CN117700485A - 一种同时靶向psma和fap的化合物及其制备方法与应用 - Google Patents

一种同时靶向psma和fap的化合物及其制备方法与应用 Download PDF

Info

Publication number
CN117700485A
CN117700485A CN202410153968.1A CN202410153968A CN117700485A CN 117700485 A CN117700485 A CN 117700485A CN 202410153968 A CN202410153968 A CN 202410153968A CN 117700485 A CN117700485 A CN 117700485A
Authority
CN
China
Prior art keywords
psma
fapi
fap
tumor
formula
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
CN202410153968.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117700485B (zh
Inventor
高峰
侯昊东
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.)
Shandong University
Original Assignee
Shandong University
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 Shandong University filed Critical Shandong University
Priority to CN202410153968.1A priority Critical patent/CN117700485B/zh
Publication of CN117700485A publication Critical patent/CN117700485A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117700485B publication Critical patent/CN117700485B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K7/00—Peptides having 5 to 20 amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K7/04—Linear peptides containing only normal peptide links
    • C07K7/06—Linear peptides containing only normal peptide links having 5 to 11 amino acids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K51/00—Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo
    • A61K51/02—Preparations 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
    • A61K51/04—Organic compounds
    • A61K51/0474—Organic compounds complexes or complex-forming compounds, i.e. wherein a radioactive metal (e.g. 111In3+) is complexed or chelated by, e.g. a N2S2, N3S, NS3, N4 chelating group
    • A61K51/0482—Organic compounds complexes or complex-forming compounds, i.e. wherein a radioactive metal (e.g. 111In3+) is complexed or chelated by, e.g. a N2S2, N3S, NS3, N4 chelating group chelates from cyclic ligands, e.g. DOTA
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K51/00—Preparations containing radioactive substances for use in therapy or testing in vivo
    • A61K51/02—Preparations 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
    • A61K51/04—Organic compounds
    • A61K51/08—Peptides, e.g. proteins, carriers being peptides, polyamino acids, proteins
