Tau蛋白显像剂18F-THK5317的合成与初步临床应用

¹⁸F-THK5317是以tau为靶点的新型分子探针,本研究利用国产氟多功能模块自动化合成¹⁸F-THK5317,在动物实验基础上进行了初步的临床研究。以(S)-2-(4-甲氨基苯基)-6-［［2-(四氢吡喃基-)-3-对甲苯磺酰氧基］丙氧基］喹啉为前体,经亲核反应、酸水解、碱中和,分别采用混合液直接HPLC纯化与混合液经C18小柱预纯化后再HPLC分离纯化两种方法得到¹⁸F-THK5317;研究了药物在正常KM小鼠体内生物学分布;对比了¹⁸F-THK5317在正常人（HC）和阿尔茨海默病（AD）患者脑中PET/MR显像结果。先以C18小柱预纯化粗产品再用HPLC分离,能显著改善HPLC分离效果和提高产品放化纯度。¹⁸F-THK5317未校正合成产率为（18.7±5.3）%（n=7）,放化纯度大于95%。小鼠生物分布表明,探针易穿透血脑屏障,并且能迅速从正常脑组织清除,Brain_{1 min}/Brain_{60 min}放射性摄取比为34;PET/MR结果显示,AD患者双侧颞叶、皮层的放射性滞留均高于健康对照。以上结果表明,国产氟多功能模块能够稳定高效地合成符合药物质控标准的¹⁸F-THK5317,动物实验及初步临床研究表明¹⁸F-THK5317具有在体显像tau蛋白的潜力。     

新型细胞死亡显像剂~(18)F-FPDuramycin的自动化合成

通过引入氟标记辅助基团尝试多肽耐久霉素(Duramycin)的18F标记,探索其放化标记的自动化合成过程。使用国产PET-MF-2V-IT-I合成模块,先通过三步简单的反应,合成辅助基团4-nitrophenyl 2-[18F]fluoropropionate(18F-NFP);随后将18F-NFP与耐久霉素反应生成18F-FPDuramycin,产物通过固相萃取的方法进行纯化,并对相应反应条件(溶剂、碱和反应时间)做了正交试验以确定其最佳条件。从18F离子起始合成18F-NFP共需80 min,未经衰变矫正,放化收率为(25±5)%(n=10);以18F-NFP为原料合成至18F-FPDuramycin共需20 min,未经衰变矫正,放化收率为(70±3)%(n=8),终产物18F-FPDuramycin的放化纯度大于99%,比活度为(23.7±13.7)GBq·?mol-1(n=10)。通过使用"二锅法"自动化合成18F-FPDuramycin,操作简便,收率稳定,质量控制检测满足放射性药物质量管理条例规定,能满足科研和临床正电子断层显像的要求。     

Tau蛋白显像剂的研究进展

由高度磷酸化的Tau蛋白聚集形成的神经纤维缠结(neurofibrillary tangles, NFTs)被认为是神经退行性疾病的一个重要病理学特征,包括阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)和其他额颞叶痴呆。近年来,许多化学分子探针作为核医学显像剂被陆续报道,以期望对这些神经退行性疾病尤其是AD实现早期的无创诊断。本文综述了目前生物性质较为优良的Tau蛋白SPECT显像剂和已进入临床评估阶段的Tau蛋白PET显像剂的研究进展。     

