CN1087629C - 一种脑灌注显像剂99mTcN(CHDT)2及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种脑灌注显像剂^99mTcN(CHDT)₂，其特征在于该脑灌注显像剂结构式如下：该络合物是以〔^99mTc≡N〕²⁺核为中心核，并且该络合物有一个不规则的正方角锥形的几何构型，其中Tc≡N三重键位于顶点位置，两个配体CHDT分子提供的四个硫原子位于底面的四个点，整个络合物呈电中性。

Description

一种脑灌注显像剂99mTcN(CHDT)2及其制备方法

本发明涉及一种新型的脑灌注显像剂^99mTcN(CHDT)₂及其制备方法，属于^99mTc标记的放射性药物化学领域，同时也涉及到临床核医学领域。

脑、心肌、肿瘤等疾病的诊断与肿瘤的治疗药物是当今放射性药物的研究热点。在脑显像剂方面，由于^99mTc具有半衰期短(6.02h)，γ射线能量为140kev的优良核性质，能与SPECT配合使用，适于体内显像，人体受到的福射剂量较低，^99mTc以发生器的形式供应，使用方便，价格低廉，因此研究具有脂溶性、零电荷、能穿透血脑屏障的^99mTc脑灌注显像剂就成为人们的研究热点，并取得了突破性的进展。研究最多的是两类配体，一类是丙撑胺肟(PnAO)类配体，另一类是二胺二硫醇(DADT)或称双胺硫醇(BAT)N₂S₂类配体，均与TcO核络合形成零电荷，能通过血脑屏障的脂溶性^99mTc一配合物。其中多数在脑中滞留时间并不长，限制了它们的实际应用。1985年D.P.Nowotnik等人合成了^99mTc-d.1-HMPAO〔D.P.Nowotnik，et al：Development of aTechnetium-99m labelled radiopharmaceutical for cerebral bloodflow imaging.Nucl.Med.Commun.6：499(1985)；Holmes P.A，et al：Cerebral uptake and retention，of ^99mTc hexamethyl-propyleneamine oxime(^99mTc-HMPAO)Nucl.Med.Commun.6：443(1985)〕，结构式见如下：

它在脑中的摄取量很高，滞留时间也很长，适于临床应用〔R，D，Neirinckx，et al：Technet：um-99m d，1-HMPAO：A newradiopharmaceutical for spect imaging of regional cerebralblood perfusion，J.Nucl.Med，28：191(1987)〕，但由于其体外稳定性较差，放置较长时间不稳定，这是^99mTc-d.1-HMPAO在临床应用之中的不足之处，1988年，美国DU.Pont公司推出了一种新的脑灌注显像剂^99mTc-ECD〔Chessman EH，et al：Technetium-99m-ECD ester-derivatized diaminedithio Tc complexes for imaging brain perfusiom J.Nucl.Med.29：788(1988)；Holman B.L，et al：Biodistribution，dosimetry andclinical evaluation of Technetium-99m Ethyl cystieinate Dimerin normal subjects and in patients with chronic cerebralinfarction.J.Nucl.Med-30：1018(1989).〕其结构式见如下：

这是一种含有两个酯基的中性络合物，它能穿透血脑屏障并且滞留于高级动物的脑组织中，^99mTc-ECD在脑细胞内在特殊水解酶的作用下，很快代谢为单羧酸单乙酯化合物，从而由原来的脂溶性，零电荷配合物变成离子型配合物而陷落在正常脑细胞内。由于每个人大脑内的特殊水解酶量的差异，也给显像质量带来了影响，这也是^99mTc-ECD在临床上用的不足之处。目前，^99mTc-ECD在美国、中国等国家广泛应用于临床，而^99mTc-d.1-HMPAO在欧洲等国家应用较广。

我们知道，目前临床上广泛应用的^99mTc脑灌注显像剂是^99mTc-ECD和^99mTc-d，1-HMPAO.其中^99mTc-ECD的显像质量受病人脑内所含特殊水解酶量的差异影响较大，而^99mTc-d，1-HMPAO的体外稳定性较差，放置较长时间容易分解。

