锝-99m标记含双药效基团的FAPI衍生物及制备方法和应用

本发明属于放射性药物领域，特别涉及锝-99m标记含双药效基团的fapi衍生物及制备方法和应用。

背景技术：

1、肿瘤微环境在肿瘤的发生、发展过程中发挥着极其重要的作用。肿瘤相关成纤维细胞是构成肿瘤微环境的重要组成部分，在肿瘤细胞的增殖、迁移、免疫逃逸、放化疗抵抗和能量代谢中扮演着重要的角色。成纤维细胞激活蛋白(fap)是肿瘤相关成纤维细胞表面重要的分子标志物，因其选择性地表达于大多数实体瘤基质的成纤维细胞的细胞膜上，成为肿瘤检测和治疗的重要靶点。

2、基于(4-喹啉酰基)-甘氨酰-2-氰基吡咯烷的fap小分子抑制剂(fapi)具有高亲力和高选择性。通过对结构的不断修饰和改进，一系列68ga标记的fapi配合物被报道，并用于在原发病灶和转移病灶的肿瘤显像。其中，[68ga]ga-fapi-04表现出良好生物分布，在肿瘤中摄取迅速，图像对比度良好。在癌症病人体内研究表明，原发性不明原因癌、肉瘤、胆管癌、食管癌、乳腺癌和肺癌中均有较高的摄取。在fapi-04的基础上进行结构改进，[68ga]ga-fapi-46表现出比[68ga]ga-fapi-04更高的肿瘤摄取和滞留，其在正常器官中的摄取也明显降低。人体显像数据显示，[68ga]ga-fapi-46在原发性肿瘤和转移灶中迅速积累，正常组织中的示踪剂摄取量低,能够产生高对比度图像。从目前的报道来看，[68ga]ga-fapi-46表现出最佳的效果，因此其药效基团也被进一步的研究。

3、[68ga]ga-dota-2p(fapi)2含有两个fapi-46药效基团，荷瘤小鼠生物分布显示，相较于[68ga]ga-fapi-46，[68ga]ga-dota-2p(fapi)2表现出了更高的肿瘤摄取和更高的肿瘤/肾脏的比值。在患者的pet/ct显像可以看出，[68ga]ga-dota-2p(fapi)2的肿瘤摄取要高于[68ga]ga-fapi-46。这表明含有两个药效基团的分子探针可以有效提高肿瘤特异性摄取，降低非靶摄取，提高靶与非靶比值。

4、目前关于靶向fap分子探针的报道中，68ga标记配合物最多，约占92％，此外，18f标记的fapi分子探针[18f]alf-nota-fapi、[18f]f-fapi-74和[18f]alf-p-fapi等，具有较高的特异性肿瘤摄取和优良的显像效果。但是上述探针均为pet(正电子发射断层成像术，positron emission tomography)显像剂，价格昂贵，临床应用推广受到一定限制。而基于99mtc的spect(单光子发射计算机断层成像术,single-photon emission computedtomography)诊断技术具有以下优势：99mtc是一种由99mo/99mtc发生器制备得到的spect类核素，方便易得，由于全球spect设备数量多，约为27000台，所以能够被更为广泛的市场应用，药盒化的生产工艺更加简便可控；价格低廉且已经纳入医保可以使更多患者受益。近年来基于碲锌镉(czt)技术的spect/ct以及软件的发展，螺旋定量spect/ct生产，进一步提升显像质量和缩短显像时间，spect/ct显像再次迎来了曙光。

5、目前99mtc标记的spect类靶向fap分子探针报道较少，其中[99mtc]tc-fapi-34和[99mtc][tc-(cn-peg4-fapi)6]+有较高的亲和力和较高的肿瘤摄取，但是腹部非靶脏器摄取较高在一定程度上制约其应用。为了开发优良的靶向fap的spect类肿瘤分子探针，2021年，我们研制了一种99mtc标记fapi衍生物(专利号：zl2021115355016)，其以d-脯氨酸修饰的含hynic基团的fapi衍生物(hynic-dp-fapi)和协同配体三羟甲基甘氨酸(tricine)及三苯基膦三磺酸钠(tppts)与99mtc配位形成稳定的99mtc(hynic-dp-fapi)(tricine/tppts)。该配合物具有良好的体内外稳定性与fap亲和性，生物分布显示荷瘤小鼠肿瘤部位有很高的摄取，在非靶器官如心、肝、肌肉等摄取较低，但是由于血液摄取较高，肿瘤/血比值有待提高。

