可用于放射疗法，特别是靶向放射配体治疗(RLT)。对于放射疗法，螯合的放射性阳离子优选是γ或β发射体，因为它们可以在靶向区域发射削弱或破坏特定靶向细胞的辐射剂量。γ或β发射体的实例是¹⁷⁷Lu、⁸⁹Zr和¹⁸⁶Re。作为另一个实例，可以提供包含细胞毒性部分的本发明化合物，用于涉及化学治疗性破坏细胞例如癌细胞的疗法。

另一方面，本发明提供了一种诊断组合物，其包含一种或多种类型、优选一种类型的本发明的配体化合物，即式(I)化合物或其盐(包括如本文所讨论的其任何优选实施方案)，或由所述化合物组成。在相关方面，提供了本发明的配体化合物，用于疾病或病症的体内诊断方法。因此，本发明的配体化合物可用于诊断方法中，所述方法可包括将所述配体化合物施用于个体，并检测所述个体中的所述配体化合物，或监测所述配体化合物在个体中的分布，从而检测或监测待诊断的疾病。所述个体可以是人或动物，优选是人。或者，诊断方法还可以包括将所述配体化合物加入样品中，例如得自个体的体外或离体生理样品，并检测样品中的所述配体化合物。应当理解，根据本发明的这些诊断方面，所述官能团R^A通常包含具有诊断效用的部分，例如携带可检测的放射性元素的基团，或荧光部分。

上述诊断方法旨在鉴定人或动物体的疾病或病症，通常是可通过阻断CXCR4受体治疗或预防的疾病或病症，或与CXCR4受体表达增加相关的疾病或病症，如癌症、心血管疾病或炎症疾病。因此，就诊断应用而言，优选提供本发明的化合物用于在体内诊断癌症、心血管病症或炎性病症，例如动脉粥样硬化、心肌梗塞或中风等疾病。

由于本发明在式(I)中基团R^A的选择方面提供了多功能性，因此本发明的化合物可以方便地适应于各种诊断方法。例如，根据本发明的包含能够与放射性组分例如放射性金属阳离子形成螯合物的螯合部分的化合物、包含此类螯合物的化合物、或包含¹⁸F原子的化合物，可用于核诊断成像。例如，如果本发明化合物包含正电子发射体，例如螯合的⁶⁴Cu阳离子、螯合的⁶⁸Ga阳离子或结合在SiFA部分中的¹⁸F原子，则该化合物可用于通过正电子发射断层扫描(PET)成像进行诊断。根据本发明的其它化合物可用于通过单光子发射计算机断层扫描(SPECT)成像进行诊断，例如包含螯合的^99mTc阳离子的化合物。作为进一步的实例，根据本发明的包含SiFA部分的化合物可用于通过¹⁹F MRI进行诊断，或者根据本发明的包含荧光部分的化合物可用于涉及光学成像的诊断方法中。

应当理解，治疗和诊断应用的适用性并不相互排斥，即本发明化合物可以适合这两种应用，因此官能团R^A可以包含既具有诊断效用又具有治疗效用的部分，或者包含单独的具有诊断效用的部分和具有治疗效用的部分。例如，本发明化合物可以包含在放射治疗和诊断成像中具有活性的放射性物质。此外，本发明的化合物涵盖放射性杂合化合物，其包含SiFA部分和适合与治疗活性的放射性阳离子形成螯合物的螯合部分。如果SiFA部分携带¹⁸F原子，并且螯合部分与冷(非放射性)阳离子形成螯合物，则此类放射性杂合化合物可用于诊断目的，如果SiFA部分携带¹⁹F原子，并且螯合部分与相应的热(放射性)阳离子形成螯合物，则此类放射性杂合化合物可用于治疗目的。有利地，如果放射性和非放射性阳离子是相同化学物质的不同同位素，则所述放射性杂合化合物的诊断和治疗变体的药代动力学性质保持相同。用于诊断和治疗的示例性放射性杂合配体化合物是组合¹⁸F原子/^natGa阳离子的化合物和组合¹⁹F原子/⁶⁸Ga阳离子的化合物、组合¹⁸F原子/^natY阳离子的化合物和组合¹⁹F原子/⁹⁰Y阳离子的化合物，或组合¹⁸F原子/^natLu阳离子的化合物和组合¹⁹F原子/¹⁷⁷Lu阳离子的化合物。

药物组合物或诊断组合物还可包含一种或多种药学上可接受的载体、赋形剂和/或稀释剂。合适的药物载体、赋形剂和/或稀释剂的实例是本领域众所周知的并且包括磷酸盐缓冲盐水溶液、水、乳液例如油/水乳液、各种类型的润湿剂、无菌溶液等。包含此类载体的组合物可以通过众所周知的常规方法配制。这些组合物可以以合适的剂量施用于个体。合适的组合物的施用可以以不同的方式完成，例如通过静脉内、腹膜内、皮下、肌内、局部、皮内、鼻内或支气管内施用。特别优选的是，所述施用通过注射和/或递送进行。所述组合物可以直接施用于靶位点。剂量方案将由主治医师和临床因素决定。正如医学领域所熟知的，任何一名患者的剂量取决于许多因素，包括患者的体型、体表面积、年龄、待施用的具体化合物、性别、施用时间和途径、一般健康状况以及同时施用的其它药物。药物活性物质的存在量可以是例如在每剂量0.1ng至10mg/kg体重之间；然而，低于或高于该示例范围的剂量是可预见的，特别是考虑到上述因素。

以下方案总结了本发明的各方面。应当理解，这些方案与上文描述部分密切相关，并且这些方案中提供的信息可以补充上述描述部分，反之亦然。

1.式(I)化合物或其盐：

其中：

a是0或1，优选0；

b是0或1；

c是0或1，且

d是0或1，条件是c和d中至少一个是1；

e是1至4的整数，优选2至4的整数；

R^CP是式(II)的环肽基团：

其中，在式(II)中：

R^B1是H或I，优选H；

R^B2是亚烷基链；

并且其中虚线标示了将基团R^CP连接至式(I)化合物的其余部分的键；

R^L1是H或烷基；

R^L3是-CH₂-NH₂或-CH₂-(1H-咪唑-4-基)；

R^L4是-NH₂；

X¹是偶联基团；

R^S是二价间隔基团；和

R^A是包含具有诊断或治疗效用的部分的官能团。

2.根据方案1的化合物或盐，其中式(I)中的R^CP是式(IIa)的基团：

其中R^B1如方案1中所定义，并且其中虚线标记将基团R^CP连接至式(I)化合物的其余部分的键。

3.根据方案1或2的化合物或盐，其中式(I)中的基团R^L1是H或C1-C6烷基，更优选是H或C1-3烷基。

4.根据方案3的化合物或盐，其中式(I)中的基团R^L1是甲基。

5.根据方案1至4中任一项的化合物或盐，其中式(I)中的R^L2是C1-C6烷基，更优选C1-C4烷基，并且还更优选C2-C4烷基，其带有一个选自-NH₂和基团-NH-C(＝X)-NH₂的取代基，其中X是NH或O。

6.根据方案5的化合物或盐，其中式(I)中的R^L2是选自-(CH₂)_A-NH₂和-(CH₂)_A-NH-C(＝NH)-NH₂的基团，其中A是1至6的整数，优选1至4，更优选2至4。

7.根据方案6的化合物或盐，其中式(I)中的R^L2是-(CH₂)₃-NH-C(＝NH)-NH₂。

8.根据方案1至7中任一项的化合物或盐，其中式(I)中的R^L3是-CH₂-NH₂。

9.根据方案1至8中任一项的化合物或盐，其中式(I)中的e是2。

10.根据方案1至9中任一项的化合物或盐，其中式(I)中的X¹是-S-。

11.根据方案1至10中任一项的化合物或盐，其中式(I)中的c是1并且式(I)中的d是0，或者其中式(I)中的c是0并且式(I)中的d是1。

12.根据方案1至10中任一项的化合物或盐，其中式(I)中的c是1并且式(I)中的d是0。

13.根据方案1至12中任一项的化合物或盐，其中式(I)中的b是0。

14.根据方案1至12中任一项的化合物或盐，其中式(I)中的R^S是-C(O)-(CH₂)_B-NH-，其中B是3至10、优选4至6的整数，并且其中在N末端的键连接至R^A。

15.根据方案1至14中任一项的化合物或盐，其中式(I)中的R^A包含一个或两个具有诊断或治疗效用的部分。

16.根据方案1至15中任一项的化合物或盐，其中式(I)中的R^A包含的具有诊断或治疗效用的部分选自：

(i)螯合部分；

(iii)包含硅原子和氟原子的氟化硅受体(SiFA)部分，其中所述氟原子经由共价键直接连接至所述硅原子，并且该SiFA部分可以通过用¹⁸F同位素交换¹⁹F而用¹⁸F标记或用¹⁸F标记；

(iv)细胞毒性部分；和

(v)荧光部分。

17.根据方案16的化合物或盐，其中式(I)中的R^A包含部分(i)至(v)之一，或包含选自螯合部分(i)和螯合物(ii)的一个部分和一个SiFA部分(iii)的组合。

18.根据方案16或17的化合物或盐，其中在(i)和(ii)中提及的螯合部分是适合作为选自以下物质的阳离子的阳离子螯合配体的螯合部分：⁴³Sc，⁴⁴Sc，⁴⁷Sc，⁵¹Cr，^52mMn，⁵⁸Co，⁵²Fe，⁵⁶Ni，⁵⁷Ni，^natCu，⁶²Cu，⁶⁴Cu，⁶⁷Cu，⁶⁶Ga，^natGa，⁶⁸Ga，⁶⁷Ga，⁸⁹Zr，⁹⁰Y，⁸⁶Y，^94mTc，^99mTc，⁹⁷Ru，¹⁰⁵Rh，¹⁰⁹Pd，¹¹¹Ag，^110mIn，¹¹¹In，^113mIn，^114mIn，^117mSn，¹²¹Sn，¹²⁷Te，¹⁴²Pr，¹⁴³Pr，¹⁴⁷Nd，¹⁴⁹Gd，¹⁴⁹Pm，¹⁵¹Pm，¹⁴⁹Tb，¹⁵²Tb，¹⁵⁵Tb，¹⁵³Sm，¹⁵⁶Eu，¹⁵⁷Gd，¹⁶¹Tb，¹⁶⁴Tb，¹⁶¹Ho，¹⁶⁶Ho，¹⁵⁷Dy，¹⁶⁵Dy，¹⁶⁶Dy，¹⁶⁰Er，¹⁶⁵Er，¹⁶⁹Er，¹⁷¹Er，¹⁶⁶Yb，¹⁶⁹Yb，¹⁷⁵Yb，¹⁶⁷Tm，¹⁷²Tm，^natLu，¹⁷⁷Lu，¹⁸⁶Re，¹⁸⁸Re，¹⁸⁸W，¹⁹¹Pt，^195mPt，¹⁹⁴Ir，¹⁹⁷Hg，¹⁹⁸Au，¹⁹⁹Au，^natPb，²¹²Pb，²⁰³Pb，²¹¹At，²¹²Bi，²¹³Bi，²²³Ra，²²⁴Ra，²²⁵Ac和²²⁷Th，以及包含¹⁸F的阳离子分子，例如¹⁸F-[AlF]²⁺。

19.根据方案16至18任一项的化合物或盐，其中在(i)和(ii)中提到的螯合部分由选自以下的螯合剂提供：二(羧甲基)-1,4,8,11-四氮杂二环[6.6.2]十六烷(CBTE2a)，环己基-1,2-二胺四乙酸(CDTA)，4-(1,4,8,11-四氮杂环十四烷-1-基)-甲基苯甲酸(CPTA)，N’-[5-[乙酰基(羟基)氨基]-戊基]-N-[5-[[4-[5-氨基戊基-(羟基)氨基]-4-氧代丁酰基]氨基]戊基]-N-羟基丁二酰胺(DFO)，4,11-二(羧甲基)-1,4,8,11-四氮杂二环[6.6.2]十六烷(DO2A)，1,4,7,10-四氮杂环十二烷-N,N’,N”,N”’-四乙酸(DOTA)，2-[1,4,7,10-四氮杂环十二烷-4,7,10-三乙酸]-戊二酸(DOTAGA或DOTA-GA)，N,N’-二吡啶氧基乙二胺-N,N’-二乙酸酯-5,5’-二(磷酸酯)(DPDP)，二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)，乙二胺-N,N’-四乙酸(EDTA)，乙二醇-O,O-二(2-氨基乙基)-N,N,N’,N’-四乙酸(EGTA)，N,N-二(羟基苄基)-乙二胺-N,N’-二乙酸(HBED)，羟乙基二胺三乙酸(HEDTA)，1-(对硝基苄基)-1,4,7,10-四氮杂环癸烷-4,7,10-三乙酸酯(HP-DOA3)，1,4,7-三氮杂环壬烷-1-琥珀酸-4,7-二乙酸(NODASA)，1-(1-羧基-3-羧丙基)-4,7-(羧基)-1,4,7-三氮杂环壬烷(NODAGA)，1,4,7-三氮杂环壬烷三乙酸(NOTA)，4,11-二(羧甲基)-1,4,8,11-四氮杂二环[6.6.2]十六烷(TE2A)，1,4,8,11-四氮杂环十二烷-1,4,8,11-四乙酸(TETA)，三联吡啶二(亚甲胺)四乙酸(TMT)，1,4,7,10-四氮杂环十三烷-N,N’,N”,N”’-四乙酸(TRITA)，以及三亚乙基四胺六乙酸(TTHA)，N,N′-双[(6-羧基-2-吡啶基)甲基]-4,13-二氮杂-18-冠-6(H₂macropa)，4-氨基-4-{2-[(3-羟基-1,6-二甲基-4-氧代-1,4-二氢-吡啶-2-基甲基)-氨基甲酰基]-乙基}庚二酸双-[(3-羟基-1,6-二甲基-4-氧代-1,4-二氢-吡啶-2-基甲基)-酰胺](THP)，1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三[亚甲基(2-羧基乙基)次膦酸(TRAP)，2-(4,7,10-三(2-氨基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基)乙酸(DO3AM)，和1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四[亚甲基(2-羧基乙基次膦酸)](DOTPI)，S-2-(4-异硫氰基苄基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷四乙酸，巯基乙酰基三丝氨酸(mas₃)，肼基烟酸(HYNIC)和3-(2-氨基乙基氨基)-2-[(2-氨基乙基氨基)甲基]丙酸(N4螯合剂，6-羧基-1,4,8,11-四氮杂十一烷)，或者由修饰的巯基乙酰基丝氨酸螯合剂提供，其中一个或多个所述丝氨酸残基被另一种含有亲水侧链的氨基酸置换。

20.根据方案16至19中任一项的化合物或盐，其中R^A包含可与选自^99mTc、¹⁷⁷Lu和⁶⁸Ga的阳离子形成螯合物的螯合部分，或其中R^A包含具有选自^99mTc、¹⁷⁷Lu和⁶⁸Ga的阳离子的螯合阳离子的螯合物。

21.根据方案16至20中任一项的化合物或盐，其中所述SiFA部分(iii)包含式(S-1)的基团：

其中：

R^S1和R^S2独立地是直链或支链C3至C10烷基，优选R^S1和R^S2独立地选自异丙基和叔丁基，更优选R^S1和R^S2均为叔丁基，并且其中虚线标记的键将该基团连接至式(I)化合物的其余部分。

22.根据方案21的化合物或盐，其中所述SiFA部分(iii)选自式(S-2)的基团和式(S-3)的基团：

其中：

n是1、2或3，优选为1，R^S1和R^S2独立地是直链或支链C3-C10烷基，优选R^S1和R^S2独立地选自异丙基和叔丁基，更优选R^S1和R^S2均为叔丁基，并且其中由虚线标记的键将所述基团连接至式(I)化合物的其余部分。

23.根据方案16至22中任一项的化合物或盐，其中细胞毒性部分(iv)由澳瑞他汀类似物的残基提供，所述类似物优选选自单甲基澳瑞他汀E(MMAE)和单甲基澳瑞他汀F(MMAF)，或由PF-06380101的残基提供。

24.根据方案16至23中任一项的化合物或盐，其中所述荧光部分(v)由荧光染料、优选基于Cy5或Cy7的花青染料的残基提供。

25.药物组合物，其包含方案1至24中任一项的化合物或盐或由其组成。

26.根据方案1至24中任一项的化合物或盐，其用作药物。

27.根据方案1至24中任一项的化合物或盐，用于治疗或预防可通过阻断CXCR4受体来治疗或预防的疾病或病症，或与CXCR4受体增加或异常表达相关的疾病或病症。

28.根据方案1至24和27中任一项的化合物或盐，用于治疗或预防癌症、心血管病症或炎性病症。

29.诊断组合物，其包含方案1至24中任一项的化合物或盐或由其组成。

30.根据方案1至24中任一项的化合物或盐，其用于疾病或病症的体内诊断方法中。

31.根据方案1至24中任一项的化合物或盐，其用于在体内诊断可通过阻断CXCR4受体来治疗或预防的疾病或病症或与CXCR4受体增加或异常表达相关的疾病或病症的方法中。

32.根据方案1至24和31中任一项的化合物或盐，其用于在体内诊断癌症、心血管病症或炎性病症的方法中。

在本说明书中，引用了许多文件，包括专利申请和制造商手册。这些文献的公开内容虽然被认为与本发明的可专利性无关，但其全部内容通过引用并入本文。更具体地，所有参考文献均通过引用并入，其程度如同每个单独的文献被具体且单独地指示通过引用并入一样。

参考文献

1.Zlotnik A，Yoshie O.Chemokines.Immunity.2000；12：121-127.doi：10.1016/s1074-7613(00)80165-x.

2.Domanska UM，Kruizinga RC，Nagengast WB，et al.A review on CXCR4/CXCL12 axis in oncology：No place to hide.Eur J Cancer.2013；49：219-230.doi：10.1016/j.ejca.2012.05.005.

3.Feng Y，Broder CC，Kennedy PE，Berger EA.HIV-1entry cofactor：Functional cDNA cloning of a seven-transmembrane，G protein-coupledreceptor.Science.1996；272：872-877.doi：10.1126/science.272.5263.872.

4.Nagasawa T，Hirota S，Tachibana K，et al.Defects of B-celllymphopoiesis and bone-marrow myelopoiesis in mice lacking the CXC chemokinePBSF/SDF-1.Nature.1996；382：635-638.doi：10.1038/382635a0.

5.Loetscher P，Moser B，Baggiolini M.Chemokines and Their Receptors inLymphocyte TraffIc and HIV Infection.In：Vol.74：Elsevier；1999：127-180.Advancesin Immunology.

6.Aiuti A.Webb IJ，Bleul C，Springer T，Gutierrez-Ramos JC.The chemokineSDF-1 is a chemoattractant for humam CD34+hematopoietic progenitor cells andprovides a new mechanism to explain the mobilization of CD34+progenitors toperipheral blood.J Exp Med.1997；185：111-120.doi：10.1084/jem.185.1.111.

7.Burger JA，Burger M，Kipps TJ.Chronic lymphocytic leukemia B cellsexpress functional CXCR4 chemokine receptors that mediate spontaneousmigration beneath bone marrow sfromal cells.Blood.1999；94：3658-3667.

8.Müller A.Homey B.Soto H，et al.Involvement of chemokine receptors inbreast cancer metastasis，Nafure.2001；410：50-56.doi：10.1038/35065016.

9.Burger JA，Kipps TJ.CXCR4：A key receptor in the crosstalk betweentumor cells and their microenvironment.Blood.2006；107：1761-1767.doi：10.1182/blood-2005-08-3182.

10.Chatterjee S，Behnam Azad B，Nimmagadda S.The intricate role ofCXCR4 in cancer.Adv CancerRes.2014；124：31-82.doi：10.1016/B978-0-12-411638-2.00002-1.

11.Guo F，Wang Y，Liu J，Mok SC，Xue F，Zhang W，CXCL12/CXCR4：A symbioticbridge linking cancer cells and their stromal neighbors in oncogeniccommunicetion networks.Oncogene.2016；35：816-826.doi：10.1038/onc.2015.139.