本发明的目的在于提供一种新型脑灌注显像剂^99mTcN(CHDT)₂及其制备方法。^99mTcN(CHDT)₂(CHDT：二水，N-环己基氨基二硫代甲酸钠，

2H₂O)是本发明人经过详细思索而研制出的一类新型的^99mTc脑灌注显像剂，它与^99mTc-ECD和^99mTc-d，1-HMPAO等显像剂的不同点之一在于上述两个脑显像剂均是以[^99mTc＝O]³⁺核为中心核的，而^99mTcN(CHDT)₂是以[^99mTc≡N]²⁺核为中心核，而[^99mTc≡N]²⁺核具有较高的化学稳定性和特殊生物分布性质，所以^99mTcN(CHDT)₂为脑显像剂的研制开辟了又一新的领域。根据心肌灌注显像剂^99mTcN(NOET)₂的结构〔Pasqualini R，et al：Bis(dithiocarbamato)nitrido technetium-99m radiopharmaceuticals：aclass of neutral myocardial imaging agents J.Nucl，Med，35：334(1994)〕，可以得知^99mTcN(CHDT)₂的结构为：

该络合物具有一个不规则的正方角锥形的几何构型，其中Tc≡N三重键位于顶点位置，两个配体CHDT分子提供的四个硫原子位于底面的四个点，整个络合物呈电中性，这也符合^99mTc脑显像剂必须零电荷的基本要求。

^99mTcN(CHDT)₂的制备及相关性质从以下的实施方案可以得到。

①配体CHDT的合成：

合成路线为：

(其中： 为化学纯，北京化学试剂公司经销；CS₂为分析纯，北京大力活性炭厂；NaOH为分析纯，北京化工厂)。

合成步骤：将

加入到一个100ml三口烧瓶中，所得溶液用冰水浴冷却，在搅拌条件下加入含0.1mol NaOH(4.0g)的水溶液50ml，然后缓慢滴加0.1mol CS₂(6.01ml)，在冰水浴条件下反应1.5小时，蒸除溶剂，用异丙醇-***混合溶剂重结晶，得到12.0g白色针状晶体，产率51.5％，γ(IR)/cm^-1：3350(-OH)、3200(-NH)、2940(-CH₂)、1480(C-N)、990(C＝S)；元素分析：

中各元素质量分数W的理论值为：C：36.05％，H：6.87％，N：6.01％；W的实验值为：C＝36.04％，H：6.74％，N：5.93％。

②^99mTcN(CHDT)₂的制备：

^99mTcN(CHDT)₂的制备采用配体交换反应，〔Kennedy O，et al：Influence of a ^99mTcN core on the biological and physicochemicalbehavior of ^99mTc complexes of L，L-EC and LL-ECD.Nucl.Med.Biol，23：987(1996)〕：

(其中SnCl₂.2H₂O为分析纯，北京化工厂；PDTA(1，2-丙二胺四乙酸)为分析纯，Aldrich；丁二酰二酰肼(SDH)，Aldrich)。

[1]〔^99mTcN〕²⁺ _int中间体的制备：将1ml含有10mg SDH和5mg PDTA的水溶液，0.1ml SnCl₂.2H₂O的HCl溶液(0.2mol，L^-1HCl中SnCl₂2H₂O的质量浓度为0.5g，L^-1)依次加入到一青霉素小瓶中，调节溶液PH为7.5，然后加入1ml^99mTcO₄ ^-淋洗液，室温下反应15分钟。

[2]^99mTcN(CHDT)₂的制备：将1.0ml(4g.L^-1)的CHDT的水溶液加入到上述中间体溶液，室温下反应10分钟。

③^99mTcN(CHDT)₂的层析鉴定：

用聚酰胺薄膜作支持体，分别用生理盐水和二氯甲烷∶甲醇＝9∶1(体积比)的混合溶剂作展开剂，测定的层析结果见表1。

表1各组分的层析结果(Rf值)

