一种羰基锝-99m标记的美法仑配合物及其制备方法与用图
【专利摘要】本发明公开了一种羰基锝-99m标记的美法仑配合物及其制备方法与用途。本发明的羰基锝-99m标记的美法仑配合物的制备方法是将美法仑分子衍生得到新配体IDA-EtMFL，再将配体与[99mTc(CO)3(H2O)3]+中间体反应，得到羰基锝-99m标记的美法仑配合物。本发明的羰基锝-99m标记的美法仑配合物具有良好的肿瘤摄取与滞留及肿瘤/肌肉比值，可用于肿瘤的SPECT显像诊断。
【专利说明】
一种羰基锝-99m标记的美法仑配合物及其制备方法与用 途
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用放射性核素标记的化合物，以及这种化合物的制备方法和用 途，尤其涉及羰基锝-99m标记的美法仑配合物，属于放射性药物制备及应用领域。
【背景技术】
[0002] 恶性肿瘤是导致人类非正常死亡的主要疾病之一，已成为人类死亡的第二位原 因，仅次于心脑血管疾病，有些地方已经上升为第一位，对人类构成了巨大的威胁，是最难 对付的顽症之一。
[0003] 癌症的早期诊断与治疗对于提高治愈率及改善患者生存质量至关重要。放射性药 物最重要的应用价值是研究生命过程中的生理化学变化；利用放射性核素标记的生物功能 分子进行PET或者SPECT显像可以活体非侵入性诊断各种疾病，是近年来分子影像学最活 跃的研究领域。[ 1SF]FDG(fluorodeoxyglucose)是目前核医学临床用于肿瘤诊断的最成功 的分子探针，具有高灵敏度和高特异性等优点；[ 1SF]FDG PET显像可用于多种类型肿瘤的临 床诊断。但是，[1SF]FDG是一种非特异性肿瘤诊断药物，存在"假阳性"和"假阴性"显像结 果； 1SF是一种加速器生产的核素，半衰期短（109.8min)，[1SF]FDG合成成本高；这些都限制 了 [1SF]FDG PET显像在诊断肿瘤方面的应用。
[0004] 与1SF相比，99mTc廉价易得，是用于核医学SPECT显像的理想核素， 99mTc药物已经 广泛用于临床SPECT显像。
[0005] 现有技术中已有用99mTc的配合物用作显影剂的报道，如CN101654465A公开了羰 基锝标记的2 -硝基咪唑配合物用于乏氧肿瘤的SPECT显影诊断。CN101732736A公开了一 种锝标记的DTPA-LSA的药盒，可以作为肝脏显影剂。CN1322575A公开了锝与六甲基氧基异 丁基异腈（MIBI)的络合物，用于心肌显影剂。但上述锝配合物中的配体本身并没有相应的 药物活性，靶向性还需要提高。
[0006] 氮芥（nitrogen mustard)是最早用于临床并取得突出疗效的一类抗肿瘤药物，其 抗肿瘤机理是：进人体内后，通过分子内成环作用形成高度活泼的乙烯亚胺离子，在中性或 弱碱条件下迅速与多种有机物质的亲核基团结合，进行烷基化作用；氮芥最重要的反应是 与鸟嘌呤第7位氮共价结合，产生DNA的双链内的交叉联结或DNA的同链内不同碱基的交 叉联结。
[0007] 美法仑（Melphalan)是苯丙氨酸氮芥的左旋体，是氮芥家族中的重要成员，适用 于治疗多发性骨髓瘤及晚期卵巢腺癌。美法仑单独应用或与其他药物合用，对于部分晚期 乳腺癌病人有显著疗效。美法仑对部分红血球增多症病人有效，亦曾作为外科治疗乳腺癌 的辅助药。利用其亲肿瘤特性，本发明将放射性核素进行标记，从而提供一种靶向性好、显 影效果灵敏的新型肿瘤分子显像药物。
【发明内容】
[0008] 本发明提供一类用于肿瘤显像的放射性示踪剂或者说诊断药物，以及这种示踪剂 的制备方法及其用途。该药物靶向性好、显影效果灵敏、稳定性好，前体合成容易。
[0009] 本发明的放射性示踪剂是羰基锝_99m标记的美法仑配合物，其结构如式1所示。
[0010]
[0011] 其中R为Ci 6烷基、C 3 6环烷基或C 6 i。芳基烷基。
[0012] 美法仑配合物的制备方法如下：
[0013]
[0014] (a).美法仑首先进行酯化反应生成酯化产物化合物1 ;
