CN102552949A - 99mTc标记RGD多肽肿瘤诊断药物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及三种用于intergrinαvβ3受体阳性肿瘤诊断的RGD多肽放射性药物及其制备方法。这三种RGD多肽放射性药物在结构上均为RGD环状二聚体,通过双功能螯合剂进行放射性核素99mTc标记。其主要特征是:以与RGD相连接的尼克酸[K(NIC)]结构替代以往使用的99mTc标记协同配体三苯基膦三磺酸钠(TPPTS),从而降低了药物结构的分子量,加快了放射性药物在非靶器官的代谢速度。所述三种放射性药物为:99mTc-HYNIC-K(NIC)-RGD2、99mTc-HYNIC-K(NIC)-3G-RGD2和99mTc-HYNIC-K(NIC)-3P-RGD2,均为无色透明液体针剂。
Description
技术领域
本发明涉及用于肿瘤诊断的放射性药物,特别涉及用于intergrinαvβ3受体阳性肿瘤诊断的三种RGD多肽放射性药物及其制备方法。
背景技术
据世界卫生组织(WHO)统计,全世界恶性肿瘤每年发病1100多万人,病死800多万人。恶性肿瘤发病率在我国也呈明显上升趋势,据国家卫生资料统计,近两年来我国城市居民恶性肿瘤占死亡原因的第1位,每年新增患者约220万人。
近年来恶性肿瘤的治疗手段在不断发展,不仅传统的化疗和放疗技术更加规范化和科学化,新的治疗方法,如:分子靶向治疗、免疫治疗和基因治疗等,正在逐步应用于临床。与之相适应,要求恶性肿瘤诊断技术不仅要能够进行准确的诊断,更迫切需要进一步反映恶性肿瘤的生物学行为和病理特点,为治疗方案的科学化决策提供的确切的依据。恶性肿瘤的转移潜力直接关系到患者的预后,同时对于临床医师选择治疗方案具有至关重要的意义。但目前临床上还缺乏准确判定恶性肿瘤转移能力的检测方法,而主要依靠经验判断。
新生血管和***形成在肿瘤发生、发展和转移中发挥着重要的作用,肿瘤新生血管形成促进肿瘤生长和转移,淋巴道形成与肿瘤转移直接相关。整合素(integrin)是一组跨膜糖蛋白,由一个α亚单位和β亚单位通过非共价键组成的异二聚体,也是细胞外基质蛋白的受体,与细胞外基质蛋白(如纤维结合蛋白、玻璃结合蛋白、层粘蛋白和胶原等)的受体识别序列RGD(精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸)特异结合。整合素调控新生血管和淋巴道的形成。诸多研究表明,整合素调控金属基质蛋白酶等蛋白水解酶,直接参与细胞外基质的降解,促使肿瘤转移;整合素的丰富表达是促使肿瘤细胞和血管内皮细胞迁移和侵袭的重要分子,它直接介导肿瘤细胞与基质蛋白的粘附和结合;参与调控胞内细胞骨架构成,细胞增殖。
αvβ3是目前研究最多的整合素分子,在骨肉瘤、成神经细胞瘤、肺癌、乳腺癌、***癌、膀胱癌、胶质母细胞瘤及浸润性黑色素瘤等多种实体肿瘤细胞表面和肿瘤新生血管均有丰富的表达,在成熟血管内皮细胞和绝大多数正常组织表达缺乏或几乎不表达。αvβ3受体介导肿瘤细胞粘附和移行,在肿瘤新生血管生成和淋巴道转移发挥重要作用。αvβ3的表达水平与恶性肿瘤的浸润转移能刀等恶性表型有关,也可以作为评价某些恶性肿瘤预后的的指标。
放射性核素标记的RGD序列配体已经被用于肿瘤的放射性核素显像研究,用于检测转移潜力较高的integrinαvβ3表达阳性的肿瘤。已有的研究结果认为:RGD多肽二聚体显像剂与恶性肿瘤表面integrinαvβ3的亲和力更好,要优于RGD多肽四聚体。但目前已有的RGD多肽二聚体显像剂在非靶器官代谢方面还有一定的不足,有必要发明新型的RGD多肽二聚体显像剂,通过改变配体的结构,进一步加快显像剂在肺、肝和肾等非靶器官的代谢速度,从而降低放射性本底,提高肿瘤显像的图像质量。
发明内容
为克服已有技术的缺点,本发明的目的在于提供三种生物代谢动力学更为理想的放射性核素标记RGD多肽肿瘤诊断药物。
