~(64)Cu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~(64)Cu,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~(64)Cu-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~(64)Cu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~(64)Cu-PSMA-617放化纯和稳定性检测。参考2015年《中国药典》进行~(64)Cu-PSMA-617的初步质量控制。通过静脉注射1.85 MBq的~(64)Cu-PSMA-617至Balb/c小鼠体内,进行该探针的体内分布研究。结果:~( 64)Cu-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~(64)Cu-PSMA-617探针的快速标记并建立了其质量控制方法,~(64)Cu-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。     

64Cu-NOTA-NOC的制备及体内生物分布初步研究

对生长抑素八肽类似物NOTA-NOC进行⁶⁴Cu标记,并对⁶⁴Cu-NOTA-NOC的体外稳定性、脂水分配系数、正常及荷瘤小鼠体内分布进行初步研究。建立⁶⁴Cu-NOTA-NOC的标记及质控条件;考察⁶⁴Cu-NOTA-NOC的体外稳定性,测定其脂水分配系数;通过尾静脉注射⁶⁴Cu-NOTA-NOC至小鼠体内,进行生物分布研究。结果表明：室温条件下即可获得标记率大于95%的⁶⁴Cu-NOTA-NOC;⁶⁴Cu-NOTA-NOC在缓冲溶液及10%胎牛血清溶液中具有良好的稳定性,脂水分配系数为-1.12±0.005 6;⁶⁴Cu-NOTA-NOC在正常昆明（KM）小鼠体内主要经肾脏代谢,血液摄取值随时间下降明显,显示其体内清除速度较快;在荷BON-1胰腺癌裸鼠体内也主要经肾脏代谢;在肿瘤中具有较高的摄取,注后2 h,肿瘤/肌肉摄取比值达10.38;荷BON-1胰腺癌裸鼠的PET/CT显像结果显示,1 h时,肿瘤对⁶⁴Cu-NOTA-NOC的摄取率最高,为7.7%ID/g,而给予阻断剂后,肿瘤对⁶⁴Cu-NOTA-NOC的摄取率显著降低,为0.94%ID/g。NOTA-NOC的⁶⁴Cu标记在室温条件下即可完成,⁶⁴Cu-NOTA-NOC在缓冲溶液及10%胎牛血清中具有较好的稳定性;其在动物体内主要经肾脏代谢,体内清除较快,在胰腺癌肿瘤组织中有较高摄取;PET/CT实验结果显示肿瘤对⁶⁴Cu-NOTA-NOC的摄取具有特异性。初步的研究结果表明,⁶⁴Cu-NOTA-NOC具有用于胰腺癌诊疗的潜质,值得开展进一步研究。     

64Cu自动化分离装置的研制

⁶⁴Cu是近年来得到广泛关注的一种正电子核素,在核医学正电子发射计算机断层显像诊断中的应用日益增多。为实现⁶⁴Cu核素的高质量、稳定和批量化制备,自主研发了与Cyclone-30加速器配套使用的⁶⁴Cu自动化分离装置,实现了从溶靶至分离纯化过程的自动化。该装置由溶靶槽和分离纯化系统两部分组成,并通过程序设计确定操作界面、编程语言和具体编程指令。根据⁶⁴Cu核素制备工艺进行装置设计,并在完成组装后开展调试。通过一系列条件实验确认装置的工艺参数后,开展了小规模热实验验证和连续3批生产工艺验证。验证结果显示,装置运行稳定可靠,可实现远程控制,整体分离时间为3 h;⁶⁴Cu核素产品的回收率(校正后)大于90%,符合预期目标;⁶⁴Cu放射化学纯度大于95%,放射性核纯度大于99.9%;金属杂质铁、铜、锌含量低于1.5μg/GBq,钴、金、镍含量低于0.5μg/GBq。以上结果符合⁶⁴Cu团体标准且满足用于放射性药物标记的要求。综上所述,自主研发...     

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。     

电沉积法制备加速器生产64Cu的镍靶

为制备加速器生产64Cu辐照用Ni靶,采用电沉积法研究了电沉积过程中影响Ni靶层质量和质量厚度的主要因素,确定了Ni靶制备工艺条件和参数,为Ni浓度40～50 g/L,盐酸浓度0.05～0.5 mol/L,电沉积温度20～50℃,搅拌器旋转速度150～350 r/min,电流密度10～35 mA/cm2。在此工艺条件下制备出的Ni靶件表面光滑、平整,靶层致密、牢固,可应用于回旋加速器生产64Cu。     

