CN1304400C - 二膦酸衍生物,放射性99mTc标记的二膦酸衍生物及其用途 - Google Patents
二膦酸衍生物,放射性99mTc标记的二膦酸衍生物及其用途 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一类二膦酸衍生物,以及用99mTc标记二膦酸衍生物配体,或标记二膦酸衍生物配体以及共配体而得到的标记物,该标记物可用于制备人和动物器官或组织中的显像剂,特别是用于制备骨骼显像剂。其中,见二膦酸衍生物的结构式。
Description
技术领域
本发明涉及一类新的二膦酸衍生物,特别涉及在结构中引入双功能联接剂的二膦酸衍生物。本发明还涉及用99mTc标记其中的部分二膦酸衍生物,或标记部分二膦酸衍生物及其共配体而得到的标记物,以及所述标记物在制备人和动物器官或组织的显像剂,特别是制备骨骼显像剂中的用途。
背景技术
放射性核素骨显像是核医学诊断的优势之一。在美、英、日等发达国家的核医学科中,骨显像几乎占全部工作量的一半以上。我国骨显像工作也正在逐年增加。
骨显像诊断的用途较多,在转移性骨肿瘤、原发性良性及恶性骨肿瘤,骨、关节感染、骨代谢性疾病、骨外伤、关节疾病、骨缺血性坏死等方面的诊断中有重要的作用。
用于99mTc标记的骨显像的配体,绝大部分都是磷酸盐,其中主要是有机膦化合物。根据配体分子所含的磷酸基团的数目,可将配体分成单膦酸类配体、二膦酸类配体和多膦酸类配体。由于以P-O-P为骨架的二膦酸,和以P-N-P为骨架的二膦酸易与血蛋白结合,血清除慢,尤其是以P-O-P为骨架的二膦酸在体内不稳定,易被磷酸酶水解,不仅使血清除慢而且提高了软组织的吸收,因此以P-C-P为基本骨架的二膦酸衍生物配体的骨显像剂是当前研究的重点。
尽管99mTc-MDP在临床上广泛应用,但是仍然有许多缺点。它是一种弱的配合物,因此会随着时间降解而产生高锝酸根杂质。除此之外,99mTc-MDP的确切结构还不清楚,据推测,它不是单一的、很好定义的化学片断,而大多数可能是短链和长链聚合物的混合物,在这些聚合物中,一个或更多锝原子与两个或若干个MDP和羟基配位。而且不同的聚合物具有不同的电离程度和生物性质。而二膦酸基团对于骨吸收和与99mTc的络合都是必需的。因此一个磷酸基团参与99mTc的配位可能会减弱与骨表面的亲和能力。而且在99mTc-MDP静脉注射后1h在骨中吸收达到完全,但是从软组织中清除很慢,因此在放射性药物注射和骨显像之间有相当一段时间(最少2h)。这对于核药学本身和患者非常不方便,尤其是儿童。
通常,进行骨显像时,显像剂的放射性由于慢的肾清除而从血或软组织清除慢,因此需要一段时间降低背景的放射性。当用99mTc标记磷酸时,多聚体结构的形成被认为是可能影响清除的一个因素。为了得到单一结构的标记物,有人用123I标记二膦酸,但是并没有得到满意的结果。之后,人们一直在致力于这方面的研究,以期找到可以形成单一结构的骨显像剂。
肼基烟酰胺(HYNIC)是由Abramsh和Schwartz提出来的双功能联接剂,HYNIC的N原子与Tc络合,形成一个-NH-N=Tc键。配合物的八面体结构由四齿配体的4个配位基团和一个作为第六配体的卤素离子组成,也有用一个三齿配体(如tricine)作为共配体和一个单齿附属配体组成八面体。近年来人们研究比较多的是用HYNIC同蛋白质或肽的联接物进行99mTc标记。各种共配体如GH、tricine(三(羟甲基)甲基甘氨酸)、EDTA和EDDA都可供选择,因此很容易改变99mTc标记物的脂溶性和药代动力学。
2,3-二巯基丙酸(DMP)的羧基端可以与蛋白质等生物分子的氨基相连,从而在生物分子上引入一定数量的巯基,提高其与锝-99m的结合能力。由于DMP分子量小、结构简单,因此可以在很大程度上保证生物分子的结构和活性不被破坏。
自1993年以来,Kritin A.等人相继报道了双功能联接剂与生物分子联接的化合物DMP-HSA的制备方法、99mTc的标记以及动物实验,人体实验的数据。目前国外已将99mTc-DMP-HSA药盒化,并试用于临床。并且有人又用DMP与IgG联接,结果表明DMP-IgG与锝结合更牢固,引入双功能联接剂DMP对于改善标记物的性能,保持蛋白本身的结构和活性不受损害起到了一定的作用。
基于上述研究成果的启发,本发明首次提出了将双功能联接剂引入到二膦酸类骨显像剂领域,合成了一类新的二膦酸衍生物,当被99mTc标记时,此类二膦酸衍生物中的二膦酸基团可能不参与配位,可以更好地保留其亲骨性,增加其标记物在骨中的摄取,以期达到早期显像,缩短药物注射与进行显像的时间间隔,从而获得了一类新的骨显像剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一类新型二膦酸衍生物,其中引入了双功能联接剂,当其被放射性核素标记后,可用于人或动物组织和器官的显像剂的配体,尤其是骨显像剂的配体。
本发明的另一目的在于提供一类用99mTc标记的二膦酸衍生物,其具有优良的显像性能,特别是优良的骨显像性能。
本发明的再一个目的在于提供一种上述99mTc标记的二膦酸衍生物在制备人或动物的组织和器官的显像剂,特别是在制备骨显像剂中的用途。
本发明首先提供了一类引入双功能联接剂的新型二膦酸衍生物,其用下列的通式I’表示:
式中R可相同也可不同,分别表示H或C1-C4烷基;R1表示H,OR3(R3选自H或C1-C4烷基),或C1-C4烷基;R2表示
其中R4可相同也可不同,分别为H或-COOC(R7)3,R7为C1-C4烷基;
R5可相同也可不同,分别为H或C1-C4烷基;
R6可相同也可不同,分别为H或-COR8,R8为C1-C4烷基。
优选地,R表示H,R1表示H或OH,R2表示
本发明通式I’二膦酸衍生物的例子有:
当R=C2H5,R1=H,
时,该通式I’二膦酸衍生物命名为N-(二膦酸四乙酯基亚甲基)-6-(2-叔丁氧羰基肼基)吡啶-3-甲酰胺;
当R=H,R1=H,
时,该通式I’二膦酸衍生物命名为N-(二膦酸基亚甲基)-6-肼基吡啶-3-甲酰胺,简称HYNIC-AMDP;
当R=C2H5,R1=H,
时,该通式I’二膦酸衍生物命名为2-(2,3-二乙酰巯基丙酰胺基)-3-(二膦酸四乙酯基亚甲基)丙酸乙酯;
当R=H,R1=H,
时,通式I’二膦酸衍生物命名为2-(2,3-二巯基丙酰胺基)-3-(二膦酸基亚甲基)丙酸,简称DMP-ACPDP。
尤其优选的是,本发明通式I’二膦酸衍生物为下列具体的化合物之一:
N-(二膦酸基亚甲基)-6-肼基吡啶-3-甲酰胺,简称HYNIC-AMDP;
2-[6-肼基吡啶-3-甲酰胺基]-3-(二膦酸基亚甲基)丙酸,简称HYNIC-ACPDP;
N-(二膦酸基亚甲基)-2,3-二巯基丙酰胺,简称DMP-AMDP;
2-(2,3-二巯基丙酰胺基)-3-(二膦酸基亚甲基)丙酸,简称DMP-ACPDP。
所述的引入双功能联接剂的新型二膦酸衍生物可分别按照以下四条反应路线制备。
反应路线1:
反应路线3:
反应路线4
上述反应路线中,R,R1,R7,R8的定义如上,在此不再赘述。
本发明中引入双功能联接剂的二膦酸衍生物,其中双功能联接剂为例如HYNIC、DMP等。作为配体,该二膦酸衍生物可用放射性核素如99mTc、等进行标记而得到应用。例如,该二膦酸衍生物用99mTc标记后,可用于骨显像剂来诊断骨的疾病,也可用于诊断炎症、心梗、肿瘤等。
本发明还提供了一类用放射性99mTc标记的二膦酸衍生物(1),其为用放射性99mTc标记通式I”配体得到的标记物,目前的研究尚不能用特定的结构式来表示其结构,但它的部分结构是清楚的,即与放射性99mTc配位的二膦酸类配体的结构是清楚的,但究竟几个二膦酸类配体与锝中心核相结合和其如何与锝的中心核相结合的目前尚不能确定。所述的二膦酸类配体可用通式I”表示,通式I”中的各取代基的定义将在下文中进行描述。对于本发明所述的放射性锝-99m标记的二膦酸衍生物来说,本领域的技术人员通常用通式II来表示:
但此种表示方法并非用于确切表示所述标记物的结构,而只是一种习惯的表示方法。
由于本发明所述的放射性99mTc标记的二膦酸衍生物(1)属于尚不知确切结构的物质,因此只能用它的部分结构和制备方法对其进行表征。
本发明涉及一类用放射性99mTc标记的二膦酸衍生物(1),与其配位的二膦酸衍生物配体的结构如通式I”所示
式中R表示H;R1表示H,OR3(R3选自H或C1-C4烷基),或C1-C4
关于Tc的价态,据文献报道,二膦酸类配体与99mTc的标记物并非单一组分,因而标记物中Tc的价态也不单一,它与配体的种类、浓度、pH值及还原剂等有关,比如用Sn2+做还原剂,HEDP做配体时,Tc为V、VI、III三种价态;当配体为MDP时,主要为III、VI价的混合物。一般认为,当用Sn2+做还原剂时,二膦酸衍生物的价态推测以III、VI价态居多,这是否适用于本发明的二膦酸衍生物,严格讲,应等待实验证实。
所述99mTc标记的二膦酸衍生物是按下述的方法制备而得:
将通式I”的二膦酸衍生物配体、还原剂和稳定剂,以(1~6)∶(0.1~1.0)∶(0.5~4)溶于注射用水之后,用37MBq~1850MBq高锝酸根99mTcO- 4淋洗液(从医用99Mo/99mTc发生器获得)在pH=5~8时标记15~30分钟,得到最终产物99mTc标记的二膦酸衍生物(1),所述的注射用水选自生理盐水或二次水。
对于上述放射性99mTc标记的二膦酸衍生物(1),
优选的配体中,R为H,R1为H或OH;R2为
特别优选的配体为HYNIC-AMDP、HYNIC-ACPDP、DMP-AMDP和DMP-ACPDP,其中,
DMP-AMDP是指通式I”中R1为H,R2为
的配体二膦酸衍生物,化学命名为N-(二膦酸基亚甲基)-2,3-二巯基丙酰胺;
上述方法中,还原剂为将99mTc7+(99mTcO4 -)还原为低价态99mTc的常规化学试剂,例如SnCl2·2H2O;稳定剂是用来防止还原剂SnCl2·2H2O被氧化而失效的常规化学试剂,例如柠檬酸钠、酒石酸钾等。
放射性标记可以在室温下进行,当然也可在更高的温度下进行。
用99mTc进行标记后,上述几种配体对应的标记物分别表示为99mTc-HYNIC-AMDP、99mTc-HYNIC-ACPDP、99mTc-DMP-AMDP和99mTc-DMP-ACPDP。
本发明还提供了一类用放射性99mTc标记的二膦酸衍生物(2),其为用放射性99mTc标记通式I”配体和共配体三(羟甲基)甲基甘氨酸(tricine)、乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二胺二乙酸(EDDA)得到的标记物。
目前的研究尚不能用特定的结构式来表示其结构,但它的部分结构是清楚的,即与该中心核配位的二膦酸类配体和共配体的结构是清楚的,但究竟几个二膦酸类配体和共配体与锝的中心核相结合和其如何与锝的中心核相结合的目前尚不能确定。所述的二膦酸类配体可用通式I”表示,通式I”中的取代基的定义如上所述。对于本发明所述的放射性锝-99m标记的二膦酸衍生物来说,本领域的技术人员通常用通式III来表示:
但此种表示方法并非用于确切表示所述标记物的结构,而只是一种习惯的表示方法。
由于本发明所述的放射性99mTc标记的二膦酸衍生物(2)属于尚不知确切结构的物质,因此只能用它的部分结构和其制备方法对其进行表征。
本发明涉及一类用放射性99mTc标记的二膦酸衍生物(2),与其配位的二膦酸衍生物配体的结构如通式I”所示
式中R表示H;R1表示H,OR3(R3选自H或C1-C4烷基),或C1-C4
共配体为三(羟甲基)甲基甘氨酸(tricine)、EDTA或EDDA。
所述99mTc标记的膦酸衍生物(2)是按下述的方法制备而得:
将通式I’的二膦酸衍生物配体、共配体、还原剂和稳定剂,以(1~6)∶(10~50)∶(0.1~1.0)∶(0.5~4.0)溶于注射用水之后,用37MBq~1850MBq的高锝酸根99mTcO- 4淋洗液(从医用99Mo/99mTc发生器获得)标记15到30分钟,得到最终产物99mTc标记的二膦酸衍生物。
对于上述放射性99mTc标记的二膦酸衍生物(2),
优选的配体中,R为H;R1为H或OH;R2为
特别优选的配体为HYNIC-AMDP、HYNIC-ACPDP、DMP-AMDP和DMP-ACPDP,其中,
DMP-AMDP是指通式I”中R1为H,R2为
的配体二膦酸衍生物,化学命名为N-(二膦酸基亚甲基)-2,3-二巯基丙酰胺;
最优选的配体为HYNIC-AMDP和HYNIC-ACPDP。
上述方法中,还原剂为将99mTc7+(99mTcO4 -)还原为低价态99mTc的常规化学试剂,例如SnCl2·2H2O;稳定剂为用来防止还原剂SnCl2·2H2O被氧化而失效的常规化学试剂,例如柠檬酸钠、酒石酸钾。
放射性标记可在室温下进行,当然也可在更高的温度下进行。
用99mTc进行标记配体HYNIC-AMDP、HYNIC-ACPDP和共配体三(羟甲基)甲基甘氨酸后,对应的标记物分别表示为99mTc-HYNIC-AMDP(tricine)和99mTc-HYNIC-ACPDP(tricine)。
本发明提供的99mTc标记的二膦酸衍生物(1)和(2),可在动物的器官和组织中用作显像剂,特别是用作骨显像剂来诊断骨的疾病,也可用于诊断炎症、心梗、肿瘤等。
附图说明
图1为99mTc-DMP-AMDP、99mTc-AMDP和99mTc-MDP的骨摄取对比曲线;
图2为99mTc-DMP-ACPDP、99mTc-ACPDP和99mTc-MDP的的骨摄取对比曲线;
图3为99mTc-HYNIC-AMDP(tricine)、99mTc-HYNIC-AMDP与99mTc-AMDP以及99mTc-MDP的骨摄取对比曲线;
图4为99mTc-HYNIC-ACPDP(tricine)、99mTc-HYNIC-ACPDP与99mTc-ACPDP以及99mTc-MDP的骨摄取对比曲线;
图5为99mTc-DMP-AMDP、99mTc-DMP-ACPDP、99mTc-HYNIC-AMDP、99mTc-HYNIC-AMDP(tricine)、99mTc-HYNIC-ACPDP以及99mTc-HYNIC-ACPDP(tricine)的骨摄取对比柱形图。
具体实施方式
通过以下的制备、生物性能测定以及骨显像实施例对本发明展开进一步的说明。
一、制备实施例
实施例1:HYNIC-AMDP的合成
HYNIC-AMDP的合成按照以下的反应路线1’进行:
反应路线1’
[1]在25mL装有回流冷凝管的单口瓶中加入80%水合肼(8.8mL,232.5mmol)和化合物1(2.0g,12.7mmol),在100℃油浴中加热4h,然后冷却至室温,浓缩后溶于水,用浓盐酸调至pH为5.5,过滤,所得固体分别用95%乙醇和乙醚洗涤,真空干燥得1.5g化合物2,产率为77%。θm.p.291~293℃。
1HNMR(D2O)δ:8.01(s,1H),7.91(d,1H),6.67(d,1H)。
[2]把Boc(2.13g,9.8mmol)加入到化合物2(1.4g,9.8mmol)和三乙胺(1.2mL,11.8mmol)的DMF(10mL)溶液中,1h后反应混合液变得均匀,继续在室温下搅拌16h,过滤除去生成的沉淀,滤液减压浓缩,用硅胶柱纯化,除去有色杂质。得到2.33g化合物3,产率为94%。
