CN121371237A - 基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物及制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本申请属于药物化学、放射性药物化学和临床核医学技术领域，具体涉及一种基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物及制备方法与应用。一种基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物，包括：大环化合物：具有空腔，大环化合物包括环糊精、葫芦脲、杯芳烃和柱芳烃中的一种；放射性卤素标记的化合物：放射性卤素标记的位置位于大环化合物的空腔内；封端基团：位于空腔的开口端，连接于放射性卤素标记的化合物的两端，用于防止放射性卤素标记的化合物从空腔中滑出。本申请提供的基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物在体内稳定性好，解决了现有放射性卤素标记化合物中放射性卤素与示踪剂解离，在体内稳定性差的问题。

Description

基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物及制备方法与应用

技术领域

本申请属于药物化学、放射性药物化学和临床核医学技术领域，具体涉及一种基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物及制备方法与应用。

背景技术

放射性卤素凭借其相对合适的半衰期、优异的核性质和易于化学插入的性质，成为临床和研究中最为常用的放射性核素。但在实际应用中，放射性卤素与示踪剂的解离导致放射性卤素在甲状腺、胃和唾液腺中产生不必要的积累，降低图像的信噪比。在治疗过程中，放射性卤素的非靶向蓄积会降低靶组织的辐射剂量，增加非靶组织的剂量，对非靶组织造成损伤。

因此，如何实现放射性卤素标记化合物的防止脱卤或最小化脱卤，又不影响放射性卤素标记药物在血液中的清除和代谢至关重要。

发明内容

本申请的技术目的是至少解决了现有放射性卤素标记化合物中放射性卤素与示踪剂解离，在体内稳定性差的问题。减少靶组织的辐射剂量降低，非靶组织的剂量增加，对造成非靶组织不必要损伤的影响。本申请提供的放射性卤素标记化合物在体内稳定性好。

本申请的第一方面是提供一种基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物，包括：大环化合物：具有空腔，所述大环化合物包括环糊精、葫芦脲、杯芳烃和柱芳烃中的一种；放射性卤素标记的化合物：放射性卤素标记的位置位于所述大环化合物的空腔内；封端基团：位于所述空腔的开口端，连接于所述放射性卤素标记的化合物的两端，用于防止所述放射性卤素标记的化合物从所述空腔中滑出。实现放射性卤素标记化合物的防止脱卤或最小化脱卤，且不影响放射性卤素标记药物在血液中的清除和代谢。解决了放射性卤素标记化合物中放射性卤素与示踪剂解离，在体内稳定性差的问题。减少了靶组织的辐射剂量降低、非靶组织的剂量增加的问题，减少了对非靶组织造成的不必要损伤。

在一个实施例中，所述放射性卤素标记的化合物包括芳香环或芳香杂环。

在一个实施例中，所述芳香环包括苯环、联苯和萘环中的一种；所述芳香杂环包括三氮唑、喹啉和吡啶中的一种。

在一个实施例中，所述放射性卤素标记的位置在所述芳香环或所述芳香杂环的芳环上的任一空位。

在一个实施例中，所述放射性卤素包括¹²³I、¹²⁴I、¹²⁵I、¹³¹I和²¹¹At中的一种。

在一个实施例中，所述封端基团包括三苯甲基类、金刚烷基类、叔丁基类、3,5-二甲基苯基类、二异丙基苯基类和蒽基类中的一种。

在一个实施例中，还包括连接子，连接在所述放射性卤素标记的化合物和所述封端基团之间；所述连接子包括烷基链、氨基酸链、PEG(聚乙二醇)链、三氮唑、酰胺键和马来酰亚胺中的一种。

本申请的第二方面是提供一种基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物的制备方法，将放射性卤素标记的化合物、大环化合物和封端基团混合，60-80℃搅拌，反应结束后冷却至室温，过滤，分离纯化，获得基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物。通过将大环化合物与放射性卤素标记的小分子通过超分子的主客体相互作用，将放射性卤素标记的小分子“囚禁”在大环化合物的空腔内，保护小分子免受外界干扰。在两端使用大位阻基团形成封端，有效的防止放射性卤素标记部分从空腔中滑出。本申请提供的制备方法是一种安全有效且有推广意义的抑制脱卤新方法。

