CN1283647C - 锝－99m标记的异腈类配合物及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

一种锝-99m标记的异腈类配合物，以^99mTc(I)为中心核，与其配位的异腈类配体用式CN-R表示，其中R为被1～4个相同或不相同的C1～C4烷基或C1～C4烷氧基取代的环己基，或为被1～4个相同或不相同的C1～C4烷基或C1～C4烷氧基取代或未取代的C_7-10环烷基。该配合物是按湿法或冻干法制备，可用作心血池显像剂，其具有制备简单、价格便宜以及靶/非靶比值较高的优点。

Description

锝-99m标记的异腈类配合物及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种^99mTc标记的放射性配合物，其制备方法以及所述配合物作为心血池显像剂的应用。

背景技术

在^99mTc标记的放射性药物化学领域，对以^99mTc(I)核为中心核的烷基异腈类配合物([^99mTc(CNR)₆]⁺)的研究十分活跃，其结构式见(a)，已报道的该类配合物主要用作心肌灌注显像剂，如^99mTc-TBI(TBI＝t-ButylIsonitrile，特丁基异腈)(Holman BL，Jones AG，Lister-James J et al.A newTc-99m-labeled myocardial imaging agent，hexakis(t-butylisonitrile)technetium(I)[Tc-99m-TBI]：initial experience in the human.J Nucl Med，1984，25：1350)、^99mTc-CPI(CPI＝Carbomethoxyisopropylisonitrile，甲酯异丙异腈)(Holman BL，Sporn V，Jones AG et al.Myocardial imaging withtechnetium-99m-CPI：initial experience in the human.J Nucl Med，1987，28：13)和^99mTc-MIBI(MIBI＝2-methoxy-isobutyl-isonitrile，2-甲氧基异丁基异腈)(Wackers  FJT，Berman DS，Maddahi J et al.Technetium-99mhexakis-2-methoxy-isobutyl-isonitrile：human biodistribution，dosimetry，safety，and preliminary comparison to thallium-201 for myocardial perfusion imaging.JNucl Med，1989，30：301)，其中最为成功的是^99mTc-MIBI，已广泛用于临床，并用于对多种肿瘤的评价。

心血管系统疾病严重影响着人类健康，因此对心血管系统显像药物的研究是当今放射性药物研究的热点之一。在显像方面，由于^99mTc具有半衰期短(6.02小时)，γ射线能量适中(140千电子伏特)等优良核性质，使其能与SPECT(Single-Photon Emission Computed Tomography，单光子发射计算机断层术)配合用于体内显像，且病人受到的辐射剂量很低。医用⁹⁹Mo/^99mTc发生器的研制成功，使^99mTc核素获取方便，价格低廉，因此^99mTc成为放射性标记药物研究的首选核素，并且取得了很大的进展。

放射性核素心血池显像能无创伤地测定局部或整体的心脏功能，提供某些心脏功能参数。对冠心病、心肌病和瓣膜病等心肌疾病的早期诊断、愈后及疗效观察都有一定的价值。由于^99mTc的优异核性质使其成为研究心血池显像剂的首选核素。

目前临床上使用最多的心血池显像剂为^99mTc-RBC(血红细胞)(王学斌，马小煜，唐志刚，等.红细胞^99mTc体外标记法的研究.同位素，1996，9(4)：193-199)。标记方法可分为体外、体内和半体外标记法。体外标记法标记率高，但操作繁琐，时间长，很难保证无菌，因此不能被广泛使用。体内标记法操作相对简单，其缺点是需要对病人进行两次注射，而且影响标记率的因素较多，标记率波动较大，使其在临床上的应用受到了一定限制。半体外标记法虽然在一定程度上简化了体外标记法的操作，但仍需采集病人血样，因此容易引起交叉感染或病毒感染，而且标记率也要低于体外标记法。

人血清白蛋白(HSA)是人体血液中的天然组份，由576个氨基酸组成的单肽链大分子蛋白质，其中包括56个赖氨酸残基、17个酪氨酸酚羟基和一个自由巯基，分子量为68400，有很长的生物半衰期。^99mTc-HSA可用作心血池显像剂，一般直接标记法的标记率不高，标记物稳定性差，使其在血液中的清除快，显像效果差。近年来使用双功能联接剂偶联人血清白蛋白进行^99mTc标记的报道较多，包括：DTPA(二乙三胺五醋酸)、DMP(2，3-二巯基丙酸)等双功能联接剂，其中DMP结构式见(b)。但^99mTc-DTPA-HSA从血液中清除较快，需在注射后5～10min显像，且肝内有一定浓集，不利于一些疾病的诊断。较为成功的有^99mTc-DMP-HSA(Cambier J-P，Verbeke KA，Vanbilloen HP et al.^99mTc-dimercaptopropionyl-HSA prepared from a labellingkit：Preliminary investigations as a blood pool agent.Nucl Med Commun，1997，18：31-37)，DMP-HSA的结构式见(c)，该配合物的制备方法已经药盒化。