为达到上述目的,本发明的主要技术方案如下:通过合成中间体化合物Boc-K(NIC)-Osu,将K(NIC)结构与三种多肽RGD2(RGD2,3G-RGD2和3P-RGD2)相连接,再进一步连接螯合剂HYNIC,实现99mTc标记,制成RGD多肽二聚体显像药物99mTc-HYNIC-K(NIC)-RGD2、、99mTc-HYNIC-K(NIC)-3G-RGD2和99mTc-HYNIC-K(NIC)-3P-RGD2。K(NIC)配体结构使上述三种显像药物在肺、肝和肾等非靶器有更为理想的代谢速度,放射性本底较低,提高了肿瘤显像的图像质量。
附图说明
图1制备中间体化合物Boc-K(NIC)-OSu的化学反应示意图;
图2制备中间体化合物K(NIC)-RGD2的化学反应示意图;
图3制备标记前体化合物HYNIC-K(NIC)-RGD2的化学反应示意图;
图4制备中间体化合物K(NIC)-3G-RGD2的化学反应示意图;
图5制备标记前体化合物HYNIC-K(NIC)-3G-RGD2的化学反应示意图;
图6制备中间体化合物K(NIC)-3P-RGD2的化学反应示意图;
图7制备标记前体化合物HYNIC-K(NIC)-3P-RGD2的化学反应示意图;
图899mTc标记制备显像剂99mTc-HYNIC-K(NIC)-RGD2、、99mTc-HYNIC-K(NIC)-3G-RGD2和99mTc-HYNIC-K(NIC)-3P-RGD2的示意图;
图999mTc-HYNIC-K(NIC)-3P-RGD2用于U87MG胶质瘤、MDA-MB-435乳腺癌、A549肺癌、PC3***癌等四种荷瘤鼠动物模型的γ显像图。
具体实施方式
一.RGD多肽放射性药物的制备方法
1.材料和设备
所需化学物品由美国Sigma/Aldrich公司购入,不需进一步纯化即可使用。Boc-Lys(nicotinoyl)-OH和Lys(Boc)2-OSu由美国Bachem Biosciences公司购入。RGD环肽,E[c(RGDfK)]2(RGD2),G3-E[G3-c(RGDfK)]2(3G-RGD2)和PEG4-E[PEG4-c(RGDfK)]2(3P-RGD2)由美国Peptides International公司(Louisville,KY)按照常规工艺制造。
NMR(核磁共振)频谱数据由300MHz的Bruzker ARX FT核磁共振光谱仪记录所得,显示的频谱数据是以TMS(三甲基硅烷基)为参照的化学位移值(ppm)。ESI(电喷射离子化)质谱数据由Finnigan LCQ传统质谱仪上采集获得。99mTcO4 -从原子高科股份有限公司购得。
2.HPLC(高效液相色谱)方法
HPLC方法1:使用的是LabAillance色谱***,该色谱***包括紫外-可见光检测仪(波长为254nm)和以Zorbax C18为固定相的半制备柱(柱宽×柱长为9.4nm×250mm,固定相的孔径大小为美国Agilent Technologies公司提供),流动速度为2.5ml/min,首先用含70%A(用溶解在水中的0.1%的三氯乙酸配置)和30%B(用溶解在乙醇中的0.1%的三氯乙酸配置)的流动相平衡色谱柱0~5分钟,然后依次用含有30%B的流动相和含70%B的流动相分别冲洗5分钟和20分钟。
HPLC方法2:使用的是LabAillance色谱***,该色谱***包括β-ram IN-超声检测仪(Tampa,FL)和以Zorbax C18为固定相的色谱柱(柱宽×柱长4.6mm×250mm,固定相的孔径大小为美国Agilent Technologies公司提供),流动速度为1ml/min。流动相的组成以及冲洗的时间依次为:90%A(25mM NH4Oac,pH=6.8)、10%B(乙腈)到85%A、15%B冲洗5分钟,15%B冲洗5分钟,20%B冲洗20分钟,60%B冲洗25分钟。
HPLC方法:流动相的组成以及冲洗时间依次为:第一次用90%A(25mM NH4Oac,pH=6.8)、10%B(乙腈)到85%A、15%B的流动相冲洗5分钟,然后依次为:15%B冲洗5m分钟,15%B冲洗5分钟,20%B冲洗20分钟,60%B冲洗25分钟。