表皮生长因子受体显像剂~(18)F-FEA-Erlotinib的自动化合成

通过"点击化学"方法尝试埃罗替尼(Erlotinib)的~(18)F标记,探索其全自动放化标记并进行初步评价。使用国产PET-MF-2V-IT-I合成模块,以2-~(18)F-氟叠氮乙烷(~(18)F-FEA)为放射化学反应中间体,通过"点击化学"反应制备~(18)F-FEA-Erlotinib,产物经半制备高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)分离、C-18柱富集,最后经乙醇淋洗即得。~(18)F-FEA-Erlotinib自动化合成时间70 min,总放射化学产率为(54±2)%(n5,衰变校正),放射化学纯度大于99%,放射性比活度高于200 MBq·μmol~(-1),K2.2.2含量低于10 mg·L~(-1),无菌无热原符合要求,体外稳定性好,具有和Erlotinib相似的亲脂性。自动化合成~(18)F-FEA-Erlotinib操作简便,高效可靠,质量控制符合要求,能满足科研及临床用药要求,本工作为进一步研究~(18)F-FEA-Erlotinib靶向表皮生长因子受体(Epithelial Growth Factor Receptor,EGFR)的肿瘤正电子断层扫描(Positron Emission Tomography,PET)显像奠定了良好基础。     

淀粉样蛋白显像剂~(11)C-PIB的自动化制备优化及临床初步应用

采用国产自动化碘代甲烷仪,通过氢化锂铝/四氢呋喃(LAH/THF)还原法制得的~(11)C-碘代甲烷(~(11)CH3I),在线转换成活性更高的~(11)C-三氟磺酸甲酯(~(11)CH3OTf),通入锥形反应瓶内,和1.0mg PIB前体6-OH-BTA-0丁酮溶液在盐冰浴条件下反应,利用改进的HPLC方法纯化产品,并对最终产品进行质量控制。用昆明小鼠进行急性毒性试验,并行4例临床AD患者及1例正常人PET/CT显像。结果表明,改进后的自动化制备工艺,最终得到可供注射的~(11)C-PIB 10%乙醇溶液,改进后使用前体原料更少,产率稳定。改进后的~(11)C-PIB制备路线稳定可靠,初步临床研究表明,制备的~(11)C-PIB显像剂可以用于阿尔茨海默病诊断。     

~(18)F-DCFPyL的制备和初步临床应用

利用国产氟多功能模块自动化合成前列腺特异性膜抗原(PSMA)显像剂~(18)F-DCFPyL(2-(3-{1-羧基-5-[(6-[~(18)F]氟-吡啶-3-羰基)-胺基]-戊基}-脲基)-戊二酸)并进行生物学评价。通过改变不同的水解条件,研究氟化中间体的水解效率,对~(18)F-DCFPyL进行质量控制和生物安全性评价,并通过小鼠生物学分布和初步临床试验探讨~(18)F-DCFPyL的生物学性质,一例生化复发的前列腺癌术后患者进行了~(18)FDCFPyL PET/CT显像。结果表明,H3PO4、HCl和HI三种酸的水解效率相近,分别为17.1%、16.9%和18.4%,得到产品放化纯度均大于98%,比活度为54~90GBq/μmol,~(18)F-DCFPyL在小鼠体内经泌尿系统排泄,其余组织无明显摄取,前列腺癌术后生化复发的患者~(18)F-DCFPyL PET显像能够探查同机CT无法检出的微小转移灶。国产氟多功能模块自动化合成~(18)F-DCFPyL的稳定性和重复性高,产品质量符合临床研究要求,~(18)F-DCFPyL具有良好的生物学分布特性,可用于早期诊断前列腺癌及探测前列腺癌生化复发患者的病灶。     

PET肿瘤显像剂~(18)F-氟乙基胆碱的自动化合成

18F-氟乙基胆碱(18F-FECH)是反映胆碱代谢的PET肿瘤显像剂,在肿瘤特别是脑肿瘤诊断中显示出良好的应用前景。为了方便临床应用,本工作利用PET-MF-2V-IT-I型18F多功能合成模块,自动化合成18F-FECH。首先18F-与1,2-乙二醇二对甲苯磺酸酯在90℃下发生亲核取代反应,产物未经纯化即与N,N-二甲基乙醇胺在100℃下发生烷基化反应,此后经过C18柱和CM柱进行分离纯化,得到目标产物。整个过程需时约40 min,最终产品放化收率30%(未经时间校正),放化纯度≥99%,室温下可稳定放置6 h。本方法简便易行,合成时间短,收率较高,产品稳定性好,且其它各项指标均符合规定,为临床常规应用提供了保证。     