通过对HSA进行一些结构修饰，有望获得性能优良的心血池显像剂，但是其为人体提取物，价格昂贵且也可能携带一些病毒，这些都在一定程度上限制了其应用。

其它用于心血池显像的^99mTc放射性药物还有：^99mTc-DX(葡聚糖)和^99mTc标记脂质体等，但在临床上都未取得实质性进展。

以下为上述几种化合物的示意结构式：

由此可以看出，现有较为成功的心血池显像剂局限于锝-99m标记的血红细胞或生物提取物HSA，尚存在制备方法复杂、价格昂贵、容易感染病毒以及显像效果易受其它因素影响等缺点，若能提供一种具有制法简单、成本低以及显像效果良好等特点的新型的放射性锝-99m标记的心血池显像剂，将具有广阔的应用前景。

基于以上考虑，发明人提出了一类新型锝-99m标记的心血池显像剂。初步研究结果表明这类新型心血池显像剂具有优良的生物性能，且制备方法简单、成本低，有望在临床上得以推广应用。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种具有优良显像性能的一类新的放射性锝-99m标记的异腈类配合物；

本发明的另一目的在于提供一种新的锝-99m标记的异腈类配合物的制备方法；

本发明的再一目的是提供一种所述的配合物在心血池中作为显像剂的应用。

本发明提供了一种放射性锝-99m标记的异腈类配合物，其结构可用下式

(A)表示：

该配合物^99mTc-CN-R以^99mTc(I)为中心核，与其配位的异腈类配体用式CN-R表示；

其中：

R为被1～4个相同或不相同的C1～C4烷基或C1～C4烷氧基取代的环己基，或为被1～4个相同或不相同的C1～C4烷基或C1～C4烷氧基取代或未取代的C_7-10环烷基。

上述的C1～C4烷基或C1～C4烷氧基是指具有1～4个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基，例如甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，叔丁基及其相应的烷氧基等。

优选的本发明配合物是其中R为被1～4个相同或不相同的C1～C4烷基或C1～C4烷氧基取代的环己基，或为被1～4个相同或不相同的C1～C4烷基或C1～C4烷氧基取代或未取代的C_7-8环烷基的式(A)配合物。

进一步优选的本发明配合物是其中R为被1～4个甲基取代的环己基，或为被1～4个甲基取代或未取代的C_7-8环烷基的式(A)配合物。

最优选的配合物是其中R为2-甲基环己基，2，3-二甲基环己基，3，3，5-三甲基环己基，环庚基或环辛基的式(A)配合物。

在本研究领域，对于放射性核素标记配合物的结构表征常用该核素的稳定同位素或用与该核素化学性质相近的稳定核素代替该放射性核素来制备同类配合物，进行结构表征并由此推定放射性核素标记配合物的结构，对于放射性核素锝-99m，常用锝-99或用与其同族的铼(Re)代替，从而对锝-99m标记配合物的结构进行推定。本发明的配合物与现有技术中以^99mTc(I)核为中心核的烷基异腈类配合物([^99mTc(CNR)₆]⁺)属同类配合物，二者的区别在于配位体的取代基不同，即式(A)中的R不同，因此本发明的配合物在结构上与现有以^99mTc(I)核为中心核的烷基异腈类配合物([^99mTc(CNR)₆]⁺)相同。现有以^99mTc(I)核为中心核的烷基异腈类配合物的结构已经有文献报道用⁹⁹Tc(I)代替^99mTc(I)进行结构表征，结果认为该类配合物具有六配位八面体构型，如结构式(A)所示，由此推定，现有以^99mTc(I)核为中心核的烷基异腈类配合物的结构与此相同(Abrams MJ，Davison A，Jones AG，et al.Synthesis and Characterization of Hexakis(alkyl isocyanide)and Hexakis(arylisocyanide)Complexes of Technetium(I).Inorg Chem，1983，22：2798-2800)。考虑到本发明所述配合物与现有配合物属同类，因此，同样可以推定本发明所述配合物具有六配位八面体构型，如结构式(A)所示，所以本发明中只对异腈类配体(CN-R)进行表征，而不再对本发明的配合物的结构进行表征。

本发明的配体CN-R可通过以下的方式合成：

式中：R为任选被1～4个相同或不相同的C_1-4烷基或烷氧基取代或未取代的C_6-10环烷基。C_1-4烷基或烷氧基是指具有1～4个碳原子的直链或支链的烷基或烷氧基，例如甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，叔丁基及其相应的烷氧基等。

起始反应物为被1～4个相同或不相同的C_1-4烷基或烷氧基取代或未取代的C_6-10环烷基伯胺，可在市场上购得。在甲酸乙酯的存在下经过(1)反应得到N-环烷基取代甲酰胺，再经过一步脱水反应(2)就可得到目标产物环烷基取代异腈(CN-R)。反应(2)中的脱水体系可以为：光气(OCCl₂)/叔胺、氯化氧磷(POCl₃)/吡啶(C₅H₅N)、氯化氧磷(POCl₃)/特丁醇钾(t-(CH₃)₃COK)以及对甲苯磺酰氯/喹啉等。