6、为了有效解决99mtc标记靶向fap肿瘤分子探针的肿瘤摄取以及肿瘤/血比值有待提高的问题，本专利在fapi-46的药效基团的基础上进行结构修饰得到含有两个fapi-46药效基团的配体(hynic-peg4-2f46)，然后和协同配体tricine/tppts与99mtc配位形成稳定的制备稳定性高、靶向性强、靶与非靶比值好且易于推广的靶向fap的肿瘤分子探针[99mtc]tc-(hynic-peg4-2f46)(tricine/tppts)，以用于肿瘤早期诊断、分期和疗效评价，将为转化医学和精准医疗的实现奠定良好的基础。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供锝-99m标记含双药效基团的fapi衍生物及制备方法和应用。

2、为了实现上述目的，本发明提供的锝-99m标记含双药效基团的fapi衍生物[99mtc]tc-(hynic-peg4-2f46)(tricine/tppts)，其结构如式(i)所示：

3、

4、该结构式中：hynic-peg4-2f46分子中肼基上的氮原子、共配体tppts中的磷原子以及tricine中的氧原子和氮原子与99mtc配位得到[99mtc]tc-(hynic-peg4-2f46)(tricine/tppts)配合物。

5、锝-99m标记含双药效基团的fapi衍生物的制备方法，其制备步骤如下：

6、a:配体hynic-peg4-2f46的合成:

7、将化合物1和化合物2溶解于适量的n,n-二甲基甲酰胺(dmf)中，再加入2-(7-偶氮苯并三氮唑)-n,n,n',n'-四甲基脲六氟磷酸酯(hatu)和n-乙基二异丙胺(dipea)，置于室温下搅拌反应，反应完成后旋干反应液，加入25％三乙胺/四氢呋喃(tea/thf)，室温下反应3h，用反相制备液相分离纯化得化合物3；将化合物4溶解于dmf中，再加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐(edci)和1-羟基苯并三唑(hobt)，室温下反应，再加入化合物3和n-甲基吗啉(nmm)，室温下反应，旋干溶剂，再溶解于三氟乙酸(tfa)中，室温反应30min，再将反应液加入到冰乙醚中，大量固体析出，离心，所得固体用反相制备液相纯化，得到化合物5；称取适量化合物5于圆底烧瓶中，加入适量dmf溶解，然后依次加入dipea和化合物6，室温下反应6h，旋干溶剂，用反相制备液相分离纯化得hynic-peg4-2f46。具体合成路线为：

8、

9、b:[99mtc]tc-(hynic-peg4-2f46)(tricine/tppts)配合物的制备：

10、称取适量的tricine、tppts、hynic-peg4-2f46配体溶于生理盐水中，调节溶液ph为5.0，向其中加入适量的新鲜淋洗的na99mtco4，沸水浴加热30min即可得到所述的[99mtc]tc-(hynic-peg4-2f46)(tricine/tppts)配合物。

11、通过上述方法制备的[99mtc]tc-(hynic-peg4-2f46)(tricine/tppts)配合物的放射化学纯度大于95％，为亲水性物质，体外稳定性良好。其在荷瘤小鼠肿瘤部位有很高的摄取与良好的滞留(注射后1h:21.07±1.70％id/g；4h:15.09±2.13％id/g)，注射fap抑制剂进行抑制后，肿瘤摄取显著性降低(由21.07±1.70％id/g降低到4.91±0.48％id/g)，表明其在肿瘤中的摄取与fap具有特异性。与锝-99m标记的含hynic基团的fapi衍生物(99mtc(hynic-dp-fapi)(tricine/tppts))相比，在注射1小时后，该药物在u87mg肿瘤的摄取显著性提高(由16.26±2.71％id/g提高到21.07±1.70％id/g)，且靶与非靶比值明显提升(肿瘤/肌肉比值由6.20上升到8.18；肿瘤/血液比值由2.42上升到3.10)，达到预期效果。显像结果表明其在肿瘤部位有明显浓集，非靶组织摄取低，且在肿瘤中的摄取可以被fap抑制剂显著地抑制，是性能优良的可用于肿瘤显像的新型spect分子探针。