3.中间体化合物Boc-K(NIC)-Osu的制备方法
将300μmolN、N′-二环己基碳酰亚胺(DCC,质量61.9mg)添加到3ml含有290μmolBOC-Lys(烟酰氯盐酸盐,质量101mg)和300μmol羟基琥珀酼亚胺(NHS,34.5mg)的DMF(二甲基亚酰胺)溶液中。反应混合物需要在室温下搅动5小时。反应混合物中的白色沉淀需通过过滤除去。剩下的过滤液在低压下使其蒸发干。然后将蒸发干的残留物溶解在3ml二氯甲烷中。再过滤此溶解液并将滤过液浓缩至1ml。接着向浓缩液中逐滴添加20ml二***,反应会生成白色沉淀。过滤得沉淀,并用二***洗涤(洗三次,每次5ml)。真空下干燥即可得Boc-K(NIC)-OSu粗产品。所得产品质量为75.8mg(产率约为60%)。粗合成的Boc-K(NIC)-OSu不经过进一步纯化即可用于多肽的连接。H1标记的核磁共振(CDCl3):1.60(s,9H,(CH3)3CO),1.75(m,2H,CH2),1.88(m,2H,CH2),2.12(m,2H,CH2),3.01(s,4H,COCH2CH2CO),3.66(t,2H,CH2CH2NH),5.10(dd,H,NHCHCO),7.54(t,H,aromatic),8.36(d,H,aromatic),8.88(d,H,aromatic)和9.15(s,H,aromatic)。(图1)
4.中间体化合物K(NIC)-RGD2的制备方法
将20μmol Boc-K(NIC)-OSu(质量8.9mg)和4μmol E[c(RGDfK)]2(质量4.8mg)溶解在2ml无水DMF中。然后加入3滴DIEA,并在室温搅拌过夜。加入2ml水,反应混合物的Ph值为6.0到7.0。参照高效液相色谱(方法1)分离反应产物。收集20.7分钟时的样品并真空冷冻干燥即可获得BOC-K(NIC)-RGD2产物质量为3.1mg(产率47%)。ESI-MS质谱分析的数据为:m/z(质荷比)=1651.5(计算的分子量为1650.8d,分子式[C76H110N22O20]+)。将Boc-K(NIC)-RGD2溶解在2.0ml干净的TFA中,室温搅拌15min可以使TFA除去。剩余的反应物溶解在2ml的0.1M的醋酸铵缓冲液中。然后按照高效液相色谱(方法2)分离反应产物,收集16.5min时的样品并真空冷冻干燥即可获得反应产物K(NIC)-RGD2,产物的质量为2.5mg,产率86%。ESI-MS质谱分析的质荷比m/z为1552,计算的分子量为1550.8d,分子式[C71H102N22O18]+。(图2)
5.标记前体化合物HYNIC-K(NIC)-RGD2的制备方法
将8μmol HYNIC-Osu(质量为3.5mg)和1.6μmol K(NIC)-RGD2(质量为2.5mg)溶解在2mlDMF中。向混合物中添加3滴DIEA。室温搅拌反应混合物24小时。然后加入2ml醋酸铵缓冲液(100mM,pH=7.0)再利用高效液相色谱(方法1)分离反应产物。收集18.7min时的样品,并真空冷却干燥即可得HYNIC-K(NIC)-RGD2。产物的质量为1.1mg(产率为38%。ESI-MS质谱分析的m/z(质荷比)为1854.3(计算的分子量为1553.8d,分子式[C84H111N25O22S]+)。(图3)
6.中间体化合物K(NIC)-3G-RGD2的制备方法
