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。     

细胞凋亡显像剂[18F]FEDPA的合成和标记

为制备新型细胞凋亡显像剂[18F] FEDPA,合成了前体(2-{2-[2-(3,5-二-N,N-二(2-甲基吡啶)氨甲基-苯氧基)乙氧基]-乙-基}乙基)-胺-总收率5％(以化合物4计).后经过18F标记合成[18F] FEDPA,标记率(8.9士0.3)％(经校正,n=2),HPLC检测其放射化学纯度为77％.     

p-[~(18)F]FSTC的合成和初步动物学评价

碳酸酐酶Ⅸ(CA Ⅸ)是一个非常有前景的肿瘤乏氧显像的靶点,而一些磺胺类化合物和CAⅨ有特异性结合。为研发一种用于CA Ⅸ检测的特异性正电子发射断层显像(PET)探针,应用点击化学(clickchem-istry)方法快速高效地合成了对CA Ⅸ有特异性结合的含氟磺胺类化合物1-(2-[18F]氟乙基)-N-(4-磺酰胺基苯基)-1H-1,2,3-三氮唑-4-酰胺(p-[18F]FSTC),合成时间约60min,标记率为90%,标记物经高效液相分离后放化纯度大于98%。p-[18F]FSTC在体内外稳定,正常小鼠体内分布结果显示,在血液中的清除较慢,脾、肺、肾和胃中的摄取较高。本工作为进一步研究18F标记的磺胺类化合物作为一种肿瘤乏氧显像PET探针提供了实验依据。     

~(18)F标记苯乙烯基氮杂环化合物的制备

为制备[~(18)F]Florbetapir、~(18)F-SPy5、~(18)F-SPm2和~(18)F-SPm5,以[~(18)F]Florbetapir放化合成过程为代表,对甲苯磺酰氧基(OTs)为离去基团,通过亲和取代反应进行~(18)F标记,考察前体化合物溶液的浓度、反应时间、反应温度对标记率的影响,确定优化条件,在此条件下对其他苯乙烯基氮杂环化合物进行~(18)F标记,脱除叔丁氧羰基(Boc)保护,放化合成[~(18)F]Florbetapir、~(18)F-SPy5、~(18)F-SPm2和~(18)F-SPm5,产物均经C18柱分离和半制备HPLC纯化,并进行质量检验,考察基本理化性质、放化纯度、化学纯度和比活度。结果表明,~(18)F标记优化条件为前体溶液浓度1g/L,反应温度120℃,反应时间10min,该条件下制备得到[~(18)F]Florbetapir、~(18)F-SPy5、~(18)F-SPm2和~(18)F-SPm5制剂溶液,均无色澄清透明,pH为7~8,放化纯度均99%,化学纯度均98%,比活度均为1.09×107~5.11×107 MBq/g。表明亲和取代反应是~(18)F标记的有效方法,在选择的条件下能够制备[~(18)F]Florbetapir、~(18)F-SPy5、~(18)F-SPm2和~(18)F-SPm5,产物的各项质量指标满足实验研究需要,相关放化合成工艺稳定可靠。     

基于Explora FDG4模块的18F-FMISO的自动化合成

乏氧是大部分实体瘤的一个固有特点,对放疗和化疗均产生很大的阻抗效应,严重影响肿瘤的治疗效果,往往导致不良预后.1-H-1-(3-[18F]氟-2-羟基丙基)-2-硝基咪唑(18F-FMISO)是一种特异性乏氧显像剂,临床上可通过PET/CT检查,评价肿瘤乏氧状况,指导放化疗治疗计划.本文基于对Explora FDG4合成模块的合理改装发展了18F-FMISO的一种新的自动化合成方法,以1-(2'-硝基-1'-咪唑基)-2-氧-四氢吡喃基-3-氧-甲苯磺酰基-丙二醇为标记前体化合物,采用"两锅法"反应和硅胶柱分离,实现了18F-FMISO快速、可靠的自动化合成,合成时间约为50min,放射化学产率为55%左右(衰变校正之后),放射化学纯度大于98%.     