1HNMR(DMSO)δ:8.59(s,1H),7.97(d,1H),6.54(d,1H),1.45(m,9H,OC(CH3)3)。
[3]在50mL三口瓶中加入化合物3(0.66g,2.6mmol),1-羟基苯并三唑(HOBt,0.35g,2.6mmol)和化合物4(0.61g,2mmol,可按照文献Darko Kantoci,et al.,Synthetic Communication,1996,26(10):2037~2043的方法合成)溶于10mL N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,在冰浴中冷却至0℃,加入二环己基碳二亚胺(DCC,0.54g,2.6mmol),在室温下继续搅拌过夜,过滤,浓缩,用硅胶柱分离纯化,得到0.48g化合物5,产率为45%。
1HNMR(CDCl3)δ:8.64(s,1H),8.06(s,1H),7.89~7.71(m,1H),7.46~7.37(m,1H),6.79(s,1H),5.35(m,1H,N-CH-P),4.24~4.20(m,8H,4×OCH2CH3,),1.47(s,9H,OC(CH3)3),1.38~1.29(m,12H,4×OCH2CH3)。
[4]在50mL单口烧瓶中加入化合物5(0.22g,0.4mmol)溶于10mLCH2Cl2中,用冰浴冷却至0℃,加入三甲基溴硅烷(TMSBr,1mL,7.5mmol),在室温下继续搅拌72h,然后旋去溶剂,残余物溶于5mL甲醇中,加入1mL3mol·L-1HCl,在室温下搅拌30min,抽滤,用P2O5在真空干燥器中干燥,得到0.095g产物HYNIC-AMDP,产率为71%。
1HNMR(D2O)δ:8.06(s,1H),7.89(d,1H),6.79(d,1H),5.15(m,1H,N-CH-P)。
实施例2:DMP-AMDP的合成
DMP-AMDP的合成按照以下的反应路线2’进行:
反应路线2’
[1]将2,3-二溴丙酸(9.56g,40mmol)白色固体粉末冰浴下溶于50mL1mol·L-1的KOH溶液中(溶液1);量取硫代乙酸淡黄色有刺激性液体9mL(9.32g,120mmol),冰浴下溶于120mL1mol·L-1的KOH溶液中(溶液2),将溶液1慢慢滴入溶液2中,于250mL的三口瓶中在室温下反应24h,反应过程中通氮气保护。将反应液用浓盐酸酸化至pH为3,用乙酸乙酯萃取,将淡黄色有机相用无水硫酸镁干燥,于冰箱中放置过夜,抽滤除去干燥剂,除去溶剂得7.2g化合物6。将所得粗产品(7.2g)溶于少量乙醚,加入50mL的三口瓶中,冰浴下冷却;取二环己胺(6mL,30mmol)溶于30mL乙醚中,将二环己胺的乙醚溶液慢慢滴入三口瓶,于冰浴条件下反应10h,抽滤得到化合物7,为白色固体粉末,θm.p.108~109℃。
1HNMR(D2O)δ:4.07(t,1H,J=6.6Hz,CH2-CH-C=O),3.25~3.15(m,2H,S-CH2-CH-C=O),2.26(2×s,6H,2×CH3-C=O),1.71~1.17(m,22H,2×C6H11)。
元素分析w%:实测值(理论值):C:56.15(56.54);H:8.40(8.24);N:3.95(3.47)。
取4.20g所得化合物7放于小烧杯中,加入5mL乙酸乙酯,搅拌得白色悬浊液,在搅拌过程中慢慢滴加10%的硫酸氢钠溶液,酸化至溶液澄清,用乙酸乙酯(3×30mL)萃取,将淡黄色有机相用无水硫酸钠干燥过夜。抽滤除去干燥剂,蒸除乙酸乙酯,得到2.13g化合物6。
[2]在50mL三口瓶中加入化合物6(0.58g,2.6mmol),1-羟基苯并三唑(HOBt,0.35g,2.6mmol)和化合物4(0.61g,2mmol)溶于10mL二氯甲烷中,在冰浴中冷却至0℃,加入二环己基碳二亚胺(DCC,0.54g,2.6mmol),在室温下搅拌过夜,过滤,浓缩,用硅胶柱分离纯化,得到0.52g化合物8,产率为51%。
1HNMR(CDCl3)δ:6.78(d,1H,J=9.86Hz,-NH-C=O),5.00~4.89(dt,1H,J=10.1,24.8Hz,N-CH-P),4.26~4.13(m,9H,4×OCH2CH3,S-CH-C=O),3.41~3.27(m,2H,S-CH2-CH-C=O),2.41~2.35(2s,6H,2×CH3-C=O),1.40~1.31(m,12H,4×OCH2CH3)。
[3]在50mL两口烧瓶中加入化合物8(0.3g,0.6mmol)溶于20mL CH2Cl2中,用冰浴冷却至0℃,通入氮气保护,加入三甲基溴硅烷(TMSBr,1.5mL,11.3mmol),在室温下继续搅拌72h,然后旋去溶剂,残余物溶于5mL甲醇,加入2mL1mol·L-1NaOH溶液,在室温下搅拌30min,加入1mol·L-1HCl溶液中和,抽干溶剂得0.144g产物DMP-AMDP。由于其巯基不稳定,因此没有进行结构表征,而是直接溶于蒸馏水,成溶液状态冷冻保存或直接用于标记。
实施例3:HYNIC-ACPDP的合成
HYNIC-ACPDP的合成按照以下的反应路线3’进行:
反应路线3’
[1]在50mL三口瓶中加入化合物3(0.33g,1.3mmol),1-羟基苯并三唑(HOBt,0.18g,1.3mmol)和化合物9(0.40g,1mmol,可按照文献Georges Sturtz,et al.,Synthesis,1991:661~662的方法合成)溶于10mL N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,在冰浴中冷却至0℃,加入二环己基碳二亚胺(DCC,0.27g,1.3mmol),在室温下继续搅拌过夜,过滤,滤液减压浓缩,用硅胶柱分离纯化,得到0.31g化合物10,产率为48%。
1HNMR(CDCl3)δ:8.64(s,1H),8.03(s,1H),7.88~7.70(m,1H),7.44~7.35(m,1H),6.77(d,1H),4.75(m,1H,P-CH-P),4.24~4.20(m,11H,4×OCH2CH3,COOCH2CH3,CHCOOC2H5),1.45(m,9H,OC(CH3)3),1.35~1.31(m,17H,4×OCH2CH3,O=C-N-CH-CH2,COOCH2CH3)。
[2]在50mL单口烧瓶中加入化合物10(0.26g,0.4mmol)溶于10mLCH2Cl2中,用冰浴冷却至0℃,加入三甲基溴硅烷(TMSBr,1mL,7.5mmol),在室温下继续搅拌72h,然后旋去溶剂,残余物溶于5mL甲醇中,加入2mL1mol·L-1NaOH溶液,加热回流2h,冷却至室温加入3mL 3mol·L-1HCl溶液,在室温下搅拌30min,抽滤,用P2O5在真空干燥器中干燥,得到0.126g产物HYNIC-ACPDP,产率为72%。
1HNMR(D2O)δ:8.03(s,1H),7.88(d,1H),6.77(d,1H),4.55(m,1H,P-CH-P),4.24~4.20(m,1H,CHCOOH),1.35~1.31(m,2H,O=C-N-CH-CH2)
实施例4:DMP-ACPDP的合成
DMP-ACPDP的合成按照以下的反应路线4’进行:
反应路线4’
[1]在50mL三口瓶中加入化合物6(0.58g,2.6mmol),1-羟基苯并三唑(HOBt,0.35g,2.6mmol)和化合物9(0.81g,2mmol)溶于10mL二氯甲烷中,在冰浴中冷却至0℃,加入二环己基碳二亚胺(DCC,0.54g,2.6mmol),在室温下继续搅拌过夜,过滤,浓缩,用硅胶柱分离纯化,得到0.22g化合物11,产率为55%。