    • A61K51/088—Peptides, e.g. proteins, carriers being peptides, polyamino acids, proteins conjugates with carriers being peptides, polyamino acids or proteins

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

本发明属于放射性药物标记领域，具体涉及一种同时靶向PSMA和FAP的化合物及其制备方法与应用。化合物如下述式（Ⅰ）所示。在FAP和PSMA单表达的单模型鼠PET/CT显像显示：分别注射本发明制备的放射性标记的配合物1.5 h后，在单表达的单模型鼠中均能观察到肿瘤的明显摄取，在PSMA单表达的单模型鼠中，本发明制备的放射性标记的配合物放射性摄取更高，瘤本比更清晰；虽然在FAP单表达的单模型鼠中，放射性摄取有所降低，但是与对比例1中放射性标记物具有相似的肿瘤/肌肉比，因此本发明制备的放射性标记的配合物可以用于FAP和PSMA高表达肿瘤以及PSMA高表达前列腺癌的显像、疗效监测等。式（Ⅰ）。

Description

一种同时靶向PSMA和FAP的化合物及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于放射性药物标记领域，具体涉及一种同时靶向PSMA和FAP的化合物及其制备方法与应用。
背景技术
前列腺癌（PCa）是一种实体恶性肿瘤，是男性最常见的癌症，也是全球男性癌症相关死亡的第三大常见原因。前列腺癌易发生转移，与原发性肿瘤相邻的淋巴结通常是转移的第一个部位，其次是转移到肝脏、肺和骨骼，大多数肿瘤最终会发展成去势抵抗性前列腺癌（CRPC）或转移性去势抵抗性前列腺癌（mCRPC）。初次治疗后，大约30%~40%的患者发生生化复发（BCR）；在潜在的挽救性治疗方案后，患者通常接受雄激素剥夺疗法（ADT）治疗，然而患者经过ADT治疗2~8年后，前列腺特异性抗原（PSA）开始再次上升，预后较差，因此前列腺癌的早期诊断尤为重要。然而，当PSA很低时（PSA<10ng/mL），常规检查手段（血清PSA、B超、骨扫描、CT和MRI等）在探测淋巴结和骨转移灶的灵敏度和特异性上都有较大局限性，只有PSA达到很高水平时才能发现局部复发或远处转移灶，但此时已错过最好的治疗时机。核医学显像作为一种临床无创影像诊断技术，通过特定靶点分子探针可以在体、实时、动态、无创的诊断病灶，具有灵敏度高、准确率高等优势。
前列腺特异性膜抗原（PSMA）是一种具有谷氨酸-羧肽酶活性的II型跨膜蛋白，其具有较大的细胞外结构域，并且PSMA在前列腺癌细胞上显示出显著的过表达。PSMA受体的致癌信号作用机制为作用于谷氨酸受体并激活Pi3 K和Akt生长途径。它在90%的转移性前列腺癌中过表达，在低分化、转移性和雄激素非依赖型前列腺癌细胞中的表达进一步增加，而在正常组织中生理表达水平较低（前列腺、小肠、唾液腺和泪腺以及肾脏），因此PSMA已成为前列腺癌特异性诊断和治疗的重要靶点。然而，肿瘤微环境和局部生物因素的复杂性往往导致肿瘤具有高度异质性，导致阳性肿瘤可能包含阴性组织区域，而现有靶向PSMA的核医学分子探针存在对于微小病灶的早期诊断敏感性低以及由于肿瘤异质性造成的诊断准确率不高等不足。
成纤维细胞激活蛋白（FAP），是一种II型跨膜糖蛋白，由760个氨基酸组成，属于二肽基肽酶家族，高表达于占实体肿瘤90％体积的上皮来源肿瘤相关成纤维细胞（CAF），作为当下肿瘤微环境最有潜力的靶标，靶向FAP的核医学分子探针68Ga-FAPI-04已应用于肉瘤、食管癌、乳腺癌、肺癌等多达28种肿瘤的诊断。由于前列腺癌肿瘤微环境中FAP高表达，已有研究证实靶向FAP在前列腺癌诊断成像中具有价值。基于此，构建一种FAP和PSMA双靶向的分子探针对于前列腺癌原发灶、转移灶早期诊断和检测的敏感性具有一定的研究意义和临床应用价值。现有技术中虽然公开了部分双靶向FAP和PSMA的分子探针，但是其在肿瘤显像时，放射性摄取值较低，肿瘤显像效果差。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提供了一种同时靶向PSMA和FAP的化合物及其制备方法与应用。
为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面，提供了一种如下述式（Ⅰ）所示的化合物、其立体异构体或其生理上可接受的盐：
式（Ⅰ）。
式（Ⅰ）所示的化合物存在不对称中心，具有S构型或R构型，本发明技术方案包括所有可能的立体异构体以及两种或多种异构体的混合物。式（Ⅰ）所示的化合物如存在顺/反异构体，本发明技术方案亦包括其顺式异构体、反式异构体或这些异构体的混合物。其中，单一异构体可根据常规方法分离或通过立体选择合成制备。
生理上可接受的盐是指式（Ⅰ）所示的化合物的有机盐和无机盐。生理上可接受的盐在所属领域是为本领域技术人员所熟知的。生理上可接受的盐包括但并不限于，无机盐如盐酸盐、氢溴酸盐、磷酸盐、硫酸盐、高氯酸盐等，以及有机盐如乙酸盐、草酸盐、马来酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐、琥珀酸盐、丙二酸盐等，或通过文献所记载的其他方法如离子交换法来得到的盐。