12.Orimo A，Gupta PB，Sgroi DC，et al.Stromal fibroblasts present ininvasive human breast carcinomas promote tumor growth and angiogenesisthrough elevated SDF-1/CXCL12 secrretion.Cell.2005；121：335-348.doi：10.1016/j.cell.2005.02.034.

13.Tamamura H，Xu Y，Hattori T，et al.A low-molecular-weight inhibitoragainst the chemokine receptor CXCR4：A strong anti-HIV peptide T140.BiochemBiophys Res Commun.1998；253：877-882.doi：10.1006/bbrc.1998.9871.

14.Tamamura H，Kuroda M，Masuda M，et al.A comparative study of thesolution structures of tachyplesin I and a hovel anti-HIV synthetic peptide，T22([Tyr5，12，Lys7]-polyphem usin II)，determined by nuclea r magneticresonance.Biochimica et Biophysica Acta(BBA)-Protein Structure and MolecularEnzymology.1993；1163：209-216.doi：10.1016/0167-4838(93)90183-R.

15.Tamamura H，Waki M，Imai M，et al.Downsizing of an HIV-cell fusioninhibitor，T22([Tyr 5，12，Lys 7]-Polyphemusin II)，with the maintenance of anti-HIV activity and solution structure 1.Bioorganic&Medjcinal Chemistry.1998；6：473-479.doi：10.1016/s0968-0896(97)10055-4.

16.Tamamura H，Hiramatsu K，Mizumoto M，et al.Enhancement of the T140-based pharmacophores leads to the development of more potent and bio-stableCXCR4 antagonists.Org Biomol Chem.2003；1：3663-3669.doi：10.1039/b306613b.

17.George GPC，StevensE，Aberg O，et al.Preclinical eveluation ofaCXCR4-specific(68)Ga-labelled TN14003 derivative for cancer PETimaging.Bioorganic＆Medicinal Chemistry.2014；22：796-803.doi：10.1016/j.bmc.2013.12.012.

18.Jacobson O，Weiss ID，Kiesewetter DO，Farber JM，Chen X.PET of tumorCXCR4 expression with 4-18F-T140.J NuclMed.2010；51：1796-1804.doi：10.2967/jnumed.110.079418.

19.Yan X，Niu G，Wang Z，et al.Al18FNOTA-T140 Peptide for NoninvasiveVisualization of CXCR4 Expression.Mol Imaging Biol.2016；18：135-142.doi：10.1007/s11307-015-0872-2.

20.Peng S-B，Zhang X，PaulD，et al.lnhibition of CXCR4 by LY2624587，aFully Humanized Anti-CXCR4 Antibody Induces Apoptosis of HematologicMalignandes.PLoS ONE，2016；11：e0150585.doi：10.1371/journal.pone.0150585.

21.Portella L，Vitale R，Luca S de，et al.Preclinical development of anovel class of CXCR4 antagonist impairing solid tumors growth andmetastases.PLoS ONE.2013；8：e74548.doi：10.1371/journal.pone.0074548.

22.Tsutsumi H，Tanaka T，Ohashi N，et al.Therapeutic potential of thechemokine receptor CXCR4 antagonists as multifunctionalagents.Biopolymers.2007；88：279-289.doi：10.1002/bip.20653.

23.Tamamura H，Araki T，Ueda S，et al.ldentification of novel lowmolecular weight CXCR4 antagonists by structural tuning of cyclictetrapeptide scaffolds.J Med Chem.2005；48：3280-3289.doi：10.1021/jm050009h.

24.Tamamura H，Eseka A，Ogawa T，et al，Structure-activity relationshipstudies on CXCR4 antagonists having cyclic pentapeptide scaffolds.Org BiomolChem.2005；3：4392-4394.doi：10.1039/b513145f.

25.Tanaka T，Nomura W，Nerumi T，et al.Structure-activity relationshipstudy on artificial CXCR4 ligands possessing the cyclic pentapeptidescaffold：The exploration of amino acid residues of pentapeptides bysubstitutions of several aromatic amino acids.Org Biomol Chem.2009；7：3805-3809.doi10.1039/b908286g.

26.Narumi T，Hayashi R，Tomita K，et al.Synthesis and biologicalevaluation of selective CXCR4 antagonists containing alkene dipeptideisosteres.Org BiomolChem.2010：8：616-621.doi：10.1039/b917236j.

27.Ueda S，Oishi S，Wang Z-x，et al.Structure-activity relationships ofcyclic peptide-based chemokine receptor CXCR4 antagonists：Disclosing theimportance of side-chain and backbone functionalities.J Med Chem.2007；50：192-198.doi：10.1021/jm0607350.

28.Wu B，Chien EYT，Mol CD，et al.Structures of the CXCR4 chemokine GPCRwith small-molecule and cyclic peptide antagonists.Scfence.2010；330：1066-1071.doi：10.1126/science.1194396.

29.Demmer O，Dijkgraaf l，Schumacher U.et al.Design，synthesis，andfunctionalization of dimeric peptides targeting chemokine receptor CXCR4.JMed Chem.2011；54：7648-7662.doi：10.1021/jm2009716.

30.Tanaka T，Nomura W，Narumi T，Masuda A，Tamamura H.Bivalentligands ofCXCR4 with rigid linkers for elucidation of the dimerization state incells.JAm Chem Soc.2010；132：15899-15901.doi：10.1021/ja107447w.

31.M，Ferro-Flores G，Jiménez-Marcilla N，et al.Synthesisand preclinical evaluation of the 9gmTc-/177Lu-CXCR4-L theranostic pair forin vivo chemokine-4 receptor-specific targeting.J Radioanal Nucl Chem.2020；324：21-32.doi：10.1007/s10967-020-07043-6.

32.Vallejo-Armenta P，Santos-Cuevas C，Soto-Andonaegui J，et al.99mTc-CXCR4-L for Imaging of the Chemokine-4 Receptor Associated with Brain TumorInvasiveness：Biokinetics，Radiation Dosimetry，and Proof of Concept inHumans.Contrasf Media Mol Imaging.2020；2020：2525037.doi：10.1155/2020/2525037.

33.Demmer O，Dijkgraaf I，Schottelius M，Wester H-J，KesslerH.Introduction of functional groups into peptides via N-alkylation.OrgLett.2008；10：2015-2018.doi：10.1021/ol800654n.

34.Demmer O，Gourni E，Schumacher U，Kessler H，Wester H-J，PET imaging ofCXCR4 receptors in cancer by a new optimized ligand.ChemMedChem.2011；6：1789-1791.doi：10.1002/cmdc.201100320.

35.Gourni E，Demmer O，Schottelius M，et al.PET of CXCR4 expression by a(68)Ga-labeled highly specific targeted contrast agent.J Nucl Med.2011；52：1803-1810.doi：10.2967/jnumed.111.098798.

36.Poschenrieder A，Schottelius M，Schwaiger M，Kessler H，Wester H-J.Theinfluence of different metal-chelate conjugates of pentixafor on the CXCR4affinity.EJNMMI Res.2016；6：36.doi：10.1186/s13550-016-0193-8.

37.Herrmann K，Schottelius M，Lapa C，et al.First-in-Human Experience ofCXCR4-Directed Endoradiotherapy with 177Lu-and 90Y-Labeled Pentixather inAdvanced-Stage Multiple MyeIoma with Extensive Intra-and ExtramedullaryDisease.J NuclMed.2016；57：248-251.doi：10.2967/jnumed.115.167361.

38.Osl T，Schmidt A，Schwaiger M，Schottelius M，Wester H-J.A new cl8ssof PentixaFor-and PentixaTher-based theranostic agents with enhanced CXCR4-targeting efficiency.Theranostics.2020；10：8264-8280.doi：10.7150/thno.45537.

39.Schottelius M，Konrad M，Osl T，Poschenrieder A，Wester H-J.Anoptimized strategy for the mild and effident solution phase iodinetion oftyrosine residues in bioactiye peptides.Tetrahedron Letters.2015；56：6602-6605.doi：10.1016/j.tetlet.2015.10.032.

40.Demmer O.Frank AO，Hagn F，et al.CXCR4-/>und Anti-HIV-/>eines Peptoids durch Konformationsfixierung.Angew.Chem.2012；124：8234-8237.doi：10.1002/ange.201202090.

41.Chatterjee J，Gilon C，Hoffman A，Kessler H.N-methylation ofpeptides：A new perspective in medicinal chemistry.Acc Chem Res.2008；41：1331-1342.doi：10.1021/ar8000603.

42.Weineisen M，Simecek J，Schottelius M，Schwaiger M，Wester H-J.Synthesis and preclinical evaluation of DOTAGA-conjugated PSMA ligands forfunctional maging and endoradiotherapy of prostate cancer.EJNMMI Res.2014；4：63.doi：10.1186/s13550-014-0063-1.

43.Iovkova L，B，Schirrmacher E，et al.para-Functionalized aryl-di-tert-butylfluorosilanes as potential labeling synthons for(18)F radiopharmaceuticals.Chemistry.2009；15：2140-2147.doi：10.1002/chem.200802266.

44.Kostikov AP，lovkova L，Chin J，et al.N-(4-(di-tert-butyl[18F]fluorosilyl)benzyl)-2-hydroxy-N，N-dimethylethylammonium bromide([18F]SiFAN+Br-)：A novellead compound for the development of hydrophilic SiFA-basedprosthetic groups for 18F-labeling.Journal of Fluorine Chemistry.2011；132：27-34.doi：10.1016/j.jfluchem.2010.10.008.

45.Abrams MJ，Juweid M，tenKate Cl，et al.Technetium-99m-humanpolyclonel IgG radiolabeled via the hydrazino nicotinamide derivative forimaging focal sites of infection in rats.J Nucl Med.1990；31：2022-2028.

46.Joyard Y，Bischoff L，Levacher V，Papamicael C，Vera P，BohnP.Synthesis and Stability Evaluation of New HYNIC Derivativesas Ligands forTechnetium-99m.LOC.2014；11：208-214.doi：10.2174/15701786113106660087.

47.Schottelius M，Schwaiger M，Wester H-J.Rapid and high-yieldsolution-phase synthesis of DOTA-Tyr3-octreotide and DOTA-Tyr3-octreotateusing unprotected DOTA.Tetrahedron Letters.2003；44：2393-2396.doi：10.1016/S0040-4039(03)00221-1.

48.Schottelius M，Osl T，Poschenrieder A，et al.177Lupentixather：Comprehensive Preclinical Characterization of a First CXCR4-directedEndoradiotherapeutic Agent.Theranostics.2017；7：2350-2362.doi：10.7150/thno.19119.

49.Robu S，Schottelius M，Eiber M，et al，Preclinical Evaluation andFirst Patient Application of 99mTc-PSMA-I&S for SPECT Imaging and RadioguidedSurgery in Prostate Cancer.J Nucl Med.2017；58：235-242.doi：102967/jnumed.116.178939.

50.Kuzmanovska S，Vaskova O，Zdraveska Kocovska M，“In-house″preparationof 99mTc-EDDA/HYNIC-TOC.a specific targeting agent for somatostatin receptorscintigraphy.Maced.Pharm，Bull.2011；57：65-70.doi：10.33320/maced.pharm.bull.2011.57.007.

51.C，Niedermoser S，Chin J，et al.One-step(18)F-labeling ofpeptides for positron emission tomographyimaging using the SiFAmethodology.Nat Protoc.2012；7：1946-1955doi：10.1038/nprot.2012.109.

52.Othman MFB，Mitry NR，Lewington VJ，Blower PJ，Terry SYA.Re-assessinggallium-67 as a therapeutic radionuclide.Nucl Med Biol.2017；46：12-18.doi：10.1016/j.nucmedbio.2016.10.008.

53.Yamazaki K.Kanaoka M.Computational prediction of the plasmaprotein-binding percent of diverse pharmaceutical compounds.J Pharm Sci.2004；93：1480-1494.doi：10.1002/jps.20059.

使用的缩写列表

％iD/g：每克注射剂量的百分比

2-CTC：2-氯三苯甲基氯

AA：氨基酸

Abz：对氨基苯甲酸

ACN：乙腈

AKT：蛋白激酶B

Ambz：对氨基甲基苯甲酸

Boc：叔丁氧羰基

CDI：羰基二咪唑

CPCR4：环(D-Tyr-D-[NMe]Orn-Arg-2-Nal-Gly)

CT：计算机断层扫描

CXCR4：C-X-C趋化因子受体类型4

Dap：2，3-二氨基丙酸

DBU：1，8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯

DCE：二氯乙烷

DCM：二氯甲烷

Dde：N-1-(4，4-二甲基-2，6-二氧代环己亚基)乙基

DIAD：偶氮二甲酸二异丙酯

DIPEA：N,N-二异丙基乙胺

DMAP：4-(二甲氨基)-吡啶

DMEM：达尔伯克改良伊格尔培养基

DMF：N,N-二甲基甲酰胺

DMG：二甲基甘氨酸

DMSO：二甲基亚砜

DOTA：1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸

DOTA-GA：5-(叔丁氧基)-5-氧代-4-(4,7,10-三(2-(叔丁氧基)-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基)戊酸

DPPA：二苯基磷酰基叠氮化物

EDDA：乙二胺二乙酸

EDTA：乙二胺四乙酸

Et₂O：乙醚

EtOAc：乙酸乙酯

EtOH：乙醇

eue：(R)-5-(叔丁氧基)-4-(3-((R)-1,5-二叔丁氧基-1,5-二氧代戊烷-2-基)脲基)-5-氧代戊酸

FBS：胎牛血清

HATU：[O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-N,N,N’,N’-四甲基脲鎓六氟磷酸盐]

HBSS：Hank缓冲盐溶液

HFIP：1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇

HIV：人免疫缺陷病毒

HOAt：1-羟基-7-氮杂苯并三唑

HOBt：1-羟基苯并三唑

HPLC：高压液相色谱

HAS：人血清白蛋白

HYNIC：肼基烟酸

MAPK：丝裂原活化蛋白激酶

mas₃：巯基乙酰基-三丝氨酸

MMAE：单甲基澳瑞他汀E

NEA：非必需氨基酸

NIS：N-碘代琥珀酰亚胺

NMP：N-甲基-2-吡咯烷酮

OI：光学成像

O-NBS-Cl：2-硝基苯磺酰氯

p.i.：注射后

Pbf：2,2,4,6,7-五甲基二氢苯并呋喃-5-磺酰基

PBS：磷酸盐缓冲盐水

PCC：氯铬酸吡啶鎓

PenStrep：青霉素-链霉素混合物

PET：正电子发射断层扫描

r.t.：室温

RP-HPLC：反相高压液相色谱

RPMI：洛斯维·帕克纪念研究所

SAR：结构-活性关系

sat.：饱和的

SCID：重症联合免疫缺陷

SDF-1：基质细胞衍生因子1

SiFA：氟化硅受体

SiFA-BA：SiFA-苯甲酸

SiFA-Br：SiFA-溴化物

SPECT：单光子发射断层扫描

SPPS：固相肽合成

t.b.d.：待确定

TBDMSCl：叔丁基二甲基氯硅烷

TBTU：2-(1H-苯并三唑-1-基)-1,1,3,3-四甲基铵四氟硼酸盐

tBu：叔丁基

TEA：三乙胺

TFA：三氟乙酸

THF：四氢呋喃

TIPS：三异丙基硅烷

TLC：薄层色谱法

t_R：保留时间

Trt：三苯甲基

实施例

I.材料和方法

1.一般信息

1.1试剂和溶剂

购买的试剂无需进一步纯化即可使用。Fmoc-(9-芴基甲氧基羰基-)和所有其它受保护的氨基酸类似物购自Bachem(Bubendorf，瑞士)、Iris Biotech GmbH(Marktredwitz，德国)、Carbolution Chemicals GmbH(St.Ingbert，德国)和Merck Millipore(Darmstadt，德国)。2-氯三苯甲基氯(2-CTC)树脂得自Iris Biotech GmbH(Marktredwitz，德国)或CEM(Matthews，美国)。用于肽合成的试剂购自Iris Biotech GmbH(Marktredwitz，德国)、Sigma-Aldrich(Munich，德国)和Molekula GmBH(Garching，德国)。用于有机合成的溶剂和试剂购自Alfa Aesar(Karlsruhe，德国)、Sigma-Aldrich(Munich，德国)或VWR(Darmstadt，德国)。

递送使用的DOTA-GA螯合剂和DOTA衍生物的Chematech(Dijon，法国)由Macrocyclics(Plano，美国)提供。Cy5-羧酸得自Lumiprobe(Hunt Valley，美国)。细胞毒性MMAE衍生物购自Creative Biolabs(Shirley，美国)。

生物化学试剂如DMEM(Ham’s F-12，具有稳定的Gln)和RPMI 1640(w.Gln)培养基、胎牛血清(优质FBS)、磷酸盐缓冲盐水(PBSDulbecco，无Ca²⁺、Mg²⁺)、胰蛋白酶/EDTA(0.05％/0.02％于PBS中，无Ca²⁺、Mg²⁺)和Hank缓冲盐水溶液(HBSS，具有0.35g/L NaHCO₃和Ca²⁺、Mg²)得自Biochrom GmbH(Berlin，德国)或Sigma-Aldrich(Munich，德国)。

用于RP-HPLC溶剂的水得自来自Thermo Fischer Scientific Inc.(Waltham MA，美国)的内部Millipore系统。用于标记实验的Tracepure水来自Merck Millipore(Darmstadt，德国)。

1.2放射性同位素

使用在NaOH中的[¹²⁵I]NaI溶液(40mM，74TBq/mmol)进行¹²⁵I标记，其来自HartmannAnalytik GmbH(Braunschweig，德国)。

[^99mTc]-高锝酸盐通过用生理NaCl溶液(0.9％；v/v)洗脱来自GE Healthcare(Munich，德国)的Drytech^TM Technetium Generator(锝发生器)获得。所述锝发生器由Klinikum Rechts der Isar(Technical University Munich，Munich，德国)提供。

[¹⁷⁷Lu]LuCl₃(HCl(0.04M)；S_A>3TBq/mg，740MBq/mL)的溶液由ITM GmbH(Garching，德国)提供，并直接用于标记实验。

目标水中的[¹⁸F]-氟化物由Klinikum Rechts der Isar(Technical UniversityMunich，Munich，德国)提供。

用于放射合成的[⁶⁸Ga]GaCl₃通过用HCl水溶液(1.00M)洗脱来自iThemba LABS(Cape Town，南非)的⁶⁸Ge/⁶⁸Ga-发生器而获得。在来自Scintomics GmbH(Fürstenfeldbruck，德国)的自动GallElut⁺系统上进行合成。

[⁶⁷Ga]Ga-柠檬酸盐由Mallinckrodt Pharmaceuticals(Dublin，爱尔兰)提供，并在放射合成之前转变为[⁶⁷]GaCl₃。

1.3仪器和分析

固相肽合成(SPPS)使用来自Neolab(Heidelberg，德国)的Intelli-Mixer注射摇床通过手动操作进行。

所有RP-HPLC操作的洗脱剂均为水(溶剂A)和乙腈(溶剂B)，均含有0.1体积％的三氟乙酸。对于半制备型RP-HPLC运行，将溶剂B与5体积％H₂O一起使用。使用来自ShimadzuDeutschland GmbH(Neufahrn，德国)的Shimadzu梯度系统进行分析型和半制备型反相高压色谱(RP-HPLC)运行，每个系统都配备SPD-20A UV/Vis检测器(λ＝220nm，254nm)。使用由CSGmbH(Langerwehe，德国)提供的Multokrom 100 C18(125×4.6mm，5μm粒径)柱进行分析型RP-HPLC，流速为1mL/min。文中列举了特定梯度和相应的保留时间t_R。使用来自CS GmbH(Langerwehe，德国)的Multokrom 100RP 18(250×10mm，5μm粒径)柱以5mL/min的恒定流速进行半制备型HPLC纯化。

使用来自CS GmbH(Langerwehe，德国)的Multokrom 100 C18(5μm，125×4.0mm)柱进行分析型和半制备型放射性-RP-HPLC。通过将UV光度计的出口连接到来自EG&G Ortec(Munich，德国)的NaI(Tl)井型闪烁计数器来检测放射性。

