WO2024037635A1 - A trifunctional compound and use thereof - Google Patents

A trifunctional compound and use thereof Download PDF

Info

Publication number
WO2024037635A1
WO2024037635A1 PCT/CN2023/113816 CN2023113816W WO2024037635A1 WO 2024037635 A1 WO2024037635 A1 WO 2024037635A1 CN 2023113816 W CN2023113816 W CN 2023113816W WO 2024037635 A1 WO2024037635 A1 WO 2024037635A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fapi
cancer
moiety
group
trifunctional compound
Prior art date
Application number
PCT/CN2023/113816
Other languages
French (fr)
Inventor
Zhibo LIU
Yu Liu
Original Assignee
Boomray Pharmaceuticals (Beijing) Corporation Limited
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 Boomray Pharmaceuticals (Beijing) Corporation Limited filed Critical Boomray Pharmaceuticals (Beijing) Corporation Limited
Priority to CN202380010993.8A priority Critical patent/CN117279930A/en
Publication of WO2024037635A1 publication Critical patent/WO2024037635A1/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F5/00—Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
    • C07F5/02—Boron compounds
    • 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
    • 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
    • A61K51/041—Heterocyclic compounds
    • A61K51/044—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine, rifamycins
    • A61K51/0455—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine, rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom
    • 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
    • A61K51/0497—Organic compounds conjugates with a carrier being an organic compounds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents

Definitions

  • the present invention pertains to the biomedical field, and particularly relates to a trifunctional compound comprising a fibroblast activation protein (FAP) targeting moiety.
  • FAP fibroblast activation protein
  • the present invention also relates to a pharmaceutical composition comprising the trifunctional compound, and the use of the trifunctional compound for diagnosis or treatment of diseases.
  • Fibroblast activation protein FAP
  • TRT radionuclide therapy
  • TRT Targeted radionuclide therapy
  • PET positron emission tomography
  • Fibroblast activation protein as a pan-cancer target is now the state-of-the-art and a breakthrough in radiopharmaceutical development.
  • FAP inhibitors (FAPI) labeled with diagnostic radionuclides have shown impressive imaging results in a broad spectrum of cancers in the past few years (Kratochwil C, Flechsig P, Lindner T, et al. 68 Ga-FAPI PET/CT: Tracer Uptake in 28 Different Kinds of Cancer. J Nucl Med. 2019; 60: 801-805; Wei Y, Zheng J, Ma L, et al. [ 18 F] AlF-NOTA-FAPI-04: FAP-targeting specificity, biodistribution, and PET/CT imaging of various cancers.
  • FAP is considered to be the next-generation target for TRT, some obstacles persist.
  • the direct labeling of long half-life radionuclides such as 177 Lu, 90 Y, 131 I, and 225 Ac on the developed diagnostic FAPIs showed a certain inhibitory effect on tumors (Liu Y, Watabe T, Kaneda-Nakashima K, et al. Fibroblast activation protein targeted therapy using [ 177 Lu] FAPI-46 compared with [ 225 Ac] FAPI-46 in a pancreatic cancer model. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2022; 49: 871-880) .
  • the invention provides a trifunctional compound, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, the trifunctional compound comprises a fibroblast activation protein (FAP) targeting moiety FAPT, a chelating moiety C and an ammoniomethyl-BF 3 moiety A.
  • FAP fibroblast activation protein
  • the trifunctional compound has the Formula (I) :
  • FAPT moiety, C moiety and A moiety have the meanings as defined above, and L is a linking group.
  • the invention provides a method for diagnosing or treating diseases, the method comprises administering to an individual a therapeutically effective amount of the trifunctional compound.
  • the invention provides use of the trifunctional compound for preparing a medicament for diagnosing or treating diseases in an individual.
  • the invention provides a method of diagnosing or treating diseases in an individual with the trifunctional compound.
  • the invention refers to a pharmaceutical composition
  • a pharmaceutical composition comprising the trifunctional compound as defined above, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, and one or more pharmaceutically acceptable carriers.
  • the invention refers to a method of diagnosing or treating a disease, the method comprising administering to a subject a therapeutically effective amount of the trifunctional compound as defined above, its pharmaceutically acceptable, stereoisomer or solvate, the disease is a cancer, infection, or inflammation.
  • FIG. 1 shows the 1 H NMR analysis ofFT-FAPI-02.
  • FIG. 1 shows the 1 H NMR analysis ofFT-FAPI.
  • FIG. 3 shows the 1 H NMR analysis ofFT-FAPI-21.
  • FIG. 4 shows the 1 H NMR analysis ofFT-FAPI-46.
  • Figure 5 shows the in vitro stability of 18 F-FT-FAPI (a) , 18 F-FT-FAPI-02 (b) , 18 F-FT-FAPI-21 (c) , and 18 F-FT-FAPI-46 (d) after 6-hours of incubation in saline and human serum.
  • Figure 6 shows the cellular uptake F18 (a) , binding affinity (b) , dissociation constant (c) , internalization rate (d) , and efflux rate (e) ofFT-FAPI.
  • Figure 7 shows the cellular uptake of 177 Lu-FT-FAPI-02, 177 Lu-FT-FAPI-21, and 177 Lu-FT-FAPI-46 in HT-1080-FAP cells
  • (a) binding affinity of FT-FAPI-02, FT-FAPI-21, and FT-FAPI-46
  • b) dissociation constant of 18 F-FT-FAPI-02, 18 F-FT-FAPI-21, and 18 F-FT-FAPI-46 in HT-1080-FAP cells
  • c) internalization rate of 177 Lu-FT-FAPI-02, 177 Lu-FT-FAPI-21, and 177 Lu-FT-FAPI-46 in HT-1080-FAP cells
  • (d) and efflux rate of 177 Lu-FT-FAPI-02, 177 Lu-FT-FAPI-21, and 177 Lu-FT-FAPI-46 in HT-1080-FAP cells
  • e efflux rate
  • Figure 13 illustrates direct comparisons between FT-FAPI and FAPI-04.
  • (a) Head-to-head PET/CT imaging comparison between 68 Ga-FT-FAPI and 68 Ga-FAPI-04 at 0.5, 1, 2, and 4 h post-injection (n 4/group) .
  • the quantitative analysis of 68 Ga-FT-FAPI and 68 Ga-FAPI-04 PET/CT imaging at 0.5 h (b) and 4 h (c) post-injection (n 4/group) .
  • Figure 14 illustrates radionuclide therapy and toxicity of 213 Bi-FT-FAPI.
  • (a) PET/CT imaging of 18 F- nat Bi-FT-FAPI in mice bearing HT-1080-FAP tumors at 0.5, 1, 2, and 4 h post-injection (n 4) .
  • (b) Biodistribution studies of 18 F- nat Bi-FT-FAPI at 1 h post-injection (n 5) .
  • (d) The tumor growth curves and body weight changes of HT-1080-FAP tumor-bearing mice after treatment with different doses of 213 Bi-FT-FAPI or 213 Bi-FAPI-04 (n 6/group) .
  • Figure 18 shows molecular docking of FT-FAPI-02 (a) , FT-FAPI-21 (b) , and FT-FAPI-46 (c) to FAP.
  • the ligands are colored in green, and the backbones of the receptors are shown in white surface.
  • the terms “including” , “comprising” , “having” , “containing” or “comprising” , and other variants thereof, are inclusive or open, and do not exclude other unlisted elements or method steps.
  • alkyl refers to an unsubstituted straight or branched aliphatic hydrocarbon containing from 1 to 12 carbon atoms (i.e., C 1-12 alkyl) or an indicated number of carbon atoms, for example, C 1 alkyl such as methyl, C 2 alkyl such as ethyl, C 3 alkyl such as n-propyl or isopropyl, C 1-3 alkyl such as methyl, ethyl, n-propyl or isopropyl, or the like. In one embodiment, the alkyl is C 1-4 alkyl.
  • Non-limiting examples of C 1-12 alkyl include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, isobutyl, 3-pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl and decyl.
  • Examples of C 1-4 alkyl include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, and isobutyl.
  • cycloalkyl refers to a saturated or partially unsaturated (containing one or two double bonds) cyclic aliphatic hydrocarbon, which comprises 1 or 2 rings having 3 to 12 carbon atoms or an indicated number of carbon atoms (i.e., C 3-12 cycloalkyl) .
  • the cycloalkyl has two rings.
  • the cycloalkyl has one ring.
  • the cycloalkyl group is selected from the group consisting of C 3-8 cycloalkyl groups.
  • the cycloalkyl group is selected from the group consisting of C 3-6 cycloalkyl groups.
  • Non-limiting examples of cycloalkyl include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, norbornyl, decahydronaphthyl, adamantyl, cyclohexenyl, and cyclopentenyl.
  • pharmaceutically acceptable salt includes both acid addition salts and base addition salts of a compound.
  • Suitable acid addition salts are formed from acids which form non-toxic salts. Examples include acetate, adipate, aspartate, benzoate, besylate, bicarbonate/carbonate, bisulfate/sulfate, borate, camphorsulfonate, citrate, cyclohexylaminosulfonate, ethanedisulfonate, ethanesulfonate, formate, fumarate, glucoheptonate, gluconate, glucuronate, hexafluorophosphate, hibenzate, hydrochloride/chloride, hydrobromide/bromide, hydroiodide/iodide, isethionate, lactate, malate, maleate, malonate, methanesulfonate, methylsulfate, naphthylate, 2-naphthalenesulfonate, nicotinate, nitrate, orotate, oxalate, palmitate, pa
  • Suitable base addition salts are formed from bases which form non-toxic salts. Examples include aluminum salts, arginine salts, benzathine benzylpenicillin salts, calcium salts, choline salts, diethylamine salts, diethanolamine salts, glycine salts, lysine salts, magnesium salts, meglumine salts, ethanolamine salts, potassium salts, sodium salts, tromethamine salts and zinc salts.
  • solvate is a substance formed by combination, physical binding and/or solvation of a compound of the invention with a solvent molecule, such as a disolvate, a monosolvate or a hemisolvate, wherein the ratio of the solvent molecule to the compound of the invention is about 2: 1, about 1: 1 or about 1: 2, respectively.
  • This kind of physical bonding involves ionization and covalent bonding (including hydrogen bonding) in different degrees.
  • the solvate can be isolated.
  • the solvate comprises both solution phase and isolatable solvates.
  • the compounds of the invention may be in solvated forms with pharmaceutically acceptable solvents (such as water, methanol and ethanol) , and the present application is intended to encompass both solvated and unsolvated forms of the compounds of the invention.
  • solvate is a hydrate.
  • "Hydrate” relates to a specific subset of solvates wherein the solvent molecule is water.
  • Solvates generally function in the form of pharmacological equivalents.
  • the preparation of solvates is known in the art, see for example, M. Caira et al, J. Pharmaceut. Sci., 93 (3) : 601-611 (2004) , which describes the preparation of a solvate of fluconazole with ethyl acetate and water. Similar methods for the preparation of solvates, hemisolvates, hydrates and the like are described by van Tonder et al, AAPS Pharm. Sci. Tech., 5 (1) : Article 12 (2004) and A.L.
  • a representative and non-limiting method for the preparation of solvate involves dissolving a compound of the invention in a desired solvent (organic solvent, water or a mixture thereof) at a temperature above 20°C to about 25°C, and then the solution is cooled at a rate sufficient to form a crystal, and the crystal is separated by a known method such as filtration. Analytical techniques such as infrared spectroscopy can be used to confirm the presence of the solvent in the crystal of the solvate.
  • “Pharmaceutically acceptable carrier” in the context of the present invention refers to a diluent, adjuvant, excipient or vehicle together with which the therapeutic agent is administered, and which is suitable for contacting a tissue of human and/or other animals within the scope of reasonable medical judgment, and without excessive toxicity, irritation, allergic reactions, or other problems or complications corresponding to a reasonable benefit/risk ratio.
  • the pharmaceutically acceptable carriers that can be used in the pharmaceutical compositions of the invention include, but are not limited to, sterile liquids such as water and oils, including those oils derived from petroleum, animals, vegetables or synthetic origins, for example, peanut oil, soybean oil, mineral oil, sesame oil, etc. Water is an exemplary carrier when the pharmaceutical composition is administered intravenously. It is also possible to use physiological saline and an aqueous solution of glucose and glycerin as a liquid carrier, particularly for injection.
  • Suitable pharmaceutical excipients include starch, glucose, lactose, sucrose, gelatin, maltose, chalk, silica gel, sodium stearate, glyceryl monostearate, talc, sodium chloride, skimmed milk powder, glycerin, propylene glycol, water, ethanol and the like.
  • the pharmaceutical composition may further contain a small amount of a wetting agent, an emulsifier or a pH buffering agent as needed.
  • Oral formulations may contain standard carriers such as pharmaceutical grades of mannitol, lactose, starch, magnesium stearate, sodium saccharin, cellulose, magnesium carbonate, and the like. Examples of suitable pharmaceutically acceptable carriers are as described in Remington’s Pharmaceutical Sciences (1990) .
  • compositions of the invention may act systemically and/or locally.
  • they may be administered via a suitable route, for example by injection (e.g., intravenous, intraarterial, subcutaneous, intraperitoneal, intramuscular administration, including instillation) or transdermal administration; or by oral, buccal, nasal, transmucosal, topical administration, in form of ophthalmic preparation or by inhalation.
  • injection e.g., intravenous, intraarterial, subcutaneous, intraperitoneal, intramuscular administration, including instillation
  • transdermal administration e.g., transdermal administration
  • oral, buccal, nasal, transmucosal, topical administration in form of ophthalmic preparation or by inhalation.
  • compositions of the invention may be administered in a suitable dosage form.
  • the dosage forms include, but are not limited to, tablets, capsules, troches, hard candy, pulvis, sprays, creams, ointments, suppositories, gels, pastes, lotions, ointments, aqueous suspensions, injectable solutions, elixirs, syrups.
  • an effective amount refers to an amount of active ingredient that, after administration, will relieve to some extent one or more symptoms of the condition being treated.
  • “individual” includes a human or a non-human animal.
  • exemplary human individual includes a human individual (referred to as a patient) suffering from a disease (such as the disease described herein) or a normal individual.
  • Non-human animal in the present invention includes all vertebrates, such as non-mammals (e.g., birds, amphibians, reptiles) and mammals, such as non-human primates, domestic animals, and/or domesticated animals (e.g., sheep, dogs, cats, cows, pigs, etc. ) .
  • linking group refers to any chemically suitable linking group.
  • the linking group does not cleave or only cleaves slowly under physiological conditions.
  • linking group when A and B are linked by a linking group, and such linking group is a covalent bond or a single bond, it means A and B are directly linked to each other, such by a covalent bond or a single bond.
  • radionuclide refers to radioisotopes of elements that emit ⁇ -particles, ⁇ -particles and/or ⁇ -rays.
  • the radionuclide includes but are not limited to the following categories: 18 F, 51 Cr, 55 Co, 67 Ga, 68 Ga, 111 In, 186 Re, 188 Re, 139 La, 140 La, 175 Yb, 153 Sm, 166 Ho, 86 Y, 88 Y, 90 Y, 149 Pm, 149 Tb, 152 Tb, 155 Tb, 161 Tb, 165 Dy, 169 Er, 177 Lu, 47 Sc, 142 Pr, 159 Gd, 212 Bi, 213 Bi, 72 As, 72 Se, 97 Ru, 109 Pd, 105 Rh, 101m Rh, 119 Sb, 128 Ba, 197 Hg, 151 Eu, 153 Eu, 169 Eu, 201 Tl, 203 Pb, 212 Pb, 64 Cu, 67 Cu,
  • a radioisotope or radionuclide labeled biologically active compound refers to a biologically active compound modified with radioisotope or radionuclide.
  • fibroblast activation protein (FAP) targeting structure/moiety or “FAP binding structure/moiety” refers to molecular fragments derived from fibroblast activation protein inhibitors, such as molecular fragments formed by compounds disclosed in WO2019154886A1.
  • the compounds of the present invention may contain one or more asymmetric centers, depending on the location and nature of the various substituents desired.
  • Asymmetric carbon atoms can exist in the (R) or (S) configuration, giving racemic mixtures in the case of one asymmetric center, and diastereomeric mixtures in the case of multiple asymmetric centers.
  • Isolated, purified or partially purified isomers and stereoisomers, or racemic or diastereomeric mixtures of the disclosed compounds are included within the scope of the present invention. Purification and isolation of such substances can be accomplished by standard techniques known in the art.
  • the invention provides a trifunctional compound, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, the trifunctional compound comprises a fibroblast activation protein (FAP) targeting moiety FAPT, a chelating moiety C and an ammoniomethyl-BF 3 moiety A.
  • FAP fibroblast activation protein
  • the trifunctional compound has the Formula (I) :
  • FAPT moiety, C moiety and A moiety have the meanings as defined above, and L is a linking group.
  • the FAPT moiety has the Formula (II) ,
  • X is selected from the group consisting of O, S, NR x , wherein R x is H or C 1 -C 6 alkyl group;
  • R f groups are present in the illustrated pyrrolidine ring, wherein each R f group is independently selected from H, F, Cl, -CN and C 1 -C 6 alkyl group.
  • the FAPT moiety has the Formula (II A ) or Formula (II B ) ,
  • X is selected from the group consisting of O, S, NR x , wherein R x is H, methyl, ethyl, n-propyl or isopropyl group.
  • the C moiety is selected from the group consisting of the following:
  • the A moiety has the Formula (III A ) or Formula (III B ) :
  • R 1 and R 2 are independently selected from the group consisting of H, C 1 -C 6 alkyl group and C 3 -C 6 cycloalkyl group;
  • q and r are independently integers from 1 to 6.
  • the A moiety has the Formula (IV) ,
  • R 1 and R 2 are independently selected from the group consisting of H, methyl and ethyl group,
  • q and r are independently 1 or 2.
  • the A moiety has the Formula (V) ,
  • the L moiety has the Formula (VI) ,
  • R 3 is selected from the group consisting of H, methyl and ethyl group, and is preferably H;
  • L 1 is a covalent bond, -CH 2 -, or-NHCH 2 -;
  • Cy is selected from the group consisting of the following:
  • n and n are independently 1, 2, 3, 4, 5 or 6;
  • the L moiety has the Formula (VIIA) or Formula (VIIB) ,
  • n and n are independently 3, 4, or 5;
  • the present disclosure provides trifunctional compound selected from the group consisting of:
  • the present disclosure provides a 18 F-labelled trifunctional compound, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, wherein the 18 F-labelled trifunctional compound has the structure wherein one or more fluorine in the A moiety of the trifunctional compound as defined above is replaced with 18 F.
  • the present disclosure provides a trifunctional compound, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, wherein the C moiety is chelated with a radionuclide or its natural isotope.
  • the C moiety is chelated with a radionuclide. In some embodiments, the C moiety is chelated with natural isotope of a radionuclide.
  • the radionuclide can emit beta particles or alpha particles.
  • the radionuclide is selected from the group consisting of 67 Ga, 68 Ga, 86 Y, 90 Y, 64 Cu, 67 Cu, 55 Co, 149 Tb, 152 Tb, 155 Tb, 161 Tb, 177 Lu, 212 Pb, 212 Bi, 213 Bi, 225 Ac, 226 Th, 227 Th, 223 Ra, and 230 U.
  • the C moiety is chelated with a radionuclide selected from the group consisting of 67 Ga, 68 Ga, 86 Y, 90 Y, 64 Cu, 67 Cu, 55 Co, 149 Tb, 152 Tb, 155 Tb, 161 Tb, 177 Lu, 212 Pb, 212 Bi, 213 Bi, 225 Ac, 226 Th, 227 Th, 223 Ra, and 230 U or natural isotope thereof.
  • a radionuclide selected from the group consisting of 67 Ga, 68 Ga, 86 Y, 90 Y, 64 Cu, 67 Cu, 55 Co, 149 Tb, 152 Tb, 155 Tb, 161 Tb, 177 Lu, 212 Pb, 212 Bi, 213 Bi, 225 Ac, 226 Th, 227 Th, 223 Ra, and 230 U or natural isotope thereof.
  • the C moiety is chelated with a radionuclide selected from the group consisting of 67 Ga, 68 Ga, 86 Y, 90 Y, 64 Cu, 67 Cu, 149 Tb, 152 Tb, 155 Tb, 161 Tb, 177 Lu, 212 Pb, 203 Pb 212 Bi, 213 Bi, 225 Ac, or natural isotope thereof.