另外还有其它一些合成异腈配体的方法(参见Hoffman P，Gokel G，Marquarding D，et al.Isonitrile Chemistry，Academic Press，New York，1971，P9)。

本发明提供了制备所述的放射性锝-99m标记的异腈类配合物的方法：即放射性高锝酸盐(^99mTcO₄ ^-)与异腈配体(CN-R)在还原剂的存在下反应制备得到所述的放射性锝-99m标记的异腈类配合物。优选的制备方法为下述的湿法或冻干法：

湿法：

将高锝酸根^99mTcO₄ ^-淋洗液(从医用⁹⁹Mo/^99mTc发生器获得)、还原剂与异腈配体(CN-R)在沸水浴中加热5～20分钟，得到产物锝-99m标记的异腈类配合物；该方法中还原剂与异腈配体的用量比为(0.1～10)∶(1～20)，因高锝酸根^99mTcO₄ ^-为放射性示踪量，其化学量可以不考虑。

冻干法：

将还原剂、赋形剂和异腈配体(CN-R)按(0.1～10)∶(20～100)∶(1～20)的重量比溶于充氮二次水中(充氮量要足以保证还原剂不被氧化)，无菌过滤后分装于容器中，经冷冻干燥后，加塞密封，得到冻干药盒；如果分装的容器为西林瓶，则每支冻干药盒还原剂用量为0.05～5mg；配体的含量为0.5～10mg。

将约18.5～185兆贝可(MBq)^99mTcO₄ ^-淋洗液(从医用⁹⁹Mo/^99mTc发生器获得)加入冻干药盒中，摇匀后在60～110℃下加热5～20分钟，得到产物为锝-99m标记的异腈类配合物。

上述方法中，还原剂为将^99mTc⁷⁺(^99mTcO₄ ^-)还原为^99mTc¹⁺(^99mTc(I))的常规化学试剂，例如SnCl₂·2H₂O、Na₂S₂O₄或甲脒亚磺酸(FSA)等；赋形剂为保护冻干药盒中的还原剂以及决定冻干粉末外观，且不会影响最终配合物制备的化学物质，例如柠檬酸钠、葡萄糖或维生素C等。

本发明提供的放射性锝-99m标记的异腈类配合物制法简单、成本低。生物试验结果表明其在小鼠血液中有很高的摄取和很好的滞留，具有较高的靶/非靶比值，适合用作心血池显像剂。

附图说明

图1为^99mTc-TMCHI配合物的血液相对滞留率一时间关系曲线；

图2为^99mTc-TMCHI配合物在狗体心、肝和肺内的放射性一时间曲线；

图3A为^99mTc-TMCHI配合物注射后30分钟狗体前位胸部平面图像；

图3B为^99mTc-TMCHI配合物注射后30分钟狗体后位胸部平面图像；

图4A为^99mTc-TMCHI配合物注射后60分钟狗体前位胸部平面图像；

图4B为^99mTc-TMCHI配合物注射后60分钟狗体后位胸部平面图像；

图5A为^99mTc-TMCHI配合物注射后90分钟狗体前位胸部平面图像；

图5B为^99mTc-TMCHI配合物注射后90分钟狗体后位胸部平面图像；

图6A为^99mTc-TMCHI配合物注射后120分钟狗体前位胸部平面图像；

图6B为^99mTc-TMCHI配合物注射后120分钟狗体后位胸部平面图像。

具体实施方式

以下通过具体的制备例和实施例可使本发明得到更清楚地说明：

一、制备例：

1.配体CN-R的制备(参见中国专利申请00107287.0)

1)异腈类配体的合成路线：

a.

b.

式中：Py为吡啶，R′为环己基、2-甲基环己基、2，3-二甲基环己基、3，3，5-三甲基环己基、环庚基或环辛基。

2)甲酰胺(R′-NHCHO)的合成：

将35.2mmol的甲酸乙酯(约2.60g)慢慢滴加到冰浴冷却的40mmol伯胺(R′-NH₂，式中：R′的定义如1)中所述)中，当放热反应停止后，将反应液回流2小时，用25cm韦氏分馏柱减压分馏，收集到产品为无色透明粘稠液体。称重，计算产率。经红外谱图指认证实为甲酰胺。表1列出了几种甲酰胺的产率、沸点及红外吸收特征峰值。几种甲酰胺的产率均在90％左右，沸点随分子量的增大而增高。

                                       表1 R＇-NHCHO的沸点、产率及IR特征峰指认

R′	简称	沸点	产率/％	IR/cm-1
								νN-H	νC＝O	ρNH&νCN	δNH&νCN
				环己基	CHF	140-154℃/15-18mm	84					3240	1640-90	1530	1250
2-甲基环己基	MCHF	121-123℃/5mm	87					3274	1662	1541	1257
				2，3-二基环己基	DMCHF	135-137℃/5mm	86					3250	1660	1550	1230
3，3，5-三甲基环己基	TMCHF	135-137℃/4mm	93					3275	1660	1540	1232
				环庚基	CHpF	134-135℃/5mm	86					3276	1660	1535	1235
环辛基	COF	146-147℃/4mm	91					3275	1660	1537	1235