将14μmol Boc-K(NIC)-Osu(质量为6.3mg)和2.8μmol Gly3-E[Gly3-c(RGDfK)]2(质量为5.1mg)溶解在2mlDMF中。向混合物中添加3滴DIEA。室温搅拌反应混合物过夜。然后加入2ml水,调整反应体系的PH值约为6.0~7.0。再利用高效液相色谱(方法1)分离反应产物。收集19.3min时的样品,并真空冷却干燥即可得Boc-K(NIC)-3G3-RGD2。产物的质量为3.0mg,产率为50%。ESI-MS质谱分析的m/z(质荷比)为2163.9(计算的分子量为2164d,分子式[C76H110N22O20]+)。将Boc-K(NIC)-RGD2溶解在2.0ml无水TFA中,室温搅拌15分钟可以使多余的TFA除去。剩余的反应物溶解在2ml的0.1M的醋酸铵缓冲液中(100mM,pH=7.0)。然后按照高效液相色谱(方法1)分离反应产物,收集16.5分钟时的样品并真空冷冻干燥即可获得反应产物K(NIC)-3G-RGD2,产物的质量为2.9mg(产率约90%)。ESI-MS质谱分析的质荷比m/z为2064.4,计算的分子量为2063.9,分子式[C89H129N31O27]+。(图4)
7.标记前体化合物HYNIC-K(NIC)-3G-RGD2的制备方法
将7μmol HYNIC-Osu(质量为3.1mg)和1.4μmol K(NIC)-3G-RGD2(质量为2.9mg)溶解在2mlDMF中。向混合物中添加3滴DIEA。室温搅拌反应混合物2天。然后加入2ml醋酸铵缓冲液(100mM,pH=7.0),再利用高效液相色谱(方法1)分离反应产物。收集15.5分钟时的样品,并真空冷却干燥即可得HYNIC-K(NIC)-3G-RGD2。产物的质量为0.5mg,产率为15%。ESI-MS质谱分析的m/z(质荷比)为2366.9(计算的分子量为2367d,分子式[C102H138N34O31S]+)。(图5)
8.中间体化合物K(NIC)-3P-RGD2的制备方法
将12μmol Boc-K(NIC)-Osu(质量为5.4mg)和2.4μmol PEG4-E[PEG4-c(RGDfK)]2(质量为5.0mg)溶解在2mlDMF中。向混合物中添加3滴DIEA。于室温过夜搅拌反应混合物。然后加入2ml水,调整反应体系的PH值约为6.0~7.0。再利用高效液相色谱(方法1)分离反应产物。收集21.5分钟时的样品,并真空冷却干燥即可得反应中间物Boc-K(NIC)-3P-RGD2。产物的质量为3.4mg,产率为60%。ESI-MS质谱分析的m/z(质荷比)为2392.4(计算的分子量为2392.2,分子式[C109H173N25O35]+)。将所得BOC-K(NIC)-3P-RGD2溶解在2mlDMF中,于室温搅拌15分钟,使得TFA除去。剩余物质溶解在2ml 0.1M的醋酸铵缓冲液(100mM,pH=7.0)中。再利用高效液相色谱(方法1)分离反应产物。收集14.2分钟时的样品,并真空冷却干燥即可得反应产物K(NIC)-3P-RGD2。产物的质量为3.0mg,产率为90%。ESI-MS质谱分析的m/z(质荷比)为2294(计算的分子量为2292.2,分子式[C104H165N25O33]+)。(图6)。
9.标记前体化合物HYNIC-K(NIC)-3P-RGD2的制备方法
将6.5μmol HYNIC-OSu(质量为2.9mg)和1.3μmol K(NIC)-3P-RGD2(质量为3.0mg)溶解在2mlDMF中。向混合物中添加3滴DIEA。于室温搅拌反应混合物3天。再利用高效液相色谱(方法1)分离反应混合物。收集18分钟时的样品,并真空冷却干燥即可得反应产物HYNIC-K(NIC)-3P-RGD2。产物的质量为1.0mg,产率为30%。ESI-MS质谱分析的m/z(质荷比)为2595.3(计算的分子量为2595.2,分子式[C117H174N28O37S]+)。(图7)。
10.99mTc-HYNIC-K(NIC)-RGD2、、99mTc-HYNIC-K(NIC)-3G-RGD2和99mTc-HYNIC-K(NIC)-3P-RGD2的标记方法