  • a radionuclide selected from the group consisting of 67 Ga, 68 Ga, 86 Y, 90 Y, 64 Cu, 67 Cu, 149 Tb, 152 Tb, 155 Tb, 161 Tb, 177 Lu, 212 Pb, 203 Pb 212 Bi, 213 Bi, 225 Ac, or natural isotope thereof.
  • the C moiety is chelated with a radionuclide selected from the group consisting of 68 Ga, 86 Y, 64 Cu, 161 Tb, 177 Lu, 212 Pb, 212 Bi, 213 Bi, 225 Ac, or natural isotope thereof.
  • the present disclosure provides a pharmaceutical composition
  • a pharmaceutical composition comprising the trifunctional compound as defined above, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, and one or more pharmaceutically acceptable carriers.
  • the present disclosure provides a method of diagnosing or treating a disease, the method comprising administering to a subject a therapeutically effective amount of the trifunctional compound as defined above, its pharmaceutically acceptable, stereoisomer or solvate.
  • the disease is a cancer, infection, or inflammation.
  • the cancer is selected from the group consisting of prostate cancer, breast cancer, pancreatic cancer, liver cancer, lung cancer, sarcoma, colorectal cancer, cholangiocellular carcinoma, chordoma, small intestine cancer, pheochromocytoma stomach cancer, kidney cancer, ovarian cancer, bladder cancer, esophageal cancer, head and neck cancer, thymic cancer, cervical cancer, endometrial cancer, neuroendocrine tumor, thyroid cancer, bowel cancer and bone metastases.
  • 18 F was produced from a CYCIAE-14 Proton Cyclotron (CIAE, China) (Jia X, Guan F, Yao H, et al. Ion source and injection line for high intensity medical cyclotron. Rev Sci Instrum. 2014; 85: 02C102) .
  • the 18 F-radiolabeling was via the one-step 18 F- 19 F isotope exchange reaction.
  • the labeling and purification procedure has been previously described (Liu Z, Pourghiasian M, Radtke MA, et al. An organotrifluoroborate for broadly applicable one-step 18F-labeling.
  • the human fibrosarcoma HT-1080 cell line and HT-1080 cell line transfected with human FAP were cultivated in Eagle's minimum essential medium containing 10%fetal bovine serum (FBS) , 1%antibiotic-antimycotic, and 4 ⁇ g/mL Blasticidin S in a 5%CO 2 incubator at 37°C.
  • FBS fetal bovine serum
  • Blasticidin S 4 ⁇ g/mL Blasticidin S in a 5%CO 2 incubator at 37°C.
  • the 68 Ga-FAPI-04 was added as 0.75 nM solution to HT-1080-FAP cells (1.2*10 6 cells/well cultivated in fresh medium without FBS) with a gradient concentration of non-radiolabeled compounds.
  • the cells were washed with ice-cold PBS and then lysed with 0.3 M NaOH/0.2%sodium dodecyl sulfate. The cell-bound radioactivity was measured in a ⁇ -counter.
  • different concentrations of radiotracers were added to HT-1080-FAP cells.
  • the cells were washed with ice-cold PBS and the lysate was collected to determine the counts using a ⁇ -counter.
  • the HT-1080-FAP cells were incubated with radiotracers for 1, 6, 14, or 24 h, respectively.
  • the cellular uptake was terminated by removing the medium and washing it with PBS.
  • the cells were then incubated with glycine-HCl (1 M, pH 2.2) for 10 min to remove the cell surface-bound activity. After removing glycine-HCl and washing with PBS, the cells were lysed and collected to determine the internalized fraction.
  • radiotracers were incubated with HT-1080-FAP cells for 60 min. Afterward, the medium was removed and the cells were washed and then incubated with fresh nonradioactive medium for 1, 6, 14, or 24 h. The medium and the lysed cells were collected and counted.
  • mice All mice were purchased from Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd. The animal experiments were performed under a protocol (CCME-LiuZB-2) approved by the ethics committee of Peking University.
  • CCME-LiuZB-2 a protocol approved by the ethics committee of Peking University.
  • 6-week-old female nu/nu mice were implanted subcutaneously with 5 ⁇ 10 6 HT-1080-FAP or HT-1080 cells at the forward right flanks. Mice were housed under a temperature-and humidity-controlled condition and the room was in a 12-h light/dark cycle.
  • mice were intravenously injected with radiolabeled compounds and then sacrificed at different time points post-injection. Major organs and tissues were harvested and weighed. The radioactivity of each sample was measured using a ⁇ -counter, and then the%ID/g for each sample was calculated.
  • the tumor volume and body weight of all mice were monitored every two days.
  • CBC complete blood count
  • the AMBF 3 as a highly efficient radiosynthon of 18 F has been described in detail in the prior art (Liu Z, Pourghiasian M, Radtke MA, et al. An organotrifluoroborate for broadly applicable one-step 18F-labeling. Angew Chem Int Ed Engl. 2014; 53: 11876-11880) .
  • the trifunctional compounds were designed by combining the AMBF 3 moiety, an FAP targeting moiety and a chelating moiety which can coordinate radiometals into a single molecule.
  • AMBF 3 -FAPI-04 can be synthesized according to the following synthetic scheme:
  • FT-FAPI-02 can be synthesized following synthetic schemes 1 to 4.
  • FT-FAPI_C6 (1.8 g, 4.33 mmol, 1 eq. ) in DMF (20 mL) was added FT-FAPI_E3 (663.63 mg, 4.33 mmol, 1 eq. ) , HBTU (2.05 g, 5.42 mmol, 1.25 eq. ) and HOBt (761.00 mg, 5.63 mmol, 1.3 eq. ) , DIEA (2.80 g, 21.66 mmol, 3.77 mL, 5 eq. ) . The mixture was stirred at 25°C for 16 h. The mixture was concentrated under reduced pressure to give a residue.
  • FT-FAPI_E4 550 mg, 998.82 ⁇ mol, 1 eq.
  • HCl/EtOAc 4 M, 8.25 mL, 33.04 eq.
  • the mixture was stirred at 25°C for 2 h.
  • the solid was filtered, and washed with EtOAc, then dried under high vacuum.
  • Compound FT-FAPI_E5 350 mg, crude, HCl was obtained as a yellow oil.
  • FT-FAPI_E5 350 mg, 776.86 ⁇ mol, 1 eq.
  • FT-FAPI_J7 509.98 mg, 776.86 ⁇ mol, 1 eq.
  • DIEA 301.21 mg, 2.33 mmol, 405.94 ⁇ L, 3 eq.
  • Compound FT-FAPI_E6 700 mg, crude) in DMF (3mL) was yellow liquid which was used into the next step without further purification.
  • FT-FAPI_E7 100 mg, 129.93 ⁇ mol, 1 eq.
  • DMF 1.5 mL
  • FT-FAPI_D3 97.73 mg, 194.89 ⁇ mol, 1.5 eq.
  • DIEA 167.92 mg, 1.30 mmol, 226.31 ⁇ L, 10 eq.
  • the mixture was stirred at 20°C for 2 h.
  • the mixture was concentrated under reduced pressure.
  • the residue was purified by prep-HPLC (column: Phenomenex Luna C18 75 mm*30 mm*3 ⁇ m; mobile phase: [water (FA) -ACN] ; B%: 1%-25%, 8 min) .
  • FT-FAPI can be synthesized following synthetic schemes 5 and 6.
  • FT-FAPI_2 50 mg, 62.06 ⁇ mol, 1 eq.
  • DIEA 80.21 mg, 620.62 ⁇ mol, 108.10 ⁇ L, 10 eq
  • FT-FAPI_D3 31.12 mg, 62.06 ⁇ mol, 1 eq.
  • FT-FAPI-21 can be synthesized following synthetic scheme 7.
  • LC-MS showed that FT-FAPI-21_1 was consumed completely and one main peak with desired m/z was detected.
  • the mixture was concentrated under reduced pressure.
  • the residue was purified by prep-HPLC (column: Phenomenex luna C18 100 mm*40 mm*5 ⁇ m; mobile phase: [water (TFA) -ACN] ; B%: 5%-50%, 8 min) .
  • Compound FT-FAPI-21_2 (1.1 g, 1.84 mmol, 87.28%yield) was obtained as yellow oil.
  • LCMS: Ms+H + 599.3.
  • FT-FAPI-46 can be synthesized following synthetic schemes 8 and 9.
  • LC-MS showed that FT-FAPI-12_7 was consumed completely and one peak with desired m/z was detected.
  • the mixture was concentrated under reduced pressure.
  • the residue was purified by prep-HPLC (column: Phenomenex Luna 80 mm*30 mm*3 ⁇ m;mobile phase: [water (TFA) -ACN] ; B%: 1%-40%, 8 min) .
  • Compound FT-FAPI-12_8 (1 g, 1.67 mmol, 71.46%yield) was obtained as a yellow oil.
  • LCMS: Ms+H + 600.5.
  • the reaction mixture was loaded onto a Sep-Pak Light C18 cartridge (Waters, USA) using deionized water. The product was eluted using 0.3 mL ethanol.
  • BiCl 3 was dissolved in 4 M HCl with 2 mM sodium ascorbate and 2 mM KI. After the successful labeling of 18 F-FT-FAPI, the mixture without purification was then added with BiCl 3 solution and the pH was adjusted to 6 using 3 M ammonium acetate. Then the mixture was heated at 100°C for 20 min.
  • reaction mixture was trapped on a Sep-Pak Light C18 cartridge using 10 mL deionized water and then eluted by 0.3 mL ethanol to obtain 18 F- nat Bi-FT-FAPI.
  • the product was diluted with saline for further experiments.
  • 68 Ga-FT-FAPI and 68 Ga-FAPI-04 were prepared in this study.
  • 68 GaCl 3 was eluted from the 68 Ge/ 68 Ga generator using 0.6 M HCl, then the pH was adjusted to 4 using sodium hydroxide (3 M) and sodium acetate (3 M) .
  • FT-FAPI or FAPI-04 was then added and the mixture was heated at 95°Cfor 10 min. After cooling to room temperature, the reaction mixture was captured on a Sep-Pak Light C18 cartridge using 10 mL deionized water and then eluted by 0.3 mL ethanol to obtain the product. The product was diluted with saline for further experiments.
  • 177 Lu-FT-FAPI, 177 Lu-FT-FAPI-02, 177 Lu-FT-FAPI-21, and 177 Lu-FT-FAPI-46 were prepared in this study.
  • the pH of 177 LuCl 3 was adjusted to 4.5 using sodium acetate buffer (0.2 M) , and then the precursor was added.
  • the mixture was heated at 50°Cfor 1 h. After cooling to room temperature, the reaction mixture was captured on a Sep-Pak Light C18 cartridge using 10 mL deionized water and then eluted by 0.3 mL ethanol to obtain the product.
  • the product was diluted with saline for further experiments.
  • 213 Bi-FT-FAPI and 213 Bi-FAPI-04 were prepared in this study.
  • 213 BiCl 3 was eluted from the 225 Ac/ 213 Bi generator using 2 M HCl, then the pH was adjusted to 6 using sodium hydroxide (8 M) and sodium acetate (3 M) .
  • FT-FAPI or FAPI-04 was then added and the mixture was heated at 100°Cfor 20 min. After cooling to room temperature, the reaction mixture was captured on a Sep-Pak Light C18 cartridge using 10 mL deionized water and then eluted by 0.3 mL ethanol to obtain the product. The product was diluted with saline for further experiments.
  • Method A for 18 F-labeled radiotracers Agilent C18 analytic column; solvent A, deionized water with 0.1%TFA; solvent B, MeCN; 0-2 min, 5%-5%B; 2-7 min, 5%-20%B; 7-15 min, 20%-100%; 15-20 min, 100%-5%B; flow rate, 1 mL/min; column temperature, 25 °C.
  • Method B for other radiotracers Waters XBridge C18 column; solvent A, deionized water with 0.1%TFA; solvent B, MeCN with 0.1%TFA; 0-2 min, 10%-10%B; 2-10 min, 10%-60%B; 10-12 min, 60%-60%B; 12-15 min, 60%-10%B;flow rate, 1 mL/min; column temperature, 35°C.
  • FT-FAPI was labeled by 18 F, 68 Ga, 177 Lu, and 213 Bi.
  • the radiolabeling of 18 F-FT-FAPI can be accomplished within 30 min with the yield>30%and the purity>99%.
  • the radiochemical purity of 18 F-FT-FAPI was still>95% (Fig. 5a) .
  • the yield of 177 Lu-FT-FAPI and 68 Ga-FT-FAPI was higher than 90%with their purity>99%.
  • the purity of 177 Lu-FT-FAPI was still>95%.
  • the yield of 213 Bi-FT-FAPI exceeded 80%and its purity>95%after purification.
  • the 18 F and 177 Lu radiolabeling were conducted on the compounds FT-FAPI-02/21/46.
  • the yield of 18 F-FT-FAPI-02/21/46 was>25%and the radiochemical purity of them were still higher than 95%after incubation in saline or human serum for 6 h (Fig. 5b-d) .
  • Wild-type HT-1080 tumor cells and HT-1080 transduced with transmembrane human FAP (HT-1080-FAP) cells were used.
  • the cellular uptake of 18 F-FT-FAPI was 40.37 ⁇ 5.43%and 30.03 ⁇ 1.39%after 1 and 6 h of incubation in HT-1080-FAP cells, respectively, while only 0.55 ⁇ 1.14%uptake could be detected in HT-1080 cells after 1 h of incubation (Fig 6a) .
  • the binding affinity was evaluated using saturation binding and competitive inhibition assays.
  • the cellular internalization and efflux rate were then measured.
  • the internalization rate was expressed as the ratio of internalized radioactivity counts to cellular uptake radioactivity counts.
  • the efflux rate was expressed as the ratio of extracellular radioactivity counts to total radioactivity counts (extracellular and cellular) .
  • FT-FAPI showed high internalization rates after 1 h and 6 h of incubation in HT-1080-FAP cells, with values of92.02 ⁇ 1.57%and 86.26 ⁇ 1.47%, respectively. Then the internalization rates dropped at 14 h and 24 h.
  • the efflux rate of FT-FAPI was 11.00 ⁇ 2.96%, 34.77 ⁇ 1.24%, 56.13 ⁇ 6.48, and 83.54 ⁇ 2.18%after incubating in HT-1080-FAP cells for 1, 6, 14, and 24 h, respectively (Fig. 6e) .
  • Example 7 Characterization of FT-FAPI-02/21/46 on tumor cells expressing FAP
  • the cellular uptake of 177 Lu-FT-FAPI-02, 177 Lu-FT-FAPI-21, and 177 Lu-FT-FAPI-46 in HT-1080-FAP cells were 38.23 ⁇ 2.22%, 62.76 ⁇ 0.22%, and 47.69 ⁇ 4.53%after 1 hour of incubation, and 29.69 ⁇ 0.84%, 62.90 ⁇ 0.89%, and 39.00 ⁇ 1.36%after 6 hours of incubation, respectively.
  • the added non-radiolabeled compounds significantly blocked the cellular uptake of 68 Ga-FAPI-04 in HT-1080-FAP cells.
  • the IC 50 of FT-FAPI-02, FT-FAPI-21, and FT-FAPI-46 were 22.35, 5.34, and 8.03 nM, respectively (Fig. 7b) .
  • the dissociation constant (K d ) of 18 F-FT-FAPI-02, 18 F-FT-FAPI-21, and 18 F-FT-FAPI-46 were 11.45, 9.36, and 10.01 nM, respectively (Fig. 7c) .
  • the internalization rate of 177 Lu-FT-FAPI-02, 177 Lu-FT-FAPI-21, and 177 Lu-FT-FAPI-46 was high after 1 h of incubation in HT-1080-FAP cells, with values>90%, and no significant differences existed.
  • 177 Lu-FT-FAPI-02/21/46 gradually decreased, and the efflux rate increased.
  • 177 Lu-FT-FAPI-21 exhibited the most internalization and the least efflux, followed by 177 Lu-FT-FAPI-46, and finally 177 Lu-FT-FAPI-02 (Fig. 7d and 7e) .
  • Example 8 In vivo biodistribution study of FT-FAPI in tumor-bearing mice
  • the invention evaluated the distribution, absorption, and excretion of FT-FAPI in tumor-bearing mice using biodistribution studies.
  • the tumor uptake of 18 F-FT-FAPI was 4.86 ⁇ 1.13, 8.90 ⁇ 1.28, 8.40 ⁇ 2.05, 7.98 ⁇ 1.26, and 5.27 ⁇ 1.58%ID/g at 0.5, 1, 2, 4, 8 h post-injection, indicating its fast accumulation and long retention in tumor within 8 h (Fig. 8) .
  • the uptake of 18 F-FT-FAPI in other organs showed a rapid increase but also fast clearance, leading to high target/non-target (T/NT) ratios (Fig. 9) .
  • Example 9 In vivo pharmacokinetics and tumor-targeting performance study of FT-FAPI, FT-FAPI-02, FT-FAPI-21, and FT-FAPI-46 in tumor-bearing mice
  • the quantitative tumor SUV mean of 18 F-FT-FAPI were 1.30 ⁇ 0.49, 1.35 ⁇ 0.66, and 1.26 ⁇ 0.22 at 0.5, 1, and 4 h post-injection.
  • the tumor uptake of 18 F-AMBF 3 -FAPI-04 was significantly lower (p ⁇ 0.05) .
  • much higher radioactive accumulations of 18 F-AMBF 3 -FAPI-04 existed in the non-target organs including the gallbladder, liver, and intestine (Figs. 10a and 10b) , indicating that the lack of DOTA severely affects the pharmacokinetics of FT-FAPI.
  • the tumor uptake of 68 Ga-FAPI-04 was also significantly lower (p ⁇ 0.05) .
  • more radioactivity accumulation in the background can be observed including blood and kidney (Figs. 10a and 10b) , which suggested that the introduction of AMBF 3 improved the tumor-targeting ability of FT-FAPI.
  • the invention then conducted head-to-head PET/CT imaging comparison between 68 Ga-FT-FAPI and 68 Ga-FAPI-04. Since there is only an extra AMBF 3 in 68 Ga-FT-FAPI compared to 68 Ga-FAPI-04, all changes in the head-to-head imaging results may be attributed to incorporation of AMBF 3 into the whole compound. As shown in Figs. 13a-13c, 68 Ga-FT-FAPI showed dramatically higher tumor uptake than 68 Ga-FAPI-04 at any time points (p ⁇ 0.05) and lower background uptake. These results confirmed the more excellent pharmacokinetic properties of FT-FAPI than FAPI-04, and made 18 F/ 68 Ga-FT-FAPI promising for cancer diagnosis. Except for imaging studies, other experiments were conducted to compare these two agents.
  • the IC 50 of FT-FAPI and FAPI-04 were 9.73 and 7.36 nM, and the Kd were 5.37 and 5.89 nM for 68 Ga-FT-FAPI and 68 Ga-FAPI-04, respectively (Figs. 13d and 13e) .
  • the biodistribution studies again showed better tumor uptake and whole-body distribution of 68 Ga-FT-FAPI compared to 68 Ga-FAPI-04 (Fig. 13f) .
  • the internalization and efflux rates of 68 Ga-FT-FAPI and 68 Ga-FAPI-04 after incubation with HT-1080-FAP cells for 1 h were at the same level (Figs. 13g and 13h) .
  • FT-FAPI was labeled with 209 Bi and 18 F ( 18 F- nat Bi-FT-FAPI) to explore the pharmacokinetics of 213 Bi-FT-FAPI.
  • 18 F- nat Bi-FT-FAPI was successfully labeled within 45 min with the yield>20%and the purity>99%.
  • high tumor uptake and rapid renal clearance of 18 F- nat Bi-FT-FAPI within 2 h post-injection was observed and measured by in vivo PET imaging and ex vivo biodistribution studies.
  • HT-1080-FAP tumor-bearing mice treated was treated with 213 Bi-FT-FAPI (Fig. 14c) .
  • the invention incorporates the chelator for radiometals and a BF 3 moiety for facile 18 F labeling in a single trifunctional compound.
  • the present invention designed and tested a series of trifunctional compound. Compared to 18 F-AMBF 3 -FAPI-04, 18 F-FT-FAPI significantly reduced the gastrointestinal uptake and improved the tumor SUV, which exactly made FT-FAPI have good diagnostic performance. According to the study of the present invention, 18 F-FT-FAPI also showed significantly higher tumor uptake than 68 Ga-FAPI-04. To illustrate the influences of AMBF 3 on pharmacokinetics, the PET imaging of 68 Ga-FT-FAPI and 68 Ga-FAPI-04 was compared head-to-head, and the results showed that 68 Ga-FT-FAPI had dramatically better tumor uptake and TBR. These results may also explain why the therapeutic effects of 213 Bi-FT-FAPI were better than 213 Bi-FAPI-04.
  • radiolabeled FAPI has shown excellent imaging ability in a variety of cancers, their absolute tumor uptake value is usually not high enough, and its clearance is too fast. These factors limit the development of FAP-targeted radionuclide therapy.
  • potential strategies include the modification of the structure of FAPI to prolong its tumor retention or the employment of short half-life radionuclides that can better fit the pharmacokinetics of FAPI.
  • 213 Bi-labeled FAPI is evaluated with different doses and shows great therapeutic efficacy and low toxicity. The experimental results showed that a cumulative dose of 13.32 MBq was enough for tumor suppression and showed no toxicity.
  • the trifunctional compounds of the present invention can be labeled with 18 F while natural bismuth or the isotopes of other therapeutic radiometals were coordinated, providing a feasible solution for these radiometals, especially for 213 Bi whose half-life is too short to conduct biodistribution studies.
  • Example 12 Exploration of 18 F- nat Pb/ nat Tb-FT-FAPI PET imaging
  • DOTA on FT-FAPI was replaced with TCMC (1, 4, 7, 10-tetraaza-1, 4, 7, 10-tetra (2-carbamoylmethyl) cyclododecane) to prepare 18 F- nat Pb-TCMC-FT-FAPI, and 8 F- nat Pb-TCMC-FT-FAPI on HT-1080-FAP tumor-bearing mice was conducted. As shown in Figures 20-21, all the compounds showed effective radioactive uptake at the tumor.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Abstract