3)异腈(R′-N≡C)类配体的合成：

a.将0.03mol甲酰胺(R′-NHCHO，式中R′的定义如1)中所述)和0.19mol吡啶(约15mL，新蒸)以及9mL石油醚(30～60℃)依次加入到100mL三口瓶中，在冰水浴中及搅拌条件下滴加2.76g(约0.018mol)POCl₃。滴加完毕后，回流10分钟。将反应液冷却，滴加24mL冰水，搅拌至固体全溶。分出有机相，水相以3×10mL石油醚洗涤。合并有机相后以3×10mL水洗涤，最后将有机相用适量无水CaSO₄干燥过夜。

b.将干燥剂滤出后，进行减压蒸馏。先以水泵减压，除去低沸点的溶剂；然后换用油泵减压，收集到产品为无色透明液体，有恶臭。称重，计算产率。相关数据列于表2中。

                     表2 异腈(R＇-N≡C)配体的沸点及IR特征峰指认

R′	简称	沸点	产率/％	νN≡C/cm-1
					环己基	CHI	46-52℃/5-8mm	73	2170
2-甲基环己基	MCHI	48-52℃/3-5mm	67	2183
					2，3-二甲基环己基	DMCHI	110-116℃/43-45mm	68	2182
3，3，5-三甲基环己基	TMCHI	85-90℃/5-7mm	88	2200
					环庚基	CHpI	61-64℃/3-5mm	85	2179
环辛基	COI	106-108℃/13mm	91	2184

二、实施例：

1.异腈冻干药盒的制备(以制备100支为例)

称取异腈配体(CN-R)100mg和柠檬酸钠2000mg溶于99mL充氮二次水中(充氮时间不少于25分钟)，再加入含10mg SnCl₂·2H₂O的盐酸溶液1mL，用1mol/L的NaOH溶液调pH值为5～7。经无菌过滤后分装于100支青霉素小瓶中，然后置于冷冻干燥机中冷冻干燥24小时，加塞密封，得到冻干药盒。当异腈配体不同时可得到相应的冻干药盒。根据药盒产量以及对每支药盒中组分含量要求的不同，可调节SnCl₂·2H₂O、柠檬酸钠以及异腈配体的用量，使它们的重量比落在(0.1～10)∶(20～100)∶(1～20)范围内。

2. ^99mTc-TMCHI的制备：

1)湿法：将约18.5～185兆贝可(MBq)^99mTcO₄ ^-淋洗液(从医用⁹⁹Mo/⁹⁹Tc发生器获得)加入到含0.1mL SnCl₂·2H₂O盐酸溶液(含0.1mgSnCl₂·2H₂O和3.6mg起保护还原剂作用的柠檬酸钠)和0.5mL TMCHI乙醇溶液(2.0g/L)的西林瓶中，置于沸水浴中反应15分钟，即得到所需的^99mTc-TMCHI配合物。

2)冻干法：将约18.5～185兆贝可(MBq)^99mTcO₄ ^-淋洗液(从医用⁹⁹Mo/^99mTc发生器获得)加入到TMCHI冻干药盒内，混匀后沸水浴加热15分钟，即得到所需的^99mTc-TMCHI配合物。

3. ^99mTc-COI的制备：

1)湿法：将约18.5～185兆贝可(MBq)^99mTcO₄ ^-淋洗液(从医用⁹⁹Mo/^99mTc发生器获得)加入到含1mL SnCl₂·2H₂O盐酸溶液(含5mgSnCl₂·2H₂O和180mg起保护还原剂作用的柠檬酸钠)和0.5mL COI乙醇溶液(1.0g/L)的西林瓶中，置于60℃水浴中反应20分钟，即得到所需的^99mTc-COI配合物。

2)冻干法：将约18.5～185兆贝可(MBq)^99mTcO₄ ^-淋洗液(从医用⁹⁹Mo/^99mTc发生器获得)加入到COI冻干药盒内，混匀后60℃水浴加热20分钟，即得到所需的^99mTc-COI配合物。

4. ^99mTc-CN-R′(式中R′的定义如制备例中所述)的制备：

1)湿法：将约18.5～185兆贝可(MBq)^99mTcO₄ ^-淋洗液(从医用⁹⁹Mo/^99mTc发生器获得)加入到含0.05mL SnCl₂·2H₂O盐酸溶液(含0.05mgSnCl₂·2H₂O和1.8mg起保护还原剂作用的柠檬酸钠)和1mL CN-R′乙醇溶液(10g/L)的西林瓶中，在110℃反应5分钟，即得到所需的^99mTc-CN-R′配合物。

