基于64Cu和超顺磁性氧化铁纳米粒子的PET/MRI双模态淋巴显像探针的研究

采用共沉淀法先合成了由葡聚糖包覆的超顺磁氧化铁纳米粒子（IO-Dex）,再用⁶⁴Cu标记二硫代氨基甲酸二磷酸盐(DTCBP),获得了⁶⁴Cu(DTCBP)₂。然后,利用DTCBP中二磷酸基团与氧化铁牢固结合的特点,将预标记的⁶⁴Cu(DTCBP)₂与IO-Dex结合,制备出一种用于淋巴结显像的PET/MRI双模态影像探针⁶⁴Cu(DTCBP)₂-IO-Dex。经分离纯化,⁶⁴Cu(DTCBP)₂-IO-Dex的放化纯度大于99%。该影像探针在Balb/C小鼠体内的生物分布结果显示：⁶⁴Cu(DTCBP)₂-IO-Dex 1 h时在腘窝淋巴结（PLN）和髂淋巴结（ILN）的吸收较高,分别为2.31%ID和1.84%ID;肝脏摄取最高,达15.41%ID/g;脾脏在3 h前无摄取。在PET/CT和MRI模式下,均能清晰地观察到腘窝淋巴结的摄取。     

64Cu标记DKFZ-PSMA-617探针的制备、质控及体内分布的研究

目的：利用医用回旋加速器固体靶系统制备PET核素⁶⁴Cu，进行前列腺特异性膜抗原（PSMA）分子探针DKFZ-PSMA-617（PSMA-617）研究。建立⁶⁴Cu-PSMA-617标记化合物生产及初步快速质量控制方法，为PSMA高表达肿瘤的PET显像及放射性免疫导向手术提供新型探针。方法：通过优化反应条件，实现固体靶制备的⁶⁴Cu对PSMA-617的快速标记与纯化。利用放射性薄层层析分析(Radio-thin layer chromatography, Radio-TLC)和放射性高效液相色谱(Radio-high performance liquid chromatography, Radio-HPLC)，进行⁶⁴Cu-PSMA-617放化纯和稳定性检测。参考2015年《中国药典》进行⁶⁴Cu-PSMA-617的初步质量控制。通过静脉注射1.85 MBq的⁶⁴Cu-PSMA-617至Balb/c小鼠体内，进行该探针的体内分布研究。结果：⁶⁴Cu-PSMA-617的标记率>96%， 放化纯度>98%，标记化合物在多种缓冲液中放置24 h依然保持原有放化纯度。经过尾部静脉注射到小鼠体内后， 放射性主要积累在肝脏/肾脏部位，符合该探针在生物体内的代谢行为。结论：本研究实现了⁶⁴Cu-PSMA-617探针的快速标记并建立了其质量控制方法，⁶⁴Cu-PSMA-617具有较好的理化性质，体内分布研究确认了其具有较好的生物学性质，该研究结果可为其进一步用于前列腺癌诊疗的临床转化奠定基础。     

肿瘤诊断64Cu标记药物临床研究进展

正电子发射型计算机断层显像（positron emission computed tomography, PET）是核医学重要的诊断及显像工具,具有良好的灵敏度、分辨率和安全性,广泛应用于肿瘤、心脑血管等疾病的诊断。⁶⁴Cu核素因其适宜的半衰期（12.7 h）、独特的衰变性质（β⁺衰变、β^-衰变、电子俘获）,以及可与多种配体配位形成配合物等特点,现已成为PET分子探针及诊疗一体化药物领域的研究热点。目前,有30多项针对⁶⁴Cu标记药物的临床研究正在开展,主要集中在神经内分泌肿瘤、肿瘤乏氧、前列腺癌等方面;结果表明,⁶⁴Cu标记药物的PET显像具有较高的分辨率、检出率,以及良好的安全性,另外⁶⁴Cu相对较长的半衰期使得⁶⁴Cu核素及其药物可运输至距离较远的医疗单位,方便药物制备及临床使用。本文对近十年来⁶⁴Cu标记药物在肿瘤诊断方面的临床研究进展进行了总结,以期为今后⁶⁴Cu标记药物的研发提供参考及思路;预期在不久的未来,将会有⁶⁴Cu标记药物获批应用于神经内分泌肿瘤、前列腺癌等疾病的诊断。     