β-淀粉样蛋白斑块显像剂~(131)I-IMPY的合成与生物分布

为了找到合适的123I标记的脑内β淀粉样蛋白(A β)斑块的显像剂,根据文献资料,合成了2-(4′-二甲基氨基苯基)-6-三正丁基锡咪唑并[1,2-α]吡啶(IMPY),并采用双氧水标记法进行了131I标记,得到标记物131 I-IMPY,放射化学纯度大于95%.方法对合成原料和条件作了相应的改进,提高了合成的收率.正常小鼠体内分布试验表明,在注射131 I-IMPY后2 min和60 min,小鼠脑摄取率分别为(7.374±4.797)%/g和(0.967±0.409)%/g.说明131 I-IMPY在小鼠脑中初始摄取很高,清除很快.131 I-IMPY可能是一个很有发展潜力的A β斑块SPECT显像剂.     

多发性硬化症显像剂~(11)C-CIC的合成

自动化合成了靶向髓磷脂(myelin)的PET显像剂4-(4-(4-氨基苯乙烯基)-2,5-二甲氧基苯乙烯基)-[N-甲基-11碳]苯胺(11 C-CIC),通过研究其在小鼠生物体及大鼠大脑中的分布,判断其作为多发性硬化(multiple sclerosis,MS)诊断或疗效评价的可行性。在多功能模块上将11 C-CH3-Triflate直接与前体反应,经HPLC分离、纯化得到11 C-CIC,采用NH小鼠用于研究11 C-CIC的生物学分布,Wistar大鼠行Micro PET/CT显像。11 C-CIC合成效率为55%~65%(n10),放化纯度大于99%,比活度为60GBq/μmol。11 C-CIC的体外稳定性较差,加入10g/L的抗坏血酸能防止其分解。11 C-CIC初始脑摄取为2.78%ID/g,放射性主要通过肝、肾排泄。Micro PET/CT显像表明,大鼠大脑对11 C-CIC摄取较好。结果表明,制备11 C-CIC时需加入抗坏血酸以提高其体外稳定性,11 C-CIC有可能应用于髓鞘斑显像,用于诊断或评价MS的进展。     

~(18)F-乙基胆碱(~(18)F-FECH)合成新工艺

~(18)F-甲基胆碱(~(18)F-FCH)和~(18)F-乙基胆碱(~(18)F-FECH),是两种重要的~(18)F标记的胆碱类似物,它们既被磷酸激酶磷酸化,又参与膜磷脂的合成,广泛应用于正电子发射计算机断层显像(PET-CT)检查,在肿瘤诊断中具有十分重要的作用。但普遍存在合成产率不高、不稳定或者使用对皮肤具有腐蚀性的三氟甲磺酸银(triflate-Ag),为合成操作和临床应用带来不便。本工作以2-溴三氟甲磺酸乙酯(BrC_2H_4OTf)与~(18)F-反应生成BrC_2H_4~(18)F,再与N,N-二甲基乙醇胺反应,纯化后得到产品。改变了传统工艺中以价格比较昂贵的TsOCH_2CH_2TsO为原料的方法,避免腐蚀性较强的三氟甲磺酸银(triflate-Ag)柱的CH_2Br_2的方法。反应过程温和,各个反应步骤容易控制,对合成模块设备的要求较低,合成时间短,利于~(18)F-乙基胆碱(~(18)F-FECH)的临床应用。     

