CN108187078A - 一种***癌诊断显像剂及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种***癌诊断显像剂，其结构式如下：本发明利用神经降压素与***癌的紧密相关性，将神经压素采用Al‑¹⁸F进行标记，得到了一种***癌诊断显像剂，该诊断显像剂对具有优异的药动学性质，对***肿瘤的摄取量高，对***癌的诊断具有较高的灵敏性和特异性，不易出现假阳性。而且本发明的标记方法简单，标记后6h放化纯仍高达99％。

Description

一种***癌诊断显像剂及制备方法

技术领域

本发明属于核医学技术领域，具体涉及一种***癌诊断显像剂及制备方法。

背景技术

***癌是目前欧美男性发病率最高的肿瘤，每年有超过20万人死于***癌。我国的***癌发病率呈明显上升趋势，由于尚未建立PSA筛查机制，诊断明确时，往往已是中晚期。早期低风险***癌治疗后的5年生存率可达 82％，早期诊断对于***癌预后至关重要。

目前用于癌症诊断的方法主要有X-射线(CT)，超声(US)，核磁共振成像(MRI)以及核医学PET。其中US和MRI是基于实体瘤的解剖结构分析，其操作复杂，而且无法在分子水平上检测肿瘤组织的生理变化。核医学PET和CT 有灵敏性高、准确及定位精确的特点，在诊断和指导***、冠心病和脑部疾病等方面均已显示出独一无二的优越性。核医学检查法和CT一般是通过给受试者施用放射性诊断显像剂，接着检测放射性诊断显像剂发射的辐射线，然后基于该放射线获得的信息显像来诊断。目前，***癌的放射性诊断显像剂为¹⁸F-FDG，但是这种诊断显像剂存在灵敏性低，特异性低且容易造成假阳性的缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种灵敏性高、特异性好的***癌诊断显像剂及制备方法。

本发明提供的这种***癌诊断显像剂，其化学结构式如下：

本发明这种***癌诊断显像剂的制备方法，其包括以下步骤：

1)采用质子回旋加速器进行¹⁸O(p，n)¹⁸F反应生成¹⁸F^-；接着将生成的¹⁸F^-经管道传输至阴离子交换柱QMA上进行捕获，捕获完成后，用N₂将QMA 吹干，然后用醋酸-醋酸钠缓冲溶液进行淋洗，洗脱得到含有¹⁸F^-的缓冲溶液。

2)向步骤1)制备的¹⁸F^-的缓冲溶液中加入NOTA修饰过的神经降压素、乙腈和AlCl₃水溶液并于设定温度下进行反应，反应完成后加入去离子水，猝灭反应，然后将反应液过Al₂O₃柱，得到滤液；

3)将步骤2)的滤液过C₁₈Plus柱进行富集，然后依次用乙醇和生理盐水进行淋洗，并将淋洗液过无菌过滤膜，得到***癌诊断显像剂注射液(¹⁸F-AlF-NT)。

所述的反应路线如下：

所述步骤1)中，生成的¹⁸F^-的活度为100-120mCi；醋酸-醋酸钠缓冲溶液的pH为4.2；含有¹⁸F^-的缓冲溶液的活度为80-90mCi；阴离子交换柱QMA为 READI-CLING^TM型柱。

所述步骤2)中，含有¹⁸F^-的缓冲溶液与NOTA修饰过的神经降压素的体积质量比为0.3:300ml/ug；AlCl₃溶液的浓度为0.4M，含有¹⁸F^-的缓冲溶液与乙腈、 AlCl₃溶液的体积比30:50:3；设定温度为80℃，反应时间为10min；去离子水与¹⁸F^-的醋酸钠溶液的体积比为0.3:5。

所述步骤3)中，***癌诊断显像剂注射液的活度为25-40mCi。

神经降压素(Neurotensin，NT)属于神经性短肽的一种，含13个氨基酸残基，最显著的特点为促炎活性。1973年Leeman等人在研究牛的下丘脑组织时，外的发现了一种具有很强生物活性的物质，类物质可以使毛细血管扩张，管通透性增强从而达到暂时降压的效果。近年来学者们发现NTs在多种恶性肿瘤的生长，增殖，侵袭，转移中起到关键的作用，以通过自分泌、旁分泌或内分泌作用对细胞发挥神经递质或局部激素的生理作用。在***正常组织中没有 NTs，但在发性***癌中存在NTs，主要源于***癌的神经内分泌细胞。有研究发现，NT对体内和体外培养的***癌细胞起到营养和刺激增长的作用， NT/神经介素基因在***癌细胞中的转录和翻译水平都上调，细胞增殖率提高，侵袭力增强，这些都提示NT对***癌的进展有作用。

本发明的有益效果：

本发明利用神经降压素与***癌的紧密相关性，将神经压素采用Al-¹⁸F 进行标记，得到了一种***癌诊断显像剂，该诊断显像剂对具有优异的药动学性质，对***肿瘤的摄取量高，对***癌的诊断具有较高的灵敏性和特异性，不易出现假阳性。而且本发明的标记方法简单，标记后6h放化纯仍高达 99％。