在来自Perkin Elmer(Waltham MA，美国)的2480自动γ计数器上测量放射性探针例如小鼠器官或细胞测试瓶。

Radio-TLC测量是在来自LabLogic Sstems Ltd.(Broomhill，英国)的Scan-RAM^TM上进行的。其色谱图使用来自LabLogic Sstems Ltd.(Broomhill，英国)的Laura^TM软件分析。

使用来自岛津公司(Kyoto，日本)的LabSolution软件评估RP-HPLC色谱图

用于表征有机物质的质谱是在来自Advion Ltd.(Harlow，英国)的expression^LCMS四极质谱仪上获得的。NMR光谱是在来自Bruker Corporation(Billerica，美国)的Bruker AVHD-300或AVHD-400光谱仪上在300K下记录的。

pH值使用来自Mettler Toledo(Gieβen，德国)的SevenEasy pH计测量。

在来自Biotage(Uppsala，瑞典)的Isolera^TM Prime系统上通过快速色谱进行纯化，运行Biotage 09474Rev.E Bio泵。使用Biotage^TM SNAP KP-C₁₈柱(12g，孔径，382m²/g表面积)，应用溶剂B(ACN，0.1体积％TFA，2体积％H₂O)在溶剂A(H₂O，0.1体积％TFA)中的线性梯度。

使用来自Christ(Osterode am Harz，德国)的Alpha 1-2LDplus冻干仪进行肽的冻干，使用来自Vacubrand GmbH(Wertheim，德国)的RZ-2真空泵。

使用来自GraphPad Software Inc.(San Diego，美国)的GraphPad Prism 6计算IC₅₀值。

2.合成

2.1根据Fmoc-策略的固相肽合成

GP1：2-CTC-树脂加载

通过在室温下搅拌2-CTC-树脂(1.6mmol/g)和Fmoc-AA-OH(1.5当量)在DMF中的悬浮液与DIPEA(3.0当量)2至5小时，从而用Fmoc-保护的氨基酸(AA)加载2-CTC树脂。通过添加甲醇(5mL/g树脂)并温育15分钟来封端剩余的三苯甲基氯。随后将树脂滤出并用DMF(5×5mL/g树脂)和甲醇(3×5mL/g树脂)洗涤并真空干燥。带有Fmoc-AA-OH的树脂的最终加载量l通过以下等式确定：

GP2：树脂上的肽偶联

将相应的侧链保护的Fmoc-AA-OH(1.5当量)溶解在DMF(8mL/g树脂)中，并通过添加TBTU(1.5当量)、HOBt(1.5当量)和DIPEA(3当量)预激活。对于具有低反应性的氨基酸或肽片段缩合，使用HATU(1.5当量)、HOAt(1.5当量)代替TBTU和HOBt。活化15分钟后，将溶液加入到树脂结合的游离胺肽2-CTC-AA-NH₂中，并在室温下摇动2小时。对于dap(Boc)-OH、dap(Dde)-OH和cys(Trt)-OH以及在其C末端携带这些氨基酸的片段，预激活缩短为2至5分钟，并使用2,4,6-三甲基吡啶(Collidine)作为碱。对于肽片段，通常需要在室温下延长反应时间直至48小时。随后，用DMF(6×5mL/g树脂)洗涤树脂，在Fmoc脱保护后，类似地偶联下一个氨基酸。

GP3：树脂上的Fmoc-脱保护

将树脂结合的Fmoc肽用在DMF中的20％哌啶(v/v，8mL/g树脂)处理5分钟，随后处理15分钟。然后，用DMF(8×5mL/g树脂)彻底清洗树脂。

GP4：树脂上的Dde-脱保护

用在DMF中的2％肼一水合物溶液(v/v，5mL/g树脂)处理Dde保护的肽(1.0当量)并摇动15分钟。在存在Fmoc基团的情况下，通过在室温下添加在NMP(2.5mL)和DMF(0.5mL)中的咪唑(0.46g)、盐酸羟胺(0.63g)的溶液3小时，进行Dde脱保护。脱保护后，将树脂用DMF(6×5mL/g树脂)洗涤。

GP5：tBu/Boc/Pbf/Trt脱保护

通过将粗产物溶解在TFA中并在室温下搅拌90分钟来去除tBu/Boc/Pbf-保护基。为了去除Trt保护基，将TIPS添加到混合物中。在氮气流下除去TFA后，将残余物溶解在叔丁醇和水的混合物中。冻干后获得粗制脱保护的肽。

GP6：N-乙酰化

通过使相应的肽与DIPEA(5.00当量)和Ac₂O(5.00当量)的混合物在DMF中反应2小时，实现胺官能团的乙酰化。

GP7：CPCR4的碘化

CPCR4酪氨酸的碘化是根据公开的程序(39)进行的。简而言之，将完全脱保护和纯化的肽溶解在ACN/H₂O(1/1(v/v)，1.00mM)中，并加入0.30至0.50当量的NIS。在室温下5分钟后，将反应混合物进行HPLC纯化。

GP8：溶液中片段的缩合

CPCR4结合基序与功能片段的连接在DMF中进行，使用小摩尔量的合成片段(1.10-1.30当量)和HOAt/HATU作为偶联剂。如果活化的氨基酸是dap，则使用2,4,6-三甲基吡啶作为碱，在所有其它情况下使用DIPEA。

GP9：肽从树脂切割

酸不稳定保护基团的保存

将树脂结合的肽用DCM/HFIP的混合物(4/1(v/v)，8mL/g树脂)处理并摇动60分钟。滤出含有完全保护的肽的溶液，并将树脂用另一部分切割溶液处理60分钟。合并两部分，减压除去溶剂。冻干后，得到粗制的完全保护的肽。

酸不稳定的保护基团的裂解

将完全保护的树脂结合的肽用TFA/TIPS/H₂O(95/2.5/2.5(v/v/v))的混合物处理并摇动30分钟。滤出溶液并以相同方式将树脂再处理30分钟。将两个滤液合并并在氮气流下浓缩。在将残余物溶解在叔丁醇和水的混合物中并随后冻干后，获得粗制肽。

GP10：巯基-马来酰亚胺基偶联

通过以下程序将带有半胱氨酸或同型半胱氨酸的肽与马来酰亚胺官能团偶联。将完全未保护的HS肽溶解在DMF(1.00mg/mL)中，并加入在DMF(1.10mg/mL)中的带有马来酰亚胺的物质中。加入DIPEA(0.50μL/mg肽)并将反应混合物在室温下搅拌2小时。通过RP-HPLC确认反应完成并通过半制备型RP-HPLC进行纯化。

2.2 ^natGa/^natLu络合

对于携带DOTA和DOTA-GA的肽与^natGa和^natLu的络合，使用了完全脱保护和纯化的肽。将肽溶解在DMSO、DMSO/H₂O混合物或H₂O中，理想情况下浓度为1mM。将所需量的肽(30-500nmol)加入Eppendorf管中，并加入在H₂O中的^natGaNO₃或^natLuCl₃(各3.00当量)。将小瓶加热至95℃并保持30分钟，并通过RP-HPLC和ESI-MS检查定量转化。如果没有可追踪到的离析物，则无需进一步纯化即可使用反应混合物。

2.3结构单元的合成

2.3.1环(D-Tyr-D-[NMe]Orn-Arg-2-Nal-Gly)(＝CPCR4)的合成

路线1：CPCR4的合成：z)在DMF中20％哌啶(v/v)；a)Fmoc-L-2-Nal-OH(1.50当量)，HOAt(1.50当量)，TBTU(1.50当量)，DIPEA(3.00当量)；b)Fmoc-L-Arg(Pbf)-OH(1.50当量)，HOAt(1.50当量)，TBTU(1.50当量)，DIPEA(3.00当量)；c)Fmoc-D-Orn(Boc)-OH(1.50当量)，HOAt(1.50当量)，TBTU(1.50当量)，DIPEA(3.00当量)；d)2,4,6-三甲基吡啶(10.00当量)，o-NBS-Cl(4.00当量)；e)Ph₃P(5.00当量)，MeOH(10.00当量)，DIAD(5.00当量)；f)Me₂SO₄(10.00当量)，DBU(3.00当量)；g)DBU(5.00当量)，巯基乙醇(10.00当量)，h)Fmoc-D-Tyr(tBu)-OH(3.00当量)，HOAt(3.00当量)，HATU(3.00当量)，DIPEA(5.00当量)；i)在DCM中20％HFIP(v/v)；j)DPPA(3.00当量)，NaHCO₃(5.00当量)；k)TFA。

CXCR4结合基序CPCR4的合成类似于先前描述的程序(40)。简而言之，将Fmoc-Gly-OH固定在2-CTC树脂上，并根据GP2和GP3偶联Fmoc-2-Nal-OH、Fmoc-Arg(Pbf)-OH和Fmoc-D-Orn(Boc)-OH。然后使N-末端Fmoc脱保护并通过在NMP中与O-NBS-Cl(4.00当量)和2,4,6-三甲基吡啶(10.0当量)反应15分钟进行新保护。通过使用Mitsunobu条件(Ph₃P(5.00当量)、MeOH(10.0当量)、DIAD(5.00当量)在THF中，10分钟)或者硫酸二甲酯(Me₂SO₄(10.0当量)，DBU(3.00当量)在NMP中，2×2分钟)(41)，对N末端进行甲基化。通过将所述肽与DBU(5.00当量)温育5分钟、随后添加巯基乙醇(10.00当量)来实现甲基化末端的脱保护。30分钟后，彻底清洗树脂。Fmoc-D-Tyr(tBu)-OH的以下偶联是通过使用HOAt和HATU作为偶联试剂实现的。在最终Fmoc脱保护后，将所述肽在酸不稳定保护基团的保留(GP9)下从树脂上切割。使用DPPA(3.00当量)和NaHCO₃(5.00当量)，在1mM肽在DMF中的溶液中进行环化。反应完成后，通过RP-HPLC监测，减压浓缩产物溶液。通过用TFA处理使所得粗产物完全脱保护，随后在Et₂O中沉淀。通过快速色谱纯化肽，产生灰白色固体。

CPCR4：RP-HPLC(10-95％ B，15分钟)：t_R＝6.49min。计算的单一同位素质量(C₃₆H₄₇N₉O₆)：701.36，实测值：701.8[M+H]⁺，351.4[M+2H]²⁺。

2.3.2(R)-5-(叔丁氧基)-4-(3-((R)-1,5-二叔丁氧基-1,5-二氧代戊烷-2-基)脲基)-5-氧代戊酸(＝D-(tBu)e(OH)u-D-e(tBu)₂)的合成[3]

路线2：(tBu)e(OH)ue(tBu)₂的合成：a)TEA(2.50当量)，DMAP(0.04当量)，CDI(1.10当量)；0℃-室温，过夜；b)TEA(2.00当量)，D-glu(OBn)-OtBu(1.00当量)；0℃-室温，40℃，过夜；c)Pd/C(10％)；室温，过夜。

二叔丁基-(1H-咪唑-1-羰基)-D-谷氨酸酯[1]

合成是根据公布的程序(42)略加修改进行的。简而言之，将D-glu(OtBu)-OtBu(1.00当量)溶解在DCM中并在冰上用TEA(2.50当量)和DMAP(0.04当量)处理。加入CDI(1.10当量)并将混合物搅拌过夜而不进一步冷却。通过加入NaHCO₃饱和溶液终止反应，有机层用H₂O和盐水各洗涤两次。蒸发溶剂得到粗产物[1]，为无色油状物(91％产率)。所述产物不经进一步纯化用于后续反应。

二叔丁基-(1H-咪唑-1-羰基)-D-谷氨酸酯[1]：RP-HPLC：(15分钟内10-90％的B)：t_R＝14.50min。计算的单一同位素质量(C₁₇H₂₇N₃O₅)：353.2，实测值：376.3[M+Na]⁺。

5-苄基-1-(叔丁基)-(((R)-1,5-二-叔丁氧基-1,5-二氧代戊烷-2-基)氨基甲酰基)-d-谷氨酸酯[2]

将离析物[1](1.00当量)溶解在DCE中并在冰上冷却，然后加入TEA(2.00当量)和D-glu(OBn)-OtBu(1.00当量)。将混合物加热至40℃过夜。然后在真空中浓缩溶剂，使用EtOAc/正己烷/TEA(500/500/0.8(v/v/v))对粗产物进行硅胶快速色谱法。在减压下除去溶剂后，获得无色油状的期望产物[2](84％产率)。

5-苄基-1-(叔丁基)-(((R)-1,5-二-叔丁氧基-1,5-二氧代戊烷-2-基)氨基甲酰基)-d-谷氨酸酯[2]：RP-HPLC：(20分钟内10-90％的B)：t_R＝17.43min。计算的单一同位素质量(C₃₀H₄₆N₂O₉)：578.3，实测值：601.5[M+Na]⁺，523.3[M-tBu+H]⁺，467.3[M-2tBu+H]⁺，411.3[M-3tBu+H]⁺。

(tBu)e(OH)ue(tBu)₂[3]

将苄基保护的离析物[2](1.00当量)溶解在EtOH中并加入钯(在活性炭上10％，0.10当量)。在室温下保持H₂气氛过夜以促进脱保护反应。通过使混合物通过硅藻土垫来滤除催化剂。减压蒸发所得澄清溶液的溶剂，得到期望产物[3]，为无色油状物，使其固化(82％产率)。

e(tBu)ue(tBu)₂[3]：RP-HPLC(在15分钟内10-90％的B)：t_R＝12.00min。计算的单一同位素质量(C₂₃H₄₉N₂O₉)：488.3，实测值：489.4[M+H]⁺，516.4[M+Na]⁺。

2.3.3Fmoc-D-Hcy(糖基/乳糖基)-OH

为了将糖部分掺入Fmoc-D-Hcy(Trt)-OH，使用了相应的全乙酰化前体(β-D-葡萄糖五乙酸酯/β-D-乳糖八乙酸酯)。将糖(1.00当量)和受保护的氨基酸(1.20当量)在氩气流中加入圆底烧瓶并溶解在无水DCM中。加入TIPS(1.30当量)作为清除剂并将SnCl₄(2.40当量，1.00M在DCM中)滴加到反应混合物中。在最初的产生黄色后，在室温下搅拌过夜后所述混合物变为无色并且形成沉淀。将所述混合物用DCM稀释并用HCl(1.00M)酸化。将有机层用HCl和H₂O各萃取两次并用Na₂SO₄干燥。真空蒸发溶剂并通过快速色谱法纯化粗产物。

路线3：使用SnCl₄和TIPS，Fmoc-D-Hcy(Trt)-OH与全乙酰化糖的反应。

Fmoc-D-HCy-(β-D-Gluc(OAc)₄)-OH：HPLC(在15分钟内30-80％的B)：t_R＝9.90min。计算的单一同位素质量(C₃₃H₃₇NO₁₃S)：687.20，实测值：688.2[M+H]⁺。

Fmoc-D-HCy-(β-D-Lac(OAc)₇)-OH：HPLC(在15分钟内30-80％的B)：t_R＝10.70min。计算的单一同位素质量(C₄₅H₅₃NO₂₁S)：975.28，实测值：976.0[M+H]⁺。

2.3.4 4-(二叔丁基氟硅烷基)苯甲酸(＝SiFA-BA，[8])

路线4：SiFA-BA[8]的合成：a)TBDMSCl，咪唑(DMF)；室温，过夜；b)tBuLi，二叔丁基二氟硅烷(THF)；-78℃至室温，过夜；c)HCl(MeOH)；室温，过夜；d)氯铬酸吡啶鎓(DCM)；0℃，2.5h；e)KMnO₄(DCM，tBuOH，NaH₂PO₄缓冲液)；室温至5℃。

氟化硅受体部分[8]的合成是根据已公布的程序(43)进行一些修改后实现的。反应在干燥的烧瓶中在氩气氛下进行。以4-溴苯甲醇为起始原料，经过5个反应步骤后获得期望产物。

((4-溴苄基)氧基)(叔丁基)二甲基硅烷[4]

将4-溴苯甲醇(1.00当量)溶解在无水DMF(15mL/g离析物)中，并在剧烈搅拌下加入咪唑(1.20当量)和TBDMSCl(1.20当量)。将反应混合物在室温下搅拌过夜，倒入冷H₂O中，并将水相用Et₂O萃取5次。合并有机相，用饱和NaHCO₃和盐水洗涤两次，经MgSO₄干燥并真空浓缩。使用在石油醚中的5％ EtOAc(v/v)，通过硅胶快速色谱纯化粗产物。在减压下除去溶剂后，得到保护的醇[4]，为无色油状物(95％产率)。

((4-溴苄基)氧基)(叔丁基)二甲基硅烷[4]：RP-HPLC：(15分钟内50-100％的B)：t_R＝15.0min。¹H-NMR(400MHz，CDCl₃，300K)：δ＝0.10(6H,s,SiMe₂tBu)，0.95(9H,s,SiMe₂tBu)，4.69(2H,s,CH₂OSi)，7.21(2H,d)，7.46(2H,d)ppm。

二叔丁基(4-((叔丁基二甲基硅氧基)甲基)苯基)氟硅烷[5]

将[4](1.00当量)溶解在无水THF(10mL/g离析物)中，并冷却至-78℃，然后加入在戊烷中的tBuLi(2.40当量)(c＝1.70mol/L)。在-78℃搅拌30分钟后，将反应混合物滴加到在-78℃在无水THF中的二叔丁基二氟硅烷(1.20当量)的溶液(10mL/g)中。将溶液搅拌过夜并升温至室温，之后加入盐水。将粗产物用Et₂O萃取3次，将合并的有机相用MgSO₄干燥并真空蒸发溶剂以提供淡黄色油状物(95％产率)。粗产物[5]无需进一步纯化即可使用。

二叔丁基(4-((叔丁基二甲基硅氧基)甲基)苯基)氟硅烷[5]：RP-HPLC：(20分钟内50-100％的B)：t_R＝19.0min。

4-(二叔丁基氟硅烷基)苯甲醇[6]

[5]的脱保护是通过悬浮在MeOH(25mL/g离析物)中并使用催化量的浓HCl(0.25mL/g)实现的。在室温搅拌混合物过夜后，减压除去溶剂。将剩余部分溶解在Et₂O(20mL/g离析物)中并用饱和NaHCO₃溶液洗涤。然后将水层用Et₂O萃取三次，将合并的有机相用MgSO₄干燥，并真空蒸发溶剂以提供淡黄色油状物(98％产率)。粗产物[6]无需进一步纯化即可使用。

4-(二叔丁基氟硅烷基)苯甲醇[6]：RP-HPLC：(15分钟内50-100％的B)：t_R＝8.2min。

4-(二叔丁基氟硅烷基)苯甲醛[7]

使用Corey-Suggs条件完成氧化为醛。将离析物[6](1.00当量)溶解在无水DCM(15mL/g离析物)中并滴加到在无水DCM中的PCC(2.50当量)的冰冷悬浮液中(20mL/g PCC)。在0℃下搅拌30分钟及随后在室温下搅拌2.5小时后，加入Et₂O并将上清液从固体中轻轻倒出。将黑色剩余物用Et₂O洗涤，并将合并的有机相通过硅胶垫过滤(10cm/g产物)。真空蒸发溶剂，得到黄色油状物[7](96％产率)。/>

4-(二叔丁基氟硅烷基)苯甲醛[7]：RP-HPLC：(15分钟内50-100％的B)：t_R＝10.5min。

4-(二叔丁基氟硅烷基)苯甲酸(＝SiFA-BA)[8]

将醛[7](1.00当量)溶解在tBuOH(23mL/g离析物)、DCM(2.5mL/g离析物)和NaH₂PO₄xH₂O(1.25M，pH＝4.0-4.5，15mL/g离析物)中，加入KMnO₄水溶液(1M，23mL/g离析物)。搅拌25分钟后，将混合物冷却至5℃。加入KMnO₄(1.00当量)并在不久之后通过加入饱和NaHCO₃淬灭反应。将混合物经MgSO₄干燥并减压蒸发溶剂。通过从Et₂O/正己烷(1/3，v/v)中重结晶纯化粗产物[8]，得到无色固体(60％产率)。