PET显像剂~(18)F-氟化钠的制备、作用机制和临床应用

~(18)F-氟化钠是一种正电子发射计算机断层显像(PET)药物,主要用于成骨性反应活跃的骨疾病、尤其是恶性肿瘤骨转移的诊断。~(18)F-氟化钠PET骨显像具有高灵敏度和高特异性的特点,能更早发现99 Tcm-亚甲基二膦酸盐(99 Tcm-MDP)单光子发射计算机断层显像(SPECT)不能探测到的病灶。这对肿瘤治疗方案的选择和预后判断具有重要的临床意义。另外,18 F-氟化钠也能够有效鉴别破裂高风险的冠状动脉粥样硬化斑块。本工作就PET显像剂~(18)F-氟化钠的制备、质量控制、药理作用、辐射安全和临床应用作出综述。     

细胞凋亡显像剂~(18)F-ML-10前体合成及放射性标记

~(18)F-2-(5-氟-戊基)-2-甲基丙二酸(~(18)F-ML-10)是一个有潜力的细胞凋亡显像剂。以5-溴-1-戊醇为原料,合成了前体:5-甲基磺酰基戊基-2-甲基丙二酸二乙酯,采用国产MF-2V-IT-1模块,经亲核取代及碱水解,合成了~(18)F-ML-10;粗产品经HPLC纯化及固相萃取,得到~(18)F-ML-10注射液。18 F-ML-10的合成效率为(25.3±4.7)%(n=16,不校正),产品的放射化学纯度大于99%,比活度为740PBq/mol,K2.2.2含量低于10mg/L,有机溶剂乙腈残留量为(0.015±0.01)%(质量分数),无菌、无热原符合要求,产品满足临床研究需求。     

腺苷A_(2A)受体显像剂~(11)C-KW6002的合成与初步生物学评价

腺苷A_(2A)受体与中枢神经退行性疾病密切相关,正电子核素标记的腺苷A_(2A)受体显像剂可用于帕金森病(PD)的诊断与疗效评价。本研究采用碳-11标记[(E)-1,3-二乙基-8-(3,4-二甲氧基苯乙烯)-7-甲基-3,7-双氢-1H-嘌呤-2,6-二酮](KW6002)制备~(11)C-KW6002,并进行正常鼠与PD模型鼠microPET显像。结果显示,以去甲基KW6002为标记前体,在NaOH条件下与三氟甲基磺酰基碳-11甲烷(~(11)CH_3-Trifcate)反应,标记率达56%(衰变校正,n=3)。经制备HPLC分离和固相萃取,产品放化纯度99.5%,比活度为1.5×10~(14)Bq/g。~(11)C-KW6002的microPET显像结果显示,正常大鼠双侧纹状体呈对称显像,PD模型鼠中毁损侧纹状体放射性较对侧明显增加,而同一模型的~(11)C-CFT显像为毁损侧纹状体放射性缺失。表明~(11)C-KW6002为具有临床应用的潜在腺苷A_(2A)受体显像剂。     

~(18)F标记的白藜芦醇衍生物的合成及作为β-淀粉样斑块显像剂的初步评价

设计并合成四种白藜芦醇衍生物,以评价其用于Aβ-斑块PET显像的可能性。通过化学合成得到四种白藜芦醇衍生物的前体化合物和参比化合物;使用参比化合物测定其与Aβ1-42蛋白聚集体的体外结合性;经[~(18)F]亲核取代反应对具有较高亲和力的化合物进行放化标记,并进行体外稳定性、脂水分配系数、生物分布等的测定。体外竞争结合实验显示化合物(E)-1-(3,5-二甲氧基苯乙烯基)-4-(2-(2-(2-氟乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯([~(19)F]F-7)具有中度的结合性(Ki=43.76nmol/L);[~(18)F]F-7的标记时间为32min,放化产率(未校正)为(23±2)%,经SEP PAK C18柱纯化后放化纯度大于95%,且在生理盐水中的稳定性大于3h,具有较好的脂溶性(lg P=3.08);生物分布实验显示化合物[~(18)F]F-7具有较快的脑清除,注射后2min和60min的脑摄取分别为(0.55±0.05)%ID/g和(0.06±0.01)%ID/g,清除比达到9。化合物[~(18)F]F-7是一种潜在的β-淀粉样斑块PET显像剂。     