附图说明

图1实施例1制备的¹⁸F-AlF-NT标记6h后的HPLC图谱(a)和神经降压素标准品(b)的HPLC图谱。

具体实施方式

实施例1

采用质子回旋加速器进行¹⁸O(p，n)¹⁸F反应生成活度为100mCi ¹⁸F^-；接着将生成的¹⁸F^-经管道传输至阴离子交换柱QMA(QMA为READI-CLING^TM型柱，柱体挖空，再次装填大约1/5Plus C18柱填料)上进行捕获，捕获完成后，用N₂将QMA吹干，然后用0.3ml PH＝4.2醋酸-醋酸钠缓冲溶液进行淋洗，洗脱得到¹⁸F^-的缓冲溶液，其活度为90mCi；

向0.3ml ¹⁸F^-的缓冲溶液中加入300ug NOTA修饰过的神经压素、0.5ml乙腈和0.03ml 0.4M AlCl₃溶液并于80℃反应10min，接着加入5ml去离子水，猝灭反应，然后将反应液过Al₂O₃柱，得到滤液；

将滤液过C₁₈Plus柱进行富集，然后依次用2mL乙醇和10mL生理盐水进行淋洗，并将淋洗液过无菌过滤膜，得到***癌诊断显像剂注射液 (¹⁸F-AlF-NT)，其活度为40mCi，标记率为40％。

用HPLC测试¹⁸F-AlF-NT保留时间和放化纯，其结果如图1所示，由图可知，¹⁸F-AlF-NT的出峰时间为6min，与神经压素标准品的保留时间一致，标记后6h放化纯仍高达99％。

¹⁸F-AlF-NT细胞结合实验

采用¹⁸F-AlF-NT为实验组，NT+¹⁸F-AlF-NT为阻断组，游离¹⁸F^-为对照组

将腺癌细胞系PC3进行活化，得到PC3细胞溶液。

实验组：取上述PC3细胞溶液2ml经PBS清洗三次，加入显像剂¹⁸F-AlF-NT2.96MBq，孵育1h，再用PBS清洗三次后加0.5mL 1M NaOH，最后收集细胞液测γ计数；

阻断组：将上述PC3细胞溶液2ml，经PBS清洗三次，加入阻断剂NT，孵育0.5小时后，加显像剂2.96MBq，再孵育1h，然后PBS清洗三次后，加0.5mL 1M NaOH，收集细胞液测γ计数；

对照组：将上述PC3细胞溶液2ml，经PBS清洗三次，加入游离¹⁸F^-2.96MBq^-孵育1小时，PBS清洗三次后加0.5mL 1M NaOH，最后收集细胞液测γ计数。各组保持最终体积一致。

孵育1小时后，各组细胞摄取放射性活度计数值为：实验组(5825±1074.52) /min，阻断组(1941.66±173.58)/min，游离¹⁸F对照组(170.33±56.59)/min。其中实验组对肿瘤细胞对放射性显影剂的吸收量是阻断组的3倍，两组之间的差异有统计学意义(t＝7.227,P<0.05)。实验组对肿瘤细胞对放射性显影剂的吸收量是对照组的34.34倍，两者之间差异有统计学意义(t＝9.102,P<0.01)。由此可知，NT 对肿瘤细胞有很好的选择性吸附，因而可以判定，本实施例制备的显影剂对***肿瘤的诊断具有较好的特异性。

¹⁸F-AlF-NT在荷瘤小鼠体内的生物分布

将6只小鼠按每组3只分为2组，实验组由尾静脉在1min内注射¹⁸F-AlF-NT3.7MBq(100μCi)，60min后剪断颈动脉放血处死动物；阻断组由尾静脉注射100μg阻断剂NT(1000μg/mL),30min后再由尾静脉注射¹⁸F-AlF-NT 3.7MBq(100μCi)。60min后剪断颈动脉放血处死动物。摘取心、肝、肺、肾、脾、脑等脏器，分别称重并测量放射性。最后计算不同时间血和各种脏器¹⁸F-AlF-NT放射性摄取率(每克组织摄取的放射性占注入放射性的百分比，ID/g) 及靶器官与非靶器官放射性比值(T/NT)。最终结果如表1所示。

从表1可知，实验组和阻断组在注射¹⁸F-AlF-NT后1小时的生物学分布显示：实验组、阻断组的血液摄取值分别为(0.1±0.06)％ID/g和(0.14±0.11)％ID/g，在两组中均较低，说明¹⁸F-AlF-NT在血液中清除快。肾脏摄取较高，实验组和阻断组分别为(0.84±0.20)％ID/g和(0.76±0.46)％ID/g，表明该标记物主要经肾***。实验组肿瘤和阻断组移植瘤放射性摄取差异明显，分别为(1.02± 0.49)％ID/g和(0.21±0.03)％ID/g，差异有统计学意义(t＝2.815，P<0.05)。而且¹⁸F-AlF-NT在其他各脏器的分布均明显低于肿瘤，说明本实施例制备的¹⁸F-AlF-NT针对***癌具有较好的特异性和灵敏性。