4-(二叔丁基氟硅烷基)苯甲酸(＝SiFA-BA[8])：RP-HPLC：(15分钟内50-100％的B)：t_R＝8.5min。计算的单一同位素质量(C₁₅H₂₃FO₂Si)：282.4；实测值：m/z＝281.1[M-H]^-，235.1[M-COOH]^-。

2.3.5(4-溴甲基苯基)-二叔丁基氟硅烷(＝SiFA-Br[9])

路线5：SiFA-Br[9]的合成：a)CBr₄，PPh₃；0℃-室温。

[9]的合成根据文献[44]进行。简而言之，将SiFA苯甲醇[6]溶解在DCM中并将溶液冷却至0℃。加入CBr₄(1.10当量)，然后在30分钟内分批加入PPh₃。将混合物在室温下搅拌2小时，真空除去溶剂，剩余部分用正己烷洗涤。滤出沉淀物并真空浓缩液体。接着使用正戊烷作为流动相通过硅胶快速色谱法提供期望的产物[9]，为无色油状物(32-39％产率)。

(4-溴甲基苯基)-二叔丁基-氟硅烷(＝SiFA-Br[9])：RP-HPLC：(15分钟内50-100％的B)：t_R＝15.10min。计算的单一同位素质量(C₁₅H₂₄BrFSi)：330.08；实测值：m/z＝331.3[M-H]^-。

¹H NMR(300MHz，CDCl₃，293K)δ7.63–7.54(m，2H，2x-CH-)，7.40(d，J＝8.0Hz，2H，2x-CH-)，4.50(s，2H，-CH₂-)，1.06(d，J＝1.2Hz，18H，2xtBu)。

¹³C NMR(75MHz，CDCl₃，293K)δ139.50(-CH-)，135.00(-CH-)，134.95(-CH-)，134.84(-CH-)，134.66(-CH-)，128.72(-CH-)，33.88(-CH₂-)，27.88(6xtBuC)，20.92(tert.C)，20.75(tert.C)。

2.3.6接头结构的合成

2.3.6.1基于Abz和Ambz的接头

路线6：常用接头结构的合成：z)在DMF中20％哌啶(v/v)；a)Fmoc-D-Ala-OH(2.00当量)，HOAt(2.00当量)，HATU(2.00当量)，DIPEA(5.00当量)；b)Fmoc-D-Arg(Pbf)-OH(1.50当量)，HOAt(1.50当量)，TBTU(1.50当量)，DIPEA(3.00当量)；c)Fmoc-AA-OH(1.50当量)，HOAt(1.50当量)，TBTU(1.50当量)，DIPEA(3.00当量)或2,4,6,-三甲基吡啶(3.00当量)；y)DIPEA(5.0当量)，Ac₂O(5.00当量)；k)在DCM中20％ HFIP(v/v)。

完整的基于-Ambz-和-Abz-的接头的合成方式相似(参见GP1、GP2、GP3)，不同之处在于Fmoc-D-Ala-OH的偶联。对于基于-Abz-的接头，考虑到与-Ambz-相比，-Abz-的胺官能团的反应性较低，因此HOAt和HATU与4小时的延长反应时间一起使用。在插入第二个或第三个氨基酸后，在保留保护基的情况下将各接头从固体支持物切下(参见GP9)。对于乙酰化的接头单元，根据所述(参见GP6)在固体支持物上进行另外的Fmoc脱保护和随后的乙酰化。

HO-Abz-a-r(Pbf)-Fmoc

HO-Abz-a-r(Pbf)-dap(Boc)-Fmoc

HO-Abz-a-cit-dap(Boc)-Fmoc

HO-Abz-a-r(Pbf)-h(Trt)-Fmoc

HO-Abz-a-r(Pbf)-c(Trt)-Fmoc

HO-Abz-a-r(Pbf)-Hcy(Trt)-Fmoc

HO-Abz-a-r(Pbf)-f-Fmoc

HO-Abz-a-r(Pbf)-r(Pbf)-Fmoc

HO-Ambz-a-r(Pbf)-Fmoc

HO-Ambz-a-r(Pbf)-dap(Boc)-Fmoc

HO-Ambz-a-r(Pbf)-h(Trt)-Fmoc

HO-Abz-a-r(Pbf)-dap(Boc)-Ac

HO-Abz-a-r(Pbf)-4-APipAc-Ac

HO-Abz-a-cit-dap(Boc)-Ac

HO-Abz-a-4-APipAc-dap(Boc)-Ac

基于Ahx-的接头

/>

路线7：具有标记模式的基于Ahx的接头的合成：a)咪唑，羟胺；b)螯合剂(DOTA(tBu)₃，DOTAGA(tBu)₄，N4(Boc)₄，2.00当量)，HOAt(2.00当量)，HATU(2.00当量)，DIPEA(5.00当量)；z)在DMF中20％哌啶(v/v)；Chelator：螯合剂。

基于Ahx的肽接头的合成是依据GP1、GP2、GP3和GP4通过标准SPPS实现的。简而言之，将Ahx固定在2-CTC树脂上，进行Fmoc脱保护并与Fmoc-D-dap(Dde)-OH偶联。使用咪唑和羟胺对侧链进行脱保护，然后偶联期望的螯合剂，即DOTA(tBu)₃、R-DOTAGA(tBu)₄或N4(Boc)₄。相邻的Fmoc脱保护开启了进一步衍生化的可能性。基于Ahx的接头结构被进一步衍生，详细参见2.3.8.2。

2.3.7 CPCR4-接头接合

按照GP8的操作，通过CPCR4和相应的Fmoc保护的接头单元之间的片段缩合，合成CPCR4接头接合。将反应混合物真空浓缩，随后通过溶解在20体积％哌啶在DMF中的溶液中进行Fmoc脱保护。然后经半制备型RP-HPLC产生了期望的产物。

CPCR4-Abz-a-r(Pbf)-dap(Boc)-NH₂

CPCR4-Abz-a-r(Pbf)-dap(Boc)-NH₂：RP-HPLC(15分钟内10-95％的B)：t_R＝8.83min。计算的单一同位素质量(C₇₃H₉₉N₁₇O₁₅S)：1485.72，实测值：744.6[M+2H]²⁺。

CPCR4-Abz-a-cit-dap(Boc)-NH₂

CPCR4-Abz-a-cit-dap(Boc)-NH₂：RP-HPLC(15分钟内10-95％的B)：t_R＝7.03

min。计算的单一同位素质量(C₆₀H₈₂N₁₆O₁₃)：1234.62，实测值：618.2[M+2H]²⁺。CPCR4-Ambz-a-r(Pbf)-dap(Boc)-NH₂

CPCR4-Ambz-a-r(Pbf)-dap(Boc)-NH₂：RP-HPLC(15分钟内10-90％的B)：t_R＝8.97min。计算的单一同位素质量(C₇₄H₁₀₁N₁₇O₁₅S)：499.74，实测值：750.2[M+2H]²⁺。

CPCR4-Ambz-a-r(Pbf)-NH₂

HPLC(15分钟内10-90％的B)：t_R＝7.94min。计算的单一同位素质量(C₈₆H₈₇N₁₅O₁₂S)：1313.64，实测值：658.2[M+2H]²⁺。

CPCR4-Ambz-a-r(Pbf)-h(Trt)-NH₂

RP-HPLC(15分钟内10-90％的B)：t_R＝13.43min。计算的单一同位素质量(C₉₁H₁₀₈N₁₈O₁₃S)：1692.81，实测值：848.3[M+2H]²⁺。

2.3.8螯合剂的合成

2.3.8.1修饰的mas₃-衍生的螯合剂

几种mas₃衍生的螯合剂均根据标准Fmoc肽合成策略和GP1,2,3,9合成。

路线8：根据Fmoc肽合成策略合成修饰的mas₃衍生的螯合剂。

所得螯合剂用于与CXCR4结合肽的片段缩合，或预先脱乙酰化。

HO-(s(tBu))₃-TMAA

HO-(Hcy(Gluc(OAc)₄))₃-TMAA

HO-s(tBu)-(Hcy(Gluc(OAc)₄))₂-TMAA

HO-cit-Hcy(Lac(OAc)₇)-cit-TMAA

HO-s(tBu)-Hcy(Lac(OAc)₇)-s(tBu)-TMAA

脱乙酰化

裂解除去树脂后，将螯合剂溶解在MeOH(2mL/50mg)中并用KCN将pH调节至10-11。在环境温度下至少4小时后，脱乙酰化螯合剂在Et₂O中沉淀。

HO-(Hcy(Gluc(OAc)₁₂))₃-TMAA：HPLC(15分钟内10-90％的B)：t_R＝12.97min。计算的单一同位素质量(C₇₅H₉₃N₃O₃₂S₄)：1675.46，实测值：1677.2[M+H]⁺。

HO-(Hcy(Gluc))₂-TMAA:HPLC(15分钟内10-95％的B)：t_R＝8.70min。计算的单一同位素质量(C₄₈H₆₅N₃O₁₆S₃):1035.35，实测值：1036.3[M+H]⁺。

HO-cit-Hcy(Lac)-cit-TMAA：HPLC(15分钟内10-95％的B)：t_R＝7.90min。计算的单一同位素质量(C₄₉H₆₇N₇O₁₇S₂)：1089.40，实测值：1089.9[M+H]⁺。

HO-s(tBu)-Hcy(Lac)-s(tBu)-TMAA：HPLC(15分钟内10-95％的B)：t_R＝11.59min。计算的单一同位素质量(C₅₁H₇₁N₃O₁₇S₂)：1061.42，实测值：1061.8[M+H]⁺。

HO-a-(s(tBu))₃-TMAA

HO-dap(Boc)-(s(tBu))₃-TMAA

2.3.8.2接头-螯合剂-构建体

使用GP1、GP2、GP3、GP9通过线性树脂合成(linear on-resin synthesis)制备接头-螯合剂-构建体。

HO-Abz-a-r(Pbf)-r(Pbf)-(s(tBu))₃-TMAA

HO-Abz-a-r(Pbf)-f-(s(tBu))₃-TMAA

HO-Abz-a-r(Pbf)-h(Trt)-(s(tBu))₃-TMAA

(tBu)e(HO-Ahx-dap(N4(Boc)₄)ue(tBu)₂

(tBu)e(HO-Ahx-dap(R-DOTAGA(tBu)₄-dap(SiFa-BA)ue(tBu)₂

HO-Ahx-dap(R-DOTAGA(tBu)₄)-SiFalin

HO-Ahx-dap(DOTA(tBu)₃)-D-HCy(乳糖基)-SiFalin

HO-Ahx-dap(R-DOTAGA(tBu)₄)-D-HCy(Trt)-Ac

HO-Ahx-dap(DOTA(tBu)₃)-Fmoc

2.3.8.3 HO-HYNIC(Boc)

路线9：烟酸的Boc保护：a)Boc₂O(1.00当量)，Net₃(1.30当量)。

HO-HYNIC(Boc)的合成是按照已公布的程序实现的(45，46)。简而言之，使肼基烟酸与Boc₂O(1.00当量)和三乙胺(1.30当量)在DMF中反应过夜。减压蒸发溶剂，并对粗产物进行硅胶快速色谱法，使用EtOAc，然后使用EtOAc+1体积％AcOH进行。除去溶剂后获得白色粉末状的期望产物。

ESI-MS：计算的单一同位素质量(C₁₁H₁₅N₃O₄)：253.11，实测值：254.4[M+H]⁺。

2.3.8.4 3-((叔丁氧基羰基)(2-((叔丁氧基羰基)氨基)乙基)氨基)-2-(((叔丁氧基羰基)(2-((叔丁氧基羰基)氨基)乙基)氨基)甲基)丙酸(＝N4螯合剂[11])

路线10：保护的N4螯合剂的合成：a)叔丁基-(2-氨基乙基)氨基甲酸酯(4.00当量)；b)Net₃(3.00当量)，Boc₂O(4.00当量)。

钟后，加入Boc₂O(4.00当量)。将混合物搅拌15小时(0℃至室温)，减压除去溶剂，并通过快速色谱法纯化粗产物(在H₂O中35-95％ MeCN，15分钟)。

R_f(EtOAc+0.5％AcOH)＝0.65。

MS(ESI，阳性)：计算的单一同位素质量C₂₈H₅₂N₄O₁₀：604.37；通过ESI-MS实测值：m/z＝605.0[M+H]⁺。

¹H-NMR(400MHz，DMSO-d₆)δ＝7.17-6.19(m，2H，NH)，3.28-3.17(m，6H，CH₂)，3.10-2.95(m，6H，CH₂)，2.94-2.90(m，1H，CH)，1.38(s，18H，CH₃)，1.36(s，18H，CH₃)。

3.合成的肽

这个研究中的绝大多数肽是通过片段缩合合成的。CPCR4结合基序是单独合成和纯化的(参见2.3.1)，大多数情况下的接头单元也是如此(参见2.3.6)。这些片段根据GP8进行浓缩，通过溶解在20％哌啶/DMF(v/v)中进行Fmoc脱保护，并通过RP-HPLC纯化。所得CPCR4-接头构建体用作通过相应的螯合剂或官能团例如标记部分进行衍生化的起始材料。下面列出了获得的肽及其各自的分析数据。

路线11：片段缩合为CPCR-接头构建体作为进一步衍生化的起始材料。

3.1锝-99m SPECT示踪剂

3.1.1 MAS₃-缀合的肽

Tc-CXCR4-1

将粗产物脱保护(参见GP5)并进行半制备型RP-HPLC纯化。

Tc-CXCR4-1：RP-HPLC(15分钟内10-90％的B)：t_R＝9.82min。计算的单一同位素质量(C₆₃H₈₆N₁₈O₁₆S)：1382.62，实测值：692.2[M+2H]²⁺。

Tc-CXCR4-2

将粗产物脱保护(参见GP5)并进行半制备型RP-HPLC纯化。

Tc-CXCR4-2：RP-HPLC(15分钟内15-45％的B)：t_R＝9.10min。计算的单一同位素质量(C₆₆H₉₁N₁₉O₁₇S)：1453.66，实测值：728.6[M+2H]²⁺。

Tc-CXCR4-3

化。

Tc-CXCR4-3：RP-HPLC(15分钟内10-90％的B)：t_R＝9.00min。计算的单一同位素质量(C₆₉H₉₈N₂₂O₁₇S)：1538.72，实测值：770.4[M+2H]²⁺。

Tc-CXCR4-4

型RP-HPLC纯化。/>

Tc-CXCR4-4：RP-HPLC(15分钟内10-90％的B)：t_R＝10.20min。计算的单一同位素质量(C₇₂H₉₅N₁₉O₁₇S)：1529.69，实测值：766.1[M+2H]²⁺。

Tc-CXCR4-5

GP5)并进行半制备型RP-HPLC纯化。

Tc-CXCR4-5：RP-HPLC(15分钟内10-90％的B)：t_R＝9.53min。计算的单一同位素质量(C₆₉H₉₃N₂₁O₁₇S):1519.68，实测值：761.2[M+2H]²⁺。

Tc-CXCR4-6

见2.3.8.1)偶联。使粗产物脱保护(参见GP5)并进行半制备型RP-HPLC纯化。

Tc-CXCR4-6：RP-HPLC(15分钟内35-65％的B)：t_R＝8.85min。计算的单一同位素质量(C₆₆H₉₂N₂₀O₁₇S)：1468.67，实测值：735.1[M+2H]²⁺。

Tc-CXCR4-7

备型RP-HPLC纯化，获得期望的产物。

Tc-CXCR4-8

HPLC纯化，获得期望的产物。

Tc-CXCR4-8：RP-HPLC(15分钟内20-60％的B)：t_R＝7.26min。计算的单一同位素质量(C₆₇H₉₄N₂₀O₁₇S)：1482.68，实测值：742.4[M+2H]²⁺。

3.1.2修饰的mas₃-缀合肽

Tc-CXCR4-9

述的脱乙酰化和随后去除酸不稳定的保护基团(参见GP5)产生了期望的粗产物，将其通过半制备型RP-HPLC纯化。

Tc-CXCR4-9：RP-HPLC(15分钟内5-55％的B)：t_R＝9.51min。计算的单一同位素质量(C₈₇H₁₂₈N₂₀O₂₉S₄)：2044.80，实测值：1023.7[M+2H]²⁺。

Tc-CXCR4-10

(参见GP5)并通过半制备型RP-HPLC纯化。

Tc-CXCR4-10：RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝9.00min。计算的单一同位素质量(C₈₀H₁₁₆N₂₀O₂₅S₃)：1852.76，实测值：927.4[M+2H]²⁺，618.7[M+3H]³⁺。

Tc-CXCR4-11

Tc-CXCR4-11：RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝7.90min。计算的单一同位素质量(C₇₉H₁₁₄N₂₀O₂₆S₂)：1822.77，实测值：920.4[M+H₂O+2H]²⁺，614.1[M+H₂O+3H]³⁺。

Tc-CXCR4-12

分钟内10-60％的B)：t_R＝8.00min。计算的单一同位素质量(C₈₅H₁₂₆N₂₄O₂₆S₂)：1962.87，实测值：982.6[M+2H]²⁺，655.5[M+3H]³⁺。

3.1.3固定的基于螯合剂的肽

Tc-CXCR4-13

Tc-CXCR4-13：RP-HPLC(15分钟内5-55％的B)：t_R＝7.88min。计算的单一同位素质量(C₆₁H₈₀N₂₀O₁₁)：1268.63，实测值：635.6[M+2H]²⁺。

Tc-CXCR4-14

RP-HPLC纯化。

Tc-CXCR4-14：RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝8.03min。计算的单一同位素质量(C₆₃H₉₃N₂₁O₁₁)：1319.74，实测值：660.7[M+2H]²⁺，441.0[M+3H]³⁺。

Tc-CXCR4-15

偶联，然后通过GP5脱保护并通过半制备型RP-HPLC纯化。/>

路线12：带有N4-螯合剂的部分的合成：a)咪唑(0.46g)，[NH₃OH]Cl(0.63g)；b)HO-N4(Boc)₄(1.50当量)，HOAt(1.50当量)，TBTU(1.50当量)2,4,6,-三甲基吡啶(3.00当量)；z)在DMF中20％哌啶(v/v)；c)(tBu)e(OH)ue(tBu)₂(1.50当量)，HOAT(1.50当量)，TBTU(1.50当量)，DIPEA(3.00当量)；k)在DCM中20％ HFIP(v/v)。

(tBu)e(HO-dap(N4(Boc)₄))ue(tBu)₂：RP-HPLC(15分钟内10-95％的B)：t_R＝16.75min。计算的单一同位素质量(C₅₄H₉₆N₈O₁₉)：1160.68，实测值：1162.2[M+H]⁺，531[M-Boc+2H]²⁺。

Tc-CXCR4-15：RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝8.03min。计算的单一同位素质量(C₇₇H₁₁₃N₂₅O₂₀)：1707.86，实测值：855.5[M+2H]²⁺，570.6[M+3H]³⁺，427.1[M+4H]⁴⁺。

Tc-CXCR4-16

Tc-CXCR4-16的合成类似于Tc-CXCR4-15。根据GP8将带有螯合剂的基于Ahx的支架(tBu)e(HO-Ahx-dap(N4(Boc)₄))ue(tBu)₂(参见0)与CPCR4-接头构建体CPCR4-Abz-a-r(Pbf)-dap(Boc)-NH₂(参见2.3.7)偶联，然后通过GP5脱保护并通过半制备型RP-HPLC纯化。

Tc-CXCR4-16：RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝7.83min。计算的单一同位素质量(C₈₃H₁₂₄N₂₆O₂₁)：1820.94，实测值：1821.5[M+H]⁺，910.8[M+2H]²⁺，607.4[M+3H]³⁺。

3.2 DOTA缀合肽

DOTA与相应的携带Ambz或Abz的支架(见2.3.7)的缀合是根据最近公布的程序进行的(47)。简而言之，将DOTA(4.00当量)用NHS(5.00当量)、EDCI(5.00当量)和2,4,6-三甲基吡啶(6.00当量)在水中预激活30分钟。将溶解在DMF(30μL/mg)中的Fmoc脱保护肽加入到混合物中，并在室温下搅拌2-4小时。真空蒸发溶剂，并将粗产物用TFA处理1-2小时(参见GP5)。在N₂气流中去除TFA后，通过半制备型RP-HPLC纯化产物。