本发明的第二个方面，提供一种用于同时结合PSMA和FAP的分子探针，所述分子探针包括第一方面所述的式（Ⅰ）所示的化合物、其立体异构体或其生理上可接受的盐。
本发明的第三个方面，提供一种放射性标记的配合物，所述放射性标记的配合物包括放射性核素和第一方面所述的式（Ⅰ）所示的化合物、其立体异构体或其生理上可接受的盐。
在一种或多种实施方式中，所述放射性核素包括选自67Ga、68Ga、86Y、90Y、177Lu、151Tb、64Cu、67Cu、55Co、57Co、43Sc、44Sc、47Sc、225Ac、213Bi、212Bi、212Pb、227Th、153Sm、166Ho、152Gd、153Gd、157Gd或166Dy中的一种或几种；优选为68Ga。
本发明的第四方面，提供一种同时靶向PSMA和FAP的肿瘤显像剂，所述肿瘤显像剂包括第三方面所述的放射性标记的配合物。
本发明的第五个方面，提供第四方面所述的同时靶向PSMA和FAP的肿瘤显像剂在正电子发射断层显像试剂中的应用。
本发明的第六个方面，提供第一方面所述的式（Ⅰ）所示的化合物、其立体异构体或其生理上可接受的盐或第三方面所述的放射性标记的配合物在制备同时靶向PSMA和FAP的肿瘤显像剂中的应用。
本发明的第七个方面，提供一种人体前列腺癌检测试剂盒，包括第一方面所述的式（Ⅰ）所示的化合物、其立体异构体或其生理上可接受的盐或第三方面所述的放射性标记的配合物。
本发明的第八个方面，提供第一方面所述的式（Ⅰ）所示的化合物、其立体异构体或其生理上可接受的盐或第三方面所述的放射性标记的配合物或第七方面所述的人体前列腺癌检测试剂盒在制备人体前列腺癌诊断、分期或疗效评估的产品中的应用。
本发明的有益效果在于：
（1）本发明制备的放射性标记的配合物，与PSMA蛋白以及FAP蛋白均有着较强的受体结合力，因此可以用于靶向PSMA蛋白以及FAP蛋白的分子探针。
（2）本发明制备的放射性标记的配合物，通过小鼠体内分布实验表明，其主要通过肾脏排泄，而在非靶组织和器官摄取低。
（3）在FAP和PSMA单表达的单模型鼠PET/CT显像显示：分别注射本发明制备的放射性标记的配合物1.5 h后，在FAP和PSMA单表达的单模型鼠中均能观察到肿瘤的明显摄取，在PSMA单表达的单模型鼠中，本发明制备的放射性标记的配合物与对比例1中制备的放射性标记物相比，放射性摄取更高，瘤本比更清晰；虽然在FAP单表达的单模型鼠中，放射性摄取有所降低，但是与对比例1中制备的放射性标记的配合物具有相似的肿瘤/肌肉比，因此本发明制备的放射性标记的配合物可以用于FAP和PSMA高表达肿瘤以及PSMA高表达前列腺癌的显像、疗效监测等。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为实施例1中间体1合成过程；
图2为实施例2中间体2合成过程；
图3为实施例3中间体3合成过程；
图4为实施例4中间体PSMA-FAPI-01合成过程；
图5为实施例4中间体PSMA-FAPI-01的质谱图；
图6为本发明实施例5中合成的放射性标记的配合物68Ga-PSMA-FAPI-01分离纯化后的HPLC测定结果；
图7为对比例1中间体4合成过程；
图8为对比例1中间体5合成过程；
图9为对比例1中间体6合成过程；
图10为对比例1中间体PSMA-FAPI-02合成过程；
图11为对比例1中间体PSMA-FAPI-02的质谱图；
图12为本发明对比例1中合成的放射性标记的配合物68Ga-PSMA-FAPI-02分离纯化后的HPLC测定结果；
图13为本发明实验例1中放射性标记的配合物68Ga-PSMA-FAPI-01在PBS缓冲液30min后放化纯度检测图；
图14为本发明实验例1中放射性标记的配合物68Ga-PSMA-FAPI-01在体外人血清30min后放化纯度检测图；
图15为本发明实验例1中放射性标记的配合物68Ga-PSMA-FAPI-01在在健康雄性裸鼠体内30min后放化纯度检测图，其中a为血液，b为肝脏，c为肾脏；
图16为本发明实验例4中PSMA-FAPI-01与177Lu-PSMA-617,177Lu-FAPI-04的竞争结合曲线图，其中a为与177Lu-PSMA-617的竞争结合曲线图，b为177Lu-FAPI-04的竞争结合曲线图；
图17为本发明实验例4中68Ga-PSMA-FAPI-01靶向PSMA和FAP的饱和实验曲线，其中a为靶向PSMA的饱和实验曲线，b为靶向FAP的饱和实验曲线；
图18为本发明实验例5中PSMA单表达荷瘤鼠模型在注射放射性标记的配合物68Ga-PSMA-FAPI-01和68Ga-PSMA-FAPI-02 90min后，在血液、肿瘤及其它主要脏器和组织标准吸收值图，其中a为68Ga-PSMA-FAPI-01和b为68Ga-PSMA-FAPI-02；
图19为本发明实验例5中FAP单表达荷瘤鼠模型在注射放射性标记的配合物68Ga-PSMA-FAPI-01和68Ga-PSMA-FAPI-02 90min后，在血液、肿瘤及其它主要脏器和组织标准吸收值图，其中a为68Ga-PSMA-FAPI-01和b为68Ga-PSMA-FAPI-02；
图20为本发明实验例6中68Ga-PSMA-FAPI-01和68Ga-PSMA-FAPI-02在PSMA单表达荷瘤鼠中的PET/CT显像图，其中a实验组，b为阻断组；