[18F]AlF-NOTA-P-L-Lys6-GnRH的自动化合成及初步Micro-PET/CT显像

通过固相合成法合成新型促性腺激素释放激素(Gonadotropin Releasing Hormone,GnRH)衍生物,在商业模块上用[~(18)F]AlF标记法自动化标记该衍生物,所标记示踪剂进一步在PC-3前列腺荷瘤模型裸鼠体内进行小动物PET/CT(Positron Emission Tomography/Computed Tomography)显像。L-Lys~6-GnRH的6-赖氨酸末端氮位上用聚乙二醇(Polyethylene Glycol,PEG)链接三-叔-丁基2,2′,2″-(1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7-三基)三乙酸(tri-tert-butyl 2,2′,2″-(1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7-triyl)triacetate,NOTA)官能团合成一种新的GnRH衍生物(NOTA-P-GnRH),在国产模块PET-MF-2V-IT-I中通过一锅一步反应自动化制备[~(18)F]AlF-NOTAP-L-GnRH,自动化合成时间在35 min以内,衰变校正后产率(25±6)%,放射化学纯度95%,比活度8～30 GBq?μmol-1(n=6)。进一步用[~(18)F]AlF-NOTA-P-L-Lys~6-GnRH在PC-3前列腺荷瘤模型裸鼠体内进行小动物PET/CT动态显像,肿瘤部位清晰可见,具有高的肿瘤与肌肉摄取比值,动态活度与时间曲线显示示踪剂主要通过肾脏排泄。结果表明:[~(18)F]AlF标记法在商业模块中的自动化生产操作简便、高效可靠,[~(18)F]AlF-NOTA-P-LLys~6-GnRH是PC-3前列腺肿瘤的潜在显象剂。     

肿瘤PET分子探针3-O-(2-~(18)F-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~(18)F-氟代脱氧葡萄糖(~(18)F-Fluorodeoxyglucose,~(18)F-FDG)在临床肿瘤PET显像应用中的重要补充。针对6-~(18)F-氟-L-多巴(~(18)F-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~(18)F标记的氨基酸类肿瘤PET显像剂3-O-(2-~(18)F-氟乙基)-L-多巴(3-O-(2-~(18)Ffluoroethyl-L-DOPA,~(18)F-FEDOPA),并对其内生物分布及肿瘤PET显像进行了评价。以L-多巴(LDOPA)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~(18)F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~(18)F-FEDOPA注射液。放化合成时间为90min,放化产率(33±6)%(n=10,衰减校正),放射性比活度为55GBq/μmol,放化纯度99%,4h后测定放化纯度95%,稳定性良好。小鼠体内生物分布表明,~(18)F-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,~(18)F-FEDOPA在H22和S180肿瘤组织有明显摄取;与~(18)F-FDG相比,~(18)FFEDOPA在注射60min时肿瘤与心(或脑)的比值高。因此,~(18)F-FEDOPA有望成为一种新型氨基酸代谢类肿瘤PET显像剂。     

直接亲核放射氟化法合成O-(2-[18F]氟乙基)-L-酪氨酸

本文利用一种方便易得的前体N-叔丁氧羰基-(O-(2-对甲苯乙氧基))-L-酪氨酸甲酯,采用"一步法"直接亲核放射氟化法合成了O-(2-[18F]氟乙基)-L-酪氨酸.采用易于自动化的固相萃取法代替比较耗时的高压液相色层法分离目标产物,简化了制备过程,缩短了总合成时间.放射化学产率约为40%(未经衰变校正),放射化学纯度大于97%,合成时间小于50 min.     

多巴胺D4受体显像剂18F-FDTP的研制和受体结合分析

研发多巴胺D4受体显像剂,采用"一锅两步法"制备了一种潜在的多巴胺D4受体PET显像剂3-(4-[18F]氟苄基)-8, 9-二甲氧基-1, 2, 3, 4-四氢苯并吡喃[3, 4-c]吡啶-5-酮(18F-FDTP),并用高效液相色谱法进行了分离纯化.其合成时间为105 min,放射化学产率为19.8%(衰变校正),纯化后放射化学纯度大于97%,比活度大于6.3×104 PBq/mol.通过体外受体竞争结合分析,测定FDTP对多巴胺D4受体的亲和常数为8.1 nmol/L,对D2, D3受体的亲和常数分别大于5 800, 3 000 nmol/L;通过分配实验,测得其脂水分配系数为0.85.初步的体外研究显示,18F-FDTP 有希望用于D4受体显像,但还需经进一步试验证实.     