2)冻干法：将约18.5～185兆贝可(MBq)^99mTcO₄ ^-淋洗液(从医用⁹⁹Mo/^99mTc发生器获得)加入到CN-R′冻干药盒内，混匀后在110℃加热5分钟，即得到所需的^99mTc-CN-R′配合物。

对^99mTc-CN-R′的性能测定描述如下：

1. ^99mTc-CN-R′的层析鉴定

采用乙腈为展开剂，聚酰胺薄片为载体，结果见表3。由此可将产物(^99mTc-CN-R′)与^99mTcO₄ ^-以及^99mTcO₂·xH₂O分开，并以此计算产物的放射化学纯度。

                表3 ^99mTc-CN-R＇的层析结果(Rf)

组份	99mTcO4 -	99mTcO2·xH2O	99mTc-CN-R′
				Rf	0.3～0.5	0.0～0.1	0.9～1.0

2. ^99mTc-TMCHI/COI的脂水分配系数的测定

按实施例制备好放射化学纯度大于95％的^99mTc-TMCHI/COI配合物溶液。取0.1mL(约1.11MBq)待测配合物溶液，加入到含2.0mL正辛醇和2.0mL蒸馏水的10mL离心试管中，盖好后充分振荡5分钟，然后在离心机中离心分层5分钟，分别取有机相和水相各0.1mL于干净试管中，在井型γ探测器上测其放射性计数，则分配系数P为N_有/N_水，重复本操作2～3次后取平均值为该配合物的脂水分配系数。^99mTc-TMCHI、^99mTc-COI配合物的脂水分配系数分别为912.53和274.37。

3. ^99mTc-TMCHI/COI的体外稳定性测定

分别将按实施例制备好的^99mTc-TMCHI/COI配合物溶液在室温下放置不同时间(1、2、3、4、5和6小时)，然后进行点样层析分析，计算放射化学纯度。实验结果表明：^99mTc-TMCHI/COI在室温下可稳定存在6小时以上，其外观和放射化学纯度均无明显变化。

4. ^99mTc-TMCHI/COI在小鼠体内的生物分布

按实施例分别制备好放射化学纯度大于95％的^99mTc-TMCHI/COI配合物溶液。从正常昆明小鼠(体重约20克)的尾静脉注射0.1mL(约1.11MBq)待研究的配合物溶液，然后于注射后不同时间(5～60分钟)将小鼠断头处死。取其血、心、肝、肺、肾和脑等有关组织和器官，擦净后称重，并在井型γ探头中测其放射性计数，计算各组织的百分注射剂量(％ID)和每克百分注射剂量(％ID/g)，百分之一注射剂量的计算是取0.1mL(注射量)配合物溶液，稀释至100倍后再分别取0.1mL于三支小试管中，在测量组织放射性计数的同时测量其放射性计数，百分之一剂量为三支小试管中放射性计数的平均值。每次实验取3～4组平行数据，生物分布结果列于表4中。

                               表4 ^99mTc-COI和^99mTc-TMCHI在小鼠体内分布结果(x±s，n＝3)

组织	配合物	注射后时间(分钟)
								％ID/g			％ID
		5	30	60	5	30	60
								心	A	7.78±0.45	9.33±0.43	7.54±1.05	0.73±0.04	0.96±0.07	0.74±0.08
B	7.45±0.55	6.61±0.53	6.50±1.20	0.74±0.03	0.63±0.11	0.56±0.13
							肝		A	31.5±1.43	31.70±7.03	32.65±5.16	28.50±1.87	32.80±5.30	31.60±4.93
B	9.32±0.78	13.53±0.86	18.73±4.03	9.19±0.26	13.30±1.10	16.8±2.87
								肺	A	57.7±12.1	36.90±7.50	24.30±7.13	11.9±4.01	8.43±2.27	3.34±0.48
B	24.5±5.57	19.10±1.30	26.90±2.40	4.88±0.91	4.00±0.78	5.47±0.91
							肾		A	7.62±0.53	10.90±0.90	9.49±0.42	2.02±0.12	3.10±0.13	2.61±0.23
B	4.88±1.42	6.04±0.85	7.17±0.66	1.30±0.32	1.60±0.15	1.60±0.10
								脑	A	1.51±0.13	1.54±0.23	1.50±0.47	0.64±0.05	0.65±0.09	0.63±0.04
B	1.20±0.18	1.27±0.23	1.10±0.31	0.52±0.08	0.55±0.11	0.49±0.14
							血		A	56.8±4.50	54.90±1.87	50.30±5.50	55.38±4.30	53.53±1.50	49.04±4.70
B	44.4±2.80	40.4±3.10	40.4±0.67	51.95±3.17	47.27±3.87	47.27±1.03

注：1)A为配合物^99mTc-COI，B为配合物^99mTc-TMCHI；2)全血质量按体重6.5％计。

由表4中数据可见，^99mTc-COI在小鼠体内有一定的心、脑摄取，但肝、肺、血等本底摄取相对较高，因此不适于心、脑显像。同样，^99mTc-TMCHI配合物在小鼠的心、脑、血和肾中的摄取以及清除与^99mTc-COI相似；但其在肝和肺中的初始浓集明显低于^99mTc-COI。这些实验事实均表明两种配合物的生物性质有明显不同。