图21为本发明实验例6中68Ga-PSMA-FAPI-01和68Ga-PSMA-FAPI-02在FAP单表达荷瘤鼠中的PET/CT显像图，其中a实验组，b为阻断组；
图22为本发明实验例7中68Ga-PSMA-FAPI-01在前列腺癌患者体内PET/CT显像图，其中a为整体PET/CT显像图，b从左到右分别为PET/CT下前列腺肿瘤的横断位、矢状位和冠状位图像。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。
实施例1
参见图1，合成中间体1。
将化合物1（100 mg）溶解于20 mL N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中，再加入1.2 eq 二环己基碳二亚胺（DCC）和1.2 eq N-羟基丁二酰亚胺（HOSu），室温下反应6 h，过滤除去析出的固体，再将2.0 eq（87 mg）化合物2和2 eq三乙胺（TEA）加入滤液中，室温下反应3 h，LC-MS监测反应完成后，旋去DMF，加入15 mL四氢呋喃（THF），5 mL二乙醇胺（DEA），室温搅拌2h，LC-MS监测反应完成后，浓缩除去溶剂，用反相制备液相色谱分离纯化得92mg中间体1（收率：76%）。
实施例2
参见图2，合成中间体2。
将中间体1（92 mg）溶解于20 mL DMF中，再加入1.2 eq O-苯并三氮唑-N,N,N,N-四甲基脲六氟磷酸酯（HBTU），3.0 eq N-甲基吗啉（NMM），2.0eq（98 mg）化合物3，室温反应2h，LC-MS监测反应完成后，旋去DMF，加入20 mL三氟乙酸（TFA），室温搅拌2 h，LC-MS监测反应完，加入50 mL冰乙醚析出大量固体，离心，固体用反相制备液相色谱分离纯化得79.7 mg中间体2（收率：68%）。
实施例3
参见图3，合成中间体3。
将中间体2（79.7 mg）溶解于20 mL DMF中，再加入2.0eq N,N-二异丙基乙胺（DIPEA）和3.0eq（38 mg）化合物4，室温反应2 h，LC-MS监测反应完，旋去DMF，用反相制备液相色谱分离纯化得60.8 mg 中间体3（收率70%）。
实施例4
参见图4，合成中间体-PSMA-FAPI-01，即式（Ⅰ）所示的化合物。
将中间体3（60.8 mg）溶解于20 mL乙腈水溶液（体积比为1:1）中，加入1.5 eq（55.8mg）化合物5，再加入0.2 mol pH=7.2 的PBS buffer溶液，室温反应1 h，LC-MS监测反应完，反应液直接用反相制备液相色谱分离纯化得86mg 中间体-PSMA-FAPI-01（收率：88%）。中间体-PSMA-FAPI-01质谱图如图5所示。
实施例5
将中间体-PSMA-FAPI-01（8 nmol）溶解于400 μL NaOAc缓冲液（浓度为0.1 M，pH为4.0~4.6）中，向溶液中加入400 μL68GaCl3（~3.0mCi）溶液，在95℃反应20 min，得到放射性标记的配合物68Ga-PSMA-FAPI-01。放射性标记的配合物68Ga-PSMA-FAPI-01的结构式如下：
将制备合成的放射性标记的配合物68Ga-PSMA-FAPI-01用带有放射性检测器的分析型HPLC进行放化纯度检测，结果如图6所示。
其中，HPLC流动相（A=0.1%TFA/水，B=0.1%TFA/乙腈），Zorbax 5 μ C18 100 Å（250 × 4.6 mm，5 µm），具体见表1所示。
表1 HPLC洗脱条件
对比例1
合成放射性标记的配合物68Ga-PSMA-FAPI-02，其中，中间体-PSMA-FAPI-02的结构如下式所示：
参见图7~10，分别合成中间体4，中间体5，中间体6和中间体-PSMA-FAPI-02，具体的：
将化合物6（300 mg）与化合物2（288 mg）溶解于5mL DMF中，先后加入3eq NMM与1.1eq HBTU溶液中，室温反应30 min，LC-MS监测反应完全，旋干DMF，然后溶解于4 mL DEA/THF（DEA与THF的体积比为3:1）溶液中，室温反应4 h，LC-MS监测反应完全，旋干溶剂，反相制备液相色谱分离纯化得到中间体4（308 mg），收率70%。
将中间体4（308 mg）与化合物3（302 mg）溶解于10 mL DMF中，加入3eq NMM与1.1eq HBTU，室温反应30分钟，LC-MS监测反应，反应完全后，旋干DMF，然后溶解于5 mL的TFA中，室温搅拌2.5 h，然后加入50 mL的冰乙醚，有大量固体析出，离心后干燥，固体用反相制备液相色谱分离纯化得到中间体5（268 mg），收率58%。
将中间体5（268 mg）与化合物4（66 mg）溶解5 mL DMF中，加入3eq DIPEA，室温反应3 h，LC-MS监测反应，反应完全后，旋干DMF，用反相制备液相色谱分离纯化得到227 mg中间体6（收率68%）。
将中间体6（227 mg）与化合物5（240 mg）溶解于5 mL乙腈水溶液（体积比为1:1），在氮气保护下加入0.2M的pH值=7.2的PBS buffer（5 mL）)溶液中，室温反应1 h，LC-MS监测反应完全后，反应液直接用反相制备液相色谱分离纯化得216mg中间体-PSMA-FAPI-02（收率50%）。中间体-PSMA-FAPI-02质谱图如图11所示。