乳腺癌雌激素受体分子影像探针16α-[18F]氟-17β-雌二醇的自动化合成

采用改进的Explora FDG4模块,基于"两步-两锅"式的放射化学反应处理过程和简便的固相萃取(SPE)方式分离纯化,成功发展了18F-FES的快速、可靠的自动化合成方法.第一步是前体3-O-(甲氧甲基)-16,17-O-磺酰基-16-表雌二醇(MMSE)与活化的18F离子间的亲核放射氟化反应,100℃加热回流反应10 min,生成标记中间体,使用基于硅胶柱的SPE方式分离该标记中间体,除去未反应的起始物.第二步是标记中间体的酸性水解反应,90℃加热反应10 min,生成目标产物18F-FES,使用基于C18和Al2O3组成的串联柱的SPE方式分离、纯化所得的18F-FES.总合成时间～70 min,放射化学产率为35%(衰变校正后),放射化学纯度＞95%.     

基于国产氟多功能合成模块的~(18)F-FMISO自动合成工艺验证

为验证特异性肿瘤PET乏氧显像剂1-H-1-(3-~(18)F-2-羟基丙基)-2-硝基咪唑(~(18)F-FMISO)注射液的临床前即时标记工艺的可行性、可靠性和稳定性,采用国产氟多功能自动化合成装置,以1-(2′-硝基-1′-咪唑基)-2-O-四氢吡喃基-3-O-甲苯磺酰基丙二醇(NITTP)为前体,经氟化、水解反应制备18 F-FMISO注射液,按照优化的制备工艺进行~(18)F-FMISO三批连续生产,并对其关键工艺参数和产品质量标准进行验证。结果表明:总合成时间小于40min,产品放化产率大于45%(未衰减校正,n=5),比活度大于3.7×1010 Bq/mmol,放置3个半衰期后放化纯度仍大于95%,体外稳定性良好。该自动合成工艺稳定可行,三批产品各项指标均符合质量标准规定,满足临床PET显像要求。     

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。     

苯甲酰胺类多巴胺D2受体显像剂18F-FSABZM的合成和标记

将5-硝基取代苯甲酰胺类化合物经硝基还原、N-双羟乙基化、甲磺酰化等反应制备氟标记前体,用K222催化进行氟标记,合成了(S)-N-[(1-乙基-2-比咯烷基)甲基]-5-[N-(2-[18F]氟乙基)-N-甲基磺酰基]胺基-2-甲氧基苯甲酰胺(S)-N-[(1-ethyl-2-pyrrolidinyl)methyl]-5-[N-(2-[18F]fluoroethyl)-N-methylsulfonyl]amino-2-methoxy-benzamide,18F-FSABZM).标记前体、冷标记产物和各步合成中间体均经过核磁共振和质谱确证.结果显示,经HPLC检测,标记率为12%-15%,合成及纯化时间80-90 min,纯化后放化纯度大于97%,稳定性好.     

[~(18)F]FPTZFA的合成及显像研究

为研究正电子核素18F标记的叶酸衍生物([18F]FPTZFA)的合成及其在小鼠体内的生物学分布,以叶酸为起始原料,通过叶酸上羧基与2-叠氮基乙胺上氨基的成酯反应,将叠氮基团标记至叶酸,得到γ-叶酸-2-叠氮基乙酰胺(FA-N3);同时以硝基羟基吡啶为原料,经过三步取代反应,将炔基、F连接至吡啶环上得到2-氟-3-(戊-4-炔基氧)吡啶(19F-PyKYNE)。19F-PyKYNE在K18F/K222作用下生成18F-PyKYNE。18F-PyKYNE的炔基与FA-N3的叠氮基团,在硫酸铜、抗坏血酸钠催化下发生点击化学反应,得到最终产物[18F]FPTZFA。整个放射性标记过程仅需40min,[18F]FPTZFA放化纯度达51%,放化产率达37%。[18F]FPTZFA经放射性半制备高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)分离纯化后,观察其在不同时间段荷瘤小鼠体内的组织分布。荷瘤小鼠脏器及组织切片后的放射自显影显示[18F]FPTZFA的摄取集中在肝、肾和肿瘤组织。其中30min肿瘤组织、肌肉的单位质量组织的放射性占注射剂量放射性的百分比(%ID/g)比值为3.6,肿瘤、血液的%ID/g比值为3.2。初步断定[18F]FPTZFA有较好的肿瘤靶向性。     

肿瘤增殖显像剂18F－FLT的合成和标记

为制备肿瘤增殖显像剂3'-脱氧-3'-氟胸腺嘧啶脱氧核苷(3'-deoxy-3'-fluorothymidine, 18F-FLT),合成了标记前体3-N-t-叔丁氧羰基-1-[5'-O-(4, 4'-二甲氧基三苯甲基)-2'-脱氧-3'-O-(4-硝基苯磺酰基-β-1)-苏戊呋喃糖]胸腺嘧啶脱氧核苷(N-BOC-FLT)并进行了标记.标记前体和各步合成中间体均经红外、核磁共振和质谱确证;于120 ℃进行亲核氟化反应,标记率为(35.2±5.8)%(经校正,n=2),用TLC和HPLC检测其放化纯度(RCP)大于95%,可满足临床研究的要求.     