[0015] (b).酯化产物化合物1进行胺基烷基化反应得到化合物2 ;
[0016] (c).化合物2进行水解得到水解产物IDA-EtMFL ;
[0017] (d).水解产物IDA-EtMFL与羰基锝进行反应，得到美法仑配合物；
[0018] 其中R和R1为Q 6烷基、C 3 6环烷基或C 6 i。芳基烷基，R与R1相同或不同。
[0019] 其中，步骤（a)中酯化是在浓硫酸条件下美法仑与醇进行酯化得到化合物1 ;步骤 (b)中是化合物1与溴乙酸叔丁酯在碱性条件下进行反应；步骤（c)是在浓盐酸条件下进 行水解；步骤（d)是与新鲜配制的[ 99mTc(C0)3(H20)3]+中间体反应。
[0020] R为乙基的羰基锝-99m标记的美法仑配合物的制备方法是：
[0021] a.将美法仑2. 62mmol溶于50mL乙醇，加10mL浓硫酸，回流反应1. 5h。减压除去乙 醇后加300mL蒸馏水，用浓氢氧化钠调节pH = 9左右，用100mL乙酸乙酯萃取三次，收集有 机相，干燥，除去溶剂并用硅胶柱纯化，得黄色油状化合物1 (S)-乙基_2_氨基_3_ (4-(双 (2-氯乙基）胺基）苯基）丙酸。
[0022] b.将化合物1 (0. 6mmol)、溴乙酸叔丁酯（1. 8mmol)和碳酸钾（1. 8mmo])加入到 10mL乙腈，室温搅拌过夜，过滤，除去溶剂，硅胶柱纯化，得黄色油状化合物2。
[0023] c.将化合物2 (0. 24mmol)溶于2mL浓盐酸/二氧六环混合溶液（体积比1/5)，室 温搅拌48h，真空除去溶剂，得白色粉末状固体IDA-EtMFL。配体IDA-EtMFL的合成反应参 见式2.
[0024]
[0025] d.将新鲜制备的[99mTC(C0)3(H20) 3] +中间体（其是以现有技术的方法制备得到的， 例如采用文献中的方法：J Am Chem Soc，1998,120 :7987-7988)溶液调节pH = 7 ;将0. lmL 10mg/mL 的 IDA-EtMFL 配体溶液、0· 5mL PBS(0· 5mol/L，pH = 7· 4)和 0· 4mL 已经调节 pH 值的[99mTc(C0)3(H20)3] +中间体溶液（10mCi)混合摇勾，沸水浴加热反应15min得到羰基 锝-99m标记的美法仑配合物[99mTc (CO) 3 (IDA-EtMFL)](式3)。
[0026]
[0027] 本发明的羰基锝_99m标记的美法仑配合物作为肿瘤显像剂的应用。
[0028] 本发明的有益效果为：
[0029] 1.本发明涉及的羰基锝-99m标记的美法仑配合物[99mTc(C0) 3(IDA-EtMFL)]，采 用具有肿瘤活性的药物美法仑，使得其具有良好的肿瘤摄取与滞留，以及良好的肿瘤/肌 肉比值，可用于肿瘤的SPECT显像诊断；
[0030] 2.本发明的羰基锝-99m标记的美法仑配合物具有高的配合物放化纯度，可以达 到> 90% ;
[0031] 3.本发明的羰基锝-99m标记的美法仑配合物具有良好的水溶性，可以使用生理 介质；
[0032] 4.本发明的羰基锝-99m标记的美法仑配合物稳定性高，可在室温稳定存在6h以 上。
[0033] 5.本发明的羰基锝-99m标记的美法仑配合物，配位前体原料易得，合成路线短， 成本低。
[0034] 下面通过【具体实施方式】对本发明做进一步的说明，但并不意味着对本发明保护范 围的限制。
【具体实施方式】
[0035] (一）新型美法仑配体IDA-EtMFL的合成
[0036] a.化合物1 :将美法仑（800mg，2. 62mmol)溶于50mL乙醇，加10mL浓硫酸，回流 反应1.5h;减压除去乙醇后加300mL蒸馏水，用浓氢氧化钠调节pH = 9左右，用100mL 乙酸乙酯萃取三次，收集有机相，干燥，除去溶剂并用硅胶柱纯化，得黄色油状化合物 500mg(l. 50mmol，57. 2% )。ESI-MS :333. 57(MH+)。