将中间体-PSMA-FAPI-02（8 nmol）溶解于400 μL NaOAc缓冲液（浓度为0.1 M，pH为4.0~4.6）中，向溶液中加入400 μL68GaCl3（~3.0mCi）溶液，在95℃反应20 min，得到放射性标记的配合物68Ga-PSMA-FAPI-02。放射性标记的配合物68Ga-PSMA-FAPI-02的结构式如下：
将制备合成的放射性标记的配合物68Ga-PSMA-FAPI-02用带有放射性检测器的分析型HPLC进行放化纯度检测，结果如图12所示。液相色谱条件与实施例5相同。
实验例1 体外稳定性研究
将15 μL的实施例5中制备的68Ga-PSMA-FAPI-01加入到185 μL、pH=7.4的PBS缓冲液以及人血清中，分别在37 ℃下孵育30 min和90min。孵育结束后，PBS缓冲液中样品直接取出注入Radio-HPLC进行放化纯度检测；人血清中样品加入无水乙醇并离心、过滤，然后用Radio-HPLC进行放化纯度检测。68Ga-PSMA-FAPI-01加入PBS缓冲液中样品孵育30min后的放化纯度检测结果如图13所示，68Ga-PSMA-FAPI-01加入人血清中样品孵育30 min后的放化纯度检测结果如图14所示。表2为68Ga-PSMA-FAPI-01加入PBS缓冲液以及人血清中，分别在37℃下孵育30min和90min后稳定性结果。
表268Ga-PSMA-FAPI-01加入PBS缓冲液以及人血清中，分别在37 ℃下孵育30min和90min后稳定性结果
实验结果表明，68Ga-PSMA-FAPI-01在PBS缓冲液以及人血清中30min和90min后放射化学纯度无明显变化，均大于95%，说明68Ga-PSMA-FAPI-01在体外1.5h内具有良好稳定性。
实验例2 体内稳定性研究
取6只健康雄性裸鼠评价制备的68Ga-PSMA-FAPI-01在体内的代谢稳定性。每只裸鼠经尾静脉注射约7.4 MBq68Ga-PSMA-FAPI-01，注射30、90min后，分别取3只裸鼠收集血液、肝脏、肾脏样本，处理后注入Radio-HPLC进行放化纯度检测，观察68Ga-PSMA-FAPI-01在不同样本中的放射性化学纯度，结果如表3和图15所示。
表368Ga-PSMA-FAPI-01在健康雄性裸鼠体内血液、肝脏和肾脏30min和90min后稳定性结果
表3和图15的实验结果表明，68Ga-PSMA-FAPI-01体内稳定性较强，90min后体内稳定性高于90%。
实验例3 亲水亲脂性研究
取5 μL（约0.1 MBq）的制备的68Ga-PSMA-FAPI-01用pH = 7.4的HEPES缓冲液稀释至500 μL，然后继续加入500 μL正辛醇并剧烈振荡。从水相和有机相各取出400 μL液体测量其放射性计数。脂水分配系数通过公式[Log(有机相的放射性计数/水相的放射性计数)]计算出，logDo/w=-2.52±0.02。实验结果表明放射性示踪剂68Ga-PSMA-FAPI-01具有较好的亲水性。
实验例4 受体结合力实验
细胞培养：分别在5% CO2，37℃细胞培养箱中，含10%小牛血清的RPMI 1640培养基中培养前列腺癌细胞（LNCaP细胞，高表达PSMA）和人脑胶质瘤细胞（U87MG细胞，高表达FAP）。
68Ga-PSMA-FAPI-01与177Lu-PSMA-617的竞争实验：在培养LNCaP细胞的细胞孔内，加入10nM的177Lu-PSMA-617及浓度为10-13~10-4M的PSMA-FAPI-01进行竞争性结合。孵育2 h后，测定细胞表面和细胞内的放射性计数，通过Graphpad Prism软件拟合出竞争结合曲线如表4和图16中a所示，得出68Ga-PSMA-FAPI-01与177Lu-PSMA-617的竞争结合常数K i。
其中，PSMA-617是已证实可以特异性靶向PSMA的小分子化合物。其结构式如式（Ⅲ）所示：
式（Ⅲ）。
68Ga-PSMA-FAPI-01与177Lu-FAPI-04的竞争实验：在培养U87MG细胞的细胞孔内，加入10nM的177Lu-FAPI-04及浓度为10-13~10-4M的68Ga-PSMA-FAPI-01进行竞争性结合。孵育2h后，测定细胞表面和细胞内的放射性计数，通过Graphpad Prism软件拟合出竞争结合曲线如表4和图16中b所示，得出68Ga-PSMA-FAPI-01与177Lu-FAPI-04的竞争结合常数K i。
其中，FAPI-04是已证实可以特异性靶向FAP的小分子化合物。其结构式如式（Ⅳ）所示：
式（Ⅳ）。
饱和实验：向LNCaP细胞中加入浓度为0.625、1.25、2.5、3、5、10、20nM制备的68Ga-PSMA-FAPI-01，37 ℃孵育2 h，测定细胞表面和细胞内的放射性计数，得到68Ga-PSMA-FAPI-01与PSMA的结合容量（特异性结合+非特异性结合）。非特异性结合通过共孵育68Ga-PSMA-FAPI-01、PSMA-617（100nM）和FAPI-04 (100nM)得到，进而通过Graphpad Prism软件拟合出饱和结合曲线，得到68Ga-PSMA-FAPI-01与受体最大特异性结合容量（Bmax）和结合力（Kd），结果如表4和图17中a所示。