在一个实施例中，放射性卤素标记的化合物、大环化合物和封端基团的物质量比为1：1.1~1.3：2.2~2.6。

本申请的第三方面是提供一种放射性卤素标记化合物的应用，在肿瘤放射性药物中的应用。

本申请的有益效果包括以下至少一种：

本申请提供的基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物在体内稳定性好，并防止水解、酶水解和蛋白质吸附。实现放射性卤素标记化合物的防止脱卤或最小化脱卤，且不影响放射性卤素标记药物在血液中的清除和代谢。解决了放射性卤素标记化合物中放射性卤素与示踪剂解离，在体内稳定性差的问题。减少了靶组织的辐射剂量降低、非靶组织的剂量增加的问题，减少了对非靶组织造成的不必要损伤。

本申请提供的基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物的制备方法，通过将大环化合物与放射性卤素标记的小分子通过超分子的主客体相互作用，将放射性卤素标记的小分子“囚禁”在大环化合物的空腔内，保护小分子免受外界干扰。在两端使用大位阻基团形成封端，有效的防止放射性卤素标记部分从空腔中滑出。本申请提供的制备方法是一种安全有效且有推广意义的抑制脱卤新方法。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。在附图中：

图1示例性的示出了本申请提供的基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物的结构示意图；

图2中(a)、(b)、(c)分别为本申请一个实施例中使用的放射性标记前体化合物1的¹H NMR图、¹³C NMR图和ESI-HRMS图；

图3中(a)、(b)、(c)分别为[¹³¹I]I-tria和轮烷[¹³¹I]I-tBuR的放射性-高效液相色谱(radio-HPLC)检测图；

图4中(a)、(b)、(c)分别为本申请一个实施例提供的I-tBuR冷产物的¹H NMR图、¹³CNMR图和ESI-HRMS图；

图5中(a)、(b)分别为[¹³¹I]I-tBuR在PBS和FBS孵育不同时间后的radio-HPLC图；

图6为[¹³¹I]I-tBuR在GSH孵育不同时间后的radio-HPLC图；

图7中(a)、(b)、(c)分别为I-tria冷产物的¹H NMR图、¹³C NMR图和ESI-HRMS图；

图8为[¹³¹I]I-tBuR在正常小鼠体内各组织器官的放射性积累图；

图9为[¹³¹I]I-tria在正常小鼠体内各组织器官的放射性积累图；

图10为[¹³¹I]I-tBuR与[¹³¹I]I-tria正常小鼠器官的放射性积累图，*(p<0.05)，**(p<0.01)，***(p<0.001)；

图11为现有技术中的抑制脱碘的分子结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本申请做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例中未注明具体条件者，皆按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

放射性碘，在核医学中有着悠久的历史，凭借其相对合适的半衰期、优异的核性质和易于化学插入的性质，成为临床和研究中最为常用的放射性核素之一。目前，临床及研究中较为常用的放射性碘同位素主要有¹²³I，¹²⁴I，¹²⁵I，及¹³¹I，由于其核素性质及制备方法各有不同，在科学研究及临床应用中也有着不同的侧重，其中¹²³I可用于SPECT显像，¹²⁵I可用于近距离放射治疗，¹³¹I可用于SPECT显像及放疗，¹²⁴I用于PET显像。体内脱卤机理复杂，亲核试剂(如谷胱甘肽)、细胞色素P450酶以及脱碘酶均可导致脱卤，由于C-I键在体内稳定性较差，使得放射性碘标记药物在体内的脱碘现象比较严重，这限制了它们在放射性核素成像和治疗中的应用。

在治疗过程中，放射性卤素与示踪剂的解离导致放射性卤素在甲状腺、胃和唾液腺中不必要的积累，放射性卤素的非靶向蓄积会降低靶组织的辐射剂量，降低图像的信噪比。非靶组织的辐射剂量增多对非靶组织造成损伤。许多具有前景的放射性卤素标记药物受体内脱卤的影响，影响治疗效果。因此，在放射性药物的设计中如何防止或最小化脱卤是至关重要的。

现有技术中，用于抑制放射性卤素标记药物体内脱卤的方法，甲状腺放射性积累仍较高，或者存在血液清除缓慢或代谢过快等缺点。因此，本申请提供了一种有效的方法抑制放射性卤素标记药物体内脱卤。