[0037] b.化合物 2 :将化合物 1 (200mg，0· 60mmol)、溴乙酸叔丁酯（351mg，1. 8mmol)和 碳酸钾（248mg，1.8mmol)加入到10mL乙腈，室温搅拌过夜，过滤，除去溶剂，硅胶柱纯化， 得黄色油状化合物 134mg(0. 24mmol，40. 0% )。虫 NMR(400MHz，CDCI3) : δ = 1. 32(t，3H)， 1. 44(s，18H)，2· 95(m，2H)，3· 35(s，4H)，3· 57(t，4H)，3· 62(t，4H)，3· 91 (t，1H)，4· 11 (q， 2H)，6. 47 (d，2H)，6. 98 (d，2H) ;ESI-MS :561. 27 (MH+)。
[0038] c.配体IDA-EtMFL :将化合物2 (134mg，(λ 24mmol)溶于2mL浓盐酸/二氧六环混 合溶液（体积比1/5)，室温搅拌48h，真空除去溶剂，得白色粉末状固体107mg(0. 24mmol， 100% ) 〇 ESI-MS ：448. 515 (M+) 〇
[0039] [99mTc (CO) 3 (IDA-EtMFL)](式 3)的制备：
[0040] 将新鲜制备的[99mTc (CO) 3 (H20) 3]+中间体溶液调节pH~7 ;在一个西林瓶中加入 0· lmL 10mg/mL 的 IDA-EtMFL 配体溶液、0· 5mL PBS(0. 5mol/L，pH = 7. 4)和 0· 4mL 已经调 节口!1值的[99|111'(3(0))30120) 3]+中间体溶液（1〇111(^)，混合摇匀，沸水浴加热反应151^11。
[0041] (二）羰基锝_99m标记的美法仑配合物的检测
[0042] (1)采用薄层层析（TLC)法鉴定
[0043] 以聚酰胺薄片为支持体，展开体系为二氯甲烷/甲醇=1/1，待展开结束后，将聚 酰胺薄片等分成10段，用γ-计数仪测定各段的放射性计数，[ 99mTc(C0)3(IDA-EtMFL)]的 Rf值在0· 8~1. 0之间，而[99mTc (CO) 3 (H20) 3]+中间体的Rf值为0· 0~0· 1。
[0044] TLC分析结果表明按照上述方法制备的[99mTc (CO) 3 (IDA-EtMFL)]的放化纯大于 90% ;室温放置6h放化纯无明显变化，表明配合物具有良好的稳定性。
[0045] (2)羰基锝-99m标记的美法仑配合物的脂水分配系数
[0046] 将正辛醇与磷酸盐缓冲液（25mM，pH = 7. 4)等体积混合，加入适量待测标记配合 物，充分振摇后，高速离心分层，取等体积有机相和水相，分别测定两相的放射性计数，待测 配合物的分配系数P为有机相与水相放射性计数的比值，多次重复该操作，求均值。脂水分 配系数一般以Log P表不。
[0047] 测定结果表明配合物[99mTc(C0)3(IDA-EtMFL)]为水溶性，Log P值 为-L 44±0· 09。
[0048] (3)羰基锝-99m标记的美法仑配合物的荷瘤小鼠体内分布
[0049] 荷H22肝癌小鼠模型：于雌性昆明小鼠（体重约20-22g)左前腋下植入2X 106个 H22肿瘤细胞，饲养约8天后，肿瘤直径生长至6-8mm，质量约为0. 4-0. 8g。
[0050] 通过荷 H22 肝癌小鼠尾静脉注射[99mTc (CO) 3 (IDA-EtMFL) ] (0· lmL，37MBq)，注射 后5、30、60、120、240min将小鼠断头处死，取其肿瘤、血、心、肝、脾、肺、肾、小肠、脑、骨、肌 肉等感兴趣的器官与组织，分别称重后测量其放射性计数，结果以每克组织或器官的百分 摄取剂量表示（％ ID/g)。
[0051] 标记药物的荷瘤小鼠体内分布结果示于表1。