由以上层析体系鉴定所测得的标记物的放化纯大于90％。

④^99mTcN(CHDT)₂的分配系数测定

取0.1ml^99mTcN(CHDT)₂于一个10ml离心试管中，然后向离心试管中加入2ml正辛醇和2ml PH＝7.4的磷酸盐缓冲液，充分振摇，离心5min(3000r/min)，将两相分开计数，计算其分配系数P ，测得分配系数logP＝1.50，说明^99mTcN(CHDT)₂是一脂溶性较好的配合物，使其易于通过血脑屏障，被脑组织吸收。

⑤^99mTcN(CHDT)₂的稳定性测定：

将标记好的^99mTcN(CHDT)₂在室温下放置6小时后测其放化纯，稳定性实验测得^99mTcN(CHDT)₂在放置6小时后放化纯仍达到97.0％，说明^99mTcN(CHDT)₂的体外稳定性好，适于临床应用的需要。

⑥^99mTcN(CHDT)₂在小鼠体内生物分布实验：

选雄性昆明小白鼠9只，18-20克，分为3组，通过尾静脉注入0.1ml ^99mTcN(CHDT)₂标记液(约7.4×10⁵Bq)，在注射后5、30、60分钟后断头处死小白鼠，取出心、脑、肝、肺、肾、血液等脏器，称重后，测量各脏器的放射性计数，换算成每克组织中含量占总注射量的百分比％ID/g，^99mTcN(CHDT)₂在小鼠体内生物分布结果如表2所示。

表2 ^99mTcN(CHDT)₂在小鼠体内生物分布(n＝3)，(％ID/g)

                    t(min)脏器

               5             30             60心           23.74±1.81    18.72±0.80    12.51±0.19肝           63.17±2.17    55.60±5.08    45.39±1.03肺           23.94±2.14    12.33±2.39    11.09±1.16肾           22.78±1.40    20.93±0.10    15.19±0.05脑           2.91±0.14     5.88±0.27     5.91±0.02血           7.15±0.20     4.04±0.14     2.82±0.12

从表2中可以看出^99mTcN(CHDT)₂在心脑中的摄取与滞留均较好，而脑的摄取值在5min时就达到2.91±0.14(％ID/g)，到60min时高达5.91±0.02(％ID/g)，说明^99mTcN(CHDT)₂在脑组织中的摄取与滞留都很好，脑/血比值较高(60min时脑/血比值为2.10)。

⑦冻干品药盒的制备及标记

为了便于临床使用，我们将^99mTcN(CHDT)₂的制备实现了药箱化，操作方便，制备^99mTcN(CHDT)₂需要由两个药盒组成，一个药盒是SDH药盒，它的用途是用来产生[^99mTcN]²⁺ _int中间体，以便与配体CHDT发生配体交换反应制备得到^99mTcN(CHDT)₂。另外一个药盒是CHDT药盒，它的用途是用来与[^99mTcN]²⁺ _int中间体发生配体交换反应从而制备得到^99mTcN(CHDT)₂而必需的配体。

(1)SDH冻干药盒(以1000支为例)

SDH10000mg

PDTA5000mg            混匀              1.0ml分装  冷冻干燥

SnCl₂·2H₂O 50mg—————→无菌过滤————→ ————→加盖、封口、贴标签

充氮气的二次水 全溶，定容l000ml         10ml西林瓶 充氮密封

调节PH＝7.5

(2)CHDT冻干药盒(以1000支为例)

CHDT 4000mg    混匀           1.0ml分装  冷冻干燥

甘露醇2000mg————→无菌过滤————→————→加盖、封口、贴标签

充氮二次水     全溶           l0ml西林瓶 充氮密封

1000ml

标记时，取适当放射性强度的^99mTcO₄ ^-淋洗液1-2ml，注入SDH冻干药盒中，摇匀使内容物溶解，室温下放置l5分钟。另将少量的无菌生理盐水注入到CHDT冻干药盒中，使其完全溶解然后将其注入到上述标记好的SDH药盒中，摇匀，室温下反应10分钟即可。