产物的1HNMR谱(CDCl3)δ:7.16(d,1H,-NH-C=O),,4.68(m,1H,P-CH-P),4.24~4.16(m,12H,4×OCH2CH3,COOCH2CH3,CHCOOC2H5,S-CH-C=O),3.38~3.29(m,2H,O=C-S-CH2-C),2.47~2.37(2s,6H,2×CH3-C=O),1.40~1.28(m,17H,4×OCH2CH3,O=C-N-CH-CH2,COOCH2CH3)。
[2]在50mL两口烧瓶中加入化合物11(0.36g,0.6mmol)溶于20mLCH2Cl2中,用冰浴冷却至0℃,通入氮气保护,加入三甲基溴硅烷(TMSBr,1.5mL,11.3mmol),在室温下继续搅拌72h,残余物溶于5mL甲醇中,加入2mL1mol·L-1NaOH溶液,加热回流2h,冷却至室温,加入1mol·L-1HCl溶液中和,抽干溶剂得0.22g产物DMP-ACPDP。由于其巯基不稳定,因此没有进行结构表征,而是直接溶于蒸馏水,成溶液状态冷冻保存或直接用于标记。
实施例5:DMP-AMDP和DMP-ACPDP的标记方法
(1)在青霉素小瓶中,加配体化合物(DMP-AMDP或DMP-ACDPD)溶液0.1mL(1mg),柠檬酸钠2mg,再加入0.1mg SnCl2·2H2O还原剂和37MBq的0.5mL99mTcO4 -,pH值为6~7,室温下标记15min,标记率均在95%以上。得到的标记物分别为99mTc-DMP-AMDP和99mTc-DMP-ACPDP。
(2)在青霉素小瓶中,加配体化合物(DMP-AMDP或DMP-ACDPD)溶液0.4mL(4mg),柠檬酸钠0.5mg,再加入0.5mg SnCl2·2H2O还原剂和925MBq的1.0mL99mTcO4 -,pH值为6~7,室温下标记20min,标记率均在90%以上。得到的标记物分别为99mTc-DMP-AMDP和99mTc-DMP-ACPDP。
(3)在青霉素小瓶中,加配体化合物(DMP-AMDP或DMP-ACDPD)溶液0.6mL(6mg),柠檬酸钠4.0mg,再加入1.0mg SnCl2·2H2O还原剂和1850MBq的2.0mL99mTcO4 -,pH值为6~7,室温下标记30min,标记率均在90%以上。得到的标记物分别为99mTc-DMP-AMDP和99mTc-DMP-ACPDP。
实施例6:HYNIC-AMDP和HYNIC-ACPDP的标记方法
A.加共配体
(1)在青霉素小瓶中,加入配体(HYNIC-AMDP或HYNIC-ACPDP)溶液0.1mL(1mg),柠檬酸钠2mg,共配体三(羟甲基)甲基甘氨酸(tricine)50mg,再加入0.1mg SnCl2·2H2O还原剂和37MBq的0.5mL99mTcO4 -,pH值为8,室温下标记30min,标记率均在90%以上。得到的标记物分别为99mTc-HYNIC-AMDP(tricine)和99mTc-HYNIC-ACPDP(tricine)。
(2)在青霉素小瓶中,加入配体(HYNIC-AMDP或HYNIC-ACPDP)溶液0.4mL(4mg),柠檬酸钠0.5mg,共配体EDTA 10mg,再加入0.5mgSnCl2·2H2O还原剂和925MBq的1.0mL99mTcO4 -,pH值为8,室温下标记15min,标记率均在85%以上。得到的标记物分别为99mTc-HYNIC-AMDP(EDTA)和99mTc-HYNIC-ACPDP(EDTA)。
(3)在青霉素小瓶中,加入配体(HYNIC-AMDP或HYNIC-ACPDP)溶液0.6mL(6mg),柠檬酸钠4.0mg,共配体EDTA 30mg,再加入1.0mgSnCl2·2H2O还原剂和1850MBq的2.0mL99mTcO4 -,pH值为8,室温下标记20min,标记率均在80%以上。得到的标记物分别为99mTc-HYNIC-AMDP(EDTA)和99mTc-HYNIC-ACPDP(EDTA)。
B.不加共配体
(1)在青霉素小瓶中,加入配体HYNIC-AMDP(HYNIC-ACPDP)溶液0.1mL(1mg),柠檬酸钠2mg,再加入0.1mg SnCl2·2H2O还原剂和37MBq的0.5mL99mTcO4 -,pH值为6~7,室温下标记30min,标记率均在95%以上。得到的标记物分别为99mTc-HYNIC-AMDP和99mTc-HYNIC-ACPDP。
(2)在青霉素小瓶中,加入配体HYNIC-AMDP(HYNIC-ACPDP)溶液0.4mL(4mg),柠檬酸钠0.5mg,再加入0.5mg SnCl2·2H2O还原剂和925MBq的1.0mL99mTcO4 -,pH值为6~7,室温下标记15min,标记率均在90%以上。得到的标记物分别为99mTc-HYNIC-AMDP和99mTc-HYNIC-ACPDP。
(3)在青霉素小瓶中,加入配体HYNIC-AMDP(HYNIC-ACPDP)溶液0.6mL(6mg),柠檬酸钠4.0mg,再加入1.0mg SnCl2·2H2O还原剂和1850MBq的2.0mL99mTcO4 -,pH值为6~7,室温下标记20min,标记率均在90%以上。得到的标记物分别为99mTc-HYNIC-AMDP和99mTc-HYNIC-ACPDP。
二、生物性能测定实施例
以下对本发明99mTc标记二膦酸衍生物所得标记物的生物性能进行测定,并与现有技术中广泛用作骨显像剂的99mTc-MDP进行比较。
实施例7:
99mTc-HYNIC-AMDP、99mTc-HYNIC-ACPDP、99mTc-DMP-AMDP、99mTc-DMP-ACPDP、99mTc-HYNIC-AMDP(tricine)和99mTc-HYNIC-ACPDP(tricine)的小鼠生物分布实验
取体重18~22g ICR小白鼠按照药典方法进行生物分布实验。尾静脉注射0.10mL(约0.74MBq)的实施例6B(1)制备得到的99mTc-HYNIC-AMDP,分别于注射后0.5小时、1.0小时、1.5小时、2.0小时和3.0小时将小鼠断颈处死,取出心、肝、脾、肺、肾、肌肉、骨和血,分别称重,并在井型γ探测器内测其放射性计数,计算每克组织的摄取剂量(ID%·g-1);并以骨为靶器官,比较其与心、肝、脾、肺、肾、肌肉和血的ID%·g-1比值。百分之一注射剂量的计算是取0.10mL(注射量)标记物溶液,稀释至100倍后再分别取0.10mL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。结果如表1和2所示。
用同样的方法研究实施例6B(1)所制备的99mTc-HYNIC-ACPDP、实施例5(1)所制备的99mTc-DMP-AMDP和99mTc-DMP-ACPDP、实施例6A(1)制备的99mTc-HYNIC-AMDP(tricine)和99mTc-HYNIC-ACPDP(tricine)的生物分布,结果如表1至表12所示。
表1 99mTc-DMP-AMDP在小鼠体内的生物分布
(ID%·g-1,αm±s,n=3)
组织 | 时间t/h | ||||
0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | |
心肝脾肺肾肌肉骨血 | 1.84±0.1721.88±2.7425.56±3.5011.10±1.157.74±1.190.63±0.086.79±1.1111.45±0.46 | 2.37±0.2120.20±2.2827.06±5.0513.66±1.788.06±0.350.57±0.0610.29±1.1910.24±0.26 | 2.71±0.5813.46±1.3920.14±3.4613.30±1.066.36±1.050.53±0.0211.24±1.528.52±0.41 | 3.40±0.6612.88±1.7413.77±0.539.62±0.776.09±0.790.39±0.0516.19±2.696.08±0.84 | 2.70±0.376.15±0.2912.56±0.727.37±0.224.83±0.790.19±0.0112.13±1.013.30±0.31 |
表2 99mTc-DMP-AMDP在小鼠中的骨与各脏器的αm之比
(αm=ID%·g-1,T/NT,n=3)
T/NT | 时间t/h | ||||
0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | |
骨/心骨/肺骨/肝骨/脾骨/肾骨/肌肉骨/血 | 3.690.310.270.610.8810.780.59 | 4.340.510.380.751.2818.051.00 | 4.150.840.560.851.7721.211.32 | 4.761.261.181.682.6641.512.66 | 4.491.970.971.652.5163.843.68 |
表3 99mTc-DMP-ACPDP在小鼠体内的生物分布
(ID%·g-1,αm±s,n=3)
组织 | 时间t/h | ||||
0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | |
心肝脾肺肾肌肉骨血 | 1.46±0.318.21±1.3016.28±2.546.40±1.1010.55±0.460.76±0.1815.10±0.814.76±0.60 | 1.19±0.335.52±1.1013.96±1.586.82±1.7311.10±0.780.51±0.1615.94±1.503.39±0.65 | 1.06±0.314.63±1.1012.32±1.095.61±0.819.02±0.510.46±0.1123.36±1.363.19±0.50 | 0.90±0.133.22±0.665.79±0.252.52±0.597.17±0.340.30±0.0823.45±1.412.67±0.33 | 1.02±0.163.02±0.694.02±0.662.20±0.394.22±0.270.21±0.0123.44±1.231.85±0.04 |
表4 99mTc-DMP-ACPDP在小鼠中的骨与各脏器的αm之比
(αm=ID%·g-1,T/NT,n=3)
T/NT | 时间t/h | ||||
0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | |
骨/心骨/肺骨/肝骨/脾骨/肾骨/肌肉骨/血 | 10.341.840.932.361.4319.873.17 | 13.392.891.142.341.4431.254.70 | 22.045.051.904.162.5950.787.32 | 26.067.284.059.313.2778.178.78 | 22.987.765.8310.655.55111.6212.67 |
表5 99mTc-HYNIC-AMDP在小鼠体内的生物分布
(ID%·g-1,αm±s,n=3)
组织 | 时间t/h | ||||
0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | |
心肝脾肺肾肌肉骨血 | 1.37±0.2653.81±8.3819.76±2.378.23±0.505.16±0.240.62±0.0915.66±1.791.01±0.01 | 1.06±0.1445.37±3.9218.64±0.209.36±0.783.57±0.070.46±0.0216.27±1.990.83±0.06 | 1.10±0.1833.33±6.5318.36±2.357.15±1.823.26±0.640.45±0.0413.28±1.200.78±0.07 | 1.11±0.2828.59±6.6316.97±2.126.57±0.032.93±0.180.38±0.0510.84±1.600.53±0.01 | 0.68±0.0316.46±2.4416.36±1.875.10±0.502.91±0.110.28±0.0414.65±1.350.23±0.02 |
表6 99mTc-HYNIC-AMDP在小鼠中的骨与各脏器的αm之比
(αm=ID%·g-1,T/NT,n=3)
T/NT | 时间t/h | ||||
0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | |
骨/心骨/肺骨/肝骨/脾骨/肾骨/肌肉骨/血 | 11.430.290.791.903.0325.2615.50 | 15.350.360.871.744.5635.3719.60 | 12.070.400.721.864.0729.5117.03 | 9.770.380.641.653.7028.5320.45 | 21.540.890.902.875.0352.3263.70 |
表7 99mTc-HYNIC-AMDP(tricine)在小鼠体内的生物分布
(ID%·g-1,αm±s,n=3)
组织 | 时间t/h | ||||
0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | |
心肝脾肺肾肌肉骨血 | 0.48±0.112.19±0.390.79±0.070.56±0.193.24±0.560.55±0.0644.18±8.580.70±0.01 | 0.33±0.062.28±0.441.07±0.230.41±0.091.76±0.300.68±0.0535.08±4.920.38±0.02 | 0.25±0.021.79±0.310.52±0.090.33±0.191.43±0.360.35±0.1925.28±3.760.28±0.01 | 0.37±0.031.36±0.390.32±0.070.29±0.041.12±0.200.26±0.0236.71±4.990.21±0.03 | 0.28±0.071.30±0.120.28±0.060.21±0.100.59±0.150.16±0.0132.41±4.280.18±0.01 |
表8 99mTc-HYNIC-AMDP(tricine)在小鼠中的骨与各脏器的αm之比
(αm=ID%·g-1,T/NT,n=3)
T/NT | 时间t/h | ||||
0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | |
骨/心骨/肺骨/肝骨/脾骨/肾骨/肌肉骨/血 | 92.0420.1755.9278.8913.6480.3363.11 | 106.3015.3932.7985.5619.9351.5992.32 | 101.1214.1248.6276.6117.6872.2390.29 | 99.2226.99114.72126.5932.78141.19174.81 | 115.7524.93115.75154.3354.93202.56180.06 |
表9 99mTc-HYNIC-ACPDP在小鼠体内的生物分布(ID%·g-1,αm±s,n=3)
组织 | 时间t/h | ||||
0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | |
心肝脾肺肾肌肉骨血 | 1.06±0.035.75±1.2017.72±1.938.04±1.467.10±0.570.57±0.239.37±1.553.37±0.36 | 0.83±0.033.58±0.2515.64±0.6310.21±1.336.88±0.120.56±0.208.39±0.982.31±0.15 | 0.86±0.053.04±0.1817.32±1.279.32±1.916.34±0.350.43±0.0812.4±0.552.14±0.13 | 0.81±0.092.82±0.1116.89±1.017.41±1.206.04±0.340.38±0.1412.46±0.402.07±0.09 | 0.68±0.041.71±0.0416.24±0.796.45±1.085.84±0.400.28±0.0611.35±3.721.67±0.19 |
表10 99mTc-HYNIC-ACPDP在小鼠中的骨与各脏器的αm之比
(αm=ID%·g-1,T/NT,n=3)
T/NT | 时间t/h | ||||
0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | |
骨/心骨/肺骨/肝骨/脾骨/肾骨/肌肉骨/血 | 8.841.630.531.171.3216.442.78 | 10.112.340.540.821.2214.983.63 | 14.424.080.721.331.9628.845.79 | 15.384.420.741.682.0632.796.02 | 16.696.640.701.761.9440.546.80 |
表11 99mTc-HYNIC-ACPDP(tricine)在小鼠体内的生物分布
(ID%·g-1,αm±s,n=3)
组织 | 时间t/h | ||||
0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | |
心肝脾肺肾肌肉骨血 | 0.47±0.051.16±0.170.64±0.110.27±0.013.40±0.690.44±0.1414.78±1.781.06±0.23 | 0.30±0.050.70±0.090.46±0.080.31±0.021.90±0.150.60±0.0415.57±1.200.51±0.01 | 0.26±0.010.60±0.110.37±0.030.29±0.011.21±0.270.59±0.0815.34±1.020.41±0.05 | 0.24±0.030.48±0.060.28±0.020.22±0.010.87±0.090.30±0.0312.08±1.130.33±0.06 | 0.13±0.020.34±0.080.14±0.040.12±0.040.57±0.040.26±0.0412.93±1.220.27±0.01 |
表12 99mTc-HYNIC-ACPDP(tricine)在小鼠中的骨与各脏器的αm之比
(αm=ID%·g-1,T/NT,n=3)
T/NT | 时间t/h | ||||
0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | |
骨/心骨/肺骨/肝骨/脾骨/肾骨/肌肉骨/血 | 31.4512.7423.0954.744.3533.5913.94 | 51.9022.2433.8550.238.1925.9530.53 | 59.0025.5741.4652.9012.6826.0037.41 | 50.3325.1743.1454.9113.8940.2736.61 | 99.4638.0392.36107.7522.6849.7347.89 |
为了便于说明本发明标记物在生物性能上的改进,下面通过比较实施例来进行说明。
比较实施例1:
99mTc-MDP、99mTc-AMDP以及99mTc-ACPDP的小鼠生物分布实验
采用实施例7中的实验方法,测定标记物99mTc-MDP在小鼠体内的生物分布,实验结果列于表13和表14中。
表13 99mTc-MDP在小鼠体内的生物分布(ID%·g-1,αm±s,n=3)
组织 | 时间t/h | ||||
0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | |
心肝脾肺肾肌肉骨血 | 0.40±0.023.86±0.573.22±0.411.02±0.212.48±0.690.16±0.043.26±0.780.47±0.13 | 0.27±0.053.82±0.391.82±0.180.45±0.021.78±0.250.12±0.044.79±1.230.28±0.05 | 0.07±0.010.60±0.110.23±0.010.17±0.020.58±0.170.07±0.012.48±1.020.11±0.05 | 0.17±0.021.31±0.092.13±0.320.53±0.110.95±0.190.09±0.033.87±0.550.15±0.06 | 0.19±0.040.89±0.253.65±1.240.71±0.031.08±0.280.08±0.037.77±1.460.12±0.01 |
表14 99mTc-MDP在小鼠中的骨与各脏器的αm之比
(αm=ID%·g-1,T/NT,n=3)
T/NT | 时间t/h | ||||
0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | |
骨/心骨/肝骨/脾骨/肺骨/肾骨/肌肉骨/血 | 8.190.851.013.181.3220.346.91 | 17.551.262.6310.672.7039.9517.31 | 38.124.1310.6714.584.3238.0322.24 | 22.632.961.827.344.0944.6326.22 | 41.708.722.1310.937.2399.7267.34 |
表15 99mTc-AMDP在小鼠体内的生物分布(ID%·g-1,αm±s,n=3)
组织 | 时间t/h | ||||
0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | |
心肝脾肺肾肌肉骨血 | 0.96±0.1426.93±2.8144.01±4.7510.55±2.908.45±2.480.28±0.109.05±1.651.59±0.79 | 0.59±0.1931.89±2.8234.63±7.506.08±1.277.33±2.300.18±0.097.59±1.600.35±0.08 | 0.21±0.0619.19±4.8929.45±4.381.81±0.062.99±0.950.10±0.049.05±1.660.16±0.04 | 0.53±0.0629.06±1.8144.59±8.001.53±0.339.13±1.870.33±0.156.87±0.190.18±0.02 | 0.23±0.0228.53±1.9739.41±8.261.40±0.388.22±1.990.08±0.015.54±1.230.53±0.17 |
表16 99mTc-AMDP在小鼠中的骨与各脏器的αm之比
(αm=ID%·g-1,T/NT,n=3)
T/NT | 时间t/h | ||||
0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | |
骨/心骨/肝骨/脾骨/肺骨/肾骨/肌肉骨/血 | 9.420.340.120.861.0732.585.70 | 12.810.240.121.251.0441.1521.88 | 43.710.470.315.013.0293.4556.81 | 13.040.240.154.490.7521.1237.44 | 23.960.190.143.950.6773.8010.41 |
表17 99mTc-ACPDP在小鼠体内的生物分布(ID%·g-1,αm±s,n=3)
组织 | 时间t/h | ||||
0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | |
心肺肝脾肾肌肉骨血 | 0.86±0.0653.24±8.5347.39±8.7827.53±8.182.12±0.160.32±0.020.91±0.161.32±0.11 | 0.73±0.1231.48±4.2641.64±3.6527.92±9.312.00±0.070.25±0.080.98±0.201.22±0.03 | 0.44±0.0624.32±4.1046.06±4.2942.80±16.221.64±0.400.16±0.031.03±0.051.12±0.05 | 0.42±0.0710.08±1.7050.00±5.3456.08±18.181.3±0.190.12±0.071.27±0.030.89±0.14 | 0.15±0.080.77±0.1248.82±1.3787.67±26.531.09±0.050.04±0.010.96±0.290.25±0.01 |
表18 99mTc-ACPDP在小鼠中的骨与各脏器的αm之比
(αm=ID%·g-1,T/NT,n=3)
T/NT | 时间t/h | ||||
0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | |
骨/心骨/肺骨/肝骨/脾骨/肾骨/肌肉骨/血 | 1.060.020.020.030.432.840.69 | 1.340.030.020.040.493.920.80 | 2.340.040.020.020.636.440.92 | 3.020.130.030.020.9810.581.43 | 6.401.250.020.010.8824.003.84 |
根据上述实施例7和比较实施例1中测定的生物数据,对本发明的99mTc-HYNIC-AMDP、99mTc-HYNIC-ACPDP、99mTc-DMP-AMDP、99mTc-DMP-ACPDP、99mTc-HYNIC-AMDP(tricine)以及99mTc-HYNIC-ACPDP(tricine)和现有技术中的99mTc-MDP、99mTc-AMDP、99mTc-ACPDP进行了比较,分析了它们的骨摄取随时间变化的情况,分别参见图1至图6。此外,上述6种本发明的标记物的骨摄取对比结果,可由图7的柱形图清楚地看出。
1.99mTc-HYNIC-AMDP(tricine)与99mTc-AMDP、99mTc-MDP的生物性能比较
从表15、表16可看出,99mTc-AMDP在2h内的骨摄取均高于99mTc-MDP,如1h为7.59和4.79,2h为6.87和3.87,而3h则为5.54和7.77,99mTc-AMDP低于99mTc-MDP。当双功能联接剂引入后,99mTc-HYNIC-AMDP(tricine)的骨摄取不仅超过99mTc-AMDP,而且也都远远高于99mTc-MDP。如99mTc-HYNIC-AMDP(tricine)、99mTc-AMDP和99mTc-MDP 1h时的骨摄取分别为35.08,7.59,4.79;3h时为32.41,5.54,7.77。这说明引入HYNIC大大改善了小鼠的骨摄取能力,另一方面,从骨与非靶器官血、肌肉、心、肝、脾、肺、肾等的比值看,也有非常明显的改善,除骨/肌肉在时间0.5~1.5h数据有波动外,其它如骨/血、骨/心、骨/肝、骨/脾、骨/肺、骨/肾的比值在0.5~3.0h内(只做到3h)99mTc-HYNIC-AMDP(tricine)都高于99mTc-AMDP,而且更好于99mTc-MDP。在引入HYNIC之前,骨/肝、骨/脾、骨/肺、骨/肾比值,99mTc-AMDP均低于99mTc-MDP,而且在骨/血比方面,初期0.5h(5.70,6.91)及后期3.0h(10.41,67.34)也比99mTc-MDP低,当引入双功能联接剂后,99mTc-HYNIC-AMDP(tricine)在靶器官/非靶器官比值方面,不仅好于99mTc-AMDP,而且也全面超过了99mTc-MDP。
2.99mTc-DMP-ACPDP与99mTc-ACPDP、99mTc-MDP的生物性能比较
99mTc-ACPDP在小鼠体内的骨摄取远远低于99mTc-MDP,1h分别为0.98,4.79;3h分别为0.96,7.77;当引入双功能联接剂DMP后,99mTc-DMP-ACPDP的骨摄取高于99mTc-ACPDP和99mTc-MDP,例如1h时为15.94,3h时为23.44。随时间延长,还呈上升趋势。从骨与非靶器官摄取比值方面观察,99mTc-ACPDP的血本底高,骨/血比以及其它比值都较99mTc-MDP低很多,双功能联接剂DMP的引入,不仅提高了骨摄取,而且也改善了骨与其它非靶器官摄取的比值,骨/血、骨/肌肉、骨/肝、骨/肺和骨/脾的比值均高于99mTc-ACPDP,例如3h时99mTc-DMP-ACPDP和99mTc-ACPDP分别为(12.67,3.84),(111.62,24.00),(5.83,0.02),(7.76,1.25)和(10.65,0.01),与99mTc-MDP对比,虽然尚未达到其水平,但也有改善,例如3h时骨/肌肉比,99mTc-DMP-ACPDP为111.62,就超过了99mTc-MDP的99.72。上述表明DMP的引入对改善99mTc-ACPDP在小鼠体内的骨摄取,提高骨与非靶器官摄取的比值起了重要作用。
3.99mTc-HYNIC-ACPDP(tricine)与99mTc-ACPDP、99mTc-MDP的生物性能比较
99mTc-ACPDP在小鼠体内的骨摄取远远低于99mTc-MDP,1h分别为0.98,4.79;3h分别为0.96,7.77;当引入双功能联接剂HYNIC后,99mTc-HYNIC-ACPDP(tricine)的骨摄取高于99mTc-ACPDP和99mTc-MDP,例如1h时为15.57,3h时为12.93。从骨与非靶器官摄取的比值方面观察,99mTc-ACPDP的血本底高,骨/血比以及其它比值都较99mTc-MDP低很多,双功能联接剂HYNIC的引入,不仅提高了骨摄取,而且也改善了骨与其它非靶器官摄取的比值,骨/血、骨/肌肉、骨/肝、骨/肺和骨/脾的比值均高于99mTc-ACPDP,例如3h时99mTc-HYNIC-ACPDP(tricine)和99mTc-ACPDP分别为(13.94,3.84),(33.59,24.00),(23.09,0.02),(12.74,1.25)和(54.74,0.01),与99mTc-MDP对比,除了骨/肌肉的比值和3h时骨/血比值低于99mTc-MDP外,99mTc-HYNIC-ACPDP(tricine)的骨与其它非靶器官的摄取比值均远远高于99mTc-MDP,并且随着时间的增加,99mTc-HYNIC-ACPDP(tricine)的骨与肝、肺、脾的摄取比都在增加,注射后3h时骨与肝、肺、脾的摄取比均达到最大值,分别为92.36,38.03,107.75,大大高于99mTc-MDP的骨与肝、肺、脾的摄取1(分别为8.72,10.93,2.13)。上述表明HYNIC的引入对改善99mTc-ACPDP在小鼠体内的骨摄取,提高骨与非靶器官摄取的比值起了重要作用。