[0052] [99mTc(C0)3(IDA-EtMFL)]具有较好的肿瘤摄取与滞留，注射后5、30、 60、120 和 240min 的肿瘤摄取分别为 1·31±0·25、1·45±0·24、0·81±0·09、 0. 94±0. 16、0. 78±0. 24ID%/g。配合物通过肝和肾代谢。在靶/非靶比值方面， [99mTc (CO) 3 (IDA-EtMFL)]的肿瘤/肌肉比一直非常好，注射后5、30、60、120和240min分别 达到 2· 06±0· 20、2· 48±1· 11、2· 15±0· 30、3· 16±0· 66、3· 71±0· 67。
[0053] 表 1 :[99nTc(C0)3(IDA-EtMFL)]的荷瘤小鼠体内分布结果（ID% /g，x土s，n = 3)
[0054]
[0055] 通过以上实验表明，脂水分配系数测定表明，[MmTc(C0)3(IDA-EtMFL)]是水溶性 化合物。荷H22肝癌小鼠体内分布实验结果指出，[99mTc (CO) 3 (IDA-EtMFL)]具有良好的肿 瘤摄取与滞留以及良好的肿瘤/肌肉比值。因此，[MmTc(C0)3(IDA-EtMFL)]是优异的肿瘤 SPECT显像剂。
【主权项】
1. 一种羰基锝-99m标记的美法仑配合物，特征在于其结构如式1所示，其中R为C1 6烷基、C 3 6环烷基或C 6 i。芳基烷基。2. 根据权利要求1所述的美法仑配合物，特征在于R为C i 6烷基。3. 根据权利要求1所述的美法仑配合物，特征在于R为甲基或乙基。4. 权利要求1-3任一项所述的美法仑配合物的制备方法，其特征在于步骤如下：(a) .美法仑首先进行酯化反应生成酯化产物化合物1 ; (b) .酯化产物化合物1进行胺基烷基化反应得到化合物2 ; (c) .化合物2进行水解得到水解产物IDA-EtMFL ; (d) .水解产物IDA-EtMFL与羰基锝进行反应，得到美法仑配合物； 其中R和Rl为C1 6烷基、C 3 6环烷基或C 6 i。芳基烷基，R与Rl相同或不同。5. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（a)中酯化是在浓硫酸条 件下美法仑与醇进行酯化得到化合物1 ;步骤（b)中是化合物1与溴乙酸叔丁酯在碱 性条件下进行反应；步骤（c)是在浓盐酸条件下进行水解；步骤（d)是与新鲜配制的 [99mTc (CO) 3 (H2O)3] +中间体反应。6. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于步骤如下： a. 将美法仑溶于乙醇，加浓硫酸，回流条件下反应，减压除去乙醇后加蒸馏水，用碱调 节到PH = 9,然后用乙酸乙酯萃取，收集有机相，干燥，除去乙酸乙酯，用硅胶柱纯化，得黄 色油状化合物1 ; b. 将化合物1、溴乙酸叔丁酯和碳酸钾加入到乙腈中，室温搅拌过夜，过滤，除去溶剂， 硅胶柱纯化，得黄色油状化合物2 ; c. 将化合物2溶于浓盐酸/二氧六环混合溶液，其体积比1/1，室温搅拌，真空除去溶 剂，得白色粉末状配体IDA-EtMFL ; d. 将新鲜制备的["mTc (CO) 3 (H2O) 3]+中间体溶液调节pH = 7 ;将IDA-EtMFL配体溶液、 PBS和已经调节pH值的[99mTc (CO) 3 (H2O) 3]+中间体溶液混合摇匀，沸水浴加热反应得到羰 基锝-99m标记的美法仑配合物[ MmTc (CO) 3 (IDA-EtMFL)]。7. -种配体化合物，其结构式如下：其中，R为C1 6烷基、C 3 6环烷基或C 6 i。芳基烷基。8. 根据权利要求7所述的配体化合物在制备羰基锝-99m标记的美法仑配合物中的应 用。9. 权利要求1所述的羰基锝_99m标记的美法仑配合物作为肿瘤显像剂的应用。10. 根据权利要求9所述的应用，特征在于在制备肿瘤的SPECT显像诊断试剂中的应 用。
【文档编号】C07C229/42GK105884832SQ201410691754
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年11月26日
【发明人】汪建军, 刘宇, 杨文江, 张延华, 薛井泉
【申请人】中国科学院高能物理研究所