The present invention pertains to the biomedical field, and particularly relates to a trifunctional compound comprising a fibroblast activation protein (FAP) targeting moiety. The present invention also relates to a pharmaceutical composition comprising the trifunctional compound, and the use ofthe trifunctional compound for diagnosis or treatment of diseases.

Description

A TRIFUNCTIONAL COMPOUND AND USE THEREOF Technical Field
The present invention pertains to the biomedical field, and particularly relates to a trifunctional compound comprising a fibroblast activation protein (FAP) targeting moiety. The present invention also relates to a pharmaceutical composition comprising the trifunctional compound, and the use of the trifunctional compound for diagnosis or treatment of diseases.
Background of the Invention
Fibroblast activation protein (FAP) -targeted radionuclide therapy (TRT) and cancer diagnosis is now the state-of-the-art for radiopharmaceutical development and an efficient way for cancer theranostics.
Targeted radionuclide therapy (TRT) using high-affinity radioligands which selectively bind to tumor-associated antigens, leading to efficient destruction of cancer cells without damaging healthy tissues, has been an attractive strategy for cancer treatment (Gill MR, Falzone N, Du Y and Vallis KA. Targeted radionuclide therapy in combined-modality regimens. The Lancet Oncology. 2017; 18: e414-e423) . Besides, some radionuclides, that can be used for positron emission tomography (PET) , can also be used for targeted cancer diagnosis and patient screening when combined with these ligands, which has become an important part of precision medicine for cancer (Langbein T, Weber WA and Eiber M. Future of Theranostics: An Outlook on Precision Oncology in Nuclear Medicine. J Nucl Med. 2019; 60: 13S-19S) . The recent FDA-approved 177Lu-PSMA-617 (PluvictoTM) and 68Ga-PSMA-11for prostate cancer therapy and diagnosis is a successful paradigm of this cancer theranostic strategy (Sartor O, de Bono J, Chi KN, et al. Lutetium-177-PSMA-617 for Metastatic Castration-Resistant Prostate Cancer. N Engl J Med. 2021; 385: 1091-1103; Gafita A, Calais J, Grogan TR, et al. Nomograms to predict outcomes after 177Lu-PSMA therapy in men with metastatic castration-resistant prostate cancer: an international, multicentre, retrospective study. The Lancet Oncology. 2021;  22:1115-1125) . Therefore, an exploded number of radioligands focusing on a small number of excellent targets are now being developed.
Fibroblast activation protein (FAP) as a pan-cancer target is now the state-of-the-art and a breakthrough in radiopharmaceutical development. FAP inhibitors (FAPI) labeled with diagnostic radionuclides have shown impressive imaging results in a broad spectrum of cancers in the past few years (Kratochwil C, Flechsig P, Lindner T, et al. 68Ga-FAPI PET/CT: Tracer Uptake in 28 Different Kinds of Cancer. J Nucl Med. 2019; 60: 801-805; Wei Y, Zheng J, Ma L, et al. [18F] AlF-NOTA-FAPI-04: FAP-targeting specificity, biodistribution, and PET/CT imaging of various cancers. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2022) . The high tumor-to-background ratio (TBR) , rapid renal clearance, and wide availability make these radiolabeled FAPIs ideal for cancer diagnosis. However, the absolute tumor uptake of these radiotracers can still be improved. Besides, the FAPI widely used in diagnosis at present is mainly labeled by 68Ga, while 18F is still the most convenient and available PET nuclide in the clinic. Wang et al. developed an Al18F-labeled FAPI-04 with excellent imaging performance (Wang S, Zhou X, Xu X, et al. Clinical translational evaluation ofAl18F-NOTA-FAPI for fibroblast activation protein-targeted tumour imaging. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2021; 48: 4259-4271) . The facile labeling ofAl18F and the inherent advantages of 18F have led to the rapid promotion of this probe. Some other new 18F-labeled FAPIs have emerged within a short period. While these FAPIs showed favorable diagnostic characteristics, the replacement or abandonment of DOTA (1, 4, 7, 10-tetraazacyclododecane-N, N', N”, N”'-tetraacetic acid) as a chelating group makes them difficult to use in TRT.
Although FAP is considered to be the next-generation target for TRT, some obstacles persist. The direct labeling of long half-life radionuclides such as 177Lu, 90Y, 131I, and 225Ac on the developed diagnostic FAPIs showed a certain inhibitory effect on tumors (Liu Y, Watabe T, Kaneda-Nakashima K, et al. Fibroblast activation protein targeted therapy using [177Lu] FAPI-46 compared with [225Ac] FAPI-46 in a pancreatic cancer model. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2022; 49: 871-880) . However, the pharmacokinetics of these FAPIs is incompatible with long half-life radionuclides  because of their rapid in vivo clearance, with radioactivity in tumor dropping significantly within a few hours. Efforts have been made to prolong their blood circulation and tumor retention. Among them, the albumin binder-conjugated FAPIs (Xu M, Zhang P, Ding J, Chen J, Huo L and Liu Z. Albumin Binder-Conjugated Fibroblast Activation Protein Inhibitor Radiopharmaceuticals for Cancer Therapy. J Nucl. Med. 2021) and multivalent FAPI derivatives showed potential for clinical translation. In addition to prolonging the circulation, switching to radionuclides with shorter half-life to match the pharmacokinetics of FAPI is also a direction (Ahenkorah S, Cassells I, Deroose CM, et al. Bismuth-213 for Targeted Radionuclide Therapy: From Atom to Bedside. Pharmaceutics. 2021; 13) . However, limited by the availability of radionuclides and radiochemistry, few studies have evaluated short half-life radionuclides-labeled FAPI. However, the current methods still endure high toxicity to normal tissues, low tumor uptake and/or difficult handling of the radionuclides.
Summary of the Invention
In one aspect, the invention provides a trifunctional compound, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, the trifunctional compound comprises a fibroblast activation protein (FAP) targeting moiety FAPT, a chelating moiety C and an ammoniomethyl-BF3moiety A.
In a further aspect, the trifunctional compound has the Formula (I) :
wherein FAPT moiety, C moiety and A moiety have the meanings as defined above, and L is a linking group.
In another aspect, the invention provides a method for diagnosing or treating diseases, the method comprises administering to an individual a therapeutically effective amount of the trifunctional compound.
In another aspect, the invention provides use of the trifunctional compound for  preparing a medicament for diagnosing or treating diseases in an individual.
In another aspect, the invention provides a method of diagnosing or treating diseases in an individual with the trifunctional compound.
In another aspect, the invention refers to a pharmaceutical composition comprising the trifunctional compound as defined above, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, and one or more pharmaceutically acceptable carriers.
In another aspect, the invention refers to a method of diagnosing or treating a disease, the method comprising administering to a subject a therapeutically effective amount of the trifunctional compound as defined above, its pharmaceutically acceptable, stereoisomer or solvate, the disease is a cancer, infection, or inflammation.
Brief Description of the Drawings
Figure 1 shows the 1H NMR analysis ofFT-FAPI-02.
Figure 2 shows the 1H NMR analysis ofFT-FAPI.
Figure 3 shows the 1H NMR analysis ofFT-FAPI-21.
Figure 4 shows the 1H NMR analysis ofFT-FAPI-46.
Figure 5 shows the in vitro stability of 18F-FT-FAPI (a) , 18F-FT-FAPI-02 (b) , 18F-FT-FAPI-21 (c) , and 18F-FT-FAPI-46 (d) after 6-hours of incubation in saline and human serum.
Figure 6 shows the cellular uptake F18 (a) , binding affinity (b) , dissociation constant (c) , internalization rate (d) , and efflux rate (e) ofFT-FAPI.
Figure 7 shows the cellular uptake of 177Lu-FT-FAPI-02, 177Lu-FT-FAPI-21, and 177Lu-FT-FAPI-46 in HT-1080-FAP cells (a) , binding affinity of FT-FAPI-02, FT-FAPI-21, and FT-FAPI-46 (b) , dissociation constant of 18F-FT-FAPI-02, 18F-FT-FAPI-21, and 18F-FT-FAPI-46 in HT-1080-FAP cells (c) , internalization rate of 177Lu-FT-FAPI-02, 177Lu-FT-FAPI-21, and 177Lu-FT-FAPI-46 in HT-1080-FAP cells (d) , and efflux rate of 177Lu-FT-FAPI-02, 177Lu-FT-FAPI-21, and 177Lu-FT-FAPI-46 in HT-1080-FAP cells (e) .
Figure 8 shows the ex vivo biodistribution of 18F-FT-FAPI in HT-1080-FAP tumor-bearing mice at 1 h post-injection (n=5/group) .
Figure 9 shows the target/non-target uptake ratios of 18F-FT-FAPI in HT-1080-FAP tumor-bearing mice at 0.5, 1, 2, 4, and 8 h after intravenous injection (n =5/group) .
Figures 10a and 10b shows respectively the in vivo PET/CT imaging and quantitative analysis of 18F-FT-FAPI, 18F-AMBF3-FAPI-04, and 68Ga-FAPI-04 at 1 h post-injection (n=4/group) .
Figure 11 shows the PET/CT imaging and quantitative analysis of 18F-FT-FAPI in HT-1080-FAP tumor-bearing mice at 0.5, 1, and 4 h post-injection (n=4/group) .
Figure 12 shows in vivo PET/CT imaging and quantitative analysis of 18F-FT-FAPI-02, 18F-FT-FAPI-21, and 18F-FT-FAPI-46 (n=4/group) .
Figure 13 illustrates direct comparisons between FT-FAPI and FAPI-04. (a) Head-to-head PET/CT imaging comparison between 68Ga-FT-FAPI and 68Ga-FAPI-04 at 0.5, 1, 2, and 4 h post-injection (n=4/group) . The quantitative analysis of 68Ga-FT-FAPI and 68Ga-FAPI-04 PET/CT imaging at 0.5 h (b) and 4 h (c) post-injection (n=4/group) . (d) The binding affinity of FAPI-04. (e) The dissociation constant of 68Ga-FT-FAPI and 68Ga-FAPI-04. (f) The biodistribution studies of 68Ga-FT-FAPI and 68Ga-FAPI-04 at 1 h post-injection (n = 3/group) . The internalization rates (g) and efflux rates (h) of 68Ga-FT-FAPI and 68Ga-FAPI-04. (i) Molecular docking ofFT-FAPI and FAPI-04 to FAP.
Figure 14 illustrates radionuclide therapy and toxicity of 213Bi-FT-FAPI. (a) PET/CT imaging of 18F-natBi-FT-FAPI in mice bearing HT-1080-FAP tumors at 0.5, 1, 2, and 4 h post-injection (n=4) . (b) Biodistribution studies of18F-natBi-FT-FAPI at 1 h post-injection (n=5) . (c) Treatment regimen of213Bi-FT-FAPI. (d) The tumor growth curves and body weight changes of HT-1080-FAP tumor-bearing mice after treatment with different doses of 213Bi-FT-FAPI or 213Bi-FAPI-04 (n=6/group) . The complete blood count (e) and blood biochemistry data (f) of HT-1080-FAP tumor-bearing mice after 8-weeks treatment of high dose (3.7 MBq×6) , middle dose (2.22 MBq×6) , or 0 MBq(control) of213Bi-FT-FAPI (n=3/group) .
Figure 15 shows biodistribution of 18F-natBi-FT-FAPI in HT-1080-FAP tumor-bearing mice at 0.5, 1, and 2 h after administration (n= 5/group) .
Figure 16 shows complete blood count data after 8-weeks from the treatment group administered with high dose (3.7 MBq×6) , middle dose (2.22 MBq×6) , and 0 MBq(control) of213Bi-FT-FAPI in HT-1080-FAP tumor-bearing mice (n=3/group) .
Figure 17 shows blood biochemistry data after 8-weeks from the treatment group administered with high dose (3.7 MBq×6) , middle dose (2.22 MBq×6) , and 0 MBq(control) of213Bi-FT-FAPI in HT-1080-FAP tumor-bearing mice (n=3/group) .
Figure 18 shows molecular docking of FT-FAPI-02 (a) , FT-FAPI-21 (b) , and FT-FAPI-46 (c) to FAP. The ligands are colored in green, and the backbones of the receptors are shown in white surface.
Figure 19 shows the quantitative results (SUVmean) of PET/CT imaging studies at 1 h post-injection (n=4/group) .
Figure 20 shows the in vivo PET/CT images of 18F-natPb-FT-FAPI (a) , 18F-natPb-TCMC-FT-FAPI (b) , and 18F-natTb-FT-FAPI (c) at 0.5, 1, 2, and 4 h post-injection (n=4/group) .
Figure 21 shows the quantitative PET results of tumor uptake of 18F-natPb-FT-FAPI, 18F-natPb-TCMC-FT-FAPI, and 18F-natTb-FT-FAPI (n=4/group) .
Detailed Description of the Invention
Definitions
Unless otherwise defined below, all technical and scientific terms used herein have the same meanings as commonly understood by one of ordinary skill in the art. References to techniques used herein are intended to refer to techniques that are generally understood in the art, including those obvious changes or equivalent replacements of the techniques for those skilled in the art. While it is believed that the following terms are well understood by those skilled in the art, the following definitions are set forth to better explain the invention.
As used herein, the terms "including" , "comprising" , "having" , "containing" or  "comprising" , and other variants thereof, are inclusive or open, and do not exclude other unlisted elements or method steps.
Unless otherwise indicated, when a range of any type is disclosed or claimed, it is intended to cover each possible value that the range could reasonably cover, including any sub-ranges contained therein. For example, the number of groups from 1 to 6 indicates an integer within this range, wherein 1 to 6 should be understood to include 1, 2, 3, 4, 5, 6, and also include the sub-ranges 1 to 5, 1 to 4 and 1 to 3.
The term "alkyl" as used herein, alone or as part of another group, refers to an unsubstituted straight or branched aliphatic hydrocarbon containing from 1 to 12 carbon atoms (i.e., C1-12 alkyl) or an indicated number of carbon atoms, for example, C1 alkyl such as methyl, C2 alkyl such as ethyl, C3 alkyl such as n-propyl or isopropyl, C1-3 alkyl such as methyl, ethyl, n-propyl or isopropyl, or the like. In one embodiment, the alkyl is C1-4 alkyl. Non-limiting examples of C1-12 alkyl include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, isobutyl, 3-pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl and decyl. Examples of C1-4 alkyl include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl, and isobutyl.
The term "cycloalkyl" as used herein, alone or as part of another group, refers to a saturated or partially unsaturated (containing one or two double bonds) cyclic aliphatic hydrocarbon, which comprises 1 or 2 rings having 3 to 12 carbon atoms or an indicated number of carbon atoms (i.e., C3-12 cycloalkyl) . In one embodiment, the cycloalkyl has two rings. In one embodiment, the cycloalkyl has one ring. In another embodiment, the cycloalkyl group is selected from the group consisting of C3-8 cycloalkyl groups. In another embodiment, the cycloalkyl group is selected from the group consisting of C3-6 cycloalkyl groups. Non-limiting examples of cycloalkyl include cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, norbornyl, decahydronaphthyl, adamantyl, cyclohexenyl, and cyclopentenyl.
The term "pharmaceutically acceptable salt" , as used herein, includes both acid addition salts and base addition salts of a compound.
Suitable acid addition salts are formed from acids which form non-toxic salts. Examples include acetate, adipate, aspartate, benzoate, besylate, bicarbonate/carbonate, bisulfate/sulfate, borate, camphorsulfonate, citrate, cyclohexylaminosulfonate, ethanedisulfonate, ethanesulfonate, formate, fumarate, glucoheptonate, gluconate, glucuronate, hexafluorophosphate, hibenzate, hydrochloride/chloride, hydrobromide/bromide, hydroiodide/iodide, isethionate, lactate, malate, maleate, malonate, methanesulfonate, methylsulfate, naphthylate, 2-naphthalenesulfonate, nicotinate, nitrate, orotate, oxalate, palmitate, pamoate, phosphate/hydrogen phosphate/dihydrogen phosphate, pyroglutamate, aldarate, stearate, succinate, tannate, tartrate, tosylate, trifluoroacetate and xinofoate.
Suitable base addition salts are formed from bases which form non-toxic salts. Examples include aluminum salts, arginine salts, benzathine benzylpenicillin salts, calcium salts, choline salts, diethylamine salts, diethanolamine salts, glycine salts, lysine salts, magnesium salts, meglumine salts, ethanolamine salts, potassium salts, sodium salts, tromethamine salts and zinc salts.
For a review of suitable salts, see "Handbook of Pharmaceutical Salts: Properties, Selection, and Use" by Stahl and Wermuth (Wiley-VCH, 2002) . Methods for preparing the pharmaceutically acceptable salts of the compounds of the invention are known to those skilled in the art.
The term "solvate" as used herein is a substance formed by combination, physical binding and/or solvation of a compound of the invention with a solvent molecule, such as a disolvate, a monosolvate or a hemisolvate, wherein the ratio of the solvent molecule to the compound of the invention is about 2: 1, about 1: 1 or about 1: 2, respectively. This kind of physical bonding involves ionization and covalent bonding (including hydrogen bonding) in different degrees. In some cases (e.g., when one or more solvent molecules are incorporated into crystal lattice of crystalline solid) , the solvate can be isolated. Thus, the solvate comprises both solution phase and isolatable solvates. The compounds of the invention may be in solvated forms with pharmaceutically acceptable solvents (such as water, methanol  and ethanol) , and the present application is intended to encompass both solvated and unsolvated forms of the compounds of the invention.
One type of solvate is a hydrate. "Hydrate" relates to a specific subset of solvates wherein the solvent molecule is water. Solvates generally function in the form of pharmacological equivalents. The preparation of solvates is known in the art, see for example, M. Caira et al, J. Pharmaceut. Sci., 93 (3) : 601-611 (2004) , which describes the preparation of a solvate of fluconazole with ethyl acetate and water. Similar methods for the preparation of solvates, hemisolvates, hydrates and the like are described by van Tonder et al, AAPS Pharm. Sci. Tech., 5 (1) : Article 12 (2004) and A.L. Bingham et al, Chem. Commun. 603-604 (2001) . A representative and non-limiting method for the preparation of solvate involves dissolving a compound of the invention in a desired solvent (organic solvent, water or a mixture thereof) at a temperature above 20℃ to about 25℃, and then the solution is cooled at a rate sufficient to form a crystal, and the crystal is separated by a known method such as filtration. Analytical techniques such as infrared spectroscopy can be used to confirm the presence of the solvent in the crystal of the solvate.
"Pharmaceutically acceptable carrier" in the context of the present invention refers to a diluent, adjuvant, excipient or vehicle together with which the therapeutic agent is administered, and which is suitable for contacting a tissue of human and/or other animals within the scope of reasonable medical judgment, and without excessive toxicity, irritation, allergic reactions, or other problems or complications corresponding to a reasonable benefit/risk ratio.
The pharmaceutically acceptable carriers that can be used in the pharmaceutical compositions of the invention include, but are not limited to, sterile liquids such as water and oils, including those oils derived from petroleum, animals, vegetables or synthetic origins, for example, peanut oil, soybean oil, mineral oil, sesame oil, etc. Water is an exemplary carrier when the pharmaceutical composition is administered intravenously. It is also possible to use physiological saline and an aqueous solution of glucose and glycerin as a liquid carrier, particularly for injection. Suitable  pharmaceutical excipients include starch, glucose, lactose, sucrose, gelatin, maltose, chalk, silica gel, sodium stearate, glyceryl monostearate, talc, sodium chloride, skimmed milk powder, glycerin, propylene glycol, water, ethanol and the like. The pharmaceutical composition may further contain a small amount of a wetting agent, an emulsifier or a pH buffering agent as needed. Oral formulations may contain standard carriers such as pharmaceutical grades of mannitol, lactose, starch, magnesium stearate, sodium saccharin, cellulose, magnesium carbonate, and the like. Examples of suitable pharmaceutically acceptable carriers are as described in Remington’s Pharmaceutical Sciences (1990) .
The pharmaceutical compositions of the invention may act systemically and/or locally. For this purpose, they may be administered via a suitable route, for example by injection (e.g., intravenous, intraarterial, subcutaneous, intraperitoneal, intramuscular administration, including instillation) or transdermal administration; or by oral, buccal, nasal, transmucosal, topical administration, in form of ophthalmic preparation or by inhalation.
For these routes of administration, the pharmaceutical compositions of the invention may be administered in a suitable dosage form.
The dosage forms include, but are not limited to, tablets, capsules, troches, hard candy, pulvis, sprays, creams, ointments, suppositories, gels, pastes, lotions, ointments, aqueous suspensions, injectable solutions, elixirs, syrups.
The term "effective amount" as used herein refers to an amount of active ingredient that, after administration, will relieve to some extent one or more symptoms of the condition being treated.
As used herein, "individual" includes a human or a non-human animal. Exemplary human individual includes a human individual (referred to as a patient) suffering from a disease (such as the disease described herein) or a normal individual. "Non-human animal" in the present invention includes all vertebrates, such as non-mammals (e.g., birds, amphibians, reptiles) and mammals, such as non-human  primates, domestic animals, and/or domesticated animals (e.g., sheep, dogs, cats, cows, pigs, etc. ) .
As used herein, “linking group” refers to any chemically suitable linking group. Preferably, the linking group does not cleave or only cleaves slowly under physiological conditions.
As used herein, when A and B are linked by a linking group, and such linking group is a covalent bond or a single bond, it means A and B are directly linked to each other, such by a covalent bond or a single bond.
As used herein, “radionuclide” refers to radioisotopes of elements that emit α-particles, β-particles and/orγ-rays. The radionuclide includes but are not limited to the following categories: 18F, 51Cr, 55Co, 67Ga, 68Ga, 111In, 186Re, 188Re, 139La, 140La, 175Yb, 153Sm, 166Ho, 86Y, 88Y, 90Y, 149Pm, 149Tb, 152Tb, 155Tb, 161Tb, 165Dy, 169Er, 177Lu, 47Sc, 142Pr, 159Gd, 212Bi, 213Bi, 72As, 72Se, 97Ru, 109Pd, 105Rh, 101mRh, 119Sb, 128Ba, 197Hg, 151Eu, 153Eu, 169Eu, 201Tl, 203Pb, 212Pb, 64Cu, 67Cu, 188Re, 186Re, 198Au, 223Ra, 225Ac, 226Th, 227Th, 230U, and 199Ag.
As used herein, a radioisotope or radionuclide labeled biologically active compound refers to a biologically active compound modified with radioisotope or radionuclide.
As used herein, “fibroblast activation protein (FAP) targeting structure/moiety” or “FAP binding structure/moiety” refers to molecular fragments derived from fibroblast activation protein inhibitors, such as molecular fragments formed by compounds disclosed in WO2019154886A1.
The compounds of the present invention may contain one or more asymmetric centers, depending on the location and nature of the various substituents desired. Asymmetric carbon atoms can exist in the (R) or (S) configuration, giving racemic mixtures in the case of one asymmetric center, and diastereomeric mixtures in the case of multiple asymmetric centers.
Isolated, purified or partially purified isomers and stereoisomers, or racemic or diastereomeric mixtures of the disclosed compounds are included within the scope of the present invention. Purification and isolation of such substances can be accomplished by standard techniques known in the art.
In one aspect, the invention provides a trifunctional compound, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, the trifunctional compound comprises a fibroblast activation protein (FAP) targeting moiety FAPT, a chelating moiety C and an ammoniomethyl-BF3moiety A.
In a further aspect, the trifunctional compound has the Formula (I) :
wherein FAPT moiety, C moiety and A moiety have the meanings as defined above, and L is a linking group.
In some embodiments, the FAPT moiety has the Formula (II) ,
wherein X is selected from the group consisting of O, S, NRx, wherein Rx is H or C1-C6 alkyl group;
one or more Rf groups are present in the illustrated pyrrolidine ring, wherein each Rf group is independently selected from H, F, Cl, -CN and C1-C6 alkyl group.
In some embodiments, the FAPT moiety has the Formula (IIA) or Formula (IIB) , 
wherein X is selected from the group consisting of O, S, NRx, wherein Rx is H, methyl, ethyl, n-propyl or isopropyl group.
In some embodiments, the C moiety is selected from the group consisting of the following:

In some embodiments, the A moiety has the Formula (IIIA) or Formula (IIIB) :
wherein R1 and R2 are independently selected from the group consisting of H, C1-C6 alkyl group and C3-C6 cycloalkyl group;
q and r are independently integers from 1 to 6.
In certain embodiments, the A moiety has the Formula (IV) ,
wherein R1 and R2 are independently selected from the group consisting of H, methyl and ethyl group,
q and r are independently 1 or 2.
In certain embodiments, the A moiety has the Formula (V) ,
In some embodiments, the L moiety has the Formula (VI) ,
wherein R3 is selected from the group consisting of H, methyl and ethyl group, and is preferably H;
L1 is a covalent bond, -CH2-, or-NHCH2-;
Cy is selected from the group consisting of the following:
m and n are independently 1, 2, 3, 4, 5 or 6;
*denotes the position connected to the FAPT moiety; and
**denotes the position connected to the A moiety.
In certain embodiments, the L moiety has the Formula (VIIA) or Formula (VIIB) ,
wherein m and n are independently 3, 4, or 5; and
*and**have the meaning as defined above.
In a further aspect, the present disclosure provides trifunctional compound selected from the group consisting of:
In another aspect, the present disclosure provides a 18F-labelled trifunctional compound, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, wherein the 18F-labelled trifunctional compound has the structure wherein one or more fluorine in the A moiety of the trifunctional compound as defined above is replaced with 18F.
In a further aspect, the present disclosure provides a trifunctional compound, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, wherein the C moiety is chelated with a radionuclide or its natural isotope.
In some embodiments, the C moiety is chelated with a radionuclide. In some embodiments, the C moiety is chelated with natural isotope of a radionuclide.
In certain embodiments, the radionuclide can emit beta particles or alpha particles. In certain embodiments, the radionuclide is selected from the group consisting of 67Ga, 68Ga, 86Y, 90Y, 64Cu, 67Cu, 55Co, 149Tb, 152Tb, 155Tb, 161Tb, 177Lu, 212Pb, 212Bi, 213Bi, 225Ac, 226Th, 227Th, 223Ra, and 230U.
In certain embodiments, the C moiety is chelated with a radionuclide selected from the group consisting of67Ga, 68Ga, 86Y, 90Y, 64Cu, 67Cu, 55Co, 149Tb, 152Tb, 155Tb, 161Tb, 177Lu, 212Pb, 212Bi, 213Bi, 225Ac, 226Th, 227Th, 223Ra, and 230U or natural isotope thereof.
In certain embodiments, the C moiety is chelated with a radionuclide selected from the group consisting of67Ga, 68Ga, 86Y, 90Y, 64Cu, 67Cu, 149Tb, 152Tb, 155Tb, 161Tb, 177Lu, 212Pb, 203Pb 212Bi, 213Bi, 225Ac, or natural isotope thereof.
In certain embodiments, the C moiety is chelated with a radionuclide selected from the group consisting of 68Ga, 86Y, 64Cu, 161Tb, 177Lu, 212Pb, 212Bi, 213Bi, 225Ac, or natural isotope thereof.
In another aspect, the present disclosure provides a pharmaceutical composition comprising the trifunctional compound as defined above, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, and one or more pharmaceutically acceptable carriers.
In another aspect, the present disclosure provides a method of diagnosing or treating a disease, the method comprising administering to a subject a therapeutically effective amount of the trifunctional compound as defined above, its pharmaceutically  acceptable, stereoisomer or solvate. In some embodiments, the disease is a cancer, infection, or inflammation.
In some embodiments, the cancer is selected from the group consisting of prostate cancer, breast cancer, pancreatic cancer, liver cancer, lung cancer, sarcoma, colorectal cancer, cholangiocellular carcinoma, chordoma, small intestine cancer, pheochromocytoma stomach cancer, kidney cancer, ovarian cancer, bladder cancer, esophageal cancer, head and neck cancer, thymic cancer, cervical cancer, endometrial cancer, neuroendocrine tumor, thyroid cancer, bowel cancer and bone metastases.
Examples
In order to make the objects and technical solutions of the present invention clearer, the present invention will be further described below in conjunction with specific example. It should be understood that the examples are not intended to limit the scope of the invention. Further, specific experimental methods not mentioned in the following examples were carried out in accordance with a conventional experimental method.
I. Methods
Compound Synthesis and Radiolabeling
The synthetic route and chemical characterization of trifunctional compounds of the present invention are described in the Example 1 to 5. FAPI-04 is synthesized based on previous studies as the control (Lindner T, Loktev A, Altmann A, et al. Development of Quinoline-Based Theranostic Ligands for the Targeting of Fibroblast Activation Protein. J Nucl Med. 2018; 59: 1415-1422) .
18F was produced from a CYCIAE-14 Proton Cyclotron (CIAE, China) (Jia X,  Guan F, Yao H, et al. Ion source and injection line for high intensity medical cyclotron. Rev Sci Instrum. 2014; 85: 02C102) . The 18F-radiolabeling was via the one-step 18F-19F isotope exchange reaction. The labeling and purification procedure has been previously described (Liu Z, Pourghiasian M, Radtke MA, et al. An organotrifluoroborate for broadly applicable one-step 18F-labeling. Angew Chem Int Ed Engl. 2014; 53: 11876-11880; Liu Z, Lin KS, Benard F, et al. One-step (18) F labeling of biomolecules using organotrifluoroborates. Nat Protoc. 2015; 10: 1423-1432) . The radiochemical purity and in vitro stability of 18F-FT-FAPI after incubation in saline or human serum was evaluated using radio-high performance liquid chromatography (radio-HPLC) . 68GaCl3 was eluted using 0.6 M HCl from the 68Ge/68Ga generator (iThemba LABS, South Africa) . 177LuCl3 was purchased from ITG, Germany. The radiolabeling of68Ga and 177Lu has been reported (Xu M, Zhang P, Ding J, Chen J, Huo L and Liu Z. Albumin Binder-Conjugated Fibroblast Activation Protein Inhibitor Radiopharmaceuticals for Cancer Therapy. J Nucl Med. 2021) . 213Bi was eluted from an 225Ac/213Bi generator according to the developed protocol (Morgenstern A, Apostolidis C and Bruchertseifer F. Supply and Clinical Application of Actinium-225 and Bismuth-213. Semin Nucl Med. 2020; 50: 119-123) . Actinium-225 nitrate was purchased from Oak Ridge National Laboratory (Oak Ridge, TN, USA) .
Cell Culture and Assays
The human fibrosarcoma HT-1080 cell line and HT-1080 cell line transfected with human FAP (HT-1080-FAP, WuXi AppTec, China) were cultivated in Eagle's minimum essential medium containing 10%fetal bovine serum (FBS) , 1%antibiotic-antimycotic, and 4μg/mL Blasticidin S in a 5%CO2 incubator at 37℃. For competition assay, the 68Ga-FAPI-04 was added as 0.75 nM solution to HT-1080-FAP cells (1.2*106 cells/well cultivated in fresh medium without FBS) with a gradient concentration of non-radiolabeled compounds. After 1-hour incubation at 37℃, the cells were washed with ice-cold PBS and then lysed with 0.3 M NaOH/0.2%sodium dodecyl sulfate. The cell-bound radioactivity was measured in aγ-counter. For saturation binding assay, different concentrations of radiotracers were  added to HT-1080-FAP cells. After 1-hour incubation with FBS-free fresh medium, the cells were washed with ice-cold PBS and the lysate was collected to determine the counts using aγ-counter. For the long-term internalization assay, the HT-1080-FAP cells were incubated with radiotracers for 1, 6, 14, or 24 h, respectively. Then the cellular uptake was terminated by removing the medium and washing it with PBS. The cells were then incubated with glycine-HCl (1 M, pH 2.2) for 10 min to remove the cell surface-bound activity. After removing glycine-HCl and washing with PBS, the cells were lysed and collected to determine the internalized fraction. For efflux assay, radiotracers were incubated with HT-1080-FAP cells for 60 min. Afterward, the medium was removed and the cells were washed and then incubated with fresh nonradioactive medium for 1, 6, 14, or 24 h. The medium and the lysed cells were collected and counted.
Molecular Docking
To understand the interaction between ligands and FAP, molecular docking was conducted using MOE v2020.0901. The 3D structure of FAP was obtained from RCSB Protein Data Bank (PDB ID: 1Z68) . Before docking, the force field of AMBER10: EHT and the implicit solvation model of Reaction Field (R-field) were selected. Ser624 and the cyano groups were selected as the reaction site on which Covalent-Dock was used for molecular docking simulations of the proteins with the compounds.
Animal Models
All mice were purchased from Beijing Vital River Laboratory Animal Technology Co., Ltd. The animal experiments were performed under a protocol (CCME-LiuZB-2) approved by the ethics committee of Peking University. For cell-line-derived xenograft models, 6-week-old female nu/nu mice were implanted subcutaneously with 5×106 HT-1080-FAP or HT-1080 cells at the forward right flanks. Mice were housed under a temperature-and humidity-controlled condition and the room was in a 12-h light/dark cycle.
Small Animal PET/CT Imaging
All PET scans were performed on a Mediso PET 122S small  animal PET/CT imaging system. Mice were anesthetized with the isoflurane/O2 mixture (induction, 4%; maintenance, 2%) . The static images were acquired at different time points after injection.
Biodistribution Study
Mice were intravenously injected with radiolabeled compounds and then sacrificed at different time points post-injection. Major organs and tissues were harvested and weighed. The radioactivity of each sample was measured using a γ-counter, and then the%ID/g for each sample was calculated.
Radionuclide Therapy and Toxicity
At day 0, the HT-1080-FAP tumor-bearing mice were randomly divided into 5 groups (n=6/group) , and were intravenously injected with saline, 0.74 MBq 213Bi-FT-FAPI, 2.22 MBq 213Bi-FT-FAPI, 3.7 MBq 213Bi-FT-FAPI, and 2.22 MBq 213Bi-FAPI-04 on day 1, 3, 5, 7, 9, and 11, respectively. The tumor volume and body weight of all mice were monitored every two days. For toxicity study, 3 groups of HT-1080-FAP tumor-bearing mice were injected with saline, 2.22 MBq 213Bi-FT-FAPI, and 3.7 MBq 213Bi-FT-FAPI on day 1, 3, 5, 7, 9, and 11, respectively (n=3/group) . Eight weeks later, the mice were sacrificed and their complete blood count (CBC) as well as blood biochemistry test was performed.
Statistical analysis
All data are presented as means±SD. Student t test and ANOVA were used to determine the significance using GraphPad Prism 9 and OriginPro 2021. Statistical significance was considered at p<0.05.
II. Synthesis
The AMBF3 as a highly efficient radiosynthon of 18F has been described in detail in the prior art (Liu Z, Pourghiasian M, Radtke MA, et al. An organotrifluoroborate for broadly applicable one-step 18F-labeling. Angew Chem Int Ed Engl. 2014; 53: 11876-11880) . In this invention, the trifunctional compounds were designed by combining the AMBF3 moiety, an FAP targeting moiety and a chelating moiety which can coordinate radiometals into a single molecule.
Comparative Example: Synthesis ofAMBF3-FAPI-04
AMBF3-FAPI-04 can be synthesized according to the following synthetic scheme:
General procedure for preparation ofAMBF3-FAPI-1
To a solution of FT-FAPI_C8 (260 mg, 534.42 umol, 1 eq) in DMF (3 mL) was added 2-bromo-1-ethyl-pyridin-1-ium; tetrafluoroborate (219.53 mg, 801.62 umol, 1.5 eq) , DIEA (207.21 mg, 1.60 mmol, 279.26 uL, 3 eq) , and 2-bromoacetic acid (185.64 mg, 1.34 mmol, 96.19 uL, 2.5 eq) at 0℃. The mixture was stirred at 25℃ for 2 h. LC-MS showed FT-FAPI_C8 was consumed completely and desired MS was detected. The residue was purified by prep-HPLC (neutral condition) to give AMBF3-FAPI-1 (200 mg, 329.25 umol, 61.61%yield) as a yellow solid. LCMS: [M-H] -=609
General procedure for preparation ofAMBF3-FAPI-2
To a solution ofBF3-FAPI-1 (200 mg, 329.25 umol, 1 eq) in MeCN (3 mL) was added NaN3 (32.11 mg, 493.87 umol, 1.5eq) and KI (5.47 mg, 32.92 umol, 0.1 eq) at 0℃. The mixture was stirred at 25℃ for 2 h. LC-MS showed AMBF3-FAPI-1 was consumed completely and desired MS was detected. The reaction mixture was quenched by addition 50 mL of water at 25℃ and extracted with ethyl acetate. The combined organic layers were washed with brine, dried over Na2SO4, filtered and concentrated under reduced pressure to give a residue. The residue was purified by  prep-HPLC (TFA condition) to give BF3-FAPI-2 (80 mg, 140.46 umol, 42.66%yield) as a yellow solid. LCMS: [M-H] -=570.
General procedure for preparation ofAMBF3-FAPI-04
To a solution of AMBF3-FAPI-2 (70 mg, 122.90 umol, 1 eq) in Water (4 mL) and MeCN (6 mL) was added sodium (2R) -2- [ (2R) -3, 4-dihydroxy-5-oxo-2H-furan-2-yl] -2-hydroxy-ethanolate (1 M, 761.99 uL, 6.2 eq) and CuSO4 (1 M, 380.99 uL, 3.1 eq) . [dimethyl (prop-2-ynyl) ammonio] methyl-trifluoro-boranuide (60.82 mg, 368.70 umol, 3 eq) was then added to the above solution. Then the mixture was adjusted to pH=7 with K2CO3 (28.71 mg, 207.70 umol, 1.69 eq) immediately. Then the solution was stirred at 45℃ for 12 h. The mixture was purified by prep-HPLC (TFA condition) to give AMBF3-FAPI-04 (28.2 mg, 37.62 umol, 30.61%yield, 98%purity) as a light-yellow solid. LCMS: [M-H] -=735.3; 1H NMR (400 MHz, CD3CN) : δ=8.08-8.26 (m, 3H) , 7.57-8.06 (m, 3H) , 5.05-5.47 (m, 2H) , 5.03-5.04 (m, 1H) , 4.02-4.50 (m, 9H) , 3.31-3.35 (m, 3H) , 3.06-3.15 (m, 5H) , 3.29 (s, 6H) , 2.78-2.86 (m, 4H) , 1.94-2.35 (m, 4H) .
Example 1: Synthesis of FT-FAPI-02
FT-FAPI-02 can be synthesized following synthetic schemes 1 to 4.
Synthetic scheme 1:
1.1 General procedure for preparation of FT-FAPI_E2
2S) -pyrrolidine-2-carbonitrile; hydrochloride (1 g, 7.54 mmol, 1 eq. ) was added to a stirred mixture of FT-FAPI_E1 (1.32 g, 7.54 mmol, 1 eq) (Bidepharmatech, China) , HBTU (3.58 g, 9.43 mmol, 1.25 eq. ) (WuXi AppTec, China) , HOBt (1.32 g, 9.80 mmol, 1.3 eq. ) (WuXi AppTec, China) and DIEA (4.87 g, 37.71 mmol, 6.57 mL, 5 eq. ) (WuXi AppTec, China) in DMF (5 mL) , and then the mixture was stirred at 15℃ for 12 h. The reaction mixture was quenched by addition 5 mL H2O, and then  diluted with EtOAc and extracted with EtOAc. The organic layers were washed with sat. aq. NaCl, dried over Na2SO4, filtered and concentrated under reduced pressure to give a residue. The residue was purified by column chromatography (SiO2, Petroleum ether/Ethyl acetate=1/0 to 3/1) . Compound FT-FAPI_E2 (1.9 g, crude) was obtained as a yellow oil.
1.2 General procedure for preparation of FT-FAPI_E3
The solution of FT-FAPI_E2 (1.9 g, 7.50 mmol, 1 eq. ) in ACN (10 mL) and HCl/dioxane (20 mL) was stirred at 20℃ for 12 h. LC-MS showed FAPI_E2 was consumed completely and desired mass was detected. The mixture was concentrated under reduced pressure. The residue was purified by column chromatography (SiO2, Petroleum ether/Ethyl acetate=10/1 to 1/1) . Compound FT-FAPI_E3 (1.3 g, 6.86 mmol, 91.39%yield, HCl) was obtained as a yellow solid.