向一个5cc的玻璃瓶中加入25μg HYNIC连接剂,0.4mL 0.25M琥珀酸缓冲液(pH=4.8)以及0.4mL tricine溶液(25mg/mL,溶解在0.25M琥珀酸缓冲液中)。再向玻璃瓶中加入0.5mL99mTcO4 -(约含10~20mCi)和25L SnCl2(1.0mg/mL溶解在0.1N HCl中)。然后将玻璃瓶至于100℃热水浴中加热20分钟。加热完成后,将玻璃瓶置于室温放置5分钟。接着采用放射性-高效液相色谱(方法2)对反应产物进行分析。确定LogP值。对于生物组织分布的研究,先利用高效液相色谱对放射性99mTc标记药物进行纯化。流动相中的挥发性物质可以在真空中除去。将剩下的放射性示踪物溶解在盐溶液中至放射性比活浓度约为30Ci/mL即可得到用于组织分布研究的显像药物。对于显像的研究,药物可以按照以下方法准备:将放射性示踪物溶解在盐溶液中至放射性比活浓度约为1mCi/mL。在封闭实验中,将RGD2多肽溶解在药剂中至终浓度3.5mg/mL。在将配置成的显像剂溶液注射到动物体内之前,需要使用0.20μm的Millex-LG过滤器过滤。每只实验动物注射0.1ml的显像药物溶液。(图8)
三种99mTc标记RGD多肽药物均有高的放射性化学纯度(RCP>90%)以及高的特异性(~5Ci/μmol)。在等体积的辛醇和25mM磷酸缓冲液的混合液中可以确定这三种复合物的分离系数。表1总结了这三种99mTc标记RGD多肽药物的理论计算的LogP值以及它们在高效液相色谱中的阻滞时间。
表1.99mTc标记RGD多肽药物的理论计算的LogP值以及它们在高效液相色谱中的阻滞时间
1=99mTc-HYNIC-K(NIC)-RGD2;2=99mTc-HYNIC-K(NIC)-3G-RGD2;3=99mTc-HYNIC-K(NIC)-3P-RGD2
二.动物实验
动物生物分布及显像研究依据美国国家卫生研究院动物实验指南进行,并符合动物伦理的要求。
U87MG胶质瘤细胞培养于含有丙酮酸钠的EMEM培养液中,***癌细胞PC3和肺癌细胞A549培养于F-12培养液中,乳腺癌细胞MDA-MB-435培养于含有L-谷氨酰胺的RPMI1640培养液中,所有培养液中均添加10%胎牛血清和1%青霉素,链霉素。肿瘤细胞于37℃,含有5%CO2的培养箱中培养。所有细胞单层生长,待达到90%汇合度时收获。选择雌性4-5周龄裸鼠,将肿瘤细胞悬于生理盐水中,数量调整为5×107个/ml,取0.1mL细胞悬液植于裸鼠肩侧。所有步骤均于超净台内进行。
随机选取3组各4只体重为20~25克的MDA-MB-435裸鼠,均于尾静脉注射3μCi的99mTc-HYNIC-K(NIC)-3P-RGD2,注射后30,60和120分钟后分别过量麻醉处死一组裸鼠,分别取出血液、脑、眼、心脏、肠、肾、肝、肺、肌肉、脾等器官以及肿瘤组织,称重,并用γ计数仪测定上述组织的放射性计数,从而计算出各组织的单位质量注射剂量百分数(%ID/g),以及肿瘤/血液、肿瘤/肝、肿瘤/肺和肿瘤/肌肉的%ID/g比值。
结果见表2:
表2.99mTc-HYNIC-K(NIC)-3P-RGD2在MDA-MB-435裸鼠体内的生物分布
组织 | 30分钟 | 60分钟 | 120分钟 |
血液 | 0.99±0.07 | 0.84±0.09 | 0.49±0.15 |
脑 | 0.18±0.05 | 0.14±0.03 | 0.10±0.05 |
眼 | 0.98±0.28 | 1.64±0.38 | 0.85±0.30 |
心脏 | 1.21±0.43 | 0.93±0.37 | 0.83±0.27 |
肠 | 6.22±1.00 | 5.56±2.73 | 7.26±4.55 |
肾 | 11.32±2.87 | 6.41±2.78 | 7.04±3.30 |
肝 | 2.45±0.62 | 1.77±0.70 | 2.05±0.68 |
肺 | 3.34±0.54 | 2.19±0.94 | 2.05±0.58 |
肌肉 | 1.07±0.43 | 0.74±0.32 | 0.53±0.09 |
脾 | 1.84±0.43 | 1.09±0.44 | 1.37±0.41 |
肿瘤 | 3.90±0.54 | 4.94±1.71 | 4.85±1.73 |
肿瘤/血液 | 3.19±0.98 | 5.84±1.75 | 9.64±1.21 |