碘标记毒死蜱及其在小鼠体内的生物分布

为探讨¹³¹I标记毒死蜱（Chlorpyrifos, CPF）在小鼠体内的分布特点,采用Iodogen法对CPF进行¹³¹I标记,KM小鼠尾静脉注射¹³¹I-CPF（185 kBq/只,n=5）,分别于注射后5、10、30、60、120、240、1440 min取各脏器,计算每克组织摄取注射剂量的百分率（%ID/g）。结果显示,¹³¹I-CPF标记率达93.5%,放化纯度为96.9%,¹³¹I-CPF在小鼠体内广泛分布,主要经肺、胃、小肠、大肠、肌肉和颌下腺吸收,其放射性摄取率在注药后 10 min 时达高峰,分别为37.12%ID/g、6.18%ID/g、8.12%ID/g、8.15%ID/g、7.04%ID/g和7.02%ID/g;经肝和肾进行代谢,其放射性摄取率在5 min时分别为4.34%ID/g和8.50%ID/g, 4 h为0.22%ID/g和 0.69%ID/g。血液中放射性清除较快,放射性摄取率在注入后5 min时为37.27%ID/g,4 h为1.35%ID/g。碘标记CPF体外稳定,体内主要经肺和消化道吸收,肝、肾代谢,可用于进一步的微量示踪研究。     

68Ga标记成纤维细胞活化蛋白抑制剂的生物分布和胶质瘤模型micro-PET显像

为研究⁶⁸Ga标记的成纤维细胞活化蛋白抑制剂（⁶⁸Ga-FAPI-04）在正常小鼠和胶质瘤裸鼠模型体内的生物学分布及micro-PET显像,以DOTA修饰的成纤维活化蛋白抑制剂为前体合成⁶⁸Ga-FAPI-04。放射性HPLC测定其标记率,考察放化纯度及体外稳定性,通过测定⁶⁸Ga-FAPI-04脂水分配系数评估其水溶性。将20只ICR小鼠随机分为5组,尾静脉注射3.7 MBq ⁶⁸Ga-FAPI-04后5、15、30、60、120 min后处死并取出各脏器,称重并测定放射性计数,计算各组织器官的放射性摄取率。建立U87MG胶质瘤荷瘤鼠模型,进行生物分布及micro-PET显像研究。结果表明,⁶⁸Ga-FAPI-04的标记率为97.38%±1.32%（n=3）,放化纯度为100%,体外稳定性好,亲水性强。ICR正常小鼠生物分布实验显示,⁶⁸Ga-FAPI-04血液清除快,肾脏为主要排泄器官,脑部放射性摄取低。U87MG荷瘤裸鼠生物分布及micro-PET均显示肿瘤部位有较高的放射性摄取率,⁶⁸Ga-FAPI-04注射后90 min时肿瘤部位放射性摄取率达到（2.50±0.00）%ID/g。注射后30、60、90、120 min时,肿瘤与正常脑的肿瘤本底比(tumor-to-background ratio, TBR)分别为（6.26±0.09）、（5.06±0.02）、（5.54±1.47）、（5.51±0.03）。研究表明,⁶⁸Ga-FAPI-04制备简易方便、标记率高、体外稳定性好,主要通过肾脏排泄,在胶质肿瘤模型中具有较好的肿瘤靶向性,micro-PET显像清晰,是潜在的脑肿瘤显像剂。     

99Tcm标记NGR及其在荷人HePG2肝癌裸鼠体内的生物分布及SPECT显像

用⁹⁹Tc^m标记了含有天冬酰胺-甘氨酸-精氨酸（Asn-Gly-Arg）序列的血管靶向性短肽NGR,评价了标记物⁹⁹Tc^m-NGR的放化性质以及在荷HePG2肝癌模型裸鼠体内的生物分布和SPECT显像。标记结果显示,⁹⁹Tc^m-NGR的标记率>90%,放化纯度>95%。荷瘤裸鼠体内生物分布结果显示,⁹⁹Tc^m-NGR在肾脏和肝脏的摄取率较高,注射后1 h肿瘤摄取达（2.52±0.62）%ID/g,最高达（7.26±2.71）%ID/g,12 h仍然达（3.93±1.93）%ID/g,但在竞争性抑制组中摄取率为（1.29±0.85）%ID/g。荷瘤裸鼠的SPECT显像结果显示,除肿瘤外,其他组织器官的放射性摄取随时间延长逐渐降低,肿瘤与肌肉组织的放射性攝取比（T/NT）4 h时最高,可达3.25。注射后1 h肿瘤可见,12 h时最为清晰。以上结果提示,⁹⁹Tc^m-NGR易于制备,具有良好的靶向性, 在肿瘤的诊疗中具有良好的研究前景。     