在第一个方面，本申请提供的一种基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物，将放射性卤素标记部分“囚禁”在大环化合物的空腔内，大环化合物为放射性卤素标记部分提供物理保护，使其免受外界干扰，从而提高放射性卤素标记药物的体内稳定性。

本申请提供的基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物，标记在芳环或芳香杂环上的放射性卤素位于大环化合物空腔内，其中一种结构如图1所示，其中，各符号的含义如下：

Y为芳环，包括苯环、联苯、萘环等苯系芳香环以及三氮唑、喹啉、吡啶等芳香杂环。

X包括放射性卤素，X位于Y的任一空位。

Linker包括烷基链、氨基酸链、PEG(聚乙二醇)链、三氮唑、酰胺键、马来酰亚胺等药物化学中常用连接子。

R包括大位阻基团、葫芦脲与其它基团共同构成的大位阻基团、或连接靶向分子的大位阻基团。具体地，大位阻基团包括三苯甲基类、金刚烷基类、叔丁基类、3,5-二甲基苯基、二异丙基苯基、蒽基等常见具有较大空间位阻基团。

其中，靶向分子包括具有靶向性的单克隆抗体、RGD肽、前列腺特异性膜抗原（PSMA）抑制剂、表皮生长因子受体（EGFR）抑制剂、成纤维细胞活化蛋白抑制剂（FAPI）等放射性药物常用的靶向基团。

Z包括环糊精、葫芦脲、杯芳烃和柱芳烃等大环化合物。

其中，葫芦脲可以为葫芦脲[6]、葫芦脲[7]、葫芦脲[8]。

其中，环糊精可以为α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精。

图1为[4]轮烷结构，本申请还可以为[2]、[3]、[5]等轮烷结构。

在一个示例中，放射性卤素标记的芳环位于大环化合物环糊精空腔内与环糊精、葫芦脲共同形成的[4]轮烷，X为放射性卤素，包括但不限于将放射性卤素标记在芳环其它位置，其结构式如下所示：

其中，CB[6]和β-CD分别为葫芦脲[6]和β-环糊精，4 HCl为轮烷结合4个HCl，形成盐酸盐。

本申请提供的基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物，其中的大环化合物的疏水空腔可以有效地结合疏水小分子形成主-客体复合物，此复合物的形成可以增强小分子在体内的稳定性。在一个示例中，大环化合物优选为环糊精，由于环糊精外壳的物理保护，可以增强小分子在体内的稳定性，有效减少水解、酶水解和蛋白质吸附的作用。这种主-客复合物的形成是可逆的。而基于轮烷结构，本申请可以将客体小分子不可逆的“囚禁”在环糊精空腔中，保护小分子免受外界干扰。大环本身就像一个“分子护盾”物理性地阻挡脱碘酶的活性位点或亲核分子(如谷胱甘肽GSH)接近易断裂的C-I键。而将“分子护盾”外壁和轮烷的“分子塞”进一步功能化，用于共价连接额外的功能单元(如靶向基团、荧光报告基团、穿膜肽等)，实现真正的多功能集成。

在本申请的一些示例中，放射性卤素标记前体化合物结构式可以包括如下结构：

在一些示例中，放射性卤素可以为¹²³I、¹²⁴I、¹²⁵I、¹³¹I和²¹¹At。

应注意的是，上述各符号的含义仅为示例性的，并非对本申请中基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物的限定，本领域技术人员根据实际需求对上述各符号的具体结构进行选择，将放射性卤素标记的部分“囚禁”在大分子大环化合物的空腔内抑制其在体内脱卤，能实现本申请的原理即可。

在第二个方面，本申请提供了一种基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物的制备方法，将大环化合物与放射性卤素标记的小分子通过超分子的主客体相互作用，放射性卤素标记的小分子会进入大环化合物空腔，形成主客体复合物。主客体复合物两端连接大位阻基团完成封端，形成轮烷，可有效防止放射性卤素标记部分从空腔中滑出，抑制其在体内脱卤。本制备方法包括如下步骤：

步骤S01：选择放射性卤素标记前体化合物，或者制备放射性卤素标记前体化合物。

步骤S02：使用放射性卤素对放射性卤素标记前体化合物进行放射性标记，或者选择标记好的放射性卤素标记前体化合物（标记好的放射性卤素标记前体化合物，也描述为放射性卤素标记的化合物）。