基于纯化且完全脱保护的肽，根据通用程序GP7实现了带有tyr的结合基序的碘化。

CXCR4-DOTA-1

钟内10-60％的B)：t_R＝7.97min。计算的单一同位素质量(C₇₂H₁₀₃N₂₁O₁₇)：1533.78，实测值：768.6[M+2H]²⁺，512.6[M+3H]³⁺。

[^natGa]CXCR4-DOTA-1：RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝7.97min。计算的单一同位素质量(C₇₂H₁₀₁GaN₂₁O₁₇)：1600.69，实测值：801.0[M+2H]²⁺，534.8[M+3H]³⁺。

[^natLu]CXCR4-DOTA-1：RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝7.99min。计算的单一同位素质量(C₇₂H₁₀₀LuN₂₁O₁₇)：1705.70，实测值：570.1[M+3H]³⁺。

CXCR4-DOTA-2

一同位素质量(C₇₂H₁₀₂IN₂₁O₁₇)：1659.68，实测值：1660.6[M+H]⁺，830.7[M+2H]²⁺，553.9[M+3H]³⁺。

[^natGa]CXCR4-DOTA-2：RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝8.73min。计算的单一同位素质量(C₇₂H₁₀₀GaIN₂₁O₁₇)：1726.59，实测值：863.9[M+2H]²⁺，576.6[M+3H]³⁺。

[^natLu]CXCR4-DOTA-2：RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝8.80min。计算的单一同位素质量(C₇₂H₉₉ILuN₂₁O₁₇)：1831.60，实测值：916.8[M+2H]²⁺，611.6[M+3H]³⁺。

CXCR4-DOTA-3

CXCR4-DOTA-3：RP-HPLC(15分钟内20-75％的B)：t_R＝5.36min。计算的单一同位素质量(C₇₁H₁₀₁N₂₁O₁₇)：1519.77，实测值：1521.0[M+H]⁺，760.8[M+2H]²⁺，507.9[M+3H]³⁺。

[^natGa]CXCR4-DOTA-3：RP-HPLC(15分钟内20-75％的B)：t_R＝6.65min。计算的单一同位素质量(C₇₁H₉₉GaN₂₁O₁₇)：1586.68，实测值：1569.5[M+H]⁺，795.0[M+2H]²⁺，529.6[M+3H]³⁺。

[^natLu]CXCR4-DOTA-3：RP-HPLC(15分钟内20-75％的B)：t_R＝6.62min。计算的单一同位素质量(C₇₁H₉₈LuN₂₁O₁₇)：1691.69，实测值：1691.9[M+H]⁺，846.8[M+2H]²⁺，565.1[M+3H]³⁺。

CXCR4-DOTA-4

一同位素质量(C₇₁H₁₀₀IN₂₁O₁₇)：1645.67，实测值：1647.2[M+H]⁺，824.4[M+2H]²⁺，550.0[M+3H]³⁺。

[^natGa]CXCR4-DOTA-4：RP-HPLC(15分钟内20-80％的B)：t_R＝5.52min。计算的单一同位素质量(C₇₁H₉₈GaIN₂₁O₁₇)：1712.58，实测值：857.1[M+2H]²⁺，572.2[M+3H]³⁺。

[^natLu]CXCR4-DOTA-4：RP-HPLC(15分钟内20-80％的B)：t_R＝5.55min。计算的单一同位素质量(C₇₁H₉₇ILuN₂₁O₁₇)：1817.58，实测值：910.2[M+2H]²⁺，607.1[M+3H]³⁺。

CXCR4-DOTA-5

CXCR4-DOTA-5：RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝8.40min。计算的单一同位素质量(C₇₁H₁₀₀N₂₀O₁₈)：1520.75，实测值：1522.0[M+H]⁺，761.6[M+2H]²⁺。

[^natGa]CXCR4-DOTA-5：RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝8.33min。计算的单一同位素质量(C₇₁H₉₈N₂₀GaO₁₈)：1587.66，实测值：794.6[M+2H]²⁺，529.8[M+3H]³⁺。

[^natLu]CXCR4-DOTA-5：RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝8.42min。计算的单一同位素质量(C₇₁H₉₇LuN₂₀O₁₈)：1692.67，实测值：847.2[M+2H]²⁺，565.1[M+3H]³⁺。

Pentixafor

备型RP-HPLC纯化。

Pentixafor：RP-HPLC(15分钟内15-45％的B)：t_R＝14.96min。计算的单一同位素质量(C₆₀H₈₀N₁₄O₁₄)：1220.60，实测值：1220.8[M+H]⁺。

[^natGa]Pentixafor：RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝8.73min。计算的单一同位素质量(C₆₀H₇₈GaN₁₄O₁₄)：1287.51，实测值：863.9[M+2H]²⁺，576.6[M+3H]³⁺。

Pentixather

量(C₆₀H₇₉IN₁₄O₁₄)：1346.59，实测值：1347.7[M+H]⁺，676.2[M+2H]²⁺。

[^natLu]Pentixather：RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝9.34min。计算的单一同位素质量(C₆₀H₇₉ILuN₁₄O₁₄)：1518.41，实测值：1519.2[M+H]⁺，760.4[M+2H]²⁺。

3.3氟-18PET示踪剂/放射杂合物

CXCR4-SiFA-1

路线13：通过片段缩合合成CXCR4-SiFA-1：z)在DMF中20％哌啶(v/v)；a)Fmoc-D-Ala-OH(2.00当量)，HOAt(2.00当量)，HATU(2.00当量)，DIPEA(5.00当量)；b)Fmoc-D-Arg(Pbf)-OH(1.50当量)，HOAt(1.50当量)，TBTU(1.50当量)，DIPEA(3.00当量)；c)Fmoc-dap(Dde)-OH(1.50当量)，HOAt(1.50当量)，TBTU(1.50当量)，2,4,6,-三甲基吡啶(3.00当量)；d)咪唑(0.46g)，[NH₂OH]Cl(0.63g)；e)SiFA-BA-OH(1.50当量)，HOAt(1.50当量)，TBTU(1.50当量)，DIPEA(3.00当量)；k)在DCM中20％ HFIP(v/v)；f)CPCR4(1.00当量)，HOAt(1.50当量)，HATU(1.50当量)，DIPEA(3.00当量)；g)DOTA-GA酸酐(1.10当量)，DIPEA(3.00当量)；h)TFA。

[M+H]⁺，962.9[M+2H]²⁺。

[^natLu]CXCR4-SiFA-1：RP-HPLC(15分钟内10-90％的B)：t_R＝9.77min。计算的单一同位素质量(C₈₉H₁₂₄FLuN₂₁O₂₀Si)：2028.85，实测值：1015.1[M+2H]²⁺。

CXCR4-SiFA-2

和整体脱保护。

CXCR4-SiFA-2：RP-HPLC(15分钟内10-90％的B)：t_R＝8.43min。计算的单一同位素质量(C₉₅H₁₃₃FN₂₄O₂₁Si)：1992.98，实测值：997.2[M+2H]²⁺，665.7[M+3H]³⁺。

[^natGa]CXCR4-SiFA-2：RP-HPLC(15分钟内10-90％的B)：t_R＝5.40min。计算的单一同位素质量(C₉₅H₁₃₁FGaN₂₄O₂₁Si)：2059.89，实测值：1031.2[M+2H]²⁺，688.8[M+3H]³⁺。

[^natLu]CXCR4-SiFA-2：RP-HPLC(15分钟内10-90％的B)：t_R＝5.89min。计算的单一同位素质量(C₉₅H₁₃₀FLuN₂₄O₂₁Si)：2164.90，实测值：1084.8[M+2H]²⁺，723.1[M+3H]³⁺。

CXCR4-SiFA-3

路线14：合成携带SiFA-的片段HO-dap(SiFA-BA)-k((R)-DOTA-GA(tBu)₄)-(R)-DOTA-GA(tBu)₄：a)咪唑(0.43g)，[NH₂OH]Cl(0.63g)；b)SiFA-BA-OH(1.50当量)，HOAt(1.50当量)，TBTU(1.50当量)，DIPEA(3.00当量)；z)在DMF中20％哌啶(v/v)；c)Fmoc-k(Dde)-OH(1.50当量)，HOAt(1.50当量)，TBTU(1.50当量)，DIPEA(3.00当量)；d)在DMF中2％肼(v/v)；e)(R)-DOTA-GA(tBu)₄-OH(3.00当量)，HOAt(3.00当量)，HATU(3.00当量)，DIPEA(6.00当量)；k)在DCM中20％ HFIP(v/v)。

HO-dap(SiFA-BA)-k((R)-DOTA-GA(tBu)₄)-(R)-DOTA-GA(tBu)₄：RP-HPLC(15分钟内25-95％的B)：t_R＝12.32min。计算的单一同位素质量(C₉₄H₁₆₅FN₁₂O₂₂Si)：1861.19，实测值：931.2[M+2H]²⁺。

CXCR4-SiFA-3：RP-HPLC(15分钟内20-60％的B)：t_R＝8.77min。计算的单一同位素质量(C₁₁₇H₁₇₄FN₂₉O₃₁Si)：2528.27，实测值：844.5[M+3H]³⁺，633.4[M+4H]⁴⁺。

[^natGa]CXCR4-SiFA-3：RP-HPLC(15分钟内20-60％的B)：t_R＝8.82min。计算的单一同位素质量(C₁₁₇H₁₇₀FGa₂N₂₉O₃₁Si)：2662.09，实测值：1333.1[M+2H]²⁺，889.5[M+3H]³⁺。

[^natLu]CXCR4-SiFA-3：RP-HPLC(15分钟内20-60％的B)：t_R＝9.71min。计算的单一同位素质量(C₁₁₇H₁₆₈FLuN₂₉O₃₁Si)：2872.10，实测值：1438.5[M+2H]²⁺，958.7[M+3H]³⁺。

CXCR4-SiFA-4

路线15：合成带有SiFA的片段(tBu)e(HO-dap((R)-DOTAGA(tBu)₄)-dap(SiFA-BA))ue(tBu)₂：a)咪唑(0.43g)，[NH₂OH]Cl(0.63g)；b)(R)-DOTA-GA(tBu)₄-OH(1.50当量)，HOAt(1.50当量)，TBTU(1.50当量)，DIPEA(3.00当量)；z)在DMF中20％哌啶(v/v)；c)Fmoc-dap(Dde)-OH(1.50当量)，HOAt(1.50当量)，TBTU(1.50当量)，2,4,6-三甲基吡啶(3.00当量)；d)SiFA-BA-OH(1.50当量)，HOAt(1.50当量)，TBTU(1.50当量)，DIPEA(3.00当量)；e)(tBu)e(OH)ue(tBu)₂，HOAt(1.50当量)，TBTU(1.50当量)，DIPEA(3.00当量)；k)在DCM中20％ HFIP(v/v)。

(tBu)e(HO-dap((R)-DOTAGA(tBu)₄)-dap(SiFA-BA))ue(tBu)₂：RP-HPLC(15分钟内10-95％的B)：t_R＝15.97min。计算的单一同位素质量(C₇₉H₁₃₅FN₁₀O₂₁Si)：1606.96，实测值：1609.1[M+H]⁺，805.4[M+2H]²⁺。

CXCR4-SiFA-4：RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝11.70min。计算的单一同位素质量(C₁₀₆H₁₅₂FN₂₇O₃₀Si)：2330.10，实测值：1167.2[M+2H]²⁺，778.6[M+3H]³⁺，584.3[M+4H]⁴⁺。

[^natGa]CXCR4-SiFA-4：RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝12.32min。计算的单一同位素质量(C₁₀₆H₁₅₀FGaN₂₇O₃₀Si)：2397.01，实测值：1200.7[M+2H]²⁺，801.0[M+3H]³⁺。

[^natLu]CXCR4-SiFA-4：RP-HPLC(15分钟内20-60％的B)：t_R＝11.72min。计算的单一同位素质量(C₁₀₆H₁₄₉FLuN₂₇O₃₀Si)：2502.01，实测值：835.7[M+3H]³⁺。

CXCR4-SiFA-5

Abz-a-r(Pbf)-dap(Boc)-NH₂(参见2.3.7)偶联。随后进行脱保护(GP5)12小时和半制备型RP-HPLC，获得期望的产物。

路线16：合成带有SiFA的片段(tBu)e(HO-Ahx-dap((R)-DOTAGA(tBu)₄)-dap(SiFA-BA))ue(tBu)₂：a)咪唑(0.43g)，[NH₂OH]Cl(0.63g)；b)(R)-DOTA-GA(tBu)₄-OH(1.50当量)，HOAt(1.50当量)，TBTU(1.50当量)，DIPEA(3.00当量)；z)在DMF中20％哌啶(v/v)；c)Fmoc-dap(Dde)-OH(1.50当量)，HOAt(1.50当量)，TBTU(1.50当量)，2,4,6-三甲基吡啶(3.00当量)；d)SiFA-BA-OH(1.50当量)，HOAt(1.50当量)，TBTU(1.50当量)，DIPEA(3.00当量)；e)(tBu)e(OH)ue(tBu)₂，HOAt(1.50当量)，TBTU(1.50当量)，DIPEA(3.00当量)；k)在DCM中20％ HFIP(v/v)。

(tBu)e(HO-Ahx-dap((R)-DOTAGA(tBu)₄)-dap(SiFA-BA))ue(tBu)₂：RP-HPLC(15分钟内10-95％的B)：t_R＝15.62min。计算的单一同位素质量(C₈₅H₁₄₆FN₁₁O₂₂Si)：1720.04，实测值：1721.3[M+H]⁺，861.6[M+2H]²⁺。

CXCR4-SiFA-5：RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝11.70min。计算的单一同位素质量(C₁₁₂H₁₆₃FN₂₈O₃₁Si)：2443.18，实测值：1221.9[M+2H]²⁺，814.8[M+3H]³⁺，611.3[M+4H]⁴⁺。

[^natGa]CXCR4-SiFA-5：RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝11.82min。计算的单一同位素质量(C₁₁₂H₁₆₀FGaN₂₈O₃₁Si)：2509.08，实测值：1255.3[M+2H]²⁺，837.0[M+3H]³⁺。

[^natLu]CXCR4-SiFA-5RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝12.72min。计算的单一同位素质量(C₁₁₂H₁₅₉FLuN₂₈O₃₁Si)：2614.09，实测值：1307.8[M+2H]²⁺，872.1[M+3H]³⁺。

CXCR4-SiFA-6

子(参见2.3.4)的合成期间获得，并在DCM中偶联至DMG N末端过夜(3.00当量SiFA-苄基溴，3.00当量DIPEA)。最后对所述肽进行脱保护(GP5)并进行半制备型RP-HPLC纯化，获得期望的产物。

路线17：合成带有SiFA的片段HO-Ahx-dap((R)-DOTAGA(tBu)₄)-SiFAlin：a)咪唑(0.43g)，[NH₂OH]Cl(0.63g)；b)(R)-DOTA-GA(tBu)₄-OH(1.50当量)，HOAt(1.50当量)，TBTU(1.50当量)，DIPEA(3.00当量)；z)在DMF中20％哌啶(v/v)；c)DMG-OH(1.50当量)，HOAt(1.50当量)，TBTU(1.50当量)，2,4,6-三甲基吡啶(3.00当量)；d)SiFA-苄基溴(3.00当量)，DIPEA(3.00当量)；k)在DCM中20％ HFIP(v/v)。

HO-Ahx-dap((R)-DOTAGA(tBu)₄)-SiFAlin：RP-HPLC(15分钟内10-95％的B)：t_R＝11.64min。计算的单一同位素质量(C₆₃H₁₁₂FN₈O₁₃Si⁺)：1235.81，实测值：1235.9[M+H]⁺。

CXCR4-SiFA-6：RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝11.70min。计算的单一同位素质量(C₁₀₂H₁₅₃FN₂₅O₂₂Si⁺)：2127.14，实测值：1063.4[M+2H]²⁺，709.2[M+3H]³⁺。

[^natGa]CXCR4-SiFA-6：RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝11.73min。计算的单一同位素质量(C₁₀₂H₁₅₀FGaN₂₅O₂₂Si⁺)：2193.04，实测值：1096.7[M+2H]²⁺，731.3[M+3H]³⁺，548.7[M+4H]⁴⁺。

[^natLu]CXCR4-SiFA-6：RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝12.71min。计算的单一同位素质量(C₁₀₂H₁₄₉FLuN₂₅O₂₂Si⁺)：2298.05，实测值：1149.3[M+2H]²⁺，766.4[M+3H]³⁺。

CXCR4-SiFA-7

CXCR4-SiFA-7的合成类似于CXCR4-SiFA-6，使用带有SiFA的HO-Ahx-dap(DOTA(tBu)₃)-D-HCy(乳糖基)-SiFAlin(参见0)(GP8)。最后对所述肽进行脱保护(GP5)并进行半制备型RP-HPLC纯化，获得期望的产物。

路线18：合成带有SiFA的片段HO-Ahx-dap(DOTA(tBu)₃)-D-HCy(乳糖基)-SiFAlin：a)咪唑(0.43g)，[NH₂OH]Cl(0.63g)；b)DOTA(tBu)₃-OH(1.50当量)，HOAt(1.50当量)，TBTU(1.50当量)，DIPEA(3.00当量)；z)在DMF中20％哌啶(v/v)；c)Fmoc-D-HCy(乳糖基)-OH(1.50当量)，HOAt(1.50当量)，HATU(1.50当量)，DIPEA(3.00当量)；d)DMG-OH(1.50当量)，HOAt(1.50当量)，TBTU(1.50当量)，2,4,6-三甲基吡啶(3.00当量)；e)SiFA-苄基溴(3.00当量)，DIPEA(3.00当量)；k)在DCM中20％ HFIP(v/v)。

HO-Ahx-dap(DOTA(tBu)₃)-D-HCy(乳糖基)-SiFalin：RP-HPLC(15分钟内10-95％的B)：t_R＝9.55min。计算的单一同位素质量(C₇₂H₁₂₇FN₉O₂₂SSi⁺)：1548.86，实测值：1550.3[M+H]⁺，775.3[M+2H]²⁺。

CXCR4-SiFA-7：RP-HPLC(15分钟内10-95％的B)：t_R＝7.61min。计算的单一同位素质量(C₁₀₂H₁₅₃FN₂₅O₂₂Si⁺)：2496.25，实测值：838.8[M+H₂O+3H]³⁺。

[^natGa]CXCR4-SiFA-7：RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝11.23min。计算的单一同位素质量(C₁₁₅H₁₇₄FGaN₂₆O₃₁SSi⁺)：2563.16，实测值：861.5[M+H₂O+3H]³⁺。

[^natLu]CXCR4-SiFA-7：RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝11.47min。计算的单一同位素质量(C₁₁₅H₁₇₃FLuN₂₆O₃₁SSi⁺)：2668.16，实测值：896.3[M+H₂O+3H]³⁺。

3.4细胞毒素连接肽

CXCR4-MMAE-1

如图所示，实现了带有半胱氨酸的结合支架HO-Abz-a-r(Pbf)-c(Trt)-Fmoc(参见2.3.6)的合成。使用GP5、GP8实现CPCR4支架(参见2.3.1)与接头部分的缩合，及随后Fmoc脱保护和酸不稳定保护基团的脱保护。如上所述进行巯基-马来酰亚胺偶联(参见GP10)，并通过半制备型RP-HPLC纯化所得肽。

CXCR4-MMAE-2

CXCR4-MMAE-2的合成与CXCR4-MMAE-1类似，不同之处在于N末端D-Hcy(Trt)-NH₂而不是c(Trt)-NH₂(参见2.3.6)。使脱保护的中间产物CPCR4-Abz-a-r-Hcy(SH)-NH₂与VcMMAE类似地偶联(参见GP10)，并通过半制备型RP-HPLC纯化。

CXCR4-MMAE-3

CXCR4-MMAE-3的合成类似于CXCR4-MMAE-1和-2。使接头HO-Abz-a-r(Pbf)-h(Trt)-Fmoc(参见2.3.6)与CPCR4偶联(GP8)，进行Fmoc脱保护，并使所述肽与Fmoc-D-Hcy(Trt)-OH偶联。在完全脱保护后，按照所描述的实现巯基-马来酰亚胺偶联(参见GP10)，并通过半制备型RP-HPLC纯化所述肽。