125Ⅰ标记多巴胺D3受体显像剂的合成

制备了125I标记的具有多巴胺D3受体潜在活性的核药物125I-7-OH-PIPAT(7-羟基-2-(N-丙基-N-3'-碘-2'-烯丙基)氨基四氢萘满).从化合物2,7-二羟基萘开始,经过多步反应合成出125I-7-OH-PIPAT的前体,并对它进行125I标记.125I-7-OH-PIPAT经分离纯化后,检测结果为:放射化学产额为57%,放化纯度大于86%.     

简便、快速自动化合成肿瘤显像剂18F-氟代乙酸盐和1-H-1-(3-18F-2-羟基丙基)-2-18F-硝基咪唑

用"一锅法"和TRACERlab FXF-N自动化合成仪系统合成了18F-氟代乙酸盐(18F-FAC)和1-H-1-(3-18F-2-羟基丙基)-2-硝基咪唑(18F-FMISO).以溴代乙酸苄酯为前体,在同一反应瓶中经亲核氟化、NaOH水解两步反应及Sep Pak小柱分离纯化制备了18F-FAC注射液,总合成时间小于40 min,未经校正的放化产率和放化纯度分别大于45%和99%.以1-(2'-硝基-1'-咪唑基)-2-O-四氢吡喃基-3-O-甲苯磺酰基丙二醇为原料,用类似方法制备了18F-FMISO注射液,总合成时间小于40min,未经校正的放化产率和放化纯度分别大于40%和95%.采用"一锅法"自动化合成18F-FAC和18F-FMISO注射液,操作简便,该工艺可用制备2-18F-2-脱氧-D-葡萄糖(18F-FDG)的全自动化合成模块来制备18F-FAC和18F-FMISO注射液.     

5-HT_(1A)受体拮抗剂~(11)C-WAY-100635的自动化合成

为自动化合成用于5-羟色胺(5-HT_(1A))受体显像~(11)C标记的N-[2-[4-(2-甲氧基苯基)-1-哌嗪基]乙基]-N-2-吡啶基环己烷甲酰胺(~(11)C-WAY-100635),采用自动化合成模块,以去甲基WAY-100635为前体,经甲基化,HPLC纯化和Sep-Pak Plus C18柱去除有机溶剂制得~(11)C-WAY-100635注射液。结果显示,合成方法共耗时约40 min,~(11)C-WAY-100635注射液的未校正放化产率10%~20%,放化纯度97%;静脉注射日本大耳白兔~(11)C-WAY-100635(约111 MBq)后,脑组织放射性摄取显著,且明显高于头颅等其他组织。自动化合成5-HT_(1A)受体显像剂~(11)C-WAY-100635方法简单,反应时间较短,放化纯度高,产率稳定可靠,可在临床中推广应用。     

外周苯二氮卓受体示踪剂131I-CLINDE的合成和标记

本文报道CLINDE改进的合成方法及其同位素131I-标记.标记前体由5-氯-2-氨基吡啶与溴代酮酰胺缩合制得.标记产物经三烷基锡化、过氧化氢-碘脱锡化而得.产物经反向HPLC分离纯化.结果显示,标记前体总收率30.8%,标记物放化得率80%,TLC和HPLC检测放化纯度大于98%.表明该法简便易行,放化得率好,产物纯度(包括放射化学纯度)高.     

1-[~(18)F]氟代乙基-L-色氨酸的半自动化合成

设计并合成了一种新型氟标记氨基酸类似物1-[18F]氟代乙基-L-色氨酸(1-[18F]FETrp)。以色氨酸为原料,采用有机合成法经过七步反应,合成了标准品1-[19F]FETrp;使用氟多功能模块,采用亲核取代法,将放射化学标记自动化。经过对1-[19F]FETrp自动化合成条件的摸索,最后采用二锅法合成了1-[18F]FE-Trp。1-[18F]FETrp的放化产率为1.5%,合成时间50 min;由于放化产率过低,今后需改变条件或者寻找新的合成路线以提高产率,以期为临床区分炎症和肿瘤提供新的PET显像剂。