步骤S03：选择大环化合物和封端基团，将放射性卤素标记的化合物、大环化合物和封端基团进行轮烷组装，获得基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物。

本申请的步骤S03包括：将放射性卤素标记的化合物、大环化合物和封端基团混合，60~80℃搅拌30~60min，反应结束后冷却至室温，过滤，分离纯化，获得基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物。其中，放射性卤素标记的化合物、大环化合物和封端基团的物质量比为1：1.1~1.3：2.2~2.6。

其中，大环化合物包括环糊精、葫芦脲、杯芳烃和柱芳烃等系列大环化合物；封端基团包括大位阻基团、葫芦脲与其它基团共同构成的大位阻基团、或连接靶向分子的大位阻基团。大位阻基团包括三苯甲基类、金刚烷基类、叔丁基类、3,5-二甲基苯基、二异丙基苯基、蒽基等常见的具有较大空间位阻基团。

靶向分子包括具有靶向性的单克隆抗体、RGD肽、前列腺特异性膜抗原（PSMA）抑制剂、表皮生长因子受体（EGFR）抑制剂、成纤维细胞活化蛋白抑制剂（FAPI）等放射性药物常用的靶向基团。

在一些示例中，使用0.22µm水系针式过滤器过滤反应液。

在一些示例中，使用Sep-pak C18固相萃取柱进行分离纯化，先用生理盐水将剩余的[¹³¹I]I^-淋洗下去，再用适量浓度乙醇溶液将标记产品洗脱至离心管中。

应注意的是，上述步骤S01和步骤S02仅为示例性的，并非对本申请提供的制备方法进行限定。本领域技术人员可以根据实际需要进行对应化合物的制备，或者直接选择标记好的放射性卤素标记前体化合物进行步骤S03的操作。

在一个示例中，步骤S01如下反应式所示：

具体步骤S01包括：选择制备放射性卤素标记前体化合物所需的化合物1.1，在0℃条件下加入稀盐酸，搅拌30min。逐滴滴加NaNO₂溶液，滴加过程中严格控温0-5℃，加完后搅拌30min。最后加入冰KI溶液，室温搅拌过夜。反应结束后，加入适量乙酸乙酯稀释，分液。有机相用饱和硫代硫酸钠溶液脱色，水相用乙酸乙酯萃取。合并有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，真空浓缩。经快速制备色谱纯化得到粗产品，化合物1.2。将化合物1.2溶于超干DMF，然后加入炔丙胺，N₂保护条件下，80℃搅拌过夜。反应结束后，冷却至室温，旋走DMF至刚出沉淀。加入乙醚，出现大量沉淀，过滤，用乙醚洗涤固体，得到白色沉淀。用半制备HPLC纯化，旋干收集液，再用HCl甲醇溶液(4M)溶解，加入大量乙醚产生沉淀，离心，得到放射性卤素标记前体化合物，记为化合物1。

在一个示例中，具体步骤S02包括：氯化亚铜（CuCl）溶于0.1N HCl溶液。在耐压管中加入化合物1，随后依次加入适量水、配置好的CuCl溶液、[¹³¹I]NaI溶液，涡旋20s，150℃反应1h。最后缓慢降至室温。用0.22µm水系针式过滤器过滤反应液并用radio-HPLC测定RCP和RCY。

使用本申请提供的制备方法制备的基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物的放射化学纯度高，体外和体内的稳定性都较为良好。

在第三个方面，本申请提供了一种基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物的应用，使用第一方面提供的基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物或使用第二方面提供的制备方法制备的基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物在制备肿瘤放射性药物中的应用。

实施例一

在本实施例中，提供的基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物的结构式如下所示：

；

其中，CB[6]和β-CD分别为葫芦脲[6]和β-环糊精，4 HCl为轮烷结合4个HCl，形成盐酸盐。

在本实施例中，采用的制备方法包括如下步骤：

步骤S01：制备放射性卤素标记前体化合物(化合物1)