肿瘤/肝 | 1.64±0.32 | 2.88±0.83 | 2.38±0.76 |
肿瘤/肺 | 1.17±0.14 | 2.36±0.66 | 2.31±0.46 |
肿瘤/肌肉 | 3.93±1.01 | 7.07±2.72 | 9.48±4.15 |
以同样的方法测定99mTc-HYNIC-K(NIC)-3P-RGD2注射后60分钟,接种其它三种肿瘤(U87MG、A549、PC-3)裸鼠的体内生物学分布,结果如表3。
表3 99mTc-HYNIC-K(NIC)-3P-RGD2在不同荷瘤裸鼠体内的生物分布
U87MG | A549 | PC-3 | |
血液 | 1.00±0.79 | 0.50±0.10 | 0.60±0.13 |
脑 | 0.14±0.04 | 0.12±0.02 | 0.14±0.04 |
眼 | 1.08±0.43 | 0.88±0.03 | 1.09±0.36 |
心脏 | 1.36±0.68 | 0.97±0.13 | 1.04±0.37 |
肠 | 5.97±2.49 | 5.56±0.73 | 6.30±1.78 |
肾 | 9.23±3.47 | 7.69±1.49 | 8.92±1.87 |
肝 | 1.99±0.76 | 1.82±0.54 | 1.76±0.46 |
肺 | 3.50±1.67 | 2.62±0.34 | 3.49±0.79 |
肌肉 | 0.96±0.27 | 0.97±0.35 | 0.92±0.41 |
脾 | 1.62±0.53 | 1.33±0.22 | 1.59±0.32 |
肿瘤 | 8.43±3.14 | 3.47±0.88 | 1.52±0.42 |
肿瘤/血液 | 10.33±4.23 | 7.66±2.64 | 2.54±0.45 |
肿瘤/肝 | 4.28±0.89 | 2.29±0.94 | 0.87±0.15 |
肿瘤/肺 | 2.53±0.73 | 1.38±0.43 | 0.43±0.07 |
肿瘤/肌肉 | 9.15±3.46 | 4.34±1.01 | 1.79±0.44 |
以上生物分布实验结果表明:99mTc-HYNIC-K(NIC)-3P-RGD2在多数非靶器官,特别是肝脏中代谢较快,注射后主要经肾***,有利于降低显像本底,保证图像质量。不同肿瘤对于99mTc-HYNIC-K(NIC)-3P-RGD2的摄取量有明显差异,依次为U87MG>MDA-MB-435>A549>PC-3。转移侵袭性相对较强的U87MG胶质瘤细胞、MDA-MB-435乳腺癌细胞、A549肺癌细胞摄取99mTc-HYNIC-K(NIC)-3P-RGD2较高,而转移性较低的PC3***癌细胞摄取较少。
肿瘤显像:分别选取U87MG胶质瘤、MDA-MB-435乳腺癌、A549肺癌、PC3***癌荷瘤鼠各3只,麻醉后尾静脉注射99mTc-HYNIC-K(NIC)-3P-RGD2 300μCi(溶于1毫升生理盐水),注射后60分钟进行全身单光子γ显像,γ相机/单光子断层显像仪(SPECT)配备平行孔低能高分辨准直器,采集矩阵128×128,采集计数300K。显像结果表明:U87MG胶质瘤、MDA-MB-435乳腺癌可见明显的放射性浓聚,显影清晰;A549肺癌亦有部分放射性摄取,可显影;而PC3***癌未见明显的放射性摄取。显像结果与生物分布研究结果一致。显像图像见附图9。
Claims (2)
1.三种99mTc标记的RGD多肽放射性药物,这三种RGD多肽放射性药物在结构上均为RGD环状二聚体,通过双功能螯合剂进行放射性核素99mTc标记,其主要特征是:利用尼克酸[K(NIC)]结构与RGD相连接,以替代以往99mTc标记使用的协同配体三苯基膦三磺酸钠(TPPTS),从而降低了药物结构的分子量,改善了放射性药物在非靶器官的代谢动力学,所述三种放射性药物为:99mTc-HYNIC-K(NIC)-RGD2,99mTc-HYNIC-K(NIC)-3G-RGD2和99mTc-HYNIC-K(NIC)-3P-RGD2,均为无色透明液体针剂。