肝胆显像剂~(99m)Tc-PIPIDA的合成及标记

~(99m)Tc标记的N-(对-异丙基苯胺甲酰甲基)亚胺二乙酸(PIPIDA)是一种新的肝胆显像剂,具有较好的亲脂性。PIPIDA分子式:C_(15)H_(20)N_2O_5,分子量:308.32。     

骨显像剂~(99m)Tc-HMDP的合成和标记

~(99m)Tc-HMDP是骨的核素显像剂,具有在骨骼中浓集度高和显像清晰的特点。对原发性及继发性的骨肿瘤或骨质代谢病变,由于具有在血和肌肉内的放射性本底低,通过显像都能获得清晰的图像,临床诊断具有重要意义和价值。为此我们进行了HMDP的合成,用~(99m)Tc进行标记,并对标记化合物进行放射化学纯度鉴定。 HMDP的化学名称为羟甲叉二膦酸二钠盐:Hydroxymethylene sodium diphosphonate,     

探讨多巴胺转运蛋白显像剂~(11)C-β-CFT合成效率的影响因素

本文以~(11)C-Triflate-CH3为甲基化试剂合成多巴胺转运蛋白显像剂~(11)C-β-CFT,探讨~(11)C-β-CFT合成效率的影响因素,优化合成条件,提高其合成效率。使用国产合成模块PET-CM-3H-IT-Ⅰ全自动化合成~(11)C-β-CFT,通过研究合成过程中反应溶剂、轰靶时间、前体量及淋洗终产品条件等影响因素,得到优化后~(11)C-β-CFT的生产条件:轰靶时长10~24 min,前体浓度为0.5~1.0g/L,以0.2 mL体积比V(丙酮)∶V(乙腈)=1∶1为溶剂,反应条件为室温。从传输~(11)C-CO2到终产品的总合成时间为16min,产量为(8.07±1.94)GBq(n=76);此条件下~(11)C-β-CFT的合成效率为(76.93±6.49)%(n=76,~(11)CTriflate-CH3校正效率),产品的放化纯度大于97%,比活度(56.26±1.55)TBq/g。优化后的生产条件可以提高~(11)C-β-CFT合成效率,解决了Sep-Pak C18柱残留产品过多的问题,可实现稳定、全自动化合成~(11)C-β-CFT且保证产品满足临床需求。     

~(99m)Tc-HMDP骨显像剂药盒的研制及动物实验、临床初步应用

骨显像是临床有价值的核医学检查项目。HMDP(Hydroxymethylene Diphosphonate)是最近发现的一种较好的二膦酸盐类骨显像剂。 我室与核药学研究室联合研制成功了HMDP药盒,并在大白鼠体内做了~(99m)Tc-HMDP、~(99b)Tc-MDP、~(99)Tc-PYP分布比较,在家兔体内做了~(99m)Tc-HMDP、~(99m)Tc-MDP血清除率、尿排泄率、显像质量的自身对照。     

心肌灌注显像剂~(99m)Tc-CPI和~(99m)Tc-CEPI的初步研究

~(99m)Tc标记的甲酯基异丙异腈(~(99m)Tc-CPI)是一种新的~(99m)Tc标记的心肌灌注显像剂,而~(99m)Tc标记的乙酯异丙基异腈(~(99m)Tc-CEPI)是一种可能用于心肌灌注显像的新的标记物。     

亲肿瘤显像剂5-18F-Fluorouracil(18F-FU)的标记合成研究

用^18/F2Uracil直接标记法合成了5－^18F-Fluorouracil,探索^18F-FU-PET显像对结肠直肠肝转移病人化疗前后疗效评价的意义。产品的放射化学纯＞95％,放射性得率为60％,pH值为7,无菌性试验和热源性试验为阴性,这一结果为临床应用提供了保证。