Synthetic scheme 2:
1.3 General procedure for preparation of compound 2
To a solution of compound 1 (20 g, 112.89 mmol, 1 eq. ) (WuXi AppTec, China)  in H2O (30 mL) was added KOH (150.00 g, 2.67 mol, 23.68 eq. ) and 2-oxopropanoic acid (17.90 g, 203.21 mmol, 14.32 mL, 1.8 eq. ) at 25℃. The mixture was stirred at 40℃ for 16 h. After cooling to room temperature, 10%aq. sulfuric acid was added until pH=1. The precipitate was isolated by filtration and dried in vacuum to give the desired compound. The compound 2 (27 g, 109.22 mmol, 96.75%yield) was obtained as a brown solid.
1.4 General procedure for preparation of compound 3
To a solution of H2SO4 (2 mL) in NITROBENZENE (150 mL) was added compound 2 (10 g, 40.45 mmol, 1 eq. ) , then the mixture was stirred at 200℃ for 3.5 h.After slow cooling of the mixture, the resulting precipitate was washed with Petroleum ether (100 mL) and filtered to yield white crystals, and compound 3 (5.6 g, 27.56 mmol, 68.13%yield) was obtained as a yellow solid.
1.5 General procedure for preparation of compound 4
For five batches: To a solution of compound 3 (440 mg, 2.17 mmol, 1 eq. ) in H2O(2 mL) was added HBr (1.83 g, 10.83 mmol, 1.22 mL, 48%purity, 5 eq. ) (Aladdin, China) . The mixture was stirred at 130℃ for 12 h. The mixture was concentrated under reduced pressure, and compound 4 (2.05 g, crude) was obtained as a pink solid.
1.6 General procedure for preparation of compound 5
To a solution of compound 4 (2.8 g, 14.80 mmol, 1 eq. ) in DMF (50 mL) was added K2CO3 (6.14 g, 44.41 mmol, 3 eq. ) (WuXi AppTec, China) and 1-bromo-3-chloro-propane (4.66 g, 29.60 mmol, 2.91 mL, 2 eq. ) (WuXi AppTec, China) . The mixture was stirred at 20℃ for 12 h. The reaction mixture was quenched by addition H2O, and then diluted with EtOAc and extracted with EtOAc and DCM. The combined organic layers were washed with sat. aq. NaCl, and dried over Na2SO4, filtered and concentrated under reduced pressure to give a residue. The residue was purified by column chromatography (SiO2, Petroleum ether/Ethyl acetate=10/1 to 2/1) . Compound 5 (2 g, 7.53 mmol, 50.86%yield) was obtained as a yellow oil.
1.7 General procedure for preparation of compound 6
To a solution of compound 5 (3.5 g, 13.17 mmol, 1 eq. ) in DMF (40 mL) was  added K2CO3 (2.73 g, 19.76 mmol, 1.5 eq. ) and 1-bromo-3-chloro-propane (3.11 g, 19.76 mmol, 1.94 mL, 1.5 eq. ) . The mixture was stirred at 60℃ for 12 h. The reaction mixture was quenched by addition H2O, and then diluted with EtOAc and extracted with EtOAc. The combined organic layers were washed with sat. aq. NaCl (60 mL) , dried over Na2SO4, filtered and concentrated under reduced pressure to give a residue. Compound 6 (4.5 g, crude) was obtained as a yellow oil.
1.8 General procedure for preparation of FT-FAPI_C5
To a solution of compound 6 (4.5 g, 13.15 mmol, 1 eq. ) in THF (50 mL) and H2O(20 mL) was added LiOH (944.73 mg, 39.45 mmol, 3 eq. ) . The mixture was stirred at 20℃ for 12 h. The mixture was concentrated under reduced pressure. The residue was purified by HPLC (TFA condition; column: Phenomenex luna C18 (250 mm*70 mm, 15μm) ; mobile phase: [water (TFA) -ACN] ; B%: 8%-33%, 32min) . Compound FAPI_C5 (3.3 g, 12.42 mmol, 94.45%yield) was obtained as a yellow solid.
1.9 General procedure for preparation of FT-FAPI_C6
To a solution of compound FT-FAPI_C5 (1 g, 3.76 mmol, 1 eq. ) in NMP (15 mL)was added KI (312.40 mg, 1.88 mmol, 0.5 eq. ) (WuXi AppTec, China) and tert-butyl piperazine-1-carboxylate (3.51 g, 18.82 mmol, 5 eq. ) . The mixture was stirred at 60℃ for 12 h. The mixture was concentrated under reduced pressure. The residue was purified by prep-HPLC (TFA condition; column: Welch Ultimate AQ-C18 150 mm*30 mm*5μm; mobile phase: [water (TFA) -ACN] ; B%: 2%-30%, 20min) . Compound FT-FAPI_C6 (1.3 g, 3.13 mmol, 83.13%yield) was obtained as a yellow solid.
Synthetic scheme 3:
1.10 General procedure for preparation of FT-FAPI_D2
To a stirred mixture of FT-FAPI_D1 (2 g, 3.49 mmol, 1 eq. ) (AikonChem,  China) , HBTU (1.66 g, 4.37 mmol, 1.25 eq. ) , HOBt (613.41 mg, 4.54 mmol, 1.3 eq. ) and DIEA (2.26 g, 17.46 mmol, 3.04 mL, 5 eq. ) in ACN (30 mL) was added 1-hydroxypyrrolidine-2, 5-dione (401.89 mg, 3.49 mmol, 1 eq. ) , and then the reaction mixture was stirred at 20℃ for 12 h. The mixture was concentrated under reduced pressure. The residue was purified by prep-TLC (SiO2, Ethyl acetate: CAN=10: 1, Rf =0.45) . Compound FT-FAPI_D2 (1.5 g, 2.24 mmol, 64.13%yield) was obtained as a yellow solid.
1.11 General procedure for preparation of FT-FAPI_D3
To a solution of FT-FAPI_D2 (1 g, 1.49 mmol, 1 eq. ) in DCM (10 mL) was added TFA (8.51 g, 74.65 mmol, 5.53 mL, 50 eq. ) . The mixture was stirred at 35℃for 2 h. The mixture was concentrated under reduced pressure. The residue was diluted with the EtOAc at 35℃, then the MTBE was added. The solid was filtered, and washed with MTBE, then dried under high vacuum. Compound FT-FAPI_D3 (600 mg, 1.20 mmol, 80.14%yield) was obtained as a white solid.
Synthetic scheme 4:
1.12 General procedure for preparation of FT-FAPI_E4
To a solution of FT-FAPI_C6 (1.8 g, 4.33 mmol, 1 eq. ) in DMF (20 mL) was added FT-FAPI_E3 (663.63 mg, 4.33 mmol, 1 eq. ) , HBTU (2.05 g, 5.42 mmol, 1.25 eq. ) and HOBt (761.00 mg, 5.63 mmol, 1.3 eq. ) , DIEA (2.80 g, 21.66 mmol, 3.77 mL, 5 eq. ) . The mixture was stirred at 25℃ for 16 h. The mixture was concentrated under reduced pressure to give a residue. The residue was purified by prep-HPLC (column: Phenomenex luna C18 100 mm*40 mm*5μm; mobile phase: [water (TFA) -ACN] ; B%: 5%-35%, 8min) . Compound FAPI_E4 (550 mg, 998.82 μmol, 23.06%yield) was obtained as a brown oil. 1H NMR (400MHz, DMSO-d6) δ=9.20-9.06 (m, 1H) , 8.90 (br d, J=4.1 Hz, 1H) , 8.14-7.94 (m, 2H) , 7.65-7.46 (m, 2H) , 3.63-3.30 (m, 6H) , 3.22-3.08 (m, 1H) , 2.42-2.03 (m, 6H) , 1.67-1.25 (m, 3H) .
1.13 General procedure for preparation of FT-FAPI_E5
To a solution of FT-FAPI_E4 (550 mg, 998.82μmol, 1 eq. ) was added  HCl/EtOAc (4 M, 8.25 mL, 33.04 eq. ) . The mixture was stirred at 25℃ for 2 h. The solid was filtered, and washed with EtOAc, then dried under high vacuum. Compound FT-FAPI_E5 (350 mg, crude, HCl) was obtained as a yellow oil.
1.14 General procedure for preparation of FT-FAPI_E6
To a solution of FT-FAPI_E5 (350 mg, 776.86μmol, 1 eq. ) , FT-FAPI_J7 (509.98 mg, 776.86μmol, 1 eq. ) in DMF (3 mL) was added DIEA (301.21 mg, 2.33 mmol, 405.94μL, 3 eq. ) . The mixture was stirred at 20℃ for 2 h. Compound FT-FAPI_E6 (700 mg, crude) in DMF (3mL) was yellow liquid which was used into the next step without further purification.
1.15 General procedure for preparation of FT-FAPI_E7
To a solution ofFT-FAPI_E6 (700 mg, 705.71μmol, 1 eq. ) in DMF (1 mL) was added piperidine (180.27 mg, 2.12 mmol, 209.08μL, 3 eq. ) (WuXi AppTec, China) . The mixture was stirred at 20℃ for 2 h. The mixture was concentrated under reduced pressure. The residue was purified by prep-HPLC (column: Phenomenex Luna C18 200 mm*40 mm*10μm; mobile phase: [water (FA) -ACN] ; B%: 1%-50%, 8 min) . Compound FT-FAPI_E7 (100 mg, 129.93μmol, 18.41%yield) was obtained as a white solid.
1.16 General procedure for preparation of FT-FAPI-02
To a solution of FT-FAPI_E7 (100 mg, 129.93μmol, 1 eq. ) in DMF (1.5 mL) was added FT-FAPI_D3 (97.73 mg, 194.89μmol, 1.5 eq. ) , DIEA (167.92 mg, 1.30 mmol, 226.31μL, 10 eq. ) . The mixture was stirred at 20℃ for 2 h. The mixture was concentrated under reduced pressure. The residue was purified by prep-HPLC (column: Phenomenex Luna C18 75 mm*30 mm*3 μm; mobile phase: [water (FA) -ACN] ; B%: 1%-25%, 8 min) . Compound FT-FAPI-02 (25.74 mg, 22.27 μmol, 17.14%yield) was obtained as a white solid. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ=9.04 (br t, J=4.7 Hz, 1H) , 8.79 (br d, J=4.1 Hz, 1H) , 8.41 (s, 1H) , 8.27 (br d, J=7.9 Hz, 1H) , 8.15 (s, 1H) , 7.97 (br d, J=9.3 Hz, 1H) , 7.89 (br s, 1H) , 7.54-7.41 (m, 2H) , 4.80 (br dd, J=3.3, 7.7 Hz, 1H) , 4.73-4.60 (m, 1H) , 4.51 (s, 2H) , 4.41 (br t, J=6.4 Hz, 3H) , 4.20 (br d, J=5.3 Hz, 5H) , 3.11-2.85 (m, 22H) , 2.81-2.63 (m, 6H) , 2.42-2.30 (m, 6H) , 2.29-2.15 (m, 5H) , 2.13-1.92 (m, 6H) , 1.88-1.75 (m, 3H) ,  1.67-1.51 (m, 3H) , 1.35-1.16 (m, 3H) .
Example 2: Synthesis of FT-FAPI
FT-FAPI can be synthesized following synthetic schemes 5 and 6.
Synthetic scheme 5:
2.1 General procedure for preparation of FT-FAPI_J2
For two batches: To a solution of N, N-dimethylprop-2-yn-1-amine (7.05 g, 84.84 mmol, 9.00 mL, 1 eq. ) (Energy Chemical, China) in MTBE (1800 mL) was added FT-FAPI_J1 (25 g, 93.32 mmol, 1.1 eq. ) (Anhui Zesheng, China) . The mixture was stirred at 25℃ for 1.5 h. The mixture was filtered to give a residue. Compound FT-FAPI_J2 (19 g, 84.77 mmol, 99.93%yield) was obtained as a white solid. 1H NMR(400 MHz, CHLOROFORM-d) δppm 1.33 (s, 12 H) 2.92 (br s, 1 H) 3.60-3.64 (m, 8 H) 4.90 (d, J=2.38 Hz, 2 H) .
2.2 General procedure for preparation of FT-FAPI_J3
To a solution of FT-FAPI_J2 (10 g, 44.62 mmol, 1 eq) in ACN (100 mL) was added HCl (4 M, 60.01 mL, 5.38 eq. ) and KHF2 (3 M, 59.94 mL, 4.03 eq. ) (WuXi AppTec, China) . The mixture was stirred at 60℃ for 1 h. The mixture was adjusted to pH=7. The reaction mixture was partitioned between DCM (300 mL) and H2O (100 mL) . The organic phase was separated, dried over Na2SO4, filtered and concentrated under reduced pressure to give a residue. The residue was purified by column chromatography (SiO2, Petroleum ether/Ethyl acetate=10/1 to 0/1) . Compound FT-FAPI_J3 (4 g, 24.25 mmol, 57.14%yield) was obtained as a yellow solid.
2.3 General procedure for preparation of FT-FAPI_J5
To a solution of NaN3 (19.02 g, 292.57 mmol, 1 eq. ) (WuXi AppTec, China) in H2O(200 mL) and DCM (200 mL) was added Tf2O (16.51 g, 58.51 mmol, 9.65 mL, 0.2 eq. ) . The mixture was stirred at 20℃ for 2 h. The mixture was removed and aqueous phase was extracted with CH2Cl2. The organic fractions containing triflylazide were washed with 5%aq NaHCO3 (100 mL) , dried over Na2SO4, used without further purification. To a solution of FT-FAPI_J4 (5 g, 13.57 mmol, 1 eq. ) in H2O(4 mL) and MeOH (8 mL) was added NaHCO3 (11.40 g, 135.71 mmol, 5.28 mL, 10 eq. ) and CuSO4·5H2O (33.89 mg, 135.71μmol, 0.01 eq. ) (WuXi AppTec, China) , then N-diazo-1, 1, 1-trifluoro-methanesulfonamide (2.38 g, 13.57 mmol, 1 eq. ) in DCM(10 mL) was added. The mixture was stirred at 20℃ for 16 h. LC-MS showed FT-FAPI_J4 was consumed completely and desired mass was detected. The organic solvents were removed under high vacuum and the remained solution was acidified at pH=2 by the addition of aq HCl. The mixture was concentrated under reduced pressure to remove the MeOH. Then the mixture was extracted with EtOAc, the organic fractions were combined and washed with saturated NaCl aq solution, then dried over Na2SO4, filtered and the filtrate concentrated under high vacuum. Compound FT-FAPI_J5 (5 g, crude) was obtained as yellow oil. LCMS: Ms+H+=394.0.
2.4 General procedure for preparation of FT-FAPI_J6
To a solution ofFT-FAPI-J5 (5 g, 12.68 mmol, 1 eq. ) in H2O (50 mL) and ACN  (50 mL) was added sodium; (2R) -2- [ (2R) -3, 4-dihydroxy-5-oxo-2H-furan-2-yl] -2-hydroxy-ethanolate (15.57 g, 78.60 mmol, 6.2 eq. ) , CuSO4 (6.27 g, 39.30 mmol, 6.03 mL, 3.1 eq. ) and FT-FAPI_J3 (4 g, 24.25 mmol, 1.91 eq. ) was then added to the above solution. Then the mixture was adjusted to pH=7 with K2CO3 (2.98 g, 21.55 mmol, 1.7 eq. ) immediately. Then the solution was stirred at 45 ℃ for 12 h. LC-MS showed FT-FAPI_J5 was consumed completely and desired mass was detected. The mixture was concentrated under reduced pressure. The residue was purified by prep-HPLC (basic condition, column: Xtimate C18 250 mm*80 mm; mobile phase: [water (NH4HCO3) -ACN] ; B%: 5%-35%, 8 min) . Compound FT-FAPI_J6 (6 g, crude) was obtained as a blue solid. LCMS: Ms–F-=540.3.
2.5 General procedure for preparation of FT-FAPI_J7
To a solution ofFT-FAPI_J6 (2 g, 3.58 mmol, 1 eq. ) in DCM (10 mL) and ACN (10 mL) was added DIEA (924.18 mg, 7.15 mmol, 1.25 mL, 2 eq. ) and then [dimethylamino- (2, 5-dioxopyrrolidin-1-yl) oxy-methylene] -dimethyl-ammonium; tetra fluoroborate (2.15 g, 7.15 mmol, 2 eq. ) was added in the solution. The mixture was stirred at 20℃ for 12 h. LC-MS showed FT-FAPI_J6 was consumed completely and desired mass was detected. The mixture was concentrated under reduced pressure. The residue was purified by column chromatography (SiO2, Dichloromethane: acetonitrile=1/0 to 1/1) . Compound FT-FAPI_J7 (1.2 g, 1.83 mmol, 51.13%yield) was obtained as a white solid. LCMS: Ms–F-=637.3.
Synthetic scheme 6:
2.6 General procedure for preparation of FT-FAPI_1
To a solution of FT-FAPI_J7 (190 mg, 289.43μmol, 1 eq. ) in DMF (3 mL) was added FT-FAPI-C8 (98.57 mg, 202.60μmol, 0.7 eq. ) and DIEA (112.22 mg, 868.30 μmol, 151.24μL, 3 eq. ) . The mixture was stirred at 20℃ for 2 h. LC-MS showed FT-FAPI_J7 was consumed completely and no main peak with desired m/z was detected. The mixture was concentrated under reduced pressure. Compound FT-FAPI_1 (260 mg, crude) was obtained as a yellow oil. LCMS: Ms+H+=1028.6.
2.7 General procedure for preparation of FT-FAPI_2
To a solution of FT-FAPI_1 (260 mg, 252.95μmol, 1 eq. ) in DMF (2 mL) was added piperidine (64.61 mg, 758.84μmol, 74.94μL, 3 eq. ) . The mixture was stirred at 20℃ for 2 h. LC-MS showed FT-FAPI_1 was consumed completely and one main peak with desired m/z was detected. The mixture was concentrated under reduced pressure. The residue was purified by prep-HPLC (column: Phenomenex Luna C18 75 mm*30 mm*3μm; mobile phase: [water (FA) -ACN] ; B%: 1%-30%, 8 min) . Compound FT-FAPI_2 (50 mg, 62.06μmol, 24.54%yield) was obtained as yellow oil. LCMS: Ms+H+=806.5.
2.8 General procedure for preparation of FT-FAPI
To a solution of FT-FAPI_2 (50 mg, 62.06μmol, 1 eq. ) in DMF (1 mL) was added DIEA (80.21 mg, 620.62μmol, 108.10μL, 10 eq) and FT-FAPI_D3 (31.12 mg, 62.06μmol, 1 eq. ) . The mixture was stirred at 20℃ for 2 h. LC-MS showed FT-FAPI_2 was consumed completely and one main peak with desired mass was detected. The mixture was concentrated under reduced pressure. The residue was purified by prep-HPLC (FA condition: column: Phenomenex Luna C18 200 mm*40 mm*10μm; mobile phase: [water (FA) -ACN] ; B%: 1%-20%, 8 min) . Compound FT-FAPI (17 mg, 14.26μmol, 22.98%yield) was obtained as a white solid. LCMS: Ms/2=596.2; 1H NMR (400MHz, DMSO-d6) δ=9.13 (br t, J=5.9 Hz, 1H) , 8.81 (d, J=4.4 Hz, 1H) , 8.42 (s, 1H) , 8.30 (br d, J=7.5 Hz, 1H) , 8.19 (s, 1H) , 7.99 (d, J=9.1 Hz, 1H) , 7.87 (d, J=2.6 Hz, 1H) , 7.51 (d, J=4.4 Hz, 1H) , 7.47 (dd, J=2.7, 9.2 Hz, 1H) , 5.15 (dd, J=2.5, 9.3 Hz, 1H) , 4.67 (br d, J=5.8 Hz, 1H) , 4.52 (s, 2H) , 4.47-4.28 (m, 6H) , 4.26-4.10 (m, 8H) , 3.55-3.41 (m, 8H) , 3.22 (br s, 4H) .
Three isomers of Compound FT-FAPI were obtained similarly:

Example 3: Synthesis of FT-FAPI-21
FT-FAPI-21 can be synthesized following synthetic scheme 7.
Synthetic scheme 7:
3.1 General procedure for preparation of FT-FAPI-21_1
To a solution of FT-FAPI_C5 (2 g, 7.53 mmol, 1 eq. ) in NMP (20 mL) was added KI (624.79 mg, 3.76 mmol, 0.5 eq. ) and tert-butyl (1S, 4S) -2, 5-diazabicyclo [2.2.1] heptane-2-carboxylate (7.46 g, 37.64 mmol, 5 eq. ) (WuXi AppTec, China) . The mixture was stirred at 60℃ for 12 h. LCMS showed that the desired m/z was detected. The residue was purified by prep-HPLC (column: Welch Xtimate C18 250 mm*70 mm*10μm; mobile phase: [water (FA) -ACN] ; B%: 1%-25%, 20 min) . The compound FT-FAPI-21_1 (1.2 g, 2.81 mmol, 37.29%yield) was obtained as a yellow solid. LCMS: Ms+H+=428.2.
3.2 General procedure for preparation of FT-FAPI-21_2
To a solution of FT-FAPI-21_1 (0.9 g, 2.11 mmol, 1 eq. ) , FT-FAPI_B6 (522.51 mg,2.32 mmol, 1.10 eq., HCl) , DIEA (816.27 mg, 6.32 mmol, 1.10 mL, 3 eq. ) , HOBt (568.94 mg, 4.21 mmol, 2 eq. ) in DMF (10 mL) was added HBTU (1.60 g, 4.21 mmol, 2 eq. ) . The mixture was stirred at 20℃ for 12 h. LC-MS showed that FT-FAPI-21_1 was consumed completely and one main peak with desired m/z was detected. The mixture was concentrated under reduced pressure. The residue was purified by prep-HPLC (column: Phenomenex luna C18 100 mm*40 mm*5μm; mobile phase: [water (TFA) -ACN] ; B%: 5%-50%, 8 min) . Compound FT-FAPI-21_2 (1.1 g, 1.84 mmol, 87.28%yield) was obtained as yellow oil. LCMS: Ms+H+=599.3.
3.3 General procedure for preparation of FT-FAPI-21_3
A mixture of FT-FAPI-21_2 (1 g, 1.67 mmol, 1 eq. ) was in HCl/EtOAc (4 M, 1.67 mL, 4 eq. ) stirred at 20℃ for 0.5 h. LC-MS showed FT-FAPI-21_2 was consumed completely and one main peak with desired m/z was detected. The solid was filtered, washed with EtOAc, and dried under high vacuum. Compound FT-FAPI-21_3 (700 mg, crude) was obtained as a white solid. LCMS: Ms+H+=499.3.
3.4 General procedure for preparation of FT-FAPI-21_4 (1) 
To a solution of FT-FAPI-21_3 (700 mg, 1.40 mmol, 1 eq. ) , [[1- [ (5R) -6- (2, 5-dioxopyrrolidin-1-yl) oxy-5- (9H-fluoren-9-ylmethoxycarbonylamino) -6-oxo-hexyl] triazol-4-yl] methyl-dimethyl-ammonio] methyl-trifluoro-boranuide (921.76 mg, 1.40 mmol, 1 eq. ) (WuXi AppTec, China) in DMF (5 mL) was added DIEA (544.43 mg, 4.21 mmol, 733.73μL, 3 eq. ) . The mixture was stirred at 20℃ for 2 h. LC-MS showed that FT-FAPI-21_3 was consumed completely and one main peak with desired m/z was detected. The mixture was concentrated under reduced pressure. Compound FT-FAPI-21_4 (1) (1.4 g, crude) was obtained as a white solid. LCMS: Ms+H+=1040.5.
3.5 General procedure for preparation of FT-FAPI-21_4 (2) 
To a solution ofFT-FAPI-21_4 (1) (1.3 g, 1.25 mmol, 1 eq. ) in DMF (2 mL) was  added piperidine (212.89 mg, 2.50 mmol, 246.92μL, 2 eq. ) . The mixture was stirred at 20℃ for 1 h. LC-MS showed that FT-FAPI-21_4 (1) was consumed completely and one main peak with desired m/z or desired mass was detected. The mixture was concentrated under reduced pressure. The residue was purified by prep-HPLC (column: Phenomenex Luna C18 150 mm*30 mm*5μm; mobile phase: [water (FA) -ACN] ; B%: 1%-30%, 8 min) . Compound FT-FAPI-21_4 (2) (500 mg, 611.50μmol, 48.92%yield) was obtained as white solid. LCMS: Ms+H+=818.4.
3.6 General procedure for preparation of FT-FAPI-21
To a solution of FT-FAPI-21_4 (2) (200 mg, 244.60μmol, 1 eq. ) in DMF (3 mL) was added DIEA (158.06 mg, 1.22 mmol, 213.03μL, 5 eq. ) and FT-FAPI_D3 (122.66 mg,244.60μmol, 1 eq. ) . The mixture was stirred at 20℃ for 12 h. LC-MS showed that FT-FAPI-21_4 (2) was consumed completely and desired mass was detected. The mixture was concentrated under reduced pressure. The residue was purified by prep-HPLC (FA condition; column: Phenomenex Luna C18 200 mm*40 mm*10 μm;mobile phase: [water (FA) -ACN] ; B%: 1%-20%, 8 min) . Compound FT-FAPI-21 (115 mg, 95.51μmol, 23.00%yield, 100%purity) was obtained as a white solid. LCMS: Ms/2=602.7; 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ=9.25 (br t, J=5.6 Hz, 1H) , 9.08 (br t, J=5.9 Hz, 1H) , 8.79 (d, J=4.3 Hz, 1H) , 8.44-8.27 (m, 2H) , 7.96 (d, J=9.1 Hz, 1H) , 7.89-7.74 (m, 1H) , 7.54-7.40 (m, 2H) , 5.21-5.10 (m, 1H) , 4.55-4.07 (m, 16H) , 3.56-3.30 (m, 14H) , 3.07-2.76 (m, 24H) , 2.24 (br d, J=4.1 Hz, 2H) , 1.96-1.74 (m, 5H) , 1.68-1.47 (m, 3H) , 1.30-1.11 (m, 2H) .
Example 4: Synthesis of FT-FAPI-46
FT-FAPI-46 can be synthesized following synthetic schemes 8 and 9.
Synthetic Scheme 8:
4.1 General procedure for preparation of FT-FAPI-12_2
To a solution of FT-FAPI-12_1 (5 g, 20.46 mmol, 1 eq. ) in DCM (50 mL) was added TEA (4.14 g, 40.93 mmol, 5.70 mL, 2 eq. ) . Then it was added MsCl (5.690 g, 49.67 mmol, 3.84 mL, 2.43 eq. ) at 0℃. The mixture was stirred at 20℃ for 1 h. LC-MS showed that FT-FAPI-12_1 was consumed completely and one main peak with desired mass was detected. The reaction mixture was diluted with H2O and extracted with DCM. The combined organic layers were washed with brine, dried over Na2SO4, filtered and concentrated under reduced pressure to give a residue. The crude compound FT-FAPI-12_2 (6 g, crude) was obtained as a yellow oil. LCMS: Ms+H+=323.2.
4.2 General procedure for preparation of FT-FAPI-12_3
To a solution of FT-FAPI-12_2 (6 g, 18.61 mmol, 1 eq. ) in EtOH (70 mL) was added MeNH2 (28.90 g, 279.14 mmol, 30%purity, 15 eq. ) . The mixture was stirred at 70℃ for 16 h. LC-MS showed FT-FAPI-12_2 was consumed completely and one main peak with desired m/z was detected. The mixture was concentrated under reduced pressure. The residue was purified by prep-HPLC (TFA condition; column: Agela DuraShell C18 250 mm*70 mm*10μm; mobile phase: [water (TFA) -ACN] ; B%:0%-25%, 20 min) . The crude compound FT-FAPI-12_3 (4 g, crude) was obtained as a colourless oil. LCMS: Ms+H+=258.2.
Synthetic Scheme 9:
4.3 General procedure for preparation of FT-FAPI-12_5
To a solution of compound 7 (5 g, 19.84 mmol, 1 eq. ) (WuXi AppTec, China) in DMSO (60 mL) was added Cs2CO3 (14.22 g, 43.64 mmol, 2.2 eq. ) and CH3I (14.08 g, 99.18 mmol, 6.17 mL, 5 eq. ) (WuXi AppTec, China) . The mixture was stirred at 20℃ for 1 h. LC-MS showed that compound 1 was consumed completely and one main peak with desired m/z was detected. The residue was extracted with EtOAc. The combined organic layers were washed with H2O, dried over Na2SO4, filtered and concentrated under reduced pressure to give a residue. The residue was purified by column chromatography (SiO2, Petroleum ether/Ethyl acetate = 5/1 to 0/1) .  Compound FT-FAPI-12_5 (4.5 g, 16.91 mmol, 85.26%yield) was obtained as a yellow solid. LCMS: Ms+H+=266.0.
4.4 General procedure for preparation of FT-FAPI-12_6
To a solution of FT-FAPI-12_5 (200 mg, 751.62μmol, 1 eq. ) in 1, 4-dioxane (2 mL)was added FT-FAPI-12_3 (232.14 mg, 901.95 umol, 1.2 eq. ) , Pd2 (dba) 3 (13.77 mg,15.03μmol, 0.02 eq. ) (WuXi AppTec, China) , Cs2CO3 (367.34 mg, 1.13 mmol, 1.5 eq. ) (WuXi AppTec, China) and XPhos (14.33 mg, 30.06μmol, 0.04 eq. ) under N2. The mixture was stirred at 100℃ for 12 h. LC-MS showed that FT-FAPI-12_5 was consumed completely and one main peak with desired m/z was detected. The reaction mixture was concentrated under reduced pressure to remove 1, 4-dioxane. The residue was purified by column chromatography (SiO2, Petroleum ether/Ethyl acetate= 100/1 to 1/1) . Compound FT-FAPI-12_6 (1 g, 2.26 mmol, 30.06%yield) was obtained as a yellow oil. LCMS: Ms+H+=443.2.
4.5 General procedure for preparation of FT-FAPI-12_7
To a solution of FT-FAPI-12_6 (1 g, 2.26 mmol, 1 eq. ) in THF (20 mL) was added LiOH (2 M, 4.52 mL, 4 eq. ) . The mixture was stirred at 20℃ for 16 h. LC-MS showed FT-FAPI-12_6 was consumed completely and one main peak with desired m/z was detected. The mixture was concentrated under reduced pressure. The mixture was added hydrochloride acid (1 N) to adjust pH=7. The mixture was concentrated under reduced pressure. The crude compound FT-FAPI-12_7 (0.9 g, crude) was obtained as a yellow oil. LCMS: Ms+H+=429.3.
4.6 General procedure for preparation of FT-FAPI-12_8
To a solution of FT-FAPI-12_7 (500 mg, 1.17 mmol, 1 eq. ) in DMF (2 mL) was added DIEA (753.98 mg, 5.83 mmol, 1.02 mL, 5 eq. ) , HOBt (315.32 mg, 2.33 mmol, 2 eq. ) and HBTU (884.99 mg, 2.33 mmol, 2 eq. ) . Then FT-FAPI-B6 was added (394.89 mg, 1.75 mmol, 1.5 eq, HCl) . The mixture was stirred at 20℃ for 12 h. LC-MS showed that FT-FAPI-12_7 was consumed completely and one peak with desired m/z was detected. The mixture was concentrated under reduced pressure. The residue was purified by prep-HPLC (column: Phenomenex Luna 80 mm*30 mm*3 μm;mobile phase: [water (TFA) -ACN] ; B%: 1%-40%, 8 min) . Compound  FT-FAPI-12_8 (1 g, 1.67 mmol, 71.46%yield) was obtained as a yellow oil. LCMS: Ms+H+=600.5.
4.7 General procedure for preparation of FT-FAPI-12_9
To a solution ofFT-FAPI-12_8 (0.8 g, 1.33 mmol, 1 eq. ) was added HCl/EtOAc (4 M, 1.33 mL, 4 eq. ) . The mixture was stirred at 20℃ for 0.5 h. LC-MS showed FT-FAPI-12_8 was consumed completely and one main peak with desired m/z was detected. The solid was filtered, washed with EtOAc, and dried under high vacuum. Compound FT-FAPI-12_9 (600 mg, crude) was obtained as a white solid. LCMS: Ms+H+=500.4.
4.8 General procedure for preparation of FT-FAPI-46_1
To a solution of FT-FAPI-12_9 (600 mg, 1.20 mmol, 1 eq. ) in DMF (5 mL) was added, FT-FAPI-J7 (788.45 mg, 1.20 mmol, 1 eq. ) , DIEA (465.69 mg, 3.60 mmol, 627.61μL, 3 eq. ) . The mixture was stirred at 20℃ for 2 h. LC-MS showed FT-FAPI-12_9 was consumed completely and one main peak with desired m/z was detected. The mixture was concentrated under reduced pressure. Compound FT-FAPI-46_1 (1.25 g, crude) was obtained as a yellow oil. LCMS: Ms+H+=1041.5.
4.9 General procedure for preparation of FT-FAPI-46_2
To a solution of FT-FAPI-46_1 (1.25 g, 1.20 mmol, 1 eq. ) in DMF (1 mL) was added PIPERIDINE (204.50 mg, 2.40 mmol, 237.18μL, 2 eq. ) . The mixture was stirred at 20℃ for 2 h. LC-MS showed that FT-FAPI-46_1 was consumed completely and one main peak with desired m/z was detected. The mixture was concentrated under reduced pressure. The residue was purified by prep-HPLC (FA condition; column: Phenomenex Luna C18 200 mm*40 mm*10μm; mobile phase: [water (FA) -ACN] ; B%: 1%-30%, 8 min) . Compound FT-FAPI-46_2 (180 mg, 219.86 μmol, 18.31%yield) was obtained as yellow oil. LCMS: Ms+H+=819 and (M-19) /2=400.
4.10 General procedure for preparation of FT-FAPI-46
To a solution of FT-FAPI-46_2 (180 mg, 219.86μmol, 1 eq. ) in DMF (1 mL) was added DIEA (284.16 mg, 2.20 mmol, 382.96μL, 10 eq. ) and FT-FAPI_D3  (110.26 mg, 219.86μmol, 1 eq. ) . The mixture was stirred at 20℃ for 12 h. LC-MS showed that FT-FAPI-46_2 was consumed completely and one main peak with desired m/z was detected. The mixture was concentrated under reduced pressure. The residue was purified by prep-HPLC (FA condition; column: Phenomenex Luna C18 200 mm*40 mm*10μm; mobile phase: [water (FA) -ACN] ; B%: 1%-20%, 8 min) . Compound FT-FAPI-46 (40 mg, 33.19μmol, 15.10%yield, 100%purity) was obtained as an orange solid. 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ=8.98 (br t, J=5.9 Hz,1H) , 8.57 (d, J=4.3 Hz, 1H) , 8.40 (s, 1H) , 8.30 (br d, J=7.8 Hz, 1H) , 8.15 (s, 1H) , 7.86 (d, J=9.4 Hz, 1H) , 7.52 (dd, J=2.6, 9.4 Hz, 1H) , 7.35 (d, J=4.3 Hz, 2H) , 5.12 (br dd, J=2.5, 9.3 Hz, 1H) , 4.72-4.61 (m, 2H) , 4.51 (s, 3H) , 4.45-4.25 (m, 5H) , 4.23-4.08 (m, 5H) , 3.57-3.41 (m, 20H) , 3.08-2.87 (m, 23H) , 2.83-2.65 (m, 6H) , 2.42-2.19 (m, 8H) , 1.91-1.50 (m, 6H) , 1.24 (br d, J=6.6 Hz, 2H) .
Example 5: Radiolabeling of the trifunctional compounds and stability study thereof
5.1 Radiolabeling of 18F
To prepare 18F-FT-FAPI, 18F-FT-FAPI-02, 18F-FT-FAPI-21, 18F-FT-FAPI-46, and 18F-AMBF3-FAPI-04, no-carrier-added 18F- (18.5-37 GBq) was trapped on a QMA cartridge using deionized water and then eluted with 200μL of isotonic saline. The precursor dissolved in aqueous pyridazine-HCl buffer (10μL, pH 2) was added and then heated at 85℃ for 10 min. The reaction was quenched by 2 mL of 5%NH4OH in water. The reaction mixture was loaded onto a Sep-Pak Light C18 cartridge (Waters, USA) using deionized water. The product was eluted using 0.3 mL ethanol. For 18F-natBi-FT-FAPI, BiCl3 was dissolved in 4 M HCl with 2 mM sodium ascorbate and 2 mM KI. After the successful labeling of 18F-FT-FAPI, the mixture without purification was then added with BiCl3 solution and the pH was adjusted to 6 using 3 M ammonium acetate. Then the mixture was heated at 100℃ for 20 min. After cooling to room temperature, the reaction mixture was trapped on a Sep-Pak Light C18 cartridge using 10 mL deionized water and then eluted by 0.3 mL ethanol to obtain 18F-natBi-FT-FAPI. The product was diluted with saline for further  experiments.
5.2 Radiolabeling of68Ga
68Ga-FT-FAPI and 68Ga-FAPI-04 were prepared in this study. 68GaCl3 was eluted from the 68Ge/68Ga generator using 0.6 M HCl, then the pH was adjusted to 4 using sodium hydroxide (3 M) and sodium acetate (3 M) . FT-FAPI or FAPI-04 was then added and the mixture was heated at 95℃for 10 min. After cooling to room temperature, the reaction mixture was captured on a Sep-Pak Light C18 cartridge using 10 mL deionized water and then eluted by 0.3 mL ethanol to obtain the product. The product was diluted with saline for further experiments.
5.3 Radiolabeling of 177Lu
177Lu-FT-FAPI, 177Lu-FT-FAPI-02, 177Lu-FT-FAPI-21, and 177Lu-FT-FAPI-46 were prepared in this study. The pH of 177LuCl3 was adjusted to 4.5 using sodium acetate buffer (0.2 M) , and then the precursor was added. The mixture was heated at 50℃for 1 h. After cooling to room temperature, the reaction mixture was captured on a Sep-Pak Light C18 cartridge using 10 mL deionized water and then eluted by 0.3 mL ethanol to obtain the product. The product was diluted with saline for further experiments.
5.4 Radiolabeling of213Bi
213Bi-FT-FAPI and 213Bi-FAPI-04 were prepared in this study. 213BiCl3 was eluted from the 225Ac/213Bi generator using 2 M HCl, then the pH was adjusted to 6 using sodium hydroxide (8 M) and sodium acetate (3 M) . FT-FAPI or FAPI-04 was then added and the mixture was heated at 100℃for 20 min. After cooling to room temperature, the reaction mixture was captured on a Sep-Pak Light C18 cartridge using 10 mL deionized water and then eluted by 0.3 mL ethanol to obtain the product. The product was diluted with saline for further experiments.
5.5 Radio-HPLC methods
The following HPLC methods were used for quality control. Method A for 18F-labeled radiotracers: Agilent C18 analytic column; solvent A, deionized water with 0.1%TFA; solvent B, MeCN; 0-2 min, 5%-5%B; 2-7 min, 5%-20%B; 7-15 min, 20%-100%; 15-20 min, 100%-5%B; flow rate, 1 mL/min; column temperature,  25 ℃. Method B for other radiotracers: Waters XBridge C18 column; solvent A, deionized water with 0.1%TFA; solvent B, MeCN with 0.1%TFA; 0-2 min, 10%-10%B; 2-10 min, 10%-60%B; 10-12 min, 60%-60%B; 12-15 min, 60%-10%B;flow rate, 1 mL/min; column temperature, 35℃.
5.6 Stability study of the radiolabeled compounds
FT-FAPI was labeled by 18F, 68Ga, 177Lu, and 213Bi. The radiolabeling of 18F-FT-FAPI can be accomplished within 30 min with the yield>30%and the purity>99%. After incubation with saline or human serum at room temperature for 6 hours, the radiochemical purity of 18F-FT-FAPI was still>95% (Fig. 5a) . The yield of 177Lu-FT-FAPI and 68Ga-FT-FAPI was higher than 90%with their purity>99%. After incubating with saline for 240 h, the purity of 177Lu-FT-FAPI was still>95%. The yield of213Bi-FT-FAPI exceeded 80%and its purity>95%after purification.
The 18F and 177Lu radiolabeling were conducted on the compounds FT-FAPI-02/21/46. The yield of 18F-FT-FAPI-02/21/46 was>25%and the radiochemical purity of them were still higher than 95%after incubation in saline or human serum for 6 h (Fig. 5b-d) . The yield of 177Lu-FT-FAPI-02/21/46>90%and they could keep stable in saline for 240 h.
III. Biological studies
Example 6: Characterization of FT-FAPI on tumor cells expressing FAP
Wild-type HT-1080 tumor cells and HT-1080 transduced with transmembrane human FAP (HT-1080-FAP) cells were used. The cellular uptake of 18F-FT-FAPI was 40.37±5.43%and 30.03±1.39%after 1 and 6 h of incubation in HT-1080-FAP cells, respectively, while only 0.55±1.14%uptake could be detected in HT-1080 cells after 1 h of incubation (Fig 6a) . The binding affinity was evaluated using saturation binding and competitive inhibition assays. FT-FAPI showed high affinity to HT-1080-FAP cells (IC50=9.73 nM and Kd=8.87 nM, Fig. 6b and 6c) . The cellular internalization and efflux rate were then measured. The internalization rate was expressed as the ratio of internalized radioactivity counts to cellular uptake radioactivity counts. The efflux rate was expressed as the ratio of extracellular  radioactivity counts to total radioactivity counts (extracellular and cellular) . As shown in Fig. 6d, FT-FAPI showed high internalization rates after 1 h and 6 h of incubation in HT-1080-FAP cells, with values of92.02±1.57%and 86.26±1.47%, respectively. Then the internalization rates dropped at 14 h and 24 h. The efflux rate of FT-FAPI was 11.00±2.96%, 34.77±1.24%, 56.13±6.48, and 83.54±2.18%after incubating in HT-1080-FAP cells for 1, 6, 14, and 24 h, respectively (Fig. 6e) .
Example 7: Characterization of FT-FAPI-02/21/46 on tumor cells expressing FAP
As shown in Fig. 7a, the cellular uptake of 177Lu-FT-FAPI-02, 177Lu-FT-FAPI-21, and 177Lu-FT-FAPI-46 in HT-1080-FAP cells were 38.23±2.22%, 62.76±0.22%, and 47.69±4.53%after 1 hour of incubation, and 29.69±0.84%, 62.90±0.89%, and 39.00±1.36%after 6 hours of incubation, respectively. The added non-radiolabeled compounds significantly blocked the cellular uptake of 68Ga-FAPI-04 in HT-1080-FAP cells. The IC50 of FT-FAPI-02, FT-FAPI-21, and FT-FAPI-46 were 22.35, 5.34, and 8.03 nM, respectively (Fig. 7b) . The dissociation constant (Kd) of 18F-FT-FAPI-02, 18F-FT-FAPI-21, and 18F-FT-FAPI-46 were 11.45, 9.36, and 10.01 nM, respectively (Fig. 7c) . The internalization rate of 177Lu-FT-FAPI-02, 177Lu-FT-FAPI-21, and 177Lu-FT-FAPI-46 was high after 1 h of incubation in HT-1080-FAP cells, with values>90%, and no significant differences existed. With the prolongation of incubation, the internalization rate of 177Lu-FT-FAPI-02/21/46 gradually decreased, and the efflux rate increased. Among them, 177Lu-FT-FAPI-21 exhibited the most internalization and the least efflux, followed by 177Lu-FT-FAPI-46, and finally 177Lu-FT-FAPI-02 (Fig. 7d and 7e) .
Example 8: In vivo biodistribution study of FT-FAPI in tumor-bearing mice
The invention evaluated the distribution, absorption, and excretion of FT-FAPI in tumor-bearing mice using biodistribution studies. The tumor uptake of 18F-FT-FAPI was 4.86±1.13, 8.90±1.28, 8.40±2.05, 7.98±1.26, and 5.27±1.58%ID/g at 0.5, 1, 2, 4, 8 h post-injection, indicating its fast accumulation and long  retention in tumor within 8 h (Fig. 8) . Besides, the uptake of 18F-FT-FAPI in other organs showed a rapid increase but also fast clearance, leading to high target/non-target (T/NT) ratios (Fig. 9) .
Example 9: In vivo pharmacokinetics and tumor-targeting performance study of FT-FAPI, FT-FAPI-02, FT-FAPI-21, and FT-FAPI-46 in tumor-bearing mice
To further assess the in vivo pharmacokinetics and tumor-targeting performance, and also to explore the role of AMBF3 and DOTA in the structure of FT-FAPI, PET/CT imaging of 18F-FT-FAPI, 18F-AMBF3-FAPI-04, and 68Ga-FAPI-04 are performed on HT-1080-FAP tumor-bearing mice. 18F-FT-FAPI showed high tumor accumulation and no significant decline within 4 h post-injection (Figs. 10a and 11) . Besides, no obvious uptake existed in other major organs except for the kidney and bladder, and the kidney uptake decreased significantly from 0.5 h to 4 h. The quantitative tumor SUVmean of 18F-FT-FAPI were 1.30±0.49, 1.35±0.66, and 1.26±0.22 at 0.5, 1, and 4 h post-injection. Compared to 18F-FT-FAPI, the tumor uptake of 18F-AMBF3-FAPI-04 was significantly lower (p<0.05) . More importantly, much higher radioactive accumulations of 18F-AMBF3-FAPI-04 existed in the non-target organs including the gallbladder, liver, and intestine (Figs. 10a and 10b) , indicating that the lack of DOTA severely affects the pharmacokinetics of FT-FAPI. To our delight, compared to 18F-FT-FAPI, the tumor uptake of 68Ga-FAPI-04 was also significantly lower (p<0.05) . Besides, more radioactivity accumulation in the background can be observed including blood and kidney (Figs. 10a and 10b) , which suggested that the introduction of AMBF3 improved the tumor-targeting ability of FT-FAPI.
PET/CT imaging of 18F-FT-FAPI-02/21/46 was conducted and compared to 18F-FT-FAPI. As shown in Figs. 10a and 12, 18F-FT-FAPI had the highest tumor uptake. Besides, the radioactive accumulation in non-targeted organs including the gallbladder, liver, and intestine was also the lowest for 18F-FT-FAPI, followed by 18F-FT-FAPI-21 and 18F-FT-FAPI-46, and finally 18F-FT-FAPI-02. All these  radiolabeled agents showed acceptable tumor diagnostic ability due to their high tumor uptake and TBR (Figure 19) .
Example 10: Direct comparisons between FT-FAPI and FAPI-04
The invention then conducted head-to-head PET/CT imaging comparison between 68Ga-FT-FAPI and 68Ga-FAPI-04. Since there is only an extra AMBF3 in 68Ga-FT-FAPI compared to 68Ga-FAPI-04, all changes in the head-to-head imaging results may be attributed to incorporation of AMBF3 into the whole compound. As shown in Figs. 13a-13c, 68Ga-FT-FAPI showed dramatically higher tumor uptake than 68Ga-FAPI-04 at any time points (p<0.05) and lower background uptake. These results confirmed the more excellent pharmacokinetic properties of FT-FAPI than FAPI-04, and made 18F/68Ga-FT-FAPI promising for cancer diagnosis. Except for imaging studies, other experiments were conducted to compare these two agents. The IC50 of FT-FAPI and FAPI-04 were 9.73 and 7.36 nM, and the Kd were 5.37 and 5.89 nM for 68Ga-FT-FAPI and 68Ga-FAPI-04, respectively (Figs. 13d and 13e) . The biodistribution studies again showed better tumor uptake and whole-body distribution of68Ga-FT-FAPI compared to 68Ga-FAPI-04 (Fig. 13f) . The internalization and efflux rates of68Ga-FT-FAPI and 68Ga-FAPI-04 after incubation with HT-1080-FAP cells for 1 h were at the same level (Figs. 13g and 13h) . Besides, molecular docking of FT-FAPI and FAPI-04 to FAP proteins was conducted. The results showed that FT-FAPI can form more hydrogen bonds with residues on the protein due to its extra triazole ring, and the charge-separating groups present on AMBF3 can also electrostatically interact with residues near the pocket (Fig. 13i) .
Example 11: Radionuclide therapy and toxicity of213Bi-FT-FAPI
Before the 213Bi-FT-FAPI treatment, FT-FAPI was labeled with 209Bi and 18F (18F-natBi-FT-FAPI) to explore the pharmacokinetics of 213Bi-FT-FAPI. 18F-natBi-FT-FAPI was successfully labeled within 45 min with the yield>20%and the purity>99%. As shown in Figs. 14 and 15, high tumor uptake and rapid renal clearance of 18F-natBi-FT-FAPI within 2 h post-injection was observed and measured by in vivo PET imaging and ex vivo biodistribution studies. Then HT-1080-FAP tumor-bearing mice treated was treated with 213Bi-FT-FAPI (Fig. 14c) . Compared to  the control group treated with saline, the groups treated with different doses of 213Bi-FT-FAPI all showed tumor growth suppression at the beginning. However, the tumors in the low-dose group recovered growth from the seventh day and gradually caught up with the control group, while the tumors in the middle-dose and high-dose groups kept stable for nearly 30 days (Fig. 14d) . 213Bi-FAPI-04 treatment was also conducted, and the results showed that a cumulative dose of 13.32 MBq 213Bi-FAPI-04 had no effect on the suppression of tumor growth. The body weight of all mice remained stable during the 30 days. Besides, one-third of the mice in the middle-dose and high-dose groups were completely cured, and the rest of the mice in the two groups were alive till the end of the treatment. Finally, we tested the toxicity of middle-dose and high-dose 213Bi-FT-FAPI. In general, compared to the control group, blood counts and biochemistry was not significantly affected by 213Bi-FT-FAPI (Figs. 14e, 14f, 16 and 17) .
In conclusion, in the previous studies, FAP has received numerous attentions as an excellent target for radiopharmaceuticals, and many efforts were made to develop agents for FAP-targeted cancer diagnosis and radionuclide therapy. However, it is usually difficult to achieve ideal diagnostic and therapeutic effects on one molecule by simply replacing the diagnostic radionuclides with therapeutic radionuclides in the chelator due to the mismatch between the pharmacokinetics of FAPI and long half-life therapeutic radionuclides. With the aim of developing FAP-targeted theranostic agents, the invention incorporates the chelator for radiometals and a BF3 moiety for facile 18F labeling in a single trifunctional compound.
The present invention designed and tested a series of trifunctional compound. Compared to 18F-AMBF3-FAPI-04, 18F-FT-FAPI significantly reduced the gastrointestinal uptake and improved the tumor SUV, which exactly made FT-FAPI have good diagnostic performance. According to the study of the present invention, 18F-FT-FAPI also showed significantly higher tumor uptake than 68Ga-FAPI-04. To illustrate the influences of AMBF3 on pharmacokinetics, the PET imaging of 68Ga-FT-FAPI and 68Ga-FAPI-04 was compared head-to-head, and the results showed that 68Ga-FT-FAPI had dramatically better tumor uptake and TBR. These results may  also explain why the therapeutic effects of 213Bi-FT-FAPI were better than 213Bi-FAPI-04. Besides, molecular docking for the trifunctional compounds were conducted (Fig. 13i and Fig. 18) . The interaction between the studied ligands and the FAP binding site remained unchanged in FT-FAPI compared with FAPI-04. However, upon the introduction of AMBF3 into the molecule, the trifunctional compounds unexpectedly interact stronger with the protein. This may be at least partially due to the fact that AMBF3 has a triazole ring that can form hydrogen bonds with the residues on the protein, and the charge-separating groups present on AMBF3 may also electrostatically interact with residues near the pocket.
Although radiolabeled FAPI has shown excellent imaging ability in a variety of cancers, their absolute tumor uptake value is usually not high enough, and its clearance is too fast. These factors limit the development of FAP-targeted radionuclide therapy. Currently, potential strategies include the modification of the structure of FAPI to prolong its tumor retention or the employment of short half-life radionuclides that can better fit the pharmacokinetics of FAPI. In the present invention, for the first time, 213Bi-labeled FAPI is evaluated with different doses and shows great therapeutic efficacy and low toxicity. The experimental results showed that a cumulative dose of 13.32 MBq was enough for tumor suppression and showed no toxicity. The trifunctional compounds of the present invention can be labeled with 18F while natural bismuth or the isotopes of other therapeutic radiometals were coordinated, providing a feasible solution for these radiometals, especially for 213Bi whose half-life is too short to conduct biodistribution studies.
Example 12: Exploration of 18F-natPb/natTb-FT-FAPI PET imaging
DOTA on FT-FAPI was replaced with TCMC (1, 4, 7, 10-tetraaza-1, 4, 7, 10-tetra (2-carbamoylmethyl) cyclododecane) to prepare 18F-natPb-TCMC-FT-FAPI, and 8F-natPb-TCMC-FT-FAPI on HT-1080-FAP tumor-bearing mice was conducted. As shown in Figures 20-21, all the compounds showed effective radioactive uptake at the tumor.
ABBREVIATIONS AND SPECIALIST TERMS