小鼠生物分布数据表明:99mTc-DMP-AMDP和99mTc-DMP-ACPDP在注射后早期的骨摄取高于99mTc-MDP的骨摄取,增强了骨的摄取,使AMDP、ACPDP的肝、肺和脾的摄取降低很多,这说明在对与双功能联接剂DMP联接的二膦酸进行标记时,双功能联接剂DMP的巯基参与配位,二膦酸基团可能不参与配位,可以更好地保持亲骨性,增加在骨中的摄取。
而99mTc-HYNIC-二膦酸(tricine)都有很好的骨摄取。99mTc-HYNIC-AMDP(tricine)与99mTc-HYNIC-AMDP的骨摄取大大高于99mTc-AMDP和99mTc-MDP的骨摄取,而且99mTc-HYNIC-AMDP(tricine)的骨摄取%ID·g-1值也远远大于99mTc-HYNIC-AMDP,这是由于99mTc-HYNIC-AMDP(tricine)形成时,加入了共配体三(羟甲基)甲基甘氨酸(tricine),配位时是双功能联接剂HYNIC中的肼基参与配位,形成99mTc=N键,与共配体一起形成配合物,而二膦酸基团可能不参与配位,这样可以更好的保留其亲骨性,因而大大增加了其在骨中的摄取;而99mTc-HYNIC-AMDP形成时,没有加入共配体,二膦酸基团可能参与配位,因此在骨中的摄取明显低于99mTc-HYNIC-AMDP(tricine)在骨中的摄取,但可能是由于HYNIC上连有肼基,成盐酸盐状态,增加了其水溶性,同时其中的氨基也会部分增加配合物的电负性,因此其在骨中的摄取还是高于99mTc-AMDP在骨中的摄取。
通过与99mTc-DMP-二膦酸进行对比可以得出,99mTc-HYNIC-AMDP(tricine)的骨摄取大大高于99mTc-DMP-AMDP、99mTc-DMP-ACPDP、99mTc-HYNIC-AMDP、99mTc-HYNIC-ACPDP(tricine)、99mTc-HYNIC-ACPDP的骨摄取。而99mTc-HYNIC-ACPDP(tricine)的骨摄取高于99mTc-HYNIC-ACPDP的骨摄取,却低于99mTc-DMP-ACPDP的骨摄取。说明对于ACPDP,与双功能联接剂DMP联接后标记形成的配合物的亲骨性,要好于与HYNIC联接后进行标记时形成的配合物的亲骨性。而99mTc-HYNIC-AMDP的骨摄取除了在1.5h时低于99mTc-DMP-AMDP的骨摄取,其它各个时相均高于99mTc-DMP-AMDP的骨摄取。这说明对于AMDP,与双功能联接剂HYNIC联接后标记形成的配合物的亲骨性要好于与双功能联接剂DMP联接后标记形成的配合物的亲骨性。
总体上讲,本发明通过把双功能联接剂DMP和HYNIC引入骨显像剂中,它们可以大大增加骨的摄取,对降低肝、肺和脾的摄取也有改善,只是不同的结构,改善程度不同。特别是,本发明提供了生物性能很好的新的标记物99mTc-HYNIC-AMDP(tricine)),骨的摄取大大高于99mTc-MDP,尤其是注射初期骨的摄取就很高,而且肝、肺和脾的摄取和血本底也比较低,血清除和肾清除速度与99mTc-MDP相当,甚至稍有增加。
Claims (13)
1.式I’的二膦酸衍生物
式中R可相同也可不同,分别表示H或C1-C4烷基;R1表示H,OR3或C1-C4烷基,其中R3选自H或C1-C4烷基;R2表示
其中R4可相同也可不同,分别表示H或-COOC(R7)3,R7表示C1-C4烷基;
R5可相同也可不同,分别表示H或C1-C4烷基;
R6可相同也可不同,分别表示H或-COR8,R8表示C1-C4烷基。
2.根据权利要求1所述的二膦酸衍生物,其特征在于,所述的R表示H;R1表示H或OH;R2表示
3.根据权利要求1所述的二膦酸衍生物,其特征在于,所述的二膦酸衍生物为
N-(二膦酸四乙酯基亚甲基)-6-(2-叔丁氧羰基肼基)吡啶-3-甲酰胺;
N-(二膦酸基亚甲基)-6-肼基吡啶-3-甲酰胺;
2-[6-(2-叔丁氧羰基肼基)吡啶-3-甲酰胺基]-3-(二膦酸四乙酯基亚甲基)丙酸乙酯;
2-[6-肼基吡啶-3-甲酰胺基]-3-(二磷酸基亚甲基)丙酸;
N-(二膦酸四乙酯基亚甲基)-2,3-二乙酰巯基丙酰胺;
N-(二膦酸基亚甲基)-2,3-二巯基丙酰胺;
2-(2,3-二乙酰巯基丙酰胺基)-3-(二磷酸四乙酯基亚甲基)丙酸乙酯;或
2-(2,3-二巯基丙酰胺基)-3-(二磷酸基亚甲基)丙酸。
4.放射性核素99mTc标记的二膦酸衍生物,为用放射性99mTc标记通式I”的二膦酸衍生物配体得到的标记物,
其中,所述式I”的二膦酸衍生物配体为:
式中R表示H;R1表示H,OR3或C1-C4烷基,其中R3选自H或C1-C4烷基;R2表示
所述99mTc标记的二膦酸衍生物是按下述的方法制备而得:
将通式I”的二膦酸衍生物配体、还原剂和稳定剂,以1~6∶0.1~1.0∶0.5~4溶于注射用水之后,用37MBq~1850MBq高锝酸根99mTcO- 4淋洗液在pH=5~8时标记15~30分钟,得到最终产物99mTc标记的二膦酸衍生物。
5.根据权利要求4所述的放射性核素99mTc标记的二膦酸衍生物,其特征在于,所述式I”的二膦酸衍生物中,R1表示H或OH。
6.根据权利要求4或5所述的放射性核素99mTc标记的二膦酸衍生物,其特征在于,
所述式I”的二膦酸衍生物选自
N-(二膦酸基亚甲基)-6-肼基吡啶-3-甲酰胺;
2-[6-肼基吡啶-3-甲酰胺基]-3-(二磷酸基亚甲基)丙酸;
N-(二膦酸基亚甲基)-2,3-二巯基丙酰胺;或
2-(2,3-二巯基丙酰胺基)-3-(二磷酸基亚甲基)丙酸;
所述的还原剂选自SnCl2·2H2O;
所述的稳定剂选自柠檬酸钠或酒石酸钾;
所述的注射用水选自生理盐水或二次水。
7.放射性核素99mTc标记的二膦酸衍生物,为用放射性99mTc标记通式I”的二膦酸衍生物配体和共配体得到的标记物,
其中,所述式I”的二膦酸衍生物配体为
式中R表示H;R1表示H,OR3或C1-C4烷基,R3选自H或C1-C4烷基;R2表示
其中R5表示H;
所述的共配体选自三(羟甲基)甲基甘氨酸、乙二胺四乙酸或乙二胺二乙酸;
所述99mTc标记的二膦酸衍生物是按下述的方法制备而得:
将通式I”的二膦酸衍生物配体、共配体、还原剂和稳定剂,以1~6∶10~50∶0.1~1.0∶0.5~4.0溶于注射用水之后,用37MBq~1850MBq的高锝酸根99mTcO- 4淋洗液标记15到30分钟,得到最终产物99mTc标记的二膦酸衍生物。
8.根据权利要求7所述的放射性核素99mTc标记的二膦酸衍生物,其特征在于,所述式I”的二膦酸衍生物配体中,R1为H或OH。
9.根据权利要求7或8所述的放射性核素99mTc标记的二膦酸衍生物,其特征在于,
所述式I”的二膦酸衍生物配体选自
N-(二膦酸基亚甲基)-6-肼基吡啶-3-甲酰胺,或
2-[6-肼基吡啶-3-甲酰胺基]-3-(二磷酸基亚甲基)丙酸;
所述的还原剂选自SnCl2·2H2O;
所述的稳定剂选自柠檬酸钠或酒石酸钾;
所述的注射用水选自生理盐水或二次水。
10.权利要求4-6中任意一项所述的放射性99mTc标记的二膦酸衍生物在制备人或动物的器官或组织的显像剂中的应用。
11.根据权利要求10所述的应用,其特征在于,所述的显像剂为骨显像剂。
12.权利要求7-9中任意一项所述的放射性99mTc标记的二膦酸衍生物在制备人或动物的器官或组织的显像剂中的应用。
13.根据权利要求12所述的应用,其特征在于,所述的显像剂为骨显像剂。
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