1) 在100mL圆底烧瓶中加入化合物1.1 (1.56g，5.2mmol)。0 ℃下加入稀盐酸(25mL水中加入8mL浓盐酸)，搅拌30min。逐滴滴加5mL NaNO₂(0.538g，7.8mmol)溶液，滴加过程中严格控温0-5℃，加完后搅拌30min。最后加入5mL冰KI(1.726g，10.4mmol)溶液，室温搅拌过夜。反应结束后，加入50mL乙酸乙酯稀释，分液。有机相用饱和硫代硫酸钠溶液脱色，水相用乙酸乙酯萃取(30mL×3)。合并有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，真空浓缩。经快速制备色谱纯化得到粗产品无色透明油状化合物1.2(产率51%)，可直接用于下一步反应。ESI-MS(C₁₄H₁₁Cl₂I): [M+Na]⁺计算值：398.92，测量值：398.92；[M+K]⁺计算值：414.89，测量值：414.90。

2) 化合物1.2(5.5mmol)溶于135mL超干DMF，然后加入炔丙胺(55mmol)，N₂保护，80℃搅拌过夜。反应结束后，冷却至室温，旋走DMF至刚出沉淀。加入乙醚，出现大量沉淀，过滤，用乙醚洗涤固体，得到白色沉淀。最后用半制备HPLC纯化，旋干收集液，再用10mL HCl甲醇溶液(4M)溶解，加入大量乙醚产生沉淀，离心，得到白色固体为化合物1，产率50%。

图2中a、b、c分别为化合物1的¹H NMR图、¹³C NMR图和ESI-HRMS图。其中，¹H NMR(400 MHz, D2O) δ 8.08 (d, J = 1.7 Hz, 1H), 7.53 (dd, J = 8.0, 1.8 Hz, 3H),7.43 – 7.33 (m, 3H), 4.37 (s, 2H), 4.31 (s, 2H), 3.90 (dd, J = 6.0, 2.6 Hz,4H), 3.04 (q, J = 2.4 Hz, 2H)。¹³C NMR (400 MHz, D2O) δ 146.67, 144.49, 140.82,131.19, 130.49, 130.04, 130.03, 129.88, 129.80, 98.06, 78.67, 78.57, 72.99,72.86, 49.48, 48.49, 35.65, 35.62。ESI-HRMS(C₂₀H₁₉IN₂): [M+H]⁺计算值：415.0666，测量值: 415.0664；[M+Na]+计算值：437.0485，测量值：437.0494。

步骤S02：使用放射性卤素对放射性卤素标记前体化合物进行放射性标记（放射性¹³¹I标记）

CuCl(5mg)溶于0.1NHCl溶液(5mL)。在4mL耐压管中加入2.0mg化合物2.8，随后依次加入0.6mL水、0.4mL配置好的CuCl溶液、45MBq [¹³¹I]NaI溶液，涡旋20s，150℃反应1h。最后缓慢降至室温。用0.22µm水系针式过滤器过滤反应液并用radio-HPLC测定RCP和RCY。

步骤S03：制备基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物（记为轮烷[¹³¹I]I-tBuR）

在本实施例中，选择大环化合物为β-环糊精，封端基团为葫芦脲[6]，将标记好的放射性卤素标记前体化合物1、大环化合物和封端基团进行轮烷组装，获得基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物。反应过程如下式所示：

在5mL圆底烧瓶中加入化合物9.1(1.7mg)、β-环糊精(5.9mg)、葫芦脲[6](9.2mg)。然后将上一步化合物[¹³¹I]^-化合物1的溶液全部加入此烧瓶中，60℃搅拌30min。反应结束后冷却至室温，用0.22µm水系针式过滤器过滤反应液并用radio-HPLC测定RCP和RCY。使用Sep-pak C18固相萃取柱进行分离纯化，先用2mL生理盐水将剩余的[¹³¹I]I^-淋洗去除，再用3%乙醇溶液将标记产品洗脱至离心管中(radio-HPLC测定RCP)。

基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物的性能

1. 放射性-高效液相色谱法(radio-HPLC)测试结果

放射性-高效液相色谱系配备一台放射性检测器，一台双波长紫外吸收检测器，和一个C18反相色谱柱(4.6×150mm，5µm，Agilent)。A相为水(含0.1%三氟乙酸)，B相为甲醇，梯度为0-5min B相由20%变为60%，5-15min B相由60%变为100%，15-17min B相为100%，17-20min B相由100%变为20%。进样量为20µL，流速为1mL/min。radio-HPLC检测结果如图3中b所示，测定放射性碘标记轮烷[¹³¹I]I-tBuR的保留时间为6.26min，对应冷产物的保留时间为6.00min(图4中a、b、c分别为冷产物I-tBuR的¹H NMR图、¹³C NMR图和ESI-HRMS图)。较小的保留时间差异说明放射性标记化合物的结构与非放射性冷产物结构一致。