CXCR4-MMAE-4

CXCR4-MMAE-4是通过CPCR4-接头构建体CPCR4-Abz-a-r(Pbf)-dap(Boc)-NH₂(参见2.3.7)与带有基于Ahx的螯合剂的部分HO-Ahx-dap(R-DOTAGA(tBu)₄)-D-HCy(Trt)-Ac(参见0)通过片段缩合而合成的。对所述肽进行整体脱保护及并根据GP10偶联毒素，并通过半制备型RP-HPLC纯化所述肽。

路线19：合成带有(R)-DOTA-GA(tBu)₄的片段HO-Ahx-dap(R-DOTA-GA(tBu)₄)-D-HCy(H)-Ac：a)咪唑(0.43g)，[NH₂OH]Cl(0.63g)；b)R-DOTA-GA(tBu)₄-OH(1.50当量)，HOAt(1.50当量)，TBTU(1.50当量)，DIPEA(3.00当量)；z)在DMF中20％哌啶(v/v)；c)Fmoc-D-HCy(Trt)-OH(1.50当量)，HOAt(1.50当量)，HATU(1.50当量)，DIPEA(3.00当量)；d)DIPEA(5.0当量)，Ac₂O(5.00当量)k)TFA/TIPS/H₂O(95/2.5/2.5；v/v/v)。

HO-Ahx-dap((R)-DOTA-GA(tBu)₄)-D-HCy(Trt)-Ac：RP-HPLC(15分钟内10-95％的B)：t_R＝12.64min。计算的单一同位素质量(C₆₉H₁₀₄N₈O₁₄S)：1300.74，实测值：1060.2[M-Trt+H]⁺，651.6[M+2H]²⁺。

CPCR4-Abz-a-r-dap-Ahx-dap((R)-DOTA-GA)-D-HCy(VcMMAE)-Ac：RP-HPLC(15分钟内10-95％的B)：t_R＝6.22min。计算的单一同位素质量(C₈₉H₁₃₁N₂₅O₂₃S)：1949.96，实测值：652.3[M+3H]³⁺。

CXCR4-MMAE-4：RP-HPLC(15分钟内20-70％的B)：t_R＝9.63min。计算的单一同位素质量(C₁₅₇H₂₃₆N₃₆O₃₈S)：3265.74，实测值：1634.4[M+2H]²⁺，1089.8[M+3H]³⁺，817.7[M+4H]⁴⁺。

[^natLu]CXCR4-MMAE-4：RP-HPLC(15分钟内20-70％的B)：t_R＝10.46min。计算的单一同位素质量(C₁₅₇H₂₃₃N₃₆O₃₈S)：3437.65，实测值：1720.1[M+2H]²⁺，1146.9[M+3H]³⁺。

3.5光学成像化合物

CXCR4-OI-1

单一同位素质量(C₈₇H₁₁₁N₁₉O₁₇S₂)：1757.78，实测值：880.5[M+2H]²⁺，587.3[M+3H]³⁺。

CXCR4-OI-2

的单一同位素质量(C₈₇H₁₁₀IN₁₉O₁₇S₂)：1883.68，实测值：942.7[M+2H]²⁺，630.4[M+3H]³⁺。

CXCR4-OI-3

CXCR4-OI-3是通过CPCR4-Abz-a-r(Pbf)-dap(Boc)-NH₂与HO-Ahx-dap(DOTA(tBu)₃)-Fmoc(参见0)的片段缩合而合成。接着根据GP3、GP5和GP8，进行Fmoc脱保护和Cy5.5的标准偶联，获得期望的产物。

HO-Ahx-dap(DOTA(tBu)₄)-Fmoc：RP-HPLC(15分钟内10-95％的B)：t_R＝16.66min。计算的单一同位素质量(C₅₂H₇₉N₇O₁₂S)：993.58，实测值：938.7[M-tBu+H]⁺。

CPCR4-Abz-a-r(Pbf)-dap(Boc)-Ahx-dap(DOTA(tBu)₃)-NH₂：RP-HPLC(15分钟内10-95％的B)：t_R＝9.14min。计算的单一同位素质量(C₁₁₀H₁₆₆N₂₄O₂₄S)：2239.22，实测值：1120.3[M+2H]²⁺。

CXCR4-OI-3：RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝8.86min。计算的单一同位素质量(C₁₁₂H₁₅₄N₂₆O₂₆S₂)：2343.10，实测值：1173.4[M+2H]²⁺，782.7[M+3H]³⁺。

[^natLu]CXCR4-OI-3：RP-HPLC(15分钟内10-60％的B)：t_R＝8.78min。计算的单一同位素质量(C₁₁₂H₁₅₁N₂₆O₂₆S₂)：2515.01，实测值：1258.4[M+2H]²⁺，839.3[M+3H]³⁺。

4.放射标记

4.1 ¹²⁵I-标记/¹²⁵I-Fc-131

将大约50-150μg未标记前体溶解在20μL DMSO中，并加入280μL TRIS缓冲液(25mMTRIS-HCl，0.40mM NaCl，pH＝7.5)。在加入5μL[¹²⁵I]NaI溶液(15-20MBq，参见1.2)后，将混合物转移至150μg包被的反应管中。在室温下温育15分钟后，将混合物从氧化剂中移出并进行RP-HPLC纯化。

¹²⁵I-Fc-131

4.2 ^99mTc-标记

根据所使用的螯合剂，用^99mTcO4^-标记肽。将所述肽和各自的混合物，无论是从水溶液中新鲜提取还是作为预配制和冷冻干燥试剂盒使用的，均与新鲜洗脱的^99mTc-高锝酸盐反应(参见1.2)。

4.2.1 MAS₃-衍生的螯合剂

溶液中或冻干制剂中的标记混合物含有相同的成分(49)：

原液1：将1.78g二水合磷酸氢二钠溶解在50.0mL H₂O中(＝溶液1)。将1.38g一水合磷酸二氢钠溶解在50.0mL H₂O中(＝溶液2)。将47.35mL溶液1和2.65mL溶液2混合，获得原液1。

原液2：用5.00mL H₂O稀释5.00mL原液1，获得原液2。

原液3：将各个肽溶解在DMSO或H₂O或其混合物中至浓度通常为1.00mM。

原料4：将2.50g脱水酒石酸二钠溶解在原液1中，获得原液4。

原液5：将30.0mg抗坏血酸与10.0mL HCl水溶液(10.0mM)混合。

原液6：将4.00mg二水合氯化锡(II)溶解在1.0mL原液5中。这个溶液是为每次标记实验新鲜制备的。

根据以下指示混合所述原液溶液来制备标记混合物或试剂盒：

原液1：6.76μL

原液2：10.0μL

原液3：5.00μL

原液4：8.00μL

原液6：2.00μL

加入新洗脱的^99mTc-高锝酸盐(0.10-5.00μL，50.0-850MBq)，并将混合物在95℃加热30分钟。通过放射性TLC和放射性RP-HPLC直接从反应混合物进行质量控制。

放射性-RP-HPLC：R_t(^99mTcO₄ ^-)＝t₀，R_t(^99mTc-胶体)＝t₀，R_t(^99mTc-酒石酸盐)＝2-3min，R_t(^99mTc-肽)＝>3min。

使用不同流动相对硅胶涂覆的60RP-18F₂₅₄s条带进行放射性-TLC：

NH₄OAc/DMF(1/1，v/v)：R_f(^99mTcO₄ ^-)＝1，R_f(^99mTc-胶体)＝0，R_f(^99mTc-酒石酸盐)＝0.5-0.8min，R_f(^99mTc-肽)＝0.8-1。

2-丁酮：R_f(^99mTcO₄ ^-)＝1，R_f(^99mTc-胶体)＝0，R_f(^99mTc-酒石酸盐)＝0min，R_f(^99mTc-肽)＝0。

NaCl(在H₂O中25体积％)：R_f(^99mTcO₄ ^-)＝0，R_f(^99mTc-胶体)＝1，R_f(^99mTc-酒石酸盐)＝0.5-0.8min，R_f(^99mTc-肽)＝0。

4.2.2 HYNIC作为螯合剂

在溶液或冻干制剂中的标记混合物含有相同的成分(50)：

原液1：将乙二胺二乙酸(EDDA)溶解在NaOH水溶液(0.10M)中至浓度为10.0g/L。

原液2：将二水合酒石酸二钠溶解在NaH₂PO₄缓冲液(40.0g/L)中至浓度为40.0g/L。

原液3：将二水合氯化锡(II)溶解在抗坏血酸钠水溶液(在0.01M HCl中3.00g/L)中至浓度为1.50g/L。这个混合物是为每次标记实验新鲜制备的。

原液4：将各个肽溶解在DMSO或H₂O或其混合物中至浓度通常为1.00mM。

根据以下指示混合原液溶液来制备标记混合物或试剂盒：

原液1：50.0μL

原液2：50.0μL

原液3：5.33μL

原液4：5.00μL

加入新洗脱的^99mTc-高锝酸盐(0.10-5.00μL，50.0-850MBq)，并将混合物在95℃下加热20分钟。如上所述，通过放射性-TLC和放射性-RP-HPLC直接从反应混合物中进行质量控制(见4.2.1)。

4.2.3 N4作为螯合剂

在溶液或冻干制剂中的标记混合物含有相同的成分：

原液1：将Na₂HPO₄溶解在H₂O以产生浓度为0.05M(pH＝11.5)。

原液2：将柠檬酸二钠倍半水合物溶解在H₂O中至浓度为0.10M。

原液3：将二水合氯化锡(II)溶解在抗坏血酸钠水溶液中(于0.01M HCl中3.00g/L)至浓度为1.00g/L。这个混合物是为每次标记实验新鲜制备的。

根据以下指示混合原液来制备标记混合物或试剂盒：

原液1：25.0μL

原液2：3.00μL

原液3：5.00μL

原液4：7.50μL

加入新洗脱的^99mTc-高锝酸盐(0.10-5.00μL，50.0-850MBq)，并将混合物在90℃下加热10分钟。如上所述，通过放射性TLC和放射性RP-HPLC直接从反应混合物中进行质量控制(见4.2.1)。

4.3 ¹⁷⁷Lu-标记

为了对带有DOTA或DOTA-GA的肽进行¹⁷⁷Lu标记，将0.5-2nmol的相应肽(直接来自原液、DMSO或H₂O或其混合物)与10μL乙酸钠水溶液缓冲液(1.00M，pH＝5.50)混合。加入所需活性的[¹⁷⁷Lu]LuCl₃(在HCl中0.04M)，通常在5至80MBq之间，并用HCl(0.04M)将混合物稀释至总体积100μL。在95℃反应30分钟后，加入10μL抗坏血酸钠(0.10M)以防止放射分解，并通过放射性RP-HPLC和放射性TLC进行反应控制。

使用流动相NH₄OAc/DMF(1/1；v/v)的硅胶涂覆的60RP-18F₂₅₄s：

R_f(¹⁷⁷LuCl₃)＝0，R_f(¹⁷⁷Lu-胶体)＝0，R_f(¹⁷⁷Lu-肽)＝1。

具有流动相柠檬酸三钠(0.10M)的纤维素ITLC-SG纸：

R_f(¹⁷⁷LuCl₃)＝1，R_f(¹⁷⁷Lu-胶体)＝0，R_f(¹⁷⁷Lu-肽)＝0。

4.4 ¹⁸F-标记

根据最近发表的文献(51)实现对带有SiFA的肽的标记。简而言之，在通过¹⁸F-氟化物水溶液之前，用10mL H₂O调节SAX柱(Sep-Pak Accell Plus QMA Carbonate light)。用10mL空气吹扫所述柱体，用10mL ACN干燥，然后用另外20mL空气吹扫以除去痕量水。用(在500μL ACN中)洗脱¹⁸F-氟化物，并通过添加25μL草酸(在ACN中1.00M)调节pH。

这个混合物用于一个或多个标记实验。将所需的活性(通常为30-500MBq)与10-25μmol相应带有SiFA的肽(直接来自DMSO中的原液)混合，并将混合物在室温下温育5分钟。然后用9mL HEPES缓冲液(0.10M，pH＝3)稀释所述反应混合物。通过使混合物通过Sep-PakC18轻型柱，将产物与未反应的¹⁸F-氟化物分离。用10mL H₂O清洗所述柱后，用500μL EtOH/PBS混合物(1/1；v/v)洗脱所述肽。使用放射性RP-HPLC和放射性TLC测定放射化学纯度。

具有流动相ACN/PBS(1/1；v/v；+10体积％NaOAc(在H₂O中2.00M)；+1体积％TFA)的硅胶涂覆的60RP-18F₂₅₄s：

R_f(¹⁸F-氟化物)＝0，R_f(¹⁸F-肽)＝0.8-1。

4.5 ⁶⁸GA-标记

根据文献(34)实现对DOTA和带有DOTA-GA的肽进行⁶⁸Ga标记。使用来自Scintomics的自动化GallElut⁺系统。简而言之，用HCl水溶液(1.00M)洗脱来自IThemba LABS的⁶⁸Ge/⁶⁸Ga发生器，并将流分(通常1.25mL，500-700MBq)移至反应瓶(ALLTECH，5mL)中，所述反应瓶中预先加载2-5nmol的相应肽。将反应混合物在95℃下加热5分钟，然后通过已用10mL H₂O预调节的Sep-Pak C8轻型柱。将产物用2mL EtOH/H₂O(1/1；v/v)洗脱，用1mL PBS和1mL H₂O清洗柱，然后真空除去EtOH。通过放射TLC评估放射化学纯度。

具有流动相NH₄OAc/DMF(1/1；v/v)的硅胶涂覆的60RP-18F₂₅₄s：

R_f(⁶⁸GaCl₃)＝0，R_f(⁶⁸Ga-胶体)＝0，R_f(⁶⁸Ga-肽)＝1。

具有流动相柠檬酸三钠(0.10M)的纤维素ITLC-SG纸：

R_f(⁶⁸GaCl₃)＝1，R_f(⁶⁸Ga-胶体)＝0，R_f(⁶⁸Ga-肽)＝0。

4.6 ⁶⁷Ga-标记

与文献(52)中描述的方法类似地进行用⁶⁷Ga标记带有DOTA的肽。简而言之，将[⁶⁷Ga]Ga-柠檬酸盐固定在SEP-Pak Silica轻型柱上，用H₂O(10mL)洗涤并用所需体积的HCl(0.1M)洗脱。然后将所得⁶⁷GaCl₃溶液流分用HEPES稀释至总体积为200μL，并添加到肽上(5nmol，H₂O)。然后将混合物加热至95℃反应30分钟，用PBS稀释至至少3mL的体积，并通过SEP Pak C8轻型柱以除去过量的⁶⁷GaCl₃。用0.5mL EtOH/PBS(1/1；v/v)混合物洗脱标记的肽。通过放射TLC评估放射化学产率和纯度。

具有流动相NH₄OAc/DMF(1/1；v/v)的硅胶涂覆的60 RP-18 F₂₅₄s：

R_f(⁶⁷GaCl₃)＝0，R_f(⁶⁷Ga-胶体)＝0，R_f(⁶⁷Ga-肽)＝1。

具有流动相柠檬酸三钠(0.10M)的纤维素ITLC-SG纸：

R_f(⁶⁷GaCl₃)＝1，R_f(⁶⁷Ga-胶体)＝0，R_f(⁶⁷Ga-肽)＝0。

5.体外实验

5.1 IC₅₀的测定

将CXCR4阳性Jurkat T淋巴细胞在补充有10体积％FBS的Gibco’s RPMI1640GlutaMAX培养基中生长，并维持在37℃、5％ CO₂条件下。

对于体外实验，使用台盼蓝作为造影剂在血细胞计数器中对细胞进行计数。将细胞悬浮液离心，并将沉淀重悬于HBSS(+1重量％的BSA)中至浓度为2mio细胞/mL。在8×3聚苯乙烯管中装入25μL标准配体¹²⁵I-Fc-131(参见4.1，在HBSS中1.00nM)和25μL所述配体，以便在相应浓度(10^-4至10^-10M，每个浓度n＝3)下研究。加入200μL细胞悬浮液(400.000个细胞/孔)以获得10^-5至10^-11M的最终肽浓度范围。将所述管在8℃下冷却2小时以防止内化。通过除去上清液来停止实验。将200μL HBSS加入细胞中，离心悬浮液，并将上清液与各自的第一部分合并。再次重复该步骤，然后在γ计数器中对含有上清液的管和含有细胞沉淀的管进行活性测量。

5.2 invIC₅₀的测定

为了测定反向IC₅₀(invIC₅₀)值，重新使用了测定常规IC₅₀值的方案，并进行了微小的改变。对所研究的肽进行放射性标记，并在HBSS(2.00nM)中制备原液。在HBSS中制备标准配体Fc-131的浓度梯度(10^-4至10^-10M)。然后，制备含有25μL放射性肽溶液、25μL各个Fc-131溶液和200μL细胞悬浮液(400.000个细胞)细胞培养管。如上所述进行实验。

5.3内化的测定

使表达CXCR4的Chem_1细胞在补充有10体积％FBS、1体积％NEA、1体积％PenStrep和1体积％HEPES(1.00M)的DMEM-F12培养基中生长。细胞维持在37℃、5％ CO₂条件下。

对于体外实验，通过去除培养基并将细胞与胰蛋白酶/EDTA(0.05％/0.02％；w/v)在37℃下温育30分钟来收获细胞。在实验前24±2小时对细胞进行计数并接种到24孔板中(100.000个细胞/孔)。

除去培养基，将细胞在200μL DMEM-F12(+5重量％BSA)中在37℃温育15分钟。将每个孔(每个时间点n＝3)用25μL DMEM-F12(+5重量％BSA)或25μL AMD3100原液(在H₂O中1mM)处理以阻断受体。由于实验采用双示踪剂方法进行，因此制备了放射性示踪剂溶液，其中含有浓度均为2.00nM的标准配体¹²⁵I-Fc-131和所研究的放射性标记的肽。将25μL这个原液加入孔中(最终¹²⁵Fc-131浓度：0.20nM；研究中的最终肽浓度：0.20nM)，并将细胞在37℃下温育相应时间段。

通过将孔板置于冰上并除去上清液来停止实验。用250μL冷HBSS洗涤细胞，并将每个孔的两个.部分合并，其包含未结合的放射性配体的量。

加入250μL冷酸洗液(0.02M NaOAc的乙酸水溶液，pH＝5)，并将细胞在冰上温育15分钟。除去上清液，用冷HBSS洗涤细胞，合并各个部分以获得表面结合的放射性配体的量。

然后将细胞与300μL NaOH(1.00M水溶液)在室温下温育至少30小时，之后除去上清液。用另外300μL NaOH洗涤孔，并合并含有一定量内化的放射性配体的部分。

对三个不同的部分在γ-计数器中进行活性测量，首先测量用于标记所研究的肽的放射性核素的活性。在足够的时间后，根据第一个放射性核素的半衰期，再次测量相同部分的¹²⁵I活性。数据针对非特异性内化进行校正，并称作标准配体¹²⁵I-Fc-131的特异性内化。

5.4辛醇/PBS分配系数的测定

将所研究的配体(通常为0.50-3.00MBq，具体取决于放射性同位素)在PBS(pH＝7.4)中稀释至总体积为1.00mL，并在低结合Eppendorf管中与1.00mL正辛醇混合(n＝8)。将所述管以最大速度涡旋3分钟以确保平衡，然后在来自Heraeus Holding GmbH(Osterode，德国)的Biofuge 15上以15.000×g离心5分钟。在γ计数器中测量每个部分的100μL等分试样，并按下式计算logD_7.4：

6.体内实验

6.1小鼠模型和肿瘤模型

所有动物实验均按照德国一般动物福利法规以及动物照护和使用机构指南进行。为了建立肿瘤异种移植物，将Jurkat细胞(2-3×10⁷个细胞)悬浮在Gibco的RPMI 1640培养基和来自BD Biosciences(Heidelberg，德国)的Matrigel(1/1；v/v)的混合物中，并将其皮下接种到来自Charles River GmbH(Sulzfeld，德国)或公司内部小鼠饲养机构的6-10周龄CB17-SCID小鼠的右肩上。当肿瘤生长到直径5-8mm(接种后4-10周)时使用小鼠。