99Tcm(CO)3-CNRGD的制备及生物学评价

合成了含异腈基团的多肽偶联物（CNRGD）,并用［⁹⁹Tc^m(CO)₃(H₂O)₃］⁺标记,得到具有与整合素α_vβ₃受体多结合位点的⁹⁹Tc^m(CO)₃-CNRGD,并对其进行了体内外生物学评价。结果表明,在优化的标记条件下,⁹⁹Tc^m(CO)₃-CNRGD的标记率达到77%,纯化后,标记物放射化学纯度大于96%。体外稳定性实验显示其具有很高的稳定性;脂水分配系数显示其具有较好的脂溶性。正常小鼠体内分布显示,⁹⁹Tc^m(CO)₃-CNRGD在血液中清除较快,主要通过肝肾代谢。荷MCF-7人乳腺癌裸鼠体内分布显示,注射1、4h后,标记物在肿瘤部位的摄取值达(2.38±0.37)%ID/g和(1.57±0.21)%ID/g,瘤/血比分别达0.71±0.09、1.15±0.15,表明该标记物在肿瘤细胞中有一定的摄取和较长的滞留时间。     

~(64)Cu标记两种奥曲肽类似物的比较

对奥曲肽类似物DOTA-TOC和DOTA-TATE进行~(64)Cu标记,研究多肽用量与~(64)Cu活度比值、pH、反应温度、反应时间对标记率的影响,优化标记条件;考察标记物在10%胎牛血清与生理盐水中的体外稳定性;评价标记物在正常小鼠体内分布情况以及在U87MG人脑神经胶质瘤中的摄取情况。结果表明:~(64)Cu-DOTA-TOC和~(64)Cu-DOTA-TATE标记率均95%;在生理盐水中具有良好稳定性,10%胎牛血清中发生缓慢分解;正常小鼠体内分布实验结果显示,两种标记物在血液中清除较快,主要通过肾、肝代谢,~(64)Cu-DOTA-TATE摄取均高于~(64)Cu-DOTA-TOC;~(64)Cu-DOTA-TOC与~(64)Cu-DOTA-TATE给药后肿瘤PET显像清晰,但~(64)Cu-DOTA-TATE显像效果优于~(64)Cu-DOTA-TOC。研究结果可为其医学应用提供依据。     

肿瘤PET分子探针3-O-(2-18F-氟乙基)-L-多巴的合成及初步生物学评价

正电子类氨基酸显像剂是¹⁸F-氟代脱氧葡萄糖（¹⁸F-Fluorodeoxyglucose,¹⁸F-FDG）在临床肿瘤PET显像应用中的重要补充。针对6-¹⁸F-氟-L-多巴（¹⁸F-FDOPA）前体制备及标记过程的复杂性，本研究设计合成了一种新型¹⁸F-标记的氨基酸类肿瘤PET显像剂3-O-(2-¹⁸F-氟乙基)-L-多巴（3-O-(2-¹⁸F-fluoroethyl-L-DOPA,¹⁸F-FEDOPA），并对其内生物分布及肿瘤PET显像进行了评价。以L-多巴（L-DOPA）为原料经多步反应合成标记前体化合物-N-叔丁氧羰基-(3-O-甲苯磺酸酯乙基-4-O-叔丁氧羰基)-L-多巴甲酯，通过¹⁸F-亲核取代反应实现放射性标记，经半制备高效液相色谱纯化、盐酸水解、NaOH中和后得到¹⁸F-FEDOPA注射液。放化合成时间为90 min，放化产率（33±6）%（n=10，衰减校正），放射性比活度为55 GBq/μmol，放化纯度>99％，4 h后测定放化纯度>95%，稳定性良好。小鼠体内生物分布表明，¹⁸F-FEDOPA主要经肾脏代谢，心脏和脑组织摄取值较低，骨骼摄取随时间无明显变化。microPET/CT显像显示，¹⁸F-FEDOPA在H22和S180肿瘤组织有明显摄取；与¹⁸F-FDG相比，¹⁸F-FEDOPA在注射60 min时肿瘤与心（或脑）的比值高。因此，¹⁸F-FEDOPA有望成为一种新型氨基酸代谢类肿瘤PET显像剂。     

