CN1649628A - 向脂质体中包封金属络合物的方法 - Google Patents

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CN1649628A CNA038094479A CN03809447A CN1649628A CN 1649628 A CN1649628 A CN 1649628A CN A038094479 A CNA038094479 A CN A038094479A CN 03809447 A CN03809447 A CN 03809447A CN 1649628 A CN1649628 A CN 1649628A
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Abstract

本发明的目的在于提供以可实用化的放射化学收率和纯度制备包封有短半衰期的金属放射性核素与CD的络合物的脂质体的方法。本发明提供包封有短半衰期的金属放射性核素与亚乙双半胱氨酸(CD)的络合物的脂质体的制备方法，该方法包括将短半衰期的金属放射性核素与N－[2(1H－吡咯基甲基)]－N’－(4－戊烯－3－酮－2)乙－1，2－二胺的络合物、包封有亚乙双半胱氨酸(CD)的脂质体混合，进行培养。

Description

向脂质体中包封金属络合物的方法
技术领域
本发明涉及包封了99mTc等短半衰期的金属放射性核素与亚乙双半胱氨酸(CD)的络合物的脂质体的制备方法。更具体地说，本发明涉及包封了99mTc等短半衰期的金属放射性核素络合物的脂质体的制备方法，其中所述络合物使用以N-[2(1H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺为配体的99mTc等短半衰期的金属放射性核素络合物、以及由该方法制备的脂质体、在该方法中使用的试剂盒。
背景技术
使用放射性核素进行癌的图像诊断可以施行无创性的早期诊断。在图像诊断中广泛采用的放射性同位素(RI)中，金属放射性同位素锝-99m(99mTc)在图像诊断中具有适宜的半衰期(6小时)和γ射线能量(141keV)，并且，通过以99Mo为母核素的发生器***，可以容易地以生理盐水溶液的形式获得，是最适合临床应用的核素。为了将99mTc选择性地送达肿瘤，目前进行了很多在标记母体中使用抗体或肽的研究，脂质体也是图像诊断应用中得到研究的载体之一。脂质体是由脂质双分子膜构成的封闭小囊泡，作为化疗剂等药物、蛋白质、核酸等的胶囊型DDS载体受到了人们的重视。核医学诊断中，其内部可以内包大量的放射能，通过调节粒径或对膜表面进行化学修饰，可以具有靶向性，因此，除实体癌之外，用99mTc标记的脂质体在前哨***、炎症·感染部位的高灵敏度图像诊断方面的应用也值得期待。
已知肿瘤组织中，血管通透性亢进或经由淋巴***的回收不足，因此高分子容易由血液中渗漏到肿瘤组织间质中并蓄积。这样的特性显示：透过组织间质的脂质体在肿瘤组织内未被摄取到细胞内，而是存在于细胞间质中。而随血流循环的脂质体主要被捕捉到肝脏、脾脏等网状内皮***组织中，从血液中消散。目前得到普遍研究的、同样是以肿瘤的图像诊断为目的包封有67Ga、以及111In的氨三乙酸(NTA)络合物的脂质体在实验动物体内显示了优异的肿瘤浓集性，但也证实在肝脏和脾脏中有高的放射能聚集，这对实际应用造成了很大的障碍。这是由于被摄入到肝脏和脾脏的脂质体与实质细胞内的溶酶体融合并代谢，但此时被释放到溶酶体内的包封络合物67Ga和111In-NTA为水溶性，不能透过膜，并由于其稳定性低，络合物分解，放射性核素贮留于溶酶体内。结果，这些组织内显示出长时间的放射性的滞留。
而本发明中，可认为脂质体被摄取到细胞内的溶酶体内，代谢后释放的RI络合物具有由溶酶体向血液中转移，迅速排到尿液中的性质，从而消散了这些非特异性放射性的滞留。经选择，具有这样的性质的络合物有99mTc-亚乙双半胱氨酸(99mTc-CD)(图1)。有报告指出：99mTc-CD具有2个分子的游离数酸和稳定的5价中性络合物结构，与对氨基马尿酸同样，经由肾脏的有机阴离子迁移，以稳定的化学形态排到尿液中。本发明人目前的研究结果表明：通过将与99mTc同族的长半衰期的金属放射性核素铼-186(186Re)与CD的络合物186Re-CD包封在脂质体内，可以使聚集在肝脏、脾脏的放射能以186Re-CD的形式迅速地排到尿液中，可极大地降低这些组织的放射能滞留。这些结果显示：包封99mTc-CD络合物的脂质体也同样可以消散肝脏和脾脏内的放射性滞留。
但是，制备186Re-CD脂质体时，如果采用直接向脂质中添加186Re-CD络合物，使其溶胀的直接包封法，则包封率明显低，为3.2％，因此需要建立一种向脂质体中包封186Re-CD或99mTc-CD的方法。另外，临床使用时，直接包封脂质体需要在要使用之前制备脂质体，从实际应用角度考虑，也希望有一种临床标记预先制备的脂质体的方法。有报告提出了67Ga或111In络合物的高效且简便的包封方法(图2)：制备具有高脂溶性和置换活性的络合物--67Ga和111In-喔星络合物，通过和内包NTA的脂质体一起进行培养，透过脂质体膜的络合物在内部发生配体交换反应，使得水溶性螯合剂67Ga和111In-NTA保持在脂质体内。使用被称为配体交换反应的该包封方法时，67Ga或111In的包封率达到约90％。另外，以高的放射化学收率获得99mTc标记的脂质体的方法还有：通过和内包谷胱甘肽的脂质体一起进行培养，使脂溶性络合物99mTc-六甲基丙烯胺肟(99mTc-HMPAO)在内部还原性地转化为水溶性分解产物。包封率大约为60％-90％。最近，核医学上采用的RI标记脂质体最常见的都是采用该包封方法制备的，但67Ga、111In和99mTc的任意一种标记的脂质体都会产生上述的在肝脏、脾脏中滞留放射能的问题。
发明内容
本发明将消除上述现有技术的问题作为要解决的课题。即，为了使给予的放射能迅速消散，不仅要求高的包封率，同时还要求充分提高内部的99mTc-CD的放射化学纯度。因此，本发明的目的在于提供：以可实用化的放射化学收率和纯度制备包封有99mTc等短半衰期金属放射性核素与CD的络合物的脂质体的方法。
本发明人为了解决上述课题，将具有高的膜透过性和置换活性的两种99mTc络合物--99mTc-HMPAO和99mTc-N-[2(1H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺(MRP20)(图3)用于配体交换反应，并将两者进行了比较研究。还研究了制备的包封有99mTc-CD的脂质体在体内的放射能动态，对本标记法在通过99mTc的图像诊断和通过186Re的内用放射线治疗中的有效性进行了评价。结果发现：使用99mTc-N-[2(1H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺(99mTc-MRP20)，通过配体交换反应，将99mTc-CD包封到脂质体中，由此可以制备可消散非特异性放射能在肝脏、脾脏中的滞留的、包封有99mTc的脂质体。本发明基于这