2.权利要求1中所述的99mTc标记RGD多肽放射性药物的制备方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:
a.中间体化合物Boc-K(NIC)-Osu的制备方法
将300μmol N、N′-二环己基碳酰亚胺(DCC,61.9mg)添加到3ml含有290μmol BOC-Lys(烟酰氯盐酸盐,101mg)和300μmol羟基琥珀酼亚胺(NHS,34.5mg)的DMF(二甲基亚酰胺)溶液中,反应混合物需要在室温下搅动5小时,反应混合物中的白色沉淀需通过过滤除去,剩下的过滤液在低压下使其蒸发干;将蒸发干的残留物溶解在3ml二氯甲烷中,再过滤此溶解液并将滤过液浓缩至1ml;向浓缩液中逐滴添加20ml二***,反应会生成白色沉淀,过滤得沉淀,并用二***洗涤(洗三次,每次5ml);真空下干燥即可得Boc-K(NIC)-OSu粗产品,所得产量为75.8mg(产率约为60%),粗合成的Boc-K(NIC)-OSu不经过进一步纯化即可用于多肽的连接;H1标记的核磁共振(CDCl3):1.60(s,9H,(CH3)3CO),1.75(m,2H,CH2),1.88(m,2H,CH2),2.12(m,2H,CH2),3.01(s,4H,COCH2CH2CO),3.66(t,2H,CH2CH2NH),5.10(dd,H,NHCHCO),7.54(t,H,aromatic),8.36(d,H,aromatic),8.88(d,H,aromatic)和9.15(s,H,aromatic);
b.中间体化合物K(NIC)-RGD2的制备方法
将20μmol Boc-K(NIC)-OSu(8.9mg)和4μmol E[c(RGDfK)]2(4.8mg)溶解在2ml无水DMF中,加入3滴DIEA,并在室温搅拌过夜;反应后,加入2ml水,反应混合物的pH值为6.0到7.0;参照高效液相色谱分离反应产物,收集20.7分钟时的样品并真空冷冻干燥即可获得BOC-K(NIC)-RGD2产量为3.1mg(产率47%),ESI-MS质谱分析的数据为:m/z(质荷比)=1651.5(计算的分子量为1650.8,分子式[C76H110N22O20]+);将Boc-K(NIC)-RGD2溶解在2.0ml干净的TFA中,室温搅拌15min;去除TFA,剩余的反应物溶解在2ml的0.1M的醋酸铵缓冲液中;按照高效液相色谱分离反应产物,收集16.5min时的样品并真空冷冻干燥即可获得反应产物K(NIC)-RGD2,产量为2.5mg,产率86%;ESI-MS质谱分析的质荷比m/z为1552,计算的分子量为1550.8,分子式[C71H102N22O18]+;
c.标记前体化合物HYNIC-K(NIC)-RGD2的制备方法
将8μmol HYNIC-Osu(3.5mg)和1.6μmol K(NIC)-RGD2(2.5mg)溶解在2mlDMF中,向混合物中添加3滴DIEA,室温搅拌反应混合物24小时;反应后,加入2ml醋酸铵缓冲液(100mM,pH=7.0)再利用高效液相色谱分离反应产物;收集18.7min时的样品,并真空冷却干燥即可得HYNIC-K(NIC)-RGD2,产量为1.1mg,产率为38%;ESI-MS质谱分析的m/z(质荷比)为1854.3(计算的分子量为1553.8,分子式[C84H111N25O22S]+);
d.中间体化合物K(NIC)-3G-RGD2的制备方法