新型肺癌小分子多肽的~(131)I标记及其在小鼠体内的生物分布

建立肺癌特异性靶向小分子多肽cNGQGEQc的~(131)I标记方法,研究~(131)I-cNGQGEQc在正常小鼠体内的生物学分布特性。采用氯胺-T法对N端连接有酪氨酸的cNGQGEQc进行~(131)I标记,测定~(131)IcNGQGEQc的标记率、放化纯度、脂水分配系数及在生理盐水(NS)和正常人血清中的体外稳定性,并对标记物在正常小鼠体内的分布进行了初步研究。结果表明,~(131)I-cNGQGEQc的标记率大于90%,比活度为0.4TBq/g;~(131)I-cNGQGEQc在正常人血清和NS中较稳定;~(131)I-cNGQGEQc的脂水分配系数lgP为—1.68,体内生物分布结果表明,肾脏的放射性摄取率在1 h和12 h分别为(10.59±4.66)%ID/g和(1.79±0.89)%ID/g,肾脏的放射性摄取明显高于其他脏器,表明~(131)I-cNGQGEQc主要经肾脏代谢。以上结果表明,~(131)IcNGQGEQc的标记率较高,在体外具有良好的稳定性。~(131)I-cNGQGEQc为水溶性,可用于进一步的靶向诊断与治疗的研究。     

NGR短肽的188Re标记及其在荷瘤裸鼠体内的生物分布和SPECT显像

采用¹⁸⁸Re标记含有天冬酰胺、甘氨酸、精氨酸（Asn-Gly-Arg,NGR）序列的肿瘤血管靶向性短肽,得到¹⁸⁸Re-NGR,观察了¹⁸⁸Re-NGR在荷HepG2肝癌细胞严重联合免疫缺陷（Severe Combined Immunodeficiency,SCID）裸鼠肿瘤模型中的生物分布,并对其进行了SPECT显像。结果显示,¹⁸⁸Re-NGR的标记率>85%,放化纯度>90%。¹⁸⁸Re-NGR在肿瘤模型鼠体内的生物分布显示,注射¹⁸⁸Re-NGR后12 h,肿瘤放射性摄取达最高,为(4.62±0.71)%ID/g,24 h时仍有(2.01±0.38)%ID/g,说明标记物在肿瘤内停留时间较长;竞争性抑制组中,12 h肿瘤放射性摄取为(1.43±0.61)%ID/g,明显低于实验组。肿瘤与肌肉组织的放射性摄取比(T/NT) 12 h为4.76。注射后1 h肿瘤可显像,4～8 h显像逐渐清晰,12 h时更为清晰。以上结果提示,¹⁸⁸Re-NGR具有良好的肿瘤血管靶向性。     

Radioiodine-Labeling of Chlorpyrifos and Its Biodistribution in Mice

To investigate the preparation of radioiodinated Chlorpyrifos and its biodistribution in mice, Chlorpyrifos was labeled with¹³¹I using the Iodogen method. Biodistribution studies were carried out in KM mice. At different times after radiopharmaceutical i.v. administration (185 kBq¹³¹I-Chlorpyrifos/mouse, n=5), the animals were sacrificed. Blood samples and the tissues of interested were collected, weighted and counted. The percentage of injected does per gram (%ID/g) was calculated for each sample. The labeling yield of ¹³¹I-Chlorpyrifos was 93.5%, The radiochemical purity (RCP) was 96.9%. Biodistribution in mice demonstrated that¹³¹I-Chlorpyrifos was extensive, and the uptakes mainly occur in lung, stomach, small-intestine, colon, musle, and submaxillay gland, as indicated by their amount of 37.12%ID/g, 6.18%ID/g, 8.12%ID/g, 8.15%ID/g, 7.04%ID/g, and 7.02%ID/g at 10 min, respectively. And it was metabolized in liver and kidney, as indicated by their uptake of 4.34%ID/g and 8.50%ID/g at 5 min, and 0.22%ID/g and 0.69%ID/g at 4 h, respectively. In addition,¹³¹I-Chlorpyrifos was cleared out from blood quickly, and the uptake of¹³¹I-Chlorpyrifos in blood was 37.27%ID/g at 5 min, and decreased to 1.35%ID/g at 4 h post injection. In conclusion, ¹³¹I-Chlorpyrifos was stable in vitro and it was absorbed in lung and digestive tract, and it was metabolized mainly in liver and kidney, worthy of further investigation to trace the compound in vivo and in vitro.     