向U87MG细胞中加入浓度为0.625、1.25、2.5、3、5、10、20nM制备的68Ga-PSMA-FAPI-01，37 ℃孵育2 h，测定细胞表面和细胞内的放射性计数，得到68Ga-PSMA-FAPI-01与FAP的结合容量（特异性结合+非特异性结合）。非特异性结合通过共孵育68Ga-PSMA-FAPI-01、PSMA-617（100nM）和FAPI-04 (100nM)得到，进而通过Graphpad Prism软件拟合出饱和结合曲线，得到68Ga-PSMA-FAPI-01与受体最大特异性结合容量（Bmax）和结合力（Kd），结果如表4和图17中b所示。
表468Ga-PSMA-FAPI-01与PSMA和FAP的受体最大特异性结合容量（B max）、结合力常数（K d）；PSMA-FAPI-01与PSMA和FAP的结合抑制常数（K i）
竞争实验结果表明PSMA-FAPI-01与PSMA和FAP有着较强的受体结合力，K i值分别为5.58±0.18nM，8.79±0.26 nM。
如图17中a所示，PSMA-FAPI-01与PSMA的K d为4.16±0.14nM、B max为214.70±3.13fmol/mg。如图17中b所示，PSMA-FAPI-01与FAP的K d为7.81±0.27、B max为414.70±5.17fmol/mg。
实验例568Ga-PSMA-FAPI-01和68Ga-PSMA-FAPI-02的体内生物学分布研究
（1）PSMA单表达荷瘤鼠模型的建立与显像：体外培养前列腺癌LNCaP细胞，用无血清培养液洗涤和离心，进行活细胞计数后用戊巴比妥钠溶液注射小鼠腹腔（50 mg/kg）麻醉NSG免疫缺陷鼠，将100 μL含4×106个LNCaP的无血清悬液注入NSG小鼠前肢左侧腋下，注射后5天开始观测NSG小鼠的状况，得到PSMA单表达荷瘤鼠模型。
PSMA单表达荷瘤鼠模型10只，分为两组，尾静脉分别注射约7.4 MBq68Ga-PSMA-FAPI-01和68Ga-PSMA-FAPI-02。注射示踪剂后90min分别处死5只荷瘤鼠，取血液、肿瘤及其它主要脏器和组织，称重并测定放射性计数，经放射性衰变校正后计算标准吸收值（%ID/g）。结果如图18所示。
实验结果表明，PSMA单表达荷瘤鼠模型中，68Ga-PSMA-FAPI-01和68Ga-PSMA-FAPI-02均有明显的肿瘤摄取。然而，68Ga-PSMA-FAPI-01（17.74±1.26）的肿瘤摄取明显高于68Ga-PSMA-FAPI-02（11.64±0.46）。此外，68Ga-PSMA-FAPI-01的肿瘤/肌肉比（12.32 vs7.51）、肿瘤/血液比（3.13 vs 1.74）均高于68Ga-PSMA-FAPI-02，提示68Ga-PSMA-FAPI-01具有更好的成像对比度。
（2）FAP单表达荷瘤鼠模型的建立与显像：体外培养人脑胶质瘤U87MG细胞，用无血清培养液洗涤和离心，进行活细胞计数后用戊巴比妥钠溶液注射小鼠腹腔（50 mg/kg）麻醉B-NDG小鼠，将100 μL含4×106个U87MG细胞的无血清悬液注入B-NDG小鼠前肢左侧腋下，注射后5天开始观测B-NDG小鼠的状况，得到FAP单表达荷瘤鼠模型。
FAP单表达荷瘤鼠模型10只，分为两组，尾静脉分别注射约7.4 MBq68Ga-PSMA-FAPI-01和68Ga-PSMA-FAPI-02。注射示踪剂后90min分别处死5只荷瘤鼠，取血液、肿瘤及其它主要脏器和组织，称重并测定放射性计数，经放射性衰变校正后计算标准吸收值（%ID/g）。结果如图19。
实验结果表明，FAP单表达荷瘤鼠模型中，68Ga-PSMA-FAPI-01和68Ga-PSMA-FAPI-02均有明显的肿瘤摄取。虽然68Ga-PSMA-FAPI-01（5.06±0.66）的肿瘤摄取低于68Ga-PSMA-FAPI-02（12.01±1.28），但二者具有相似的肿瘤/肌肉比（3.89 vs 4.07）。
实验例668Ga-PSMA-FAPI-01和68Ga-PSMA-FAPI-02的PET/CT显像
（1）在PSMA单表达荷瘤鼠中的PET/CT显像
实验组：取PSMA单表达荷瘤鼠6只，分为两组，每组3只荷瘤鼠。分别尾静脉注射约37MBq68Ga-PSMA-FAPI-01和68Ga-PSMA-FAPI-02。
阻断组：取荷瘤小鼠6只，分为两组，每组3只荷瘤鼠。分别注射PSMA-617 30min后尾静脉注射约37MBq的68Ga-PSMA-FAPI-01和68Ga-PSMA-FAPI-02。
注射90 min后麻醉荷瘤鼠进行PET/CT显像，三维模式采集20 min静态图像。OSEM3D/MAP法重建，获得衰减校正后的PET/CT融合图像。观察实验组肿瘤成像情况，并对照阻断组结果验证两种放射性示踪剂的靶向特异性，结果如图20所示。
实验结果显示实验组肿瘤部位有明显的68Ga-PSMA-FAPI-01放射性摄取，而68Ga-PSMA-FAPI-02摄取较低，阻断组肿瘤的放射性沉积显著降低；表明68Ga-PSMA-FAPI-01特异性靶向PSMA膜蛋白，可以用于PSMA高表达肿瘤的显像、疗效监测等。
（2）在FAP单表达荷瘤鼠中的PET/CT显像
实验组：取FAP单表达荷瘤鼠6只，分为两组，每组3只荷瘤鼠。分别尾静脉注射约37MBq68Ga-PSMA-FAPI-01和68Ga-PSMA-FAPI-02。