经radio-HPLC鉴定轮烷[¹³¹I]I-tBuR的放射化学纯度为98%。

2. 体外稳定性测试

将轮烷[¹³¹I]I-tBuR加到PBS和FBS中，在37℃水浴条件下孵育24h、48h和72h后进行radio-HPLC检测，结果如图5所示。在同样的radio-HPLC淋洗条件下，[¹³¹I]I^-的保留时间为2.0min。经radio-HPLC鉴定，标记化合物[¹³¹I]I-tBuR在PBS和FBS中孵育24h、48h、72h后的RCP仍为98%，无游离的[¹³¹I]I-产生。PBS和FBS稳定性实验表明[¹³¹I]I-tBuR具有良好的体外稳定性，可用于后续实验。

碘在亲核取代反应中是一个很好的离去基。放射性碘标记药物与亲核基团反应也是脱碘的重要原因之一。GSH在细胞内浓度较高，是体内代表性的亲核试剂。因此，将[¹³¹I]I-tBuR加到12.5mM GSH-PBS溶液中孵育24h、48h和72h用于评估放射性标记的轮烷对亲核基团攻击的稳定性。radio-HPLC检测结果如图6所示。[¹³¹I]I-tBuR在GSH中孵育24h、48h和72h后的RCP仍高达97%，只释放出极少量游离的[¹³¹I]I^-。这表明放射性碘标记部分的环糊精外壳可以给不稳定的C-I提供物理保护，阻止亲核试剂GSH接近C-I键，提高放射性碘标记化合物对于亲核基团的稳定性。

基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物的应用

根据实验对放射性活度的要求，对基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物进行稀释。若用于动物实验，还需要加入NaCl将溶液配置为0.9%的NaCl溶液。

为更好的研究轮烷保护方法抑制体内脱卤效果，选用无轮烷保护的放射性碘标记分子[¹³¹I]I-tria(化合物6)作为对照，对照分子结构式如下(图3中a为对照分子[¹³¹I]I-tria的radio-HPLC检测图，图7中的a、b、c分别为冷产物I-tria的¹H NMR图、¹³C NMR图和ESI-HRMS图)：

通过尾静脉向正常昆明雄性小鼠注射100μL，¹³¹I标记分子溶液(1MBq/mL)，分别在给药后的0.5h、2h、8h、24h、48h和72h对小鼠取血，处死并解剖取脑、心脏、肝脏、脾脏、肺、肾脏、胃、肠道、骨头、肌肉和甲状腺等器官和组织，用净水洗涤，拭干称重。测量各个组织器官的放射性计数，本申请使用FH-463B型智能定标器测量各个组织器官的放射性计数。每个时间点取5只小鼠进行平行实验，计算各器官的摄取百分比(%ID/g)=(组织或器官的放射性计数/注射到小鼠体内总放射性剂量的1%)/对应组织或器官的质量，取平均值，结果用平均值±偏差(%ID/g±SD)表示。由于甲状腺过小，无法准确称重，所以甲状腺摄取用%ID±SD表示。

轮烷[¹³¹I]I-tBuR组与对照分子[¹³¹I]I-tria组小鼠组织分布实验结果分别为图8和图9。轮烷[¹³¹I]I-tBuR组小鼠除血以外的各组织器官放射性均低于对照分子[¹³¹I]I-tria组。进一步对比两组小鼠甲状腺和胃的放射性积累(图10)，可以看出，由于对照分子[¹³¹I]I-tria在体内代谢速度比轮烷[¹³¹I]I-tBuR更慢，所以在给药0.5h后轮烷[¹³¹I]I-tBuR甲状腺放射性积累高于对照组[¹³¹I]I-tria。但在8h对照分子[¹³¹I]I-tria(1.02±0.11%ID)的甲状腺放射性积累大概是轮烷[¹³¹I]I-tBuR(0.17±0.02%ID)的7倍，而在24h、48h和72h两者甲状腺放射性积累差异更大，对照分子[¹³¹I]I-tria是轮烷[¹³¹I]I-tBuR的10倍左右。两者在胃中放射性积累也有巨大差异。0.5-72h，对照分子[¹³¹I]I-tria与轮烷[¹³¹I]I-tBuR在胃中放射性积累从相差大概2倍增长至46倍。更重要的是对照分子[¹³¹I]I-tria在72h胃中放射性积累最少，大概为1.84%ID/g。这比轮烷[¹³¹I]I-tBuR在0.5h胃中放射性积累最大值1.32%ID/g左右更大。这些数据说明，化合物放射性碘标记部分有无轮烷保护，对体内脱碘程度影响很大。轮烷保护策略可以显著抑制放射性卤素标记化合物的体内脱卤。表明其可作为新型抑制脱卤的方法用于放射性卤素标记药物对肿瘤的诊断和治疗。