将14μmol Boc-K(NIC)-Osu(质量为6.3mg)和2.8μmol Gly3-E[Gly3-c(RGDfK)]2(5.1mg)溶解在2ml DMF中,向混合物中添加3滴DIEA,室温搅拌反应混合物过夜;反应完成后,加入2ml水,调整反应体系的PH值约为6.0~7.0,再利用高效液相色谱分离反应产物;收集19.3分钟时的样品,并真空冷却干燥即可得Boc-K(NIC)-3G3-RGD2。产物的质量为3.0mg,产率为50%;ESI-MS质谱分析的m/z(质荷比)为2163.9(计算的分子量为2164,分子式[C76H110N22O20]+);将Boc-K(NIC)-RGD2溶解在2.0ml无水TFA中,室温搅拌15分钟;去除TFA,剩余的反应物溶解在2ml的0.1M的醋酸铵缓冲液中(100mM,pH=7.0),按照高效液相色谱分离反应产物,收集16.5分钟时的样品并真空冷冻干燥即可获得反应产物K(NIC)-3G-RGD2,产量为2.9mg(产率约90%);ESI-MS质谱分析的质荷比m/z为2064.4,计算的分子量为2063.9,分子式[C89H129N31O27]+;
e.标记前体化合物HYNIC-K(NIC)-3G-RGD2的制备方法
将7μmol HYNIC-Osu(3.1mg)和1.4μmol K(NIC)-3G-RGD2(2.9mg)溶解在2ml DMF中,在向混合物中添加3滴DIEA。室温搅拌反应混合物2天;反应完成后,加入2ml醋酸铵缓冲液(100mM,pH=7.0),再利用高效液相色谱分离反应产物;收集15.5分钟时的样品,并真空冷却干燥即可得HYNIC-K(NIC)-3G-RGD2;产量为0.5mg,产率为15%;ESI-MS质谱分析的m/z(质荷比)为2366.9(计算的分子量为2367,分子式[C102H138N34O31S]+);
f.中间体化合物K(NIC)-3P-RGD2的制备方法
将12μmol Boc-K(NIC)-Osu(5.4mg)和2.4μmol PEG4-E[PEG4-c(RGDfK)]2(5.0mg)溶解在2mlDMF中,向混合物中添加3滴DIEA,于室温过夜搅拌反应混合物;反应完成后,加入2ml水,调整反应体系的PH值约为6.0~7.0;利用高效液相色谱分离反应产物,收集21.5分钟时的样品,并真空冷却干燥即可得反应中间物Boc-K(NIC)-3P-RGD2,产量为3.4mg,产率为60%;ESI-MS质谱分析的m/z(质荷比)为2392.4(计算的分子量为2392.2,分子式[C109H173N25O35]+);将所得BOC-K(NIC)-3P-RGD2溶解在2mlDMF中,于室温搅拌15分钟,使得TFA除去,剩余物质溶解在2ml 0.1M的醋酸铵缓冲液(100mM,pH=7.0)中;再利用高效液相色谱分离反应产物,收集14.2分钟时的样品,并真空冷却干燥即可得反应产物K(NIC)-3P-RGD2,产量为3.0mg,产率为90%;ESI-MS质谱分析的m/z(质荷比)为2294(计算的分子量为2292.2,分子式[C104H165N25O33]+);
g.标记前体化合物HYNIC-K(NIC)-3P-RGD2的制备方法
将6.5μmol HYNIC-OSu(2.9mg)和1.3μmol K(NIC)-3P-RGD2(3.0mg)溶解在2ml DMF中,向混合物中添加3滴DIEA,于室温搅拌反应混合物3天;再利用高效液相色谱分离反应混合物,收集18分钟时的样品,并真空冷却干燥即可得反应产物HYNIC-K(NIC)-3P-RGD2,产量为1.0mg,产率为30%;ESI-MS质谱分析的m/z(质荷比)为2595.3(计算的分子量为2595.2,分子式[C117H174N28O37S]+);
f.99mTc-HYNIC-K(NIC)-RGD2、、99mTc-HYNIC-K(NIC)-3G-RGD2和99mTc-HYNIC-K(NIC)-3P-RGD2的标记方法
加入25μg HYNIC连接剂,0.4mL 0.25M琥珀酸缓冲液(pH=4.8)以及0.4mL tricine溶液(25mg/mL,溶解在0.25M琥珀酸缓冲液中);再加入0.5mL 99mTcO4 -(约含10~20mCi)和25μL SnCl2(1.0mg/mL溶解在0.1N HCl中),然后置于100℃热水浴中加热20分钟,加热完成后,于室温放置5分钟。
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