表1荷瘤鼠体内注射¹⁸F-AlF-NT后1h体内分布％ID/g

实施例2

采用质子回旋加速器进行¹⁸O(p，n)¹⁸F反应生成活度为100mCi ¹⁸F^-，；接着将生成的¹⁸F^-经管道传输至阴离子交换柱QMA(QMA为READI-CLING^TM型柱，柱体挖空，再次装填大约1/5Plus C18柱填料)上进行捕获，捕获完成后，用N₂将QMA吹干，然后用0.3ml PH＝4.2醋酸-醋酸钠缓冲溶液进行淋洗，洗脱得到¹⁸F^-的缓冲溶液，其活度为80mCi；

向0.3ml ¹⁸F^-的缓冲溶液中加入300ug NOTA修饰过的神经压素、0.5ml乙腈和0.03ml 0.4M AlCl₃溶液并于80℃反应10min，接着加入5ml去离子水，猝灭反应，然后将反应液过Al₂O₃柱，得到滤液；

将滤液过C₁₈Plus柱进行富集，然后依次用2mL乙醇和10mL生理盐水进行淋洗，并将淋洗液过无菌过滤膜，得到***癌诊断显像剂注射液 (¹⁸F-AlF-NT)，其活度为25mCi。

实施例3

采用质子回旋加速器进行¹⁸O(p，n)¹⁸F反应生成活度为110mCi ¹⁸F^-，；接着将生成的¹⁸F^-经管道传输至阴离子交换柱QMA(QMA为READI-CLING^TM型柱，柱体挖空，再次装填大约1/5Plus C18柱填料)上进行捕获，捕获完成后，用N₂将QMA吹干，然后用0.3ml PH＝4.2醋酸-醋酸钠缓冲溶液进行淋洗，洗脱得到¹⁸F^-的缓冲溶液，其活度为84mCi；

向0.3ml ¹⁸F^-的醋酸钠溶液中加入300ug NOTA修饰过的神经压素、0.5ml 乙腈和0.03ml 0.4M AlCl₃溶液并于80℃反应10min，接着加入5ml去离子水，猝灭反应，然后将反应液过Al₂O₃柱，得到滤液；

将滤液过C₁₈Plus柱进行富集，然后依次用2mL乙醇和10mL生理盐水进行淋洗，并将淋洗液过无菌过滤膜，得到***癌诊断显像剂注射液 (¹⁸F-AlF-NT)，其活度为35mCi。

Claims (9)

1.一种***癌诊断显像剂，其特征在于，其化学结构式如下：

2.根据权利要求1所述的***癌诊断显像剂的制备方法，包括以下步骤：

1)采用质子回旋加速器进行¹⁸O(p，n)¹⁸F反应生成¹⁸F^-；接着将生成的¹⁸F^-经管道传输至阴离子交换柱QMA上进行捕获，捕获完成后，用N₂将QMA吹干，然后用醋酸-醋酸钠缓冲溶液进行淋洗，洗脱得到含有¹⁸F^-的缓冲溶液。

2)向步骤1)制备的¹⁸F^-的缓冲溶液中加入NOTA修饰过的神经降压素、乙腈和AlCl₃水溶液并于设定温度下进行反应，反应完成后加入去离子水，猝灭反应，然后将反应液过Al₂O₃柱，得到滤液。

3)将步骤2)的滤液过C₁₈Plus柱进行富集，然后依次用乙醇和生理盐水进行淋洗，并将淋洗液过无菌过滤膜，得到***癌诊断显像剂注射液(¹⁸F-AlF-NT)。

3.根据权利要求2所述的***癌诊断显像剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法的反应路线如下：

4.根据权利要求2或3所述的***癌诊断显像剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，生成的¹⁸F^-的活度为100-120mCi；醋酸-醋酸钠缓冲溶液的pH为4.2。

5.根据权利要求4所述的***癌诊断显像剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，含有¹⁸F^-的缓冲溶液的活度为80-90mCi；阴离子交换柱QMA为READI-CLING^TM型柱。

6.根据权利要求2或3所述的***癌诊断显像剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，含有¹⁸F^-的缓冲溶液与NOTA修饰过的神经降压素的体积质量比为0.3:300ml/ug。

7.根据权利要求6所述的***癌诊断显像剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，AlCl₃溶液的浓度为0.4M，含有¹⁸F^-的缓冲溶液与乙腈、AlCl₃溶液的体积比30:50:3。

8.根据权利要求7所述的***癌诊断显像剂的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，设定温度为80℃，反应时间为10min；去离子水与¹⁸F^-的醋酸钠溶液的体积比为0.3:5。

9.根据权利要求2或3所述的***癌诊断显像剂的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，***癌诊断显像剂注射液的活度为25-40mCi。