Claims (18)

  1. A trifunctional compound, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, the trifunctional compound comprises a fibroblast activation protein (FAP) targeting moiety FAPT, a chelating moiety C and an ammoniomethyl-BF3 moiety A.
  2. The trifunctional compound according to claim 1, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, wherein the trifunctional compound has the Formula (I) :
    wherein FAPT moiety, C moiety and A moiety have the meanings as defined in claim 1, and L is a linking group.
  3. The trifunctional compound according to claim 1 or 2, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, wherein the FAPT moiety has the Formula (II) ,
    wherein X is selected from the group consisting of O, S, NRx, wherein Rx is H or C1-C6 alkyl group;
    one or more Rf groups are present in the illustrated pyrrolidine ring, wherein each Rf group is independently selected from H, F, Cl, -CN and C1-C6 alkyl group.
  4. The trifunctional compound according to any of claims 1 to 3, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, wherein the FAPT moiety has the Formula (IIA) or Formula (IIB) ,
    wherein X is selected from the group consisting of O, S, NRx, wherein Rx is H, methyl, ethyl, n-propyl or isopropyl group.
  5. The trifunctional compound according to any of claims 1 to 4, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, wherein the C moiety is selected from the group consisting of the following:

  6. The trifunctional compound according to any of claims 1 to 5, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, wherein the A moiety has the Formula (IIIA) or Formula (IIIB) :

    wherein R1 and R2 are independently selected from the group consisting of H, C1-C6 alkyl group and C3-C6 cycloalkyl group;
    q and r are independently integers from 1 to 6.
  7. The trifunctional compound according to any of claims 1 to 6, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, wherein the A moiety has the Formula (IV) ,
    wherein R1 and R2 are independently selected from the group consisting of H, methyl and ethyl group,
    q and r are independently 1 or 2.
  8. The trifunctional compound according to any of claims 1 to 7, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, wherein the A moiety has the Formula (V) ,
  9. The trifunctional compound according to any of claims 1 to 8, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, wherein the L moiety has the Formula (VI) ,
    wherein R3 is selected from the group consisting of H, methyl and ethyl group, and is preferably H;
    L1 is a covalent bond, -CH2-, or-NHCH2-;
    Cy is selected from the group consisting of the following:
    m and n are independently 1, 2, 3, 4, 5 or 6;
    *denotes the position connected to the FAPT moiety; and
    **denotes the position connected to the A moiety.
  10. The trifunctional compound according to any of claims 1 to 9, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, wherein the L moiety has the Formula (VIIA) or Formula (VIIB) ,
    wherein m and n are independently 3, 4, or 5; and
    *and **have the meaning as defined in claim 9.
  11. The trifunctional compound according to any of claims 1 to 10, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, wherein the trifunctional compound is selected from the group consisting of:

  12. A 18F-labelled trifunctional compound, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, wherein the 18F-labelled trifunctional compound has the structure wherein one or more fluorine in the A moiety of the trifunctional compound as defined in any one of claims 1 to 11 is replaced with 18F.
  13. The trifunctional compound according to any of claims 1 to 12, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, wherein the C moiety is chelated with a radionuclide or its natural isotope.
  14. The trifunctional compound according to claim 13, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, wherein the radionuclide can emit beta particles or alpha particles, and is preferably 67Ga, 68Ga, 86Y, 90Y, 64Cu, 67Cu, 55Co, 149Tb, 152Tb, 155Tb, 161Tb, 177Lu, 212Pb, 212Bi, 213Bi, 225Ac, 226Th, 227Th, 223Ra, and 230U, and the natural isotope is preferably 69Ga, 71Ga, 89Y, 63Cu, 65Cu, 59Co, 159Tb, 175Lu, 208Pb,  209Bi, 139La, 232Th, 226Ra, and 238U.
  15. A pharmaceutical composition comprising the trifunctional compound according to any one of claims 1 to 14, its pharmaceutically acceptable salt, stereoisomer or solvate, and one or more pharmaceutically acceptable carriers.
  16. A method of diagnosing or treating a disease, the method comprising administering to a subject a therapeutically effective amount of the trifunctional compound according to any one of claims 1 to 14, its pharmaceutically acceptable, stereoisomer or solvate.
  17. The method of claim 16, wherein the disease is a cancer, infection, or inflammation.
  18. The method of claim 17, wherein the cancer is selected from the group consisting of prostate cancer, breast cancer, pancreatic cancer, liver cancer, lung cancer, sarcoma, colorectal cancer, cholangiocellular carcinoma, chordoma, small intestine cancer, pheochromocytoma stomach cancer, kidney cancer, ovarian cancer, bladder cancer, esophageal cancer, head and neck cancer, thymic cancer, cervical cancer, endometrial cancer, neuroendocrine tumor, thyroid cancer, bowel cancer and bone metastases.
PCT/CN2023/113816 2022-08-19 2023-08-18 A trifunctional compound and use thereof WO2024037635A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202380010993.8A CN117279930A (en) 2022-08-19 2023-08-18 Trifunctional compounds and uses thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2022113575 2022-08-19
CNPCT/CN2022/113575 2022-08-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024037635A1 true WO2024037635A1 (en) 2024-02-22

Family

ID=89940852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2023/113816 WO2024037635A1 (en) 2022-08-19 2023-08-18 A trifunctional compound and use thereof

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024037635A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113388004A (en) * 2021-06-11 2021-09-14 江苏省原子医学研究所 Tumor protease activated self-assembly molecular probe and preparation method and application thereof
CN114369084A (en) * 2021-02-10 2022-04-19 上海蓝纳成生物技术有限公司 Truncated Evans blue modified fibroblast activation protein inhibitor and preparation method and application thereof
CN114790195A (en) * 2020-12-21 2022-07-26 苏州药明博锐生物科技有限公司 Fibroblast activation protein inhibitor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114790195A (en) * 2020-12-21 2022-07-26 苏州药明博锐生物科技有限公司 Fibroblast activation protein inhibitor
CN114369084A (en) * 2021-02-10 2022-04-19 上海蓝纳成生物技术有限公司 Truncated Evans blue modified fibroblast activation protein inhibitor and preparation method and application thereof
CN113388004A (en) * 2021-06-11 2021-09-14 江苏省原子医学研究所 Tumor protease activated self-assembly molecular probe and preparation method and application thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LINDNER THOMAS, LOKTEV ANASTASIA, ALTMANN ANNETTE, GIESEL FREDERIK, KRATOCHWIL CLEMENS, DEBUS JÜRGEN, JÄGER DIRK, MIER WALTER, HAB: "Development of Quinoline-Based Theranostic Ligands for the Targeting of Fibroblast Activation Protein", THE JOURNAL OF NUCLEAR MEDICINE, SOCIETY OF NUCLEAR MEDICINE, US, vol. 59, no. 9, 1 September 2018 (2018-09-01), US , pages 1415 - 1422, XP093139514, ISSN: 0161-5505, DOI: 10.2967/jnumed.118.210443 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111741751B (en) Chemical conjugates of Evan&#39;s blue derivatives and their use as radiation therapies and imaging agents for targeting prostate cancer
CN102272100B (en) For suppressing technetium-and rhenium-bis-(heteroaryl) complex and the using method thereof of PSMA
US7268220B2 (en) Bridged aromatic substituted amine ligands with donor atoms
CN114790195B (en) Fibroblast activation protein inhibitor
US20220249710A1 (en) Bioreductively-activated compounds, their prodrugs, radiopharmaceuticals, the compositions, and their applications in multimodal theranostic management of hypoxia diseases including cancer
US20120219495A1 (en) Novel tetraaza macrocyclic compound, preparation method thereof and use thereof
WO2024037635A1 (en) A trifunctional compound and use thereof
EP4380937A1 (en) Conjugates comprising covalent binders for targeting intracellular proteins
CN114790194B (en) Fibroblast activation protein inhibitor
CA3205844A1 (en) Ligands and their use
CN117279930A (en) Trifunctional compounds and uses thereof
TW200936169A (en) N-alkoxyamide conjugates as imaging agents
CA3210863C (en) Truncated evans blue modified fibroblast activation protein inhibitor, preparation method and application thereof
WO2023283627A9 (en) Radiotracers and therapeutics binding to fibroblast activation protein (fap)
KR20210121959A (en) Radiopharmaceuticals and composition for thrombus imaging
WO2024129600A1 (en) Gonadotropin-releasing hormone receptor (gnrhr) targeted therapeutics and uses thereof
WO2024063648A1 (en) Platform and scaffold for FAP targeting agents
WO2019056097A1 (en) Markers, conjugates, compositions and methods for hypoxia imaging, mapping, and therapy
CN116217505A (en) Novel marker targeting agents for diagnosis or treatment of cancers expressing prostate specific membrane antigen
IT201900000202A1 (en) Radiopharmaceutical for therapeutic diagnostic use in nuclear medicine and radio guided medicine

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202380010993.8

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23854530

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1