阻断组：取荷瘤小鼠6只，分为两组，每组3只荷瘤鼠。分别注射FAPI-04 30min后尾静脉注射约37MBq的68Ga-PSMA-FAPI-01和68Ga-PSMA-FAPI-02。
注射90 min后麻醉荷瘤鼠进行PET/CT显像，三维模式采集20 min静态图像。OSEM3D/MAP法重建，获得衰减校正后的PET/CT融合图像。观察实验组肿瘤成像情况，并对照阻断组结果验证两种放射性示踪剂的靶向特异性，结果如图21所示。
实验结果显示实验组肿瘤部位有明显的68Ga-PSMA-FAPI-01放射性摄取，而阻断组肿瘤的放射性沉积显著降低；表明68Ga-PSMA-FAPI-01特异性靶向FAP。
实验例768Ga-PSMA-FAPI-01在前列腺癌患者体内PET/CT显像
68Ga-PSMA-FAPI-01通过临床科研伦理审查后，进行临床研究。前列腺癌患者静脉注射68Ga-PSMA-FAPI-01（104.6MBq），使用Biograph-mCT X-4R PET/CT（Siemens，Germany）在注射后1.5 h后，以2分钟/床的位置采集一次静态三维PET扫描，共6个床的位置，以覆盖颅底至大腿中部，PET/CT显像如图22所示。使用感兴趣体积分析方法测定定量肿瘤摄取，并计算最大SUV（SUVmax），其结果如表5所示。
表568Ga-PSMA-FAPI-01在PSMA阳性前列腺癌病人腮腺、肾脏和肿瘤的SUVmax值
从表5中可以看出患者肿瘤部位有明显的68Ga-PSMA-FAPI-01放射性摄取，且放射性摄取量要明显高于腮腺。
从图22可以看出，该患者肿瘤部位有明显的68Ga-PSMA-FAPI-01放射性摄取并且在其他器官尤其是膀胱和腺体摄取低，表明68Ga-PSMA-FAPI-01在人体中靶向良好，且肿瘤背景比高，具有成为诊断前列腺癌新型小分子探针的潜力。

Claims (10)

1.一种如下述式（Ⅰ）所示的化合物、其立体异构体或其生理上可接受的盐：
式（Ⅰ）。
2.如权利要求1所述的式（Ⅰ）所示的化合物、其立体异构体或其生理上可接受的盐，其特征在于，所述生理上可接受的盐包括有机盐和无机盐，所述无机盐包括盐酸盐、氢溴酸盐、磷酸盐、硫酸盐和高氯酸盐，所述有机盐包括乙酸盐、草酸盐、马来酸盐、酒石酸盐、柠檬酸盐、琥珀酸盐和丙二酸盐。
3.一种用于同时结合PSMA和FAP的分子探针，其特征在于，所述分子探针包括权利要求1所述的式（Ⅰ）所示的化合物、其立体异构体或其生理上可接受的盐。
4.一种放射性标记的配合物，其特征在于，所述放射性标记的配合物包括放射性核素和权利要求1所述的式（Ⅰ）所示的化合物、其立体异构体或其生理上可接受的盐。
5.如权利要求4所述的放射性标记的配合物，其特征在于，所述放射性核素包括选自67Ga、68Ga、86Y、90Y、177Lu、151Tb、64Cu、67Cu、55Co、57Co、43Sc、44Sc、47Sc、225Ac、213Bi、212Bi、212Pb、227Th、153Sm、166Ho、152Gd、153Gd、157Gd或166Dy中的一种或几种。
6.一种同时靶向PSMA和FAP的肿瘤显像剂，其特征在于，所述肿瘤显像剂包括权利要求4所述的放射性标记的配合物。
7.权利要求6所述的同时靶向PSMA和FAP的肿瘤显像剂在正电子发射断层显像试剂中的应用。
8.一种人体前列腺癌检测试剂盒，其特征在于，包括权利要求1所述的式（Ⅰ）所示的化合物、其立体异构体或其生理上可接受的盐或权利要求4所述的放射性标记的配合物。
9.权利要求1所述的式（Ⅰ）所示的化合物、其立体异构体或其生理上可接受的盐或权利要求4所述的放射性标记的配合物在制备同时靶向PSMA和FAP的肿瘤显像剂中的应用。
10.权利要求1所述的式（Ⅰ）所示的化合物、其立体异构体或其生理上可接受的盐或权利要求4的放射性标记的配合物或权利要求8所述的人体前列腺癌检测试剂盒在制备人体前列腺癌诊断、分期或疗效评估的产品中的应用。
CN202410153968.1A 2024-02-04 2024-02-04 一种同时靶向psma和fap的化合物及其制备方法与应用 Active CN117700485B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410153968.1A CN117700485B (zh) 2024-02-04 2024-02-04 一种同时靶向psma和fap的化合物及其制备方法与应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410153968.1A CN117700485B (zh) 2024-02-04 2024-02-04 一种同时靶向psma和fap的化合物及其制备方法与应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117700485A true CN117700485A (zh) 2024-03-15
CN117700485B CN117700485B (zh) 2024-04-16

Family