基于C30加速器的64Cu核素制备工艺

64Cu是目前应用十分广泛的放射性核素,主要用于PET诊断。本文基于C30加速器对⁶⁴Cu核素的制备工艺进行研究。制靶靶片为金属铜材质,在靶片表面镀金膜,以保护铜基底。镀金完成后用HCl和H₂O₂浸泡镀金层以去除金属杂质,用脉冲电镀法电镀富集⁶⁴Ni层。将靶片转移至C30加速器固体靶站进行辐照,束流能量为15.5 MeV。将辐照后的靶片转移至分离纯化热室。在溶靶槽中加入6 mol/L HCl和30%H2O2溶靶,使用AG1-X8阴离子交换树脂分离纯化,最终获得⁶⁴Cu核素。分别测定64Cu的放射性核纯度、放射化学纯度、金属杂质含量等质量指标。待收集的64Ni溶液衰变完全后,使用AG1-X8树脂回收。检验结果显示,富集64Ni厚度约8.5～16.3 mg/cm²,⁶⁴Cu产能大于37 GBq,产额可达180～250 MBq/(μA·h),放射性核纯度大于99.9%,放射化学纯度大于97.0%,金属杂质含量均小于0.5 μg/GBq。⁶⁴Cu制备工艺稳定、质量可控,达到了规模化生产水平,为⁶⁴Cu相关药物的研究与开发提供了稳定可靠的核素来源。     

钽靶托在64Cu核素制备工艺中的应用

为了获得适用于⁶⁴Cu核素生产的靶托材料,解决采用铜靶托时氯化铜［⁶⁴Cu］最终产品中非放射性铜杂质含量易超标的问题,获得满足放射性标记要求的氯化铜［⁶⁴Cu］溶液,选用金属钽作为靶托材料,对钽靶托进行热流固耦合分析、镀镍、溶解、辐照以及坠落、热冲击等实验研究,利用钽靶托进行⁶⁴Cu核素的实际生产。结果表明,钽靶托可应用于⁶⁴Cu核素制备,并可简化⁶⁴Cu核素生产工艺,产能可达38.1 GBq(EOB),产额可达190.5 MBq·μA^-1·h^-1(EOB)。所得氯化铜［⁶⁴Cu］溶液的放射性核纯度＞99.9%,放化纯度＞95%,金属杂质含量均低于1.5 μg·GBq^-1。本研究验证了钽靶托可应用于⁶⁴Cu核素生产,避免了镀金工艺,可更高效地进行⁶⁴Cu生产。     

超顺磁性氧化铁纳米粒子SPION-dopa-PEG-DOTA/RGD的~(64)Cu标记、纯化及生物分布

对64 Cu标记超顺磁性氧化铁纳米粒子SPION-dopa-PEG-DOTA/RGD的标记及纯化条件进行探索,并根据其在小鼠体内的生物分布研究结果,揭示其主要的代谢方式。通过对标记过程中配体浓度、温度、时间等条件的改变,探究64 Cu标记SPION-dopa-PEG-DOTA/RGD的最优条件;并采用二乙基三胺五乙酸(DTPA)螯合标记混合物中游离的64 Cu,经PD-10柱纯化后得到放化纯较高的标记物;采用快速薄层层析法测定标记物的标记率和放化纯;分别测定了标记物的体外稳定性和脂水分配系数;将64 Cu标记的氧化铁纳米粒子经尾静脉注射到正常鼠的体内,分别于注射后不同时间点取各脏器,称重、测定放射性计数率,计算每克组织的百分注射剂量率(%ID/g)。经条件优化后得到的64 Cu-SPION-dopa-PEG-DOTA/RGD的标记率为63%,PD-10柱纯化后放化纯大于95%,水溶性良好,且放化纯在标记后12h内在磷酸盐缓冲液和人血清白蛋白中表现出了较高的稳定性;动物体内生物分布实验显示,该标记物在小鼠体内主要经肝脏代谢,肾脏排泄,血液中放射性清除较快。该标记物可用于后续的PET/MRI双模态显像的研究。     

211At及131I标记尼妥珠单抗的荷瘤小鼠体内治疗研究

以靶向表皮生长因子受体(EGFR)的尼妥株单抗(nimotuzumab)为载体,开展²¹¹At和¹³¹I一步法标记流程的建立和对荷U87MG胶质瘤裸鼠的初步治疗研究。结果表明,标记率约95%,在磷酸缓冲液（PBS）和10%胎牛血清（FBS）中能保持一定稳定性;瘤内注射24 h后,药物在肿瘤的放射性摄取率仍然能保持在（28.2±4.7）%ID·g^-1;¹³¹I/²¹¹At-ATE-nimotuzumab均可对U87MG实体瘤的生长产生明显的抑制作用,且呈剂量相关性;整个治疗过程中,药物对荷瘤鼠体重无明显影响并且有效地延长了生存时间;相较而言,20 μCi的²¹¹At-ATE-nimotuzumab治疗组荷瘤小鼠中位生存时间长于200 μCi ¹³¹I-ATE-nimotuzumab治疗组荷瘤小鼠的中位生存期,分别为35 d和31.6 d。该工作进一步确定了α核素²¹¹At在放射性靶向治疗研究中的潜力,为相关药物的临床前基础研究提供了重要参考。