6.2 μSPECT/μPET/CT成像

成像实验在来自MILabs BV(Utrecht，荷兰)的VECTor⁴小动物SPECT/PET/OI/CT上进行。使用相关的PMOD(4.0版)软件分析所得数据。用异氟烷麻醉小鼠，并通过尾静脉注射放射性标记的化合物。在相应的时间后对小鼠实施安乐死，并在图像采集之前通过心脏穿刺采集血液样本用于随后的生物分布研究。使用HE-GP-RM准直仪和针对SPECT同位素的逐步多平面床运动以及针对PET同位素的HE-UHR-M准直仪器和逐步螺旋床运动，在45分钟的采集时间内获得静态图像。所有图像均使用MILabs Rec软件(版本10.02)和基于像素的相似性调节有序子集最大期望值(SROSEM)算法以及基于窗口的散射校正(分别低于光峰值20％和高于光峰值20％)进行重建。(体素大小CT：80μm，体素大小SPECT/PET：0.8mm、1.6mm(FWHM)高斯模糊后处理滤波器，具有以kBq/mL为单位的校准因子和衰变校正，无衰减校正)

6.3生物分布研究

将约0.5-20MBq(0.02-0.20nmol)的¹²⁵I-、¹⁷⁷Lu-、^99mTc-、¹⁸F-或⁶⁸Ga标记的配体注射到携带Jurkat肿瘤的CB-17SCID小鼠的尾静脉中，并在各自的生物分布时间后处死动物。取出选定的器官，称重并在γ计数器中进行测量。

II.结果

1.锝-99m SPECT示踪剂

1.1 mas₃-缀合肽

1.1.1化学结构

mas₃缀合的化合物Tc-CXCR4-1至-8的化学结构如下所示。

表1：mas₃缀合肽的结构修饰和指定缩写的总结

*所提供的用于比较目的的化合物

1.1.2体外数据

表2：未标记的化合物Tc-CXCR4-1至-8的IC₅₀值

1.1.3生物分布研究

表3：注射后1小时^99mTc-CXCR4-1(对比化合物)在5只荷瘤小鼠中的生物分布

/>

表4：^99mTc-CXCR4-5在4只携带Jurkat肿瘤小鼠中的生物分布，注射后1小时

表5：^99mTc-CXCR4-6在5只携带Jurkat肿瘤小鼠中的生物分布，注射后1小时

/>

表6：^99mTc-CXCR4-6与100nmol AMD 3100共注射到雌性携带Jurkat肿瘤小鼠中的生物分布，注射后1小时

1.1.4小鼠成像研究

图1显示了在没有(左)和有竞争物(右，100nmol AMD 3100)的雌性携带Jurkat肿瘤小鼠中注射1-10％iD/mL的^99mTc-CXCR4-6后1小时的CT和SPECT扫描的MIP；白色箭头表示感兴趣的器官：实线＝肿瘤，点＝肾脏，虚线＝肝脏。

1.1.5内化研究

表7：与¹²⁵I-Fc-131相比，^99mTc-CXCR4-6和-8的总细胞活性和内化活性相关的细胞结合的配体和内化配体

1.2修饰的mas₃-缀合肽

1.2.1化学结构

修饰的mas₃缀合化合物Tc-CXCR4-9至-12的化学结构如下所示。

表8：修饰的mas₃缀合肽的结构修饰和指定缩写的总结

AA₁	AA₂	AA₃	Tc-CXCR4
				D-hcys(葡糖基)	D-hcys(葡糖基)	D-hcys(葡糖基)	-9
D-ser	D-hcys(葡糖基)	D-hcys(葡糖基)	-10
				D-ser	D-hcys(乳糖基)	D-ser	-11
D-cit	D-hcys(乳糖基)	D-cit	-12

1.2.2体外数据

表9：Tc标记的化合物Tc-CXCR4-6、-8和-9至-12的反向IC₅₀值、logD_7.4和内化值

1.2.3生物分布研究

表10：^99mTc-CXCR4-9、-11和-12在雌性携带Jurkat肿瘤小鼠中的生物分布，注射后1小时

表11：^99mTc-CXCR4-9、-11和-12与100nmol AMD 3100共注射到雌性携带Jurkat肿瘤小鼠中的生物分布，注射后1小时

/>

1.2.4小鼠成像研究

图2显示了在没有(左)和有竞争物(右，100nmol AMD 3100)的雌性携带Jurkat肿瘤小鼠中注射1-10％iD/mL的^99mTc-CXCR4-9后1小时的CT和SPECT扫描的MIP；白色箭头表示感兴趣的器官：实线＝肿瘤，点＝肾脏，虚线＝肝脏。

图3显示了在没有(左)和有竞争物(右，100nmol AMD 3100)的雌性携带Jurkat肿瘤小鼠中注射1-10％iD/mL的^99mTc-CXCR4-11后1小时的CT和SPECT扫描的MIP；白色箭头表示感兴趣的器官：实线＝肿瘤，点＝肾脏，虚线＝肝脏。

图4显示了在没有(左)和有竞争物(右，100nmol AMD 3100)的雌性携带Jurkat肿瘤小鼠中注射1-10％iD/mL的^99mTc-CXCR4-12后1小时的CT和SPECT扫描的MIP；白色箭头表示感兴趣的器官：实线＝肿瘤，点＝肾脏，虚线＝肝脏。

1.2.5内化研究

表12：与¹²⁵I-Fc-131相比，^99mTc-CXCR4-9和-10的总细胞活性和内化活性相关的细胞结合的配体和内化配体

表13：与¹²⁵I-Fc-131相比，^99mTc-CXCR4-11和-12的总细胞活性和内化活性相关的细胞结合的配体和内化配体

/>

1.3基于固定的螯合剂的肽

1.3.1化学结构

具有包含HYNIC和N4、Tc-CXCR4-13至-16的固定的螯合剂的肽的化学结构如下图所示：

表14：具有固定的螯合剂的肽Tc-CXCR4-13至-16的结构修饰和指定缩写总结

标记₁	Tc-CXCR4
		HYNIC(EDDA)	-13
N4	-14
		d-dap(N4)-eue	-15
Ahx-dap(N4)-eue	-16

1.3.2体外数据

表15：Tc标记的化合物Tc-CXCR4-13至-16的反向IC₅₀值、logD_7.4和内化

/>

*CPCR4-HYNIC：在文献中：^99mTc-CXCR4-L

1.3.3生物分布研究

表16：^99mTc-CXCR4-13和-14在雌性携带Jurkat肿瘤小鼠中的生物分布，注射后1小时

表17：^99mTc-CXCR4-13和-14与100nmol AMD 3100共注射到雌性携带Jurkat肿瘤小鼠中的生物分布，注射后1小时

1.3.4小鼠成像研究

图5显示了在没有竞争物的雌性携带Jurkat肿瘤小鼠中注射1-10％iD/mL的^99mTc-CXCR4-13后1小时的CT和SPECT扫描的MIP；白色箭头表示感兴趣的器官：实线＝肿瘤，点＝肾脏，虚线＝肝脏。

图6显示了在没有(左)和有竞争物(右，100nmol AMD 3100)的雌性携带Jurkat肿瘤小鼠中注射1-10％iD/mL的^99mTc-CXCR4-14后1小时的CT和SPECT扫描的MIP；白色箭头表示感兴趣的器官：实线＝肿瘤，点＝肾脏，虚线＝肝脏。

图7显示了在没有竞争物的雌性携带Jurkat肿瘤小鼠中注射1-10％iD/mL的^99mTc-CXCR4-14后2小时的CT和SPECT扫描的MIP；白色箭头表示感兴趣的器官：实线＝肿瘤，点＝肾脏，虚线＝肝脏。

1.3.5内化研究

表18：与¹²⁵I-Fc-131相比，^99mTc-CXCR4-13的总细胞活性和内化活性相关的细胞结合的配体和内化配体

表19：与¹²⁵I-Fc-131相比，^99mTc-CXCR4-14、-15和-16的总细胞活性和内化活性相关的细胞结合的配体和内化配体

1.3.6体内研究

由于关于[^99mTc]CXCR4-Tc-14获得了有利的临床前数据，因此选择该配体用于多发性骨髓瘤患者的首次概念验证研究。[^99mTc]CXCR4-Tc-14的放射合成是手动进行的，如上文4.2.3所述。在注射430-604MBq的[^99mTc]CXCR4-Tc-14后5分钟至21小时获取图像。扫描程序的详情如下文所述。

图8显示：得自患有多发性骨髓瘤的女性患者的SPECT和PET成像的最大密度投影(MIP)图像；A)[¹⁸F]FDG PET MIP(注射后1h，189MBq的[¹⁸F]FDG)，B)[^99mTc]CXCR4-Tc-14SPECT MIP(注射后3h，604MBq的[^99mTc]CXCR4-Tc-14)；直箭头表示肿瘤病变，点状箭头表示心脏对[¹⁸F]FDG和脾脏对[^99mTc]CXCR4-Tc-14的生理摄取。

[^99mTc]CXCR4-Tc-14的生物分布类似于已确定的PET示踪剂[⁶⁸Ga]Pentixafor(Lapa C,Schreder M,Schirbel A,et al.68GaPentixafor-PET/CT for imaging ofchemokine receptor CXCR4 expression in multiple myeloma-Comparison to 18FFDGand laboratory values.Theranostics.2017；7:205-212.doi:10.7150/thno.16576)。在健康器官中，在肾脏中发现了显著的摄取。在脾脏中相对较高的摄取反映了人体中已知的CXCR4表达和CXCR4寻址配体的摄取。在肝脏和骨髓中也观察到显著的摄取，已知这两者在生理条件下表达CXCR4，但在病理状况下更是如此(Philipp-Abbrederis K,Herrmann K,Knop S,et al.In vivo molecular imaging of chemokine receptor CXCR4 expressionin patients with advanced multiple myeloma.EMBO Mol Med.2015；7:477-487.doi:10.15252/emmm.201404698；Vag T,Gerngross C,Herhaus P,et al.First Experiencewith Chemokine Receptor CXCR4-Targeted PET Imaging of Patients with SolidCancers.J Nucl Med.2016；57:741-746.doi:10.2967/jnumed.115.161034)。低血池摄取和示踪剂从非靶组织的快速清除很可能是[^99mTc]CXCR4-Tc-14(logD_7.4＝-1.75)的适当亲水性与示踪剂出色的靶向潜力相结合的结果，这是在临床前实验中确定的(InvIC₅₀＝10.2nm，内化(以相对于¹²⁵I-FC-131的百分比计)＝742％)。示踪剂在肿瘤病灶中的高摄取以及在背景组织中的低蓄积使得能够以高对比度显示多发性转移(图8，B)。轴向平面的SPECT/CT图像通过显示在骨盆的溶骨性病变中[^99mTc]CXCR4-Tc-14的高病灶摄取和有益分辨率，进一步证实了所述示踪剂的潜力，这与使用[¹⁸F]FDG的PET/CT扫描一致(图9)。在使用[^99mTc]CXCR4-Tc-14的CXCR4靶向SPECT扫描中未发现[¹⁸F]FDG阳性病变呈阴性。图9A)显示了在患有多发性骨髓瘤的患者中在注射604MBq的[^99mTc]CXCR4-Tc-14后3小时的轴向平面SPECT/CT图像；图9B)显示了在同一患者中在注射189MBq的[¹⁸F]FDG后1小时的轴向平面PET/CT图像：直箭头指示膀胱，虚线箭头指示溶骨性病变。

与荷瘤小鼠临床前研究中的观察结果相反，在人肝脏和肺中未检测到显著升高的配体摄取，证实小鼠肝脏和肺中摄取升高是由配体的mCXCR4亲和力引起的。胃和甲状腺的生理吸收较低，与其它正常器官相当，表明不存在^[99mTc]-高锝酸盐污染或放射性金属的体内丧失(Franken PR,Guglielmi J,Vanhove C,et al.Distribution and dynamics of(99m)Tc-pertechnetate uptake in the thyroid and other organs assessed bysingle-photon emission computed tomography in living mice.Thyroid.2010；20:519-526.doi:10.1089/thy.2009.0213)。

图10示例说明了[^99mTc]CXCR4-Tc-14在同一患者体内5分钟至21小时的生物分布。确定了[^99mTc]CXCR4-Tc-14在不同的感兴趣的组织和器官中的特异性剂量。

图10的A)显示了在患有多发性骨髓瘤的女性患者中注射604MBq的[^99mTc]CXCR4-Tc-14后5分钟、60分钟、120分钟、5小时和21小时得自SPECT成像的MIP图像；图10的B)显示了针对同一患者的选定器官和组织计算的特异性剂量[μGy/MBq]。

[^99mTc]CXCR4-Tc-14的时间解析生物分布再次证实了病变部位以及脾脏和骨髓中的快速背景清除和摄取，即使是在早期时间点，例如注射后5分钟。在以后的时间点无法检测到通过胆汁的延迟清除，表明示踪剂通过肾脏清除。然而，发现肾脏和膀胱中的摄取在整个观察期间较低，提示所述配体在表达CXCR4的组织中的保留时间延长(图10，B)。这可能是临床前实验中确定的高靶标亲和力和显著的内化到表达CXCR4的癌细胞中的直接结果。

最高特异性剂量经确定为脾脏(47μGy/MBq)，其次是肝脏(14μGy/MBq)、成骨细胞(13μGy/MBq)、红骨髓(11μGy/MBq)和肾脏(10μGy/MBq)(图10，B)。全身有效剂量经计算为6.3μSv/MBq，注射604MBq的[^99mTc]CXCR4-Tc-14，表示递送的全身剂量为3.8mSv。递送至器官的特异性剂量和全身有效剂量被发现与其它锝-99m-标记的配体相似，例如靶向PSMA的[^99mTc]PSMA I&S或靶向CXCR4的[^99mTc]CXCR4-L(P.Vallejo-Armenta et al.,ContrastMedia and Molecular Imaging,2020,Article ID 2525037，https://doi.org/10.1155/ 2020/2525037；S.Urban et al.,J.Nucl.Med.2021,62(8),1075-1081)。与[⁶⁸Ga]Pentixafor在多发性骨髓瘤患者中获得的剂量测定数据相比，[^99mTc]CXCR4-Tc-14显示出更高的全身吸收剂量但降低的特异性器官剂量(K.Herrmann et al.,J.Nucl.Med.2015,56(3),410-416)。

这项概念验证研究需要在临床环境中进一步评估^[99mTc]CXCR4-Tc-14。

临床SPECT/CT成像

[^99mTc]CXCR4-Tc-14在患者中的临床评估是依据German Medicinal ProductsAct,AMG§13 2b进行，并根据主管部门(Government of Oberbayern)法规进行。首次概念验证研究是在Augsburg(Augsburg，德国)进行。

所有受试者均在配备Optima 540 CT(GE Healthcare，Solingen，德国)的Discovery MN CT 670 Pro上进行检查。在示踪剂注射后5和60分钟的全身SPECT/CT扫描以30cm/min的扫描速度获取，在120和300分钟的扫描以12cm/min的扫描速度获取，在21小时的扫描以5cm/min的扫描速度获取。使用双头技术在128×128(zoom 1)矩阵中获得60个子集中的扫描。在示踪剂注射后60和180分钟的SPECT扫描以8秒/子集的曝光时间获得，在21小时的扫描以16秒/子集的曝光时间获得。使用Butterworthfilter(0.48)对发射数据进行平滑处理，并通过有序子集最大期望值算法(2次迭代，10个子集)迭代重建。图像是在注射430-604MBq的[^99mTc]CXCR4-Tc-14后5分钟至21小时获得的。

分析了选定器官的特异性和有效剂量。为了计算所述剂量，在全身图像中摄取增加的区域周围定义了感兴趣的体素(voxels)。自动测定各个器官的时间-活性曲线，并使用SPECT相机的特定校准和标准活性值计算示踪剂的停留时间。停留时间用作Olinda/EXM软件的输入数据。这个计算的输出参考了国际放射防护委员会(International Commissionon Radiological Protection)的剂量测定指南。

临床PET/CT成像

[¹⁸F]FDG在患者中的临床评估是依照主管部门(Government of Oberbayern)法规进行的。临床研究在 Augsburg(Augsburg，德国)进行。

所有受试者均在Biograph mCT-S40(Siemens Healthineers，Erlangen，德国)上进行检查。在注射[¹⁸F]FDG后1小时进行全身PET/CT扫描，扫描速度为每个床位2分钟。发射数据被迭代重建。对于衰减校正和解剖相关性进行了低剂量CT。图像是在注射189MBq的[¹⁸F]FDG后1小时获得的。

2.镥-177/镓-68诊断治疗学

2.1化学结构

携带DOTA的肽CXCR4-DOTA-1至-5的化学结构如下所示：

表20：携带DOTA的肽CXCR4-DOTA-1至-5的结构修饰和指定缩写的总结

n	R₁	X	CXCR4-DOTA
				1	H	NH	-1
1	I	NH	-2
				0	H	NH	-3
0	I	NH	-4
				0	H	O	-5

2.2体外数据

表21：¹⁷⁷Lu和⁶⁷Ga标记的化合物CXCR4-DOTA-1至-5和Pentixather的IC₅₀值和logD_7.4

2.3生物分布研究

表22：¹⁷⁷Lu标记的化合物Pentixather和CXCR4-DOTA-1至-4及⁶⁸Ga标记的Pentixafor在雌性携带Jurkat肿瘤小鼠中的生物分布，注射后1小时

表23：¹⁷⁷Lu标记的化合物CXCR4-DOTA-1、-3和-4与100nmol AMD 3100共注射到雌性携带Jurkat肿瘤小鼠中的生物分布，注射后1小时

表24：¹⁷⁷Lu标记的化合物Pentixather、CXCR4-DOTA-3和-4在雌性携带Jurkat肿瘤小鼠中的生物分布，注射后6小时

表25：¹⁷⁷Lu标记的化合物Pentixather、CXCR4-DOTA-3和-4在雌性携带Jurkat肿瘤小鼠中的生物分布，注射后48小时

表26：¹⁷⁷Lu标记的化合物CXCR4-DOTA-3和-4以及具有较短接头的¹⁷⁷Lu标记的对比化合物的肿瘤摄取

¹⁾表23至25中报告的活性值。

²⁾对比的配体化合物[¹⁷⁷Lu]DOTA-r-a-ABA-CPCR4；数据取自(38)，补充材料，在携带Daudi异种移植物的CB-17SCID小鼠中测定。

³⁾对比的配体化合物[¹⁷⁷Lu]DOTA-r-a-ABA-iodoCPCR4；数据取自(38)，补充材料，在携带Daudi异种移植物的CB-17SCID小鼠中测定。

表27：与1h值相比，¹⁷⁷Lu标记的化合物CXCR4-DOTA-3和-4以及具有较短接头的¹⁷⁷Lu标记的对比化合物的计算的肿瘤滞留％(基于表26中的活性值计算)

化合物	6h	48h
			CXCR4-DOTA-3	82	65
DOTA-r-a-ABA-CPCR4	74	48
			CXCR4-DOTA-4	126	117
DOTA-r-a-ABA-iodoCPCR4	73	47

表28：¹⁷⁷Lu标记的化合物CXCR4-DOTA-3和-4以及具有较短接头的¹⁷⁷Lu标记的对比化合物的肿瘤/血液比(T/B)

化合物	注射后1h T/B	T/B	48h T/B
				CXCR4-DOTA-3¹⁾	9.25	229	1360
DOTA-r-a-ABA-CPCR4²⁾	12.2	272	881
				CXCR4-DOTA-4¹⁾	3.6	156	362
DOTA-r-a-ABA-iodoCPCR4³⁾	5.93	73.5	270

¹⁾根据表23至25中报告的活性值计算。

²⁾对比的配体化合物[¹⁷⁷Lu]DOTA-r-a-ABA-CPCR4；数据取自(38)，补充材料，在携带Daudi异种移植物的CB-17 SCID小鼠中测定。

³⁾对比的配体化合物[¹⁷⁷Lu]DOTA-r-a-ABA-iodoCPCR4；数据取自(38)，补充材料，在携带Daudi异种移植物的CB-17 SCID小鼠中测定。