尽管两种配合物均不具备用于心、脑显像的可能，但令人兴奋的是两种配合物在小鼠的血液中均有很高的浓集很好的滞留，而且非靶本底摄取较低，可以用于心血池显像。

5. ^99mTc-TMCHI/COI的动物异常毒性试验

1)按实施例制备好放射化学纯度大于95％的^99mTc-TMCHI/COI配合物溶液，体积3mL，取0.25mL缓慢注射于小鼠(昆明小白鼠，体重约20克，雌雄各半)尾静脉(5～4秒钟)，共5只，按《中国药典》(2000版，二部)规定观察48小时，未见异常反应，并且无一死亡，72小时后解剖观察，心、肝、脾、肺、肾未见异常，按给药量换算(每公斤体重)相当于人体最大可能用量的200倍以上。

2)按实施例制备好放射化学纯度大于95％的^99mTc-TMCHI/COI配合物溶液，体积3mL，用生理盐水冲稀至6mL，取0.5mL缓慢注射于小鼠(昆明小白鼠，体重约20克，雌雄各半)尾静脉，共5只，按《中国药典》(2000版，二部)规定观察48小时，未见异常反应，并且无一死亡，按给药量换算(每公斤体重)相当于人体最大可能用量的200倍以上。

异常毒性实验结果表明，昆明小白鼠在本实验中所用剂量按每公斤给药量换算均大于人体用量的200倍，小鼠全部存活48小时以上，未见任何不良反应，解剖检查未见各脏器异常表现，说明^99mTc-TMCHI/COI注射液的毒性较低，可以进入临床试用研究。

6. ^99mTc-TMCHI的体外蛋白结合实验

按上述方法制备好待研究配合物^99mTc-TMCHI。配制牛血清白蛋白(BSA)和人血清白蛋白(HSA)的生理盐水溶液。

1)将4×1mL BSA生理盐水溶液(5mg/mL)分置于4支10mL的离心试管中，再用定量移液管分别向其中添加15μL(约0.3～0.6MBq)的^99mTc-TMCHI配合物溶液，充分振摇后在35℃恒温培养箱中培养15min，分别测定其总放射性计数。然后分别向其中滴加30μL 10％的三氯乙酸溶液并振摇，离心分离白色的蛋白沉淀，分别测定蛋白沉淀和上清液的放射性计数，并计算血清蛋白的放射性计数占总放射性计数的百分比，将4次测定结果平均后得到标记配合物与BSA的结合率。

另取出5mL生理盐水，每次1mL，分5次充分洗涤上一步所得的血清蛋白沉淀，经离心分离后，测定每次上清洗脱液的放射性计数。根据总的上清洗脱液的放射性计数占蛋白沉淀的初始放射性计数的百分比，计算出各标记配合物在BSA中的活性洗脱百分率，从而考察配合物与BSA是否有特异性结合。

2)采取同上步骤测定HSA与^99mTc-TMCHI配合物之间的蛋白结合率以及活性洗脱百分率。

^99mTc-TMCHI配合物与BSA和HSA的蛋白结合实验结果列于表5中。由表中数据可见：^99mTc-TMCHI的蛋白结合率很高。同样可见，^99mTc-TMCHI的活性洗脱率明显较低，表明其可能与HSA和BSA有某种特异性结合。

                        表5 ^99mTc-TMCHI配合物的蛋白结合实验结果

BSA(％)		HAS(％)		小鼠体内血液分布(％ID/g)
							蛋白结合率	活性洗脱率	蛋白结合率	活性洗脱率	5分钟	60分钟	R*
96.62	44.93	98.38	58.85	44.40	40.40	0.91

注：R^*为相对血液滞留率，为注射后60分钟和5分钟时的血液摄取值之比。

因为配合物的蛋白结合率和活性洗脱率分别与其在血液中的摄取和滞留有关，所以我们将配合物在小鼠体内的血液摄取值(注射后5分钟和60分钟)同列于表5中。由此可见，配合物^99mTc-TMCHI具有用于心血池显像的潜质，因为该配合物不仅具有很高的蛋白结合率(血液初始摄取高)，而且其活性洗脱率也较低(在血液中的滞留时间长)。

基于小鼠体内分布实验结果和血清蛋白结合实验数据，可以预测^99mTc-TMCHI配合物有望在进一步的研究中取得成功。配合物^99mTc-COI与^99mTc-TMCHI的性质相似(脂溶性及小鼠体内分布结果)，因而同样具有深入研究的价值。