对比例

将[¹³¹I]I-tBuR甲状腺放射性积累与现有技术中抑制脱碘的分子[¹²⁵I]I-10、[¹²⁵I]I-11、[¹³¹I]I-12和[¹²⁵I]I-13(图11)进行比较。甲状腺放射性积累结果如表1所示。

表1 甲状腺放射性积累对比表

从表1可见，与[¹³¹I]I-tBuR的甲状腺放射性积累最大值相比，[¹²⁵I]I-10和[¹³¹I]I-12的最大值是[¹³¹I]I-tBuR的16倍。这说明本申请提供的基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物对体内脱碘的抑制更显著。虽然[¹³¹I]I-tBuR的甲状腺放射性积累略高于[¹²⁵I]I-2.11和[¹²⁵I]I-2.13，但由于[¹²⁵I]I-11与白蛋白具有很强的结合力，导致其血液清除非常缓慢。在8h和24h其血液滞留仍高达11.71±0.83和7.42±0.501.32%ID/g，会导致患者接受的全身有效剂量增加。而[¹²⁵I]I-13是马尿酸衍生物，其在几乎没有进一步代谢转化的情况下被排泄到体外。[¹²⁵I]I-13主要经肾脏代谢，而且代谢速度非常快，注射4h后在小鼠体内几乎无滞留。代谢过快会显著降低药物的治疗效果。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。本公开的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

Claims (10)

1.一种基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物，其特征在于，包括：

大环化合物：具有空腔，所述大环化合物包括环糊精、葫芦脲、杯芳烃和柱芳烃中的一种；

放射性卤素标记的化合物：放射性卤素标记的位置位于所述大环化合物的空腔内；

封端基团：位于所述空腔的开口端，连接于所述放射性卤素标记的化合物的两端，用于防止所述放射性卤素标记的化合物从所述空腔中滑出。

2.根据权利要求1所述的基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物，其特征在于，所述放射性卤素标记的化合物包括芳香环或芳香杂环。

3.根据权利要求2所述的基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物，其特征在于，所述芳香环包括苯环、联苯和萘环中的一种；

所述芳香杂环包括三氮唑、喹啉和吡啶中的一种。

4.根据权利要求2所述的基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物，其特征在于，所述放射性卤素标记的位置在所述芳香环或所述芳香杂环的芳环上的任一空位。

5.根据权利要求1所述的基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物，其特征在于，所述放射性卤素包括¹²³I、¹²⁴I、¹²⁵I、¹³¹I和²¹¹At中的一种。

6.根据权利要求1所述的基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物，其特征在于，所述封端基团包括三苯甲基类、金刚烷基类、叔丁基类、3,5-二甲基苯基类、二异丙基苯基类和蒽基类中的一种。

7.根据权利要求1所述的基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物，其特征在于，还包括连接子，连接在所述放射性卤素标记的化合物和所述封端基团之间；

所述连接子包括烷基链、氨基酸链、PEG(聚乙二醇)链、三氮唑、酰胺键和马来酰亚胺中的一种。

8.一种权利要求1至7中任一项所述的基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物的制备方法，其特征在于，将放射性卤素标记的化合物、大环化合物和封端基团混合，60-80℃搅拌，反应结束后冷却至室温，过滤，分离纯化，获得基于轮烷保护的放射性卤素标记化合物。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，放射性卤素标记的化合物、大环化合物和封端基团的物质量比为1：1.1~1.3：2.2~2.6。

10.一种放射性卤素标记化合物的应用，其特征在于，在肿瘤放射性药物中的应用。