ID=90151881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410153968.1A Active CN117700485B (zh) 2024-02-04 2024-02-04 一种同时靶向psma和fap的化合物及其制备方法与应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117700485B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114933590A (zh) * 2022-03-21 2022-08-23 南方医科大学南方医院 一种双靶点多聚体化合物及其应用
CN115974962A (zh) * 2021-10-14 2023-04-18 厦门大学 一种fap靶向的探针及其制备方法和应用
CN116082306A (zh) * 2023-01-12 2023-05-09 北京肿瘤医院(北京大学肿瘤医院) 一种靶向fap及psma双靶点抑制剂、分子探针及应用
CN117255685A (zh) * 2021-04-02 2023-12-19 约翰霍普金斯大学 靶向成纤维细胞活化蛋白α和/或前列腺特异性膜抗原的异二价剂和同二价剂

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117255685A (zh) * 2021-04-02 2023-12-19 约翰霍普金斯大学 靶向成纤维细胞活化蛋白α和/或前列腺特异性膜抗原的异二价剂和同二价剂
CN115974962A (zh) * 2021-10-14 2023-04-18 厦门大学 一种fap靶向的探针及其制备方法和应用
CN114933590A (zh) * 2022-03-21 2022-08-23 南方医科大学南方医院 一种双靶点多聚体化合物及其应用
CN116082306A (zh) * 2023-01-12 2023-05-09 北京肿瘤医院(北京大学肿瘤医院) 一种靶向fap及psma双靶点抑制剂、分子探针及应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李莉: "双特异性PSMA/FAP异二聚体探针的制备及临床前评估", 《中国硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》, no. 6, 15 June 2023 (2023-06-15), pages 1 - 1 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN117700485B (zh) 2024-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111675750B (zh) 针对癌胚抗原相关黏附分子ceacam的肿瘤靶向肽及其应用
CN114933633B (zh) 一种特异性识别fgfr4的天然肽探针及其应用
CN109942687B (zh) 68Ga标记EACA修饰c-Met分子成像探针及制备与应用
CN114773433B (zh) 一种cd25靶向多肽、分子探针及应用
CN110305187A (zh) 前列腺癌PET诊断试剂68Ga-NOTA-ANCP-PSMA及其制备方法和应用
CN112043839A (zh) 靶向转铁蛋白受体的放射性同位素标记多肽显像剂及其应用
CN113583089A (zh) 靶向肿瘤pd-l1的pet显像剂、其标记前体、制法和应用
CN110496233B (zh) 一种spect显像剂及其标记前体及其制备方法、组合物和用途
CN110420337A (zh) 一种靶向整合素α6的二聚体多肽放射性药物及其制备方法
CN110339375A (zh) 一种靶向HER2的rk多肽放射性药物及其制备方法
CN109045313A (zh) 一种靶向her2的d型多肽放射性药物及制备方法
CN116751258B (zh) Mdm2/mdmx靶向多肽及其应用
CN110305186B (zh) 前列腺癌PET诊断试剂68Ga-DOTA-ANCP-PSMA及其制备方法和应用
CN116082306B (zh) 一种靶向fap及psma双靶点抑制剂、分子探针及应用
CN117700485B (zh) 一种同时靶向psma和fap的化合物及其制备方法与应用
CN116832180A (zh) 一种靶向乳腺癌的多肽pet分子探针及其制备方法和应用
CN116514735A (zh) 一种肽脲素衍生物、含其的药物组合物及其应用
CN115286693A (zh) 针对癌胚抗原相关细胞黏附分子ceacam6的肿瘤靶向肽及其应用
TWI572363B (zh) 單光子發射型電腦斷層顯像放射性核種標記的ｒｇｄ環肽三聚體、其製備方法及偵測腫瘤的方法
CN116730983B (zh) 一种靶向前列腺特异性抗原的化合物及其制备方法与应用
CN117777234B (zh) 丹磺酰胺修饰的psma靶向化合物及其制备方法和应用
CN118831184A (zh) 一种放射性核素标记的探针组合物及其在癌症无创免疫分型中的应用
CN116023432A (zh) 双唾液酸神经节苷脂gd2亲和肽及其应用
CN116983441A (zh) 一种用于靶向pd-l1的环肽放射性药物及其制备方法和用途
CN117567567A (zh) 一种双聚体多肽、正电子分子探针及制备方法和应用

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