7. ^99mTc-TMCHI的血药动力学试验

按前述方法制备好放射化学纯度大于95％的^99mTc-TMCHI配合物。并将配合物溶液的放射性浓度调至约18.5MBq/mL。

从正常昆明小鼠的尾静脉注射0.1mL(约1.85MBq)^99mTc-TMCHI配合物溶液，分别在注射后不同时间(2、5、10、30、60和120分钟)用定量毛细管从眼底取血10μL，然后在阱型γ探头中测量其放射性计数。计算单位体积血液摄取之百分注射剂量(％ID/mL)。每种配合物分别取四组平行数据。百分之一注射剂量的计算是取0.1mL(ID)配合物溶液，稀释100倍后再分别取0.1mL于3支小试管中，在测量组织放射性计数的同时测量其放射性计数，百分之一剂量为3支小试管中放射性计数的平均值。

血药动力学试验结果列于表6中。由此可见，^99mTc-TMCHI配合物在小鼠的血液中有很高的摄取(2分钟时的血液摄取值大于50％ID/mL)。

相对滞留率R^*的计算是以2分钟时的每毫升血液摄取值为基数，其余各时相的每毫升血液摄取值与之相比，即得到相应时相的R^*值。图1所示为^99mTc-TMCHI配合物的相对滞留率与时间关系曲线。由此可见，^99mTc-TMCHI配合物在血液中的生物半减期超过了120分钟，这说明它们在血液中有很好的滞留，符合心血池显像的要求。而且^99mTc-TMCHI配合物的代谢曲线与^99mTc-DMP-HSA的血液滞留一时间关系曲线十分相似(刘华，王学斌，吴战宏，等.心血池显像剂^99mTc-DMP-HSA的研制(II).北京师范大学学报(自然科学版)，2001，37(4)：517-521)。进一步说明了该类配合物与现有的心血池显像剂^99mTc-DMP-HSA至少在小鼠体内具有可比性。

                                      表6 正常小鼠体内血药动力学试验结果(x±s，n＝4)

配合物	项目	注射后时间(分钟)
								2	5	10	30	60	120
		99mTc-TMCHI	％ID/mL	57.22±0.40	53.52±2.23	48.46±2.89	41.30±2.00							34.73±1.46	29.55±2.57
R*	1							0.94	0.85	0.72	0.61	0.52

8. ^99mTc-TMCHI的健康犬SPECT显像试验

按前述方法制备好^99mTc-TMCHI配合物溶液。将狗用戊巴比妥施以全麻后取仰卧位固定于床上，由舌下静脉注射2mL(约555MBq)^99mTc-TMCHI配合物溶液，使用TOSHIBA GCA-7200A型双探头SPECT仪立即进行动态平面显像。并用感兴趣区(ROI)法采集心、肝和肺部放射性计数，绘制药物在狗体内的代谢曲线。并在注射药物后30、60、90和120分钟采集胸部区域平面图像。

^99mTc-TMCHI配合物在狗体内的代谢曲线见图2，图中曲线1表示心脏的代谢曲线，曲线2表示肺的代谢曲线，曲线3表示肝的代谢曲线；注射后30、60、90和120分钟的前、后位胸部平面图像见图3A～图6B(图3A～图6B中，箭头所指方向为心脏位置)。

由图2可见，在注射药物后初期心脏有极短时间的高摄取，但几分钟后便快速从心脏中清除一部分，然后保持在一个较高的水平上。肝的摄取在初期的极短时间里较心脏摄取低，但很快便超过心脏的摄取。肺摄取始终低于心脏摄取，也即说明^99mTc-TMCHI配合物在狗体内的心/肝比值小于1，而心/肺比值却始终大于1。由图3A和图3B可以看出^99mTc-TMCHI配合物在注射后30分钟时便可清楚地显现心脏轮廓，由图6A和图6B可见其在血液中的滞留也很好，在注射后120分钟时，由于本底的降低，使得心脏更加清晰。

根据^99mTc-TMCHI配合物在狗体内的显像结果，认为其具有发展为新型心血池显像剂的潜质。

^99mTc-CN-R是本发明人研制出的一类新的^99mTc标记异腈配合物，与现有^99mTc标记异腈配合物的化学组成不同，其中配体CN-R的R为任选被1～4个相同或不相同的C_1-4烷基或烷氧基取代或未取代的C_6-10环烷基。特别是当CN-R为TMCHI和COI时，配合物显示出优良的生物性能，在血液中有较高的摄取，早期就有较高的靶/非靶比值，可用于心血池显像。与现有心血池显像剂^99mTc-RBC和^99mTc-DMP-HSA的明显不同之处在于后二者均为生物提取物，标记过程复杂，价格昂贵，而且也容易感染病毒。而本发明的^99mTc-TMCHI/COI配合物则克服了现有心血池显像剂的不足之处：TMCHI/COI均为有机小分子，合成简单，标记方法成熟且容易得到高放射化学纯度的配合物，存放时间长，且价格也远远低于现有心血池显像剂。

本发明所述的配合物为新的锝-99m标记异腈配合物。从小鼠的生物分布数据来看，本发明所述的配合物，特别是配合物^99mTc-TMCHI、^99mTc-COI的生物性能优良，有望发展为一类具有我国自主知识产权的^99mTc标记心血池显像剂。与现有的心血池显像剂^99mTc-DMP-HSA在小鼠体内生物分布数据比较结果列于表7。由此可见，^99mTc-TMCHI/COI在注射后早期均有较高的靶/非靶比值，特别是某些指标要优于^99mTc-DMP-HSA，可望用于心血池显像。目前，在狗体内的SPECT显像已取得初步成功，参见图2～图6B。