18F标记多肽方法研究进展

随着正电子发射断层(Positron Emission Tomography,PET)显像技术在检测肿瘤、神经精神疾病和心脏疾病等方面的广泛应用,正电子核素18 F标记多肽作为PET示踪剂,近年来得到了快速发展,目前已有多种18F标记多肽的方法。本文以标记反应的特点,总结了以下七种18 F标记多肽的方法:1)18 F标记辅基法;2)固相标记法;3)18F-AlF络合标记法;4)点击化学法;5)18F-19F同位素交换法;6)芳香环亲电、亲核氟标法;7)其他标记法。并对各种方法的优缺点进行了比较。     

18F-标记苯乙烯基氮杂环化合物的制备

为制备［¹⁸F］Florbetapir、¹⁸F-SPy5、¹⁸F-SPm2和¹⁸F-SPm5,以［¹⁸F］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¹⁸F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¹⁸F标记,脱除叔丁氧羰基（Boc）保护,放化合成［¹⁸F］Florbetapir、¹⁸F-SPy5、¹⁸F-SPm2和¹⁸F-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,¹⁸F标记优化条件为前体溶液浓度1 g/L,反应温度120 ℃,反应时间10 min,该条件下制备得到［¹⁸F］Florbetapir、¹⁸F-SPy5、¹⁸F-SPm2和¹⁸F-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¹⁸F标记的有效方法,在选择的条件下能够制备［¹⁸F］Florbetapir、¹⁸F-SPy5、¹⁸F-SPm2和¹⁸F-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。     

64Cu标记单链DNA及其体内分布的初步研究

本文探索64Cu标记单链脱氧核糖核酸(DeoxyriboNucleic Acid,DNA)方法及小鼠体内分布情况.将单链DNA(ssDNA)与螯合剂p-SCN-Bn-NOTA偶联,得到NOTA-ssDNA,加入64Cu孵育一定时间,利用薄层色谱监测反应,NAP-5脱盐柱纯化,得到64Cu-ssDNA.静脉注射进入昆明鼠...     

新型脑突触密度核素分子探针18F-SynVesT-1放射性标记、质量控制与显像分析

突触密度活体可视化评估与定量分析在神经和精神疾病的诊断、治疗监测和机制研究方面具有广阔的临床应用前景。突触前膜囊泡蛋白2A(synaptic vesicle protein 2A, SV2A)可反映突触密度情况并与神经元兴奋性改变、致痫网络形成和癫痫耐药密切相关。为可视化评估突触密度,本研究采用GE Tracerlab FXFN模块高效合成与标记特异性靶向SV2A新型PET核素分子探针¹⁸F-SynVesT-1,通过理化性质、稳定性、比活度、细菌内毒素等检测技术进行质量控制,利用癫痫动物模型对¹⁸F-SynVesT-1显像效果进行验证。结果显示,Tracerlab FXFN模块能实现¹⁸F-SynVesT-1的高效合成,未校准放化产率为(11.4±2.6)%,且产品溶液满足临床及注射要求。本研究合成的¹⁸F-SynVesT-1质控表现良好,可用于活体脑突触显像、突触密度定量评估及致痫灶异常检测分析。     

68Ga标记药物研究进展

正电子发射型计算机断层显像(positron emission tomography, PET)是核医学领域重要的诊断及显像工具,在基础医学诊断、新药研发和疗效评价等各方面发挥越来越重要作用。¹⁸F是PET显像最常用的核素,但¹⁸F需要加速器生产。⁶⁸Ga为PET显像核素,可以从长寿命的⁶⁸Ge/⁶⁸Ga发生器装置获得,不必依赖加速器。随着配位化学的发展,各种双功能螯合剂用于⁶⁸Ga的标记,可将⁶⁸Ga与多种化学结构及生物分子连接并且可以药盒化⁶⁸Ga标记药物。本文主要介绍近期⁶⁸Ga标记放射性药物的研究进展。     

68Ga-NOTA-ANCP-PSMA的制备与初步评价

前列腺特异性膜抗原（prostate specific membrane antigen, PSMA）作为理想靶点，⁶⁸Ga标记的PSMA小分子抑制剂可用于前列腺癌诊断、分期和疗效评价。为研发一种新型、具有较好理化性能的⁶⁸Ga标记的PSMA小分子化合物，以1-萘基丙氨酸、4-胺甲基环己甲酸和苯丙氨酸组成的链式氨基酸为侧链，设计了新型的PSMA小分子抑制剂⁶⁸Ga-NOTA-ANCP-PSMA，并对其标记方法和体外理化性质进行了研究。采用固相合成法制备前体化合物，经确证结构后，进行⁶⁸Ga标记。分别对温度、pH、前体化合物投入量等标记条件进行了实验，并测定了放射性标记物的稳定性和脂水分配系数。标记条件为pH=3.0～4.5、90.0～95.0 ℃、前体化合物质量浓度不低于20 mg/L，在优化的标记条件下，标记率可达95%以上。纯化后的标记物在磷酸缓冲液体系下和小牛血清蛋白体系下2 h的体外稳定性较好。脂水分配系数为-1.36±0.01(n=3)，与PSMA-617相比，该化合物的亲脂性稍高。标记化合物的体内分布显示：血液清除较快，以肾脏代谢为主，在非靶器官摄取较低。     