2.4小鼠成像研究

图11显示了在没有(左)和有竞争物(右，100nmol AMD 3100)的雌性携带Jurkat肿瘤小鼠中注射2-10％iD/mL的¹⁷⁷Lu-CXCR4-DOTA-1后1小时的CT和SPECT扫描的MIP；白色箭头表示感兴趣的器官：实线＝肿瘤，点＝肾脏，虚线＝肝脏。

图12显示了在没有竞争物的雌性携带Jurkat肿瘤小鼠中注射2-10％iD/mL的¹⁷⁷Lu-CXCR4-DOTA-2后1小时的CT和SPECT扫描的MIP；白色箭头表示感兴趣的器官：实线＝肿瘤，点＝肾脏，虚线＝肝脏。

图13显示了在没有(左)和有竞争物(右，100nmol AMD 3100)的雌性携带Jurkat肿瘤小鼠中注射2-10％iD/mL的¹⁷⁷Lu-CXCR4-DOTA-3后1小时的CT和SPECT扫描的MIP；白色箭头表示感兴趣的器官：实线＝肿瘤，点＝肾脏，虚线＝肝脏。

图14显示了在没有(左)和有竞争物(右，100nmol AMD 3100)的雌性携带Jurkat肿瘤小鼠中注射2-10％iD/mL的¹⁷⁷Lu-CXCR4-DOTA-4后1小时的CT和SPECT扫描的MIP；白色箭头表示感兴趣的器官：实线＝肿瘤，点＝肾脏，虚线＝肝脏。

图15显示了在没有竞争物的雌性携带Jurkat肿瘤小鼠中注射2-10％iD/mL的¹⁷⁷Lu-CXCR4-DOTA-4后6小时的CT和SPECT扫描的MIP；白色箭头表示感兴趣的器官：实线＝肿瘤，点＝肾脏，虚线＝肝脏。

2.5内化研究

表29：与¹²⁵I-Fc-131相比，¹⁷⁷Lu-Pentixather和¹⁷⁷Lu-CXCR4-DOTA-1至-5的总细胞活性和内化活性相关的细胞结合的配体和内化配体

/>

3.氟-18PET示踪剂/放射性杂合化合物

3.1化学结构

携带SiFA的肽和放射性杂合化合物的化学结构如下图所示：

/>

表30：携带SiFA的肽CXCR4-SiFA-1至-7的结构修饰和指定缩写的总结

*为比较目的而提供的化合物

3.2体外数据

表31：冷复合化合物的IC₅₀值以及热化合物CXCR4-SiFA-1至-7的logD_7.4和内化值

/>

3.3生物分布研究

表32：¹⁸F标记的化合物CXCR4-SiFa-7在5只雌性携带Jurkat肿瘤小鼠中的生物分布，注射后48小时

随后，进行了另外的两项生物分布研究，分别通过共同注射1纳摩尔和2纳摩尔的冷物质来考察这一假设。这种方法的目的是通过冷物质来部分和完全阻断小鼠CXCR4受体。

图16显示在注射[¹⁸F，^natGa]CXCR4-SiFA-07后1小时在雌性携带Jurkat肿瘤的CB-17SCID小鼠中的生物分布图；应用不同量的放射性配体：36pmol、1,000pmol和2,000pmol；数据以％iD/g值表示，数据是使用36pmol进行实验的5只动物的平均值±SD；其它两个实验各使用1只动物。

为了节省动物生命，分别仅使用一只小鼠进行了另外的研究。因此，在这些实验中获得的数据不具有代表性。然而，可以推测出某种趋势。通过共注射1,000pmol冷物质，观察到循环的放射性配体水平升高。血液活性水平提高了310％，导致胰腺(196％)和肌肉(226％)等组织对CXCR4的摄取增加。这种延长的血液循环在CXCR4⁺器官肝脏(121％)和脾脏(114％)中的代表性尤其不强，提示初期受体饱和。随着更多的配体循环，与未补充注射相比可观察到近2倍的肿瘤摄取(180％)。

当共注射2,000pmol冷物质时，达到显著的受体饱和度。与只有36pmol配体的初始生物分布相比，发现CXCR4⁺器官脾脏(61％)和肝脏(70％)的器官摄取发生最显著变化，甚至更明显的是肿瘤(40％)。这些数据集支持上述观点，即肿瘤的摄取取决于CXCR4⁺器官中mCXCR4受体的利用度。

3.4内化研究

表33：与¹²⁵I-Fc-131相比，¹⁸F-CXCR4-SiFa-2[^natGa]的总细胞活性和内化活性相关的细胞结合的配体和内化配体

表34：与¹²⁵I-Fc-131相比，¹⁸F-CXCR4-SiFa-4和-5[^natGa]的总细胞活性和内化活性相关的细胞结合的配体和内化配体

表35：与¹²⁵I-Fc-131相比，¹⁸F-CXCR4-SiFa-6和-7[^natGa]的总细胞活性和内化活性相关的细胞结合的配体和内化配体

4.细胞毒素连接的肽

4.1化学结构

细胞毒素连接的化合物CXCR4-MMAE-1至-4的化学结构如下所示。

表36：细胞毒素连接的肽CXCR4-MMAE-1至-4的结构修饰和指定缩写的总结

类型	AA₁	T₁	标记₁	CXCR4-MMAE
					A	/	d-cys	mc-vc-PAB-MMAE	-1
A	/	d-Hcy	mc-vc-PAB-MMAE	-2
					A	d-his	d-Hcy	mc-vc-PAB-MMAE	-3
B	/	/	/	-4

4.2体外数据

表37：未标记化合物的IC₅₀值以及¹²⁵I-和¹⁷⁷Lu-标记化合物CXCR4-MMAE-1至-4的logD7.4和内化

4.3生物分布研究

表38：¹²⁵I标记的化合物CXCR4-MMAE-2在5只雌性携带Jurkat肿瘤小鼠中的生物分布，注射后1小时

4.4内化研究

表39：与¹²⁵I-CXCR4-MMAE-2和-3的总细胞活性相关的细胞结合的配体和内化配体

细胞毒性作用

细胞毒性功效的评估是与医学博士Ulrich Keller教授小组合作进行的，UlrichKeller，此时在慕尼黑Klinikum Rechts der Isar(TUM)领导Myc相关癌症生物学研究。该小组接受了CXCR4-MMAE-02，用于分析该化合物的体外细胞毒性能力。

选择两个细胞系用于各自的实验。B细胞淋巴瘤细胞系U2932和更高表达CXCR4的淋巴母细胞样Raji细胞系。将这两个细胞系在0(空白)、10、20、40和100nM的不同浓度下与PDC温育24、48、72和96小时。然后在流式细胞术实验中使用碘化丙啶作为死亡细胞的标记物评估细胞活力(图17)。

图17显示了使用Raji(左侧)和U2932(右侧)细胞的细胞活力进行流式细胞术分析的结果：将细胞与0(空白)、10、20、40和100nm的CXCR4-MMAE-02温育0、24、48、72和96小时，之后用碘化丙锭染色和进行流式细胞术分析；与细胞总数相关的活细胞数代表细胞活力。

使用两种细胞系的实验表明，随着PDC浓度的增加，细胞的细胞活力降低。此外，可以观察到时间依赖性效应，因为细胞活力通常随着温育时间的延长而下降。换句话说，用CXCR4-MMAE-02温育诱导的细胞死亡与使用的PDC量和温育时间一致。偏离数据点可归因于样本量小，因此实验失败。图18显示了与PDC温育后死亡的癌细胞的数量。

图18显示了使用Raji和U2932细胞对细胞活力进行流式细胞术分析的结果：在用碘化丙啶染色并对死亡细胞进行流式细胞术分析之前，将细胞与0(空白)、10、20、40和100nm的CXCR4-MMAE-02温育96小时。

对于10、20和40nm的浓度，可以检测到与U2932细胞相比相当高比例的死亡Raji细胞。这一发现与Raji细胞与U2932细胞相比更高的CXCR4表达和可能更有效的PDC摄取是一致的。同样，100nm数据点的结果偏差可能是由小样本量所致。

在与不同浓度的CXCR4-MMAE-02温育72小时后，对U2932细胞进行了细胞周期分析实验。为此，将细胞固定、透化并用碘化丙啶处理。然后测量与所用PDC量相关的G0/G1、S和G2/M期的细胞数量。

图19显示了使用U2932细胞的细胞周期分析实验的结果：将细胞与0(空白)、10、20、40和100nm的CXCR4-MMAE-02温育72小时，固定、透化并用碘化丙啶染色；确定G0/G1、S或G2/M期的细胞数量。

图19显示通过与增加量的PDC温育，更多数量的细胞滞留在G2/M期(有丝分裂/细胞分裂期)。这个数据表明MMAE在细胞内释放并阻止微管聚合，从而导致细胞在复制前停滞。这种诱导的细胞周期停滞可能会导致检查点哨兵例如操纵癌细胞凋亡的激酶的激活。

5.光学成像化合物

5.1化学结构

光学成像化合物CXCR4-OI-1至-3的化学结构如下所示。

表40：光学成像化合物CXCR4-OI-1至-3的结构修饰和指定缩写的总结

类型	R₁	标记₁	染料	CXCR4-OI
					A	H	/	Cy5.5	-1
A	I	/	Cy5.5	-2
					B	/	/	Cy5.5	-3

5.2体外数据

表41：冷化合物的IC₅₀值和¹²⁵I和¹⁷⁷Lu标记的化合物CXCR4-OI-1至-3的logD_7.4值

5.3生物分布研究

表42：¹²⁵I标记的化合物CXCR4-OI-2在5只雌性携带Jurkat肿瘤小鼠中的生物分布，注射后1小时

表43：¹⁷⁷Lu标记的化合物CXCR4-OI-3在3只雌性携带Jurkat肿瘤小鼠中的生物分布，注射后1小时

在另一项生物分布研究中测试了CXCR4⁺器官的部分阻断如何有益于肿瘤摄取，该研究使用低摩尔活性的放射性配体。为了节省动物的生命，本研究仅使用了一只小鼠。因此，获得的生物分布并不具有代表性，但是可以推测出某种趋势。图20总结了实验结果。

图20显示了在注射[¹⁷⁷Lu]CXCR4-OI-03后1小时在携带Jurkat肿瘤的雌性CB-17SCID小鼠中的生物分布图；应用了不同量的放射性配体：59pmol和1,000pmol；数据以％iD/g值表示，并且是59pmol实验的5只动物的平均值±SD；1只动物用于其它实验。

在注射1,000pmol冷肽后观察到CXCR4⁺的器官肺(-23％)、肝(-10％)和脾脏(-23％)的摄取减少。因此，肿瘤摄取增加了1.6倍，这表明循环中更高量的肽在肿瘤中蓄积。因此，低肿瘤摄取可能归因于配体在CXCR4⁺器官中的捕获，而不是丢失靶向潜力的结果。

5.4内化研究

表44：与¹²⁵I-Fc-131相比，¹⁷⁷Lu-CXCR4-OI-3的总细胞活性和内化活性相关的细胞结合的配体和内化配体。

/>

Claims

1.式(I)化合物或其盐：

其中：

a是0或1；

b是0或1；

c是0或1，且

d是0或1，条件是c和d中至少一个是1；

e是1至4的整数；

R^CP是式(II)的环肽基团：

其中，在式(II)中

R^B1是H或I；

R^B2是亚烷基链；

并且其中虚线标示将基团R^CP连接至式(I)化合物的其余部分的键；

R^L1是H或烷基；

R^L3是-CH₂-NH₂或-CH₂-(1H-咪唑-4-基)；

R^L4是-NH₂；

X¹是偶联基团；

R^S是二价间隔基团；和

R^A是包含具有诊断或治疗效用的部分的官能团。

2.根据权利要求1所述的化合物或其盐，其中式(I)中的基团R^L1是H或C1-C6烷基，更优选为H或C1-3烷基。

3.根据权利要求1或2所述的化合物或盐，其中式(I)中的R^L2是C1-C6烷基，更优选C1-C4烷基，且更优选C2-C4烷基，其带有一个选自-NH₂和-NH-C(＝X)-NH₂的取代基，其中X是NH或O。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的化合物或盐，其中式(I)中的X¹是-S-。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的化合物或盐，其中式(I)中的c是1且式(I)中的d是0。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的化合物或盐，其中式(I)中的R^S是-C(O)-(CH₂)_B-NH-，其中B是3至10的整数，优选4至6，且其中N端的键连接于R^A。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的化合物或其盐，其中式(I)中的R^A包含的具有诊断或治疗效用的部分选自：

(i)螯合部分；

(iii)包含硅原子和氟原子的氟化硅受体(SiFA)部分，其中所述氟原子通过共价键直接连接到所述硅原子上，并且所述SiFA部分可以通过¹⁸F同位素交换¹⁹F而用¹⁸F标记或由¹⁸F标记；

(iv)细胞毒性部分；和

(v)荧光部分。

8.根据权利要求7所述的化合物或盐，其中在(i)和(ii)中提及的螯合部分是适合作为选自以下物质的阳离子的阳离子螯合配体的螯合部分：⁴³Sc，⁴⁴Sc，⁴⁷Sc，⁵¹Cr，^52mMn，⁵⁸Co，⁵²Fe，⁵⁶Ni，⁵⁷Ni，^natCu，⁶²Cu，⁶⁴Cu，⁶⁷Cu，⁶⁶Ga，^natGa，⁶⁸Ga，⁶⁷Ga，⁸⁹Zr，⁹⁰Y，⁸⁶Y，^94mTc，^99mTc，⁹⁷Ru，¹⁰⁵Rh，¹⁰⁹Pd，¹¹¹Ag，^110mIn，¹¹¹In，^113mIn，^114mIn，^117mSn，¹²¹Sn，¹²⁷Te，¹⁴²Pr，¹⁴³Pr，¹⁴⁷Nd，¹⁴⁹Gd，¹⁴⁹Pm，¹⁵¹Pm，¹⁴⁹Tb，¹⁵²Tb，¹⁵⁵Tb，¹⁵³Sm，¹⁵⁶Eu，¹⁵⁷Gd，¹⁶¹Tb，¹⁶⁴Tb，¹⁶¹Ho，¹⁶⁶Ho，¹⁵⁷Dy，¹⁶⁵Dy，¹⁶⁶Dy，¹⁶⁰Er，¹⁶⁵Er，¹⁶⁹Er，¹⁷¹Er，¹⁶⁶Yb，¹⁶⁹Yb，¹⁷⁵Yb，¹⁶⁷Tm，¹⁷²Tm，^natLu，¹⁷⁷Lu，¹⁸⁶Re，¹⁸⁸Re，¹⁸⁸W，¹⁹¹Pt，^195mPt，¹⁹⁴Ir，¹⁹⁷Hg，¹⁹⁸Au，¹⁹⁹Au，^natPb，²¹²Pb，²⁰³Pb，²¹¹At，²¹²Bi，²¹³Bi，²²³Ra，²²⁴Ra，²²⁵Ac和²²⁷Th，以及包含¹⁸F的阳离子分子，例如¹⁸F-[AlF]²⁺。

9.根据权利要求7或8所述的化合物或盐，其中在(i)和(ii)中提到的螯合部分由选自以下的螯合剂提供：二(羧甲基)-1,4,8,11-四氮杂二环[6.6.2]十六烷(CBTE2a)，环己基-1,2-二胺四乙酸(CDTA)，4-(1,4,8,11-四氮杂环十四烷-1-基)-甲基苯甲酸(CPTA)，N’-[5-[乙酰基(羟基)氨基]-戊基]-N-[5-[[4-[5-氨基戊基-(羟基)氨基]-4-氧代丁酰基]氨基]戊基]-N-羟基丁二酰胺(DFO)，4,11-二(羧甲基)-1,4,8,11-四氮杂二环[6.6.2]十六烷(DO2A)，1,4,7,10-四氮杂环十二烷-N,N’,N”,N”’-四乙酸(DOTA)，2-[1,4,7,10-四氮杂环十二烷-4,7,10-三乙酸]-戊二酸(DOTAGA或DOTA-GA)，N,N’-二吡啶氧基乙二胺-N,N’-二乙酸酯-5,5’-二(磷酸酯)(DPDP)，二亚乙基三胺五乙酸(DTPA)，乙二胺-N,N’-四乙酸(EDTA)，乙二醇-O,O-二(2-氨基乙基)-N,N,N’,N’-四乙酸(EGTA)，N,N-二(羟基苄基)-乙二胺-N,N’-二乙酸(HBED)，羟乙基二胺三乙酸(HEDTA)，1-(对硝基苄基)-1,4,7,10-四氮杂环癸烷-4,7,10-三乙酸酯(HP-DOA3)，1,4,7-三氮杂环壬烷-1-琥珀酸-4,7-二乙酸(NODASA)，1-(1-羧基-3-羧丙基)-4,7-(羧基)-1,4,7-三氮杂环壬烷(NODAGA)，1,4,7-三氮杂环壬烷三乙酸(NOTA)，4,11-二(羧甲基)-1,4,8,11-四氮杂二环[6.6.2]十六烷(TE2A)，1,4,8,11-四氮杂环十二烷-1,4,8,11-四乙酸(TETA)，三联吡啶二(亚甲胺)四乙酸(TMT)，1,4,7,10-四氮杂环十三烷-N,N’,N”,N”’-四乙酸(TRITA)，以及三亚乙基四胺六乙酸(TTHA)，N,N′-双[(6-羧基-2-吡啶基)甲基]-4,13-二氮杂-18-冠-6(H₂macropa)，4-氨基-4-{2-[(3-羟基-1,6-二甲基-4-氧代-1,4-二氢-吡啶-2-基甲基)-氨基甲酰基]-乙基}庚二酸双-[(3-羟基-1,6-二甲基-4-氧代-1,4-二氢-吡啶-2-基甲基)-酰胺](THP)，1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三[亚甲基(2-羧基乙基)次膦酸(TRAP)，2-(4,7,10-三(2-氨基-2-氧代乙基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1-基)乙酸(DO3AM)，和1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四[亚甲基(2-羧基乙基次膦酸)](DOTPI)，S-2-(4-异硫氰基苄基)-1,4,7,10-四氮杂环十二烷四乙酸，巯基乙酰基三丝氨酸(mas₃)，肼基烟酸(HYNIC)和3-(2-氨基乙基氨基)-2-[(2-氨基乙基氨基)甲基]丙酸(N4螯合剂，6-羧基-1,4,8,11-四氮杂十一烷)，或者由修饰的巯基乙酰基丝氨酸螯合剂提供，其中一个或多个所述丝氨酸残基被另一种含有亲水侧链的氨基酸置换。

10.根据权利要求7至9中任一项的化合物或盐，其中所述SiFA部分(iii)包含式(S-1)的基团：

其中：

R^S1和R^S2独立地为直链或支链的C3-C10烷基，优选R^S1和R^S2独立地选自异丙基和叔丁基，更优选R^S1和R^S2均为叔丁基，并且其中虚线标记的键将该基团连接至式(I)化合物的其余部分。

11.根据权利要求10所述的化合物或盐，其中所述SiFA部分(iii)选自式(S-2)的基团和式(S-3)的基团：

其中：

n是1、2或3，优选为1，R^S1和R^S2独立地是直链或支链的C3-C10烷基，优选R^S1和R^S2独立地选自异丙基和叔丁基，更优选R^S1和R^S2均为叔丁基，并且其中由虚线标记的键将该基团连接至式(I)化合物的其余部分。

12.根据权利要求7至11中任一项所述的化合物或盐，其中所述细胞毒性部分(iv)由澳瑞他汀类似物的残基提供，优选选自单甲基澳瑞他汀E(MMAE)和单甲基澳瑞他汀F(MMAF)，或由PF-06380101的残基提供。

13.根据权利要求7至12中任一项所述的化合物或盐，其中所述荧光部分(v)由荧光染料的残基提供，优选基于Cy5或Cy7的花青染料。

14.药物组合物或诊断组合物，所述组合物包含根据权利要求1至13中任一项所述的化合物或盐，或由其组成。

15.根据权利要求1至13中任一项所述的化合物或盐，其用于治疗或预防癌症、心血管病症或炎性病症，或用于癌症、心血管病症或炎性病症的体内诊断方法。