^99mTc-CN-R的制备过程经药盒化后十分简便，特别是价格便宜更加有利于^99mTc-TMCHI/COI在临床上推广应用。

该类配合物能在室温下稳定存在6小时以上以及异常毒性试验结果符合要求为其在临床上的应用打下基础；生物分布实验结果表明该类配合物在小鼠的血液中有很高的摄取和很好的滞留，而且非靶本底(如心、肝和肺等)的摄取较低，具有较高的靶/非靶比值；进一步的体外蛋白结合实验、血药动力学试验以及初步的SPECT显像实验均在不同侧面支持了生物分布实验结果，表明该类配合物具有用于心血池显像的潜质。

因此，本发明的放射性锝-99m标记的异腈类配合物其具有制法简单，成本低，效果好的优点，可望成为一种具有良好前景的新型心血池显像剂。

                       表7  ^99mTc-TMCHI/COI及^99mTc-DMP-HSA在小鼠体内的每克组织分布比(n＝3)

配合物	99mTc-TMCHI			99mTc-COI			99mTc-DMP-HSA[1]
										注射后时间(分钟)	5	30	60	5	30	60	10	30	60
R(血/心)	5.96	6.11	6.22	7.30	5.88	6.67	5.17	4.50	4.46
										R(血/肺)	1.81	2.12	1.50	0.98	1.49	2.07	2.80	4.15	3.89
R(血/肝)	4.76	2.99	2.16	1.80	1.73	1.54	2.32	1.93	1.62
										R(血/肾)	9.10	6.69	5.63	7.45	5.03	5.30	4.75	3.85	3.22

注：[1]刘华，王学斌，吴战宏，等.心血池显像剂^99mTc-DMP-HSA的研制(II).北京师范大学学报(自然科学版)，2001，37(4)：517-521

Claims (10)

1.一种放射性锝-99m标记的异腈类配合物，结构式为：

其特征在于，所述配合物以^99mTc(I)为中心核，与其配位的异腈类配体用式CN-R表示，其中R为被1～4个相同或不相同的C1～C4烷基或C1～C4烷氧基取代的环己基，或为被1～4个相同或不相同的C1～C4烷基或C1～C4烷氧基取代或未取代的C_7-10环烷基。

2.根据权利要求1所述的放射性锝-99m标记的异腈类配合物，其特征在于，所述的R为被1～4个相同或不相同的C1～C4烷基或C1～C4烷氧基取代的环己基，或为被1～4个相同或不相同的C1～C4烷基或C1～C4烷氧基取代或未取代的C_7-8环烷基。

3.根据权利要求1所述的放射性锝-99m标记的异腈类配合物，其特征在于，所述的R为被1～4个甲基取代的环己基，或为被1～4个甲基取代或未取代的C_7-8环烷基。

4.根据权利要求1所述的放射性锝-99m标记的异腈类配合物，其特征在于，所述的R为2-甲基环己基，2，3-二甲基环己基，3，3，5-三甲基环己基，环庚基或环辛基。

5.一种制备权利要求1所述的放射性锝-99m标记的异腈类配合物的方法，其特征在于，所述的放射性锝-99m标记的异腈类配合物按下述湿法制备：

将高锝酸根^99mTcO₄ ^-淋洗液、还原剂与异腈配体CN-R在沸水浴中加热5～20分钟，得到产物锝-99m标记的异腈类配合物，其中，还原剂与异腈配体的用量比为(0.1～10)∶(1～20)，高锝酸根^99mTcO₄ ^-为放射性示踪量。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的还原剂为SnCl₂·2H₂O、Na₂S₂O₄或甲脒亚磺酸。

7.一种制备权利要求1所述的放射性锝-99m标记的异腈类配合物的方法，其特征在于，所述的放射性锝-99m标记的异腈类配合物按下述冻干法制备：

将还原剂、赋形剂和异腈配体CN-R按(0.1～10)∶(20～100)∶(1～20)的重量比溶于充氮二次水中，无菌过滤后分装于容器中，经冷冻干燥后，加塞密封，得到冻干药盒；

将约18.5～185兆贝可^99mTcO₄ ^-淋洗液加入冻干药盒中，摇匀后在60～110℃下加热5～20分钟，得到产物锝-99m标记的异腈类配合物。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的分装容器为西林瓶，每支冻干药盒还原剂用量为0.05mg～5mg；配体的含量为0.5mg～50mg。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的还原剂为SnCl₂·2H₂O、Na₂S₂O₄或甲脒亚磺酸；所述的赋形剂为柠檬酸钠、葡萄糖或维生素C。

10.权利要求1至4中任一项所述的锝-99m标记的异腈类配合物在制备心血池显像剂中的应用。

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