⑧^99mTcN(CHDT)₂的动物异常毒性试验

依照中国药典95版二部附录XI异常毒性检查项下要求对^99mTcN(CHDT)₂标记液进行了动物异常毒性试验，将制备好的^99mTcN(CHDT)₂(总体积为3ml，总活度为111MBq)标记液，取0.5ml缓慢注射于体重为24g昆明小白鼠的尾静脉，共5只，按药典规定观察48小时，未见异常反应，并且无一死亡。按给药量换算(每公斤体重)相当于人体(以50公斤为例)最大可能用量的347倍，说明^99mTcN(CHDT)₂的毒性低，可以确保临床的安全使用。

6.发明的效果

^99mTcN(CHDT)₂的制备经药盒化后操作方便，有利于临床推广使用。从小鼠生物分布数据来看，^99mTcN(CHDT)₂很有希望发展成为一类具有我国自已知识产权的^99mTc脑灌注显像剂，与临床上现广泛使用的^99mTc-d，1-HMPAO〔常逢春等：脑显像剂^99mTc-HMPAO的研制，中华核医学杂志，8：1(1988)〕和^99mTc-ECD(陈方等：脑血流灌注显像剂^99mTc-ECD一步法药盒的研究，中华核医学杂志11：163(1991)〕的小鼠体内生物分布数据比较，^99mTcN(CHDT)₂的效果最好，现将三者的生物分布数据比较如下：

(％ID/g)

可以看出^99mTcN(CHDT)₂在小鼠体内生物分布数据脑摄取与滞留以及脑/血比值均较好。

Claims (2)

1.一种脑灌注显像剂^99mTcN(CHDT)₂，其特征在于该脑灌注显像剂结构式如下：

该络合物是以〔^99mTc≡N〕²⁺核为中心核，并且该络合物有一个不规则的正方角锥形的几何构型，其中Tc≡N三重键位于顶点位置，两个配体CHDT分子提供的四个硫原子位于底面的四个点，整个络合物呈电中性。

2.一种脑灌注显像剂^99mTcN(CHDT)₂的制备方法，其特征在于步骤如下：

      ①配体CHDT的合成：

合成路线为：

合成步骤：将

加入到一个100ml三口烧瓶中，所得溶液用冰水浴冷却，在搅拌条件下加入含0.1mol NaOH(4.0g)的水溶液50ml，然后缓慢滴加0.1mol CS₂(6.01ml)，在冰水浴条件下反应1.5小时，蒸除溶剂，用异丙醇-***混合溶剂重结晶，得到12.0g白色针状晶体，产率51.5％，γ(IR)/cm^-1：3350(-OH)、3200(-NH)、2940(-CH₂)、1480(C-N)、990(C＝S)；元素分析

中各元素质量分数W的理论值为：C：36.05％，H：6.87％，N：6.01％；W的实验值为：C＝36.04％，H：6.74％，N：5.93％；

②^99mTcN(CHDT)₂的制备：

^99mTcN(CHDT)₂的制备采用配体交换反应：

[1]〔^99mTcN〕²⁺ _int中间体的制备：将1ml含有10mg SDH和5mg PDTA的水溶液，0.1ml SnCl₂.2H₂O的HCl溶液，(0.2mol，L^-1HCl中SnCl₂2H₂O的质量浓度为0.5g.L^-1)，依次加入到一青霉素小瓶中，调节溶液PH为7.5，然后加入1ml^99mTcO₄ ^-淋洗液，室温下反应15分钟；

[2]^99mTcN(CHDT)₂的制备：将1.0ml(4g.L^-1)的CHDT的水溶液加入到上述中间体溶液，室温下反应10分钟。