金属正电子核素~(64)Cu,~(68)Ga,~(86)Y和~(89)Zr的PET标记药物研究进展

~(64)Cu,~(68)Ga,~(86)Y和~(89)Zr具备不同的半衰期和特殊生物体内性质,丰富了PET药物的多样性,为疾病的诊断和治疗提供了新的契机。近年来,金属正电子核素~(64)Cu,~(68)Ga,~(86)Y和~(89)Zr标记的药物在正电子发射计算机断层显像(PET)诊断中的应用越来越多,~(64)Cu在乏氧显像中发挥重要作用,~(68)Ga在靶向神经内分泌(NET)类肿瘤的诊断药物领域发展迅速,~(86)Y,~(89)Zr有望在免疫PET和放射免疫治疗领域发挥作用。本文主要综述金属正电子核素~(64)Cu,~(68)Ga,~(86)Y,~(89)Zr的生产与纯化,溶液配位化学以及应用方面的研究进展。     

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。     

Preparation and Clinical Application of 18F-DCFPyL

¹⁸F-DCFPyL, a PSMA-based PET imaging agent for prostate cancer, was auto synthesized and evaluated. Following the direct nucleophilic heteroaromatic substitution with ［¹⁸F］fluoride at the ortho-position of precursor, the deprotection of the ester moieties of the intermediate with different acids was attempted to obtain a good hydrolysis yield. The biodistribution in normal NIH mice and PET/CT imaging for a patient with biochemical recurrence of prostate cancer were also performed. The results showed that no remarkable discrepancy of the hydrolysis efficiency was found among three kinds of acids, H₃PO₄, HCl and HI, which were 17.1%, 16.9% and 18.4%, respectively with a specific activity of 54 to 90 GBq/μmol. The highest levels of radioactivity in the NIH mice were observed in the kidneys. Meanwhile, the uptake of the tracer in the blood was declined rapidly and a low accumulation of the radio-tracer was observed in most of the other organs. ¹⁸F-DCFPyL PET imaging for a postoperative patient with biochemical recurrence of prostate cancer can detect small metastatic foci that can not be detected by the CT. ¹⁸F-DCFPyL was synthesized reliably and repeatedly by domestic synthesis module and it passed the quality control. It has satisfactory properties in vivo and is probably suitable for early diagnosis of prostate cancer and detection of lesions in patients with biochemical recurrence of prostate cancer.     

靶向整合素α_vβ_3受体的新型RGDyC-PEG-PAMAM纳米探针的设计制备、~(131)I标记及其质量控制

本研究以具有优良生物学性能的聚酰胺-胺树状大分子(PAMAM)为纳米载体,将具有肿瘤靶向性的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)与纳米载体相连,并通过放射性核素~(131)I进行标记,对标记物的体内外药效学性质进行评价,探讨将其应用于肿瘤特异显像和靶向治疗的可能性。从多肽化学修饰法角度设计精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-酪氨酸-半胱氨酸(RGDyC),利用点击化学法引入双功能基团PEG(NHS-PEG-MAL),采用"一锅两步"法制备RGDyC-PEG-PAMAM纳米复合物,通过核磁共振和紫外光谱进行表征确定产物,并检测纳米粒径分布和电位,用透射电镜(TEM)观察其形态大小及分布;进一步采用氯胺T法进行~(131)I标记,并测定标记率、标记物的稳定性及脂水分配系数。所设计的RGDyC-PEG-PAMAM纳米复合物制备产率为62.09%,~(131)I对其标记率为94.68%~98.87%,标记物在体外72h后放化纯大于80%,脂水分配系数lg P(正辛醇/水)为-1.59±0.09。所设计的RGDyC-PEG-PAMAM可采用氯胺T法成功完成~(131)I标记,制备与标记过程高效、简捷,标记物~(131)I-RGDyC-PEG-PAMAM具有良好稳定性和较高亲水性,成药性良好,为后期进一步考察体外肿瘤细胞摄取与生长抑制、评估人癌裸鼠异种移植瘤模型治疗及肿瘤显像等体内外药效学研究奠定了基础,~(131)I-RGDyC-PEG-PAMAM有可能作为一个新型SPECT探针应用于肿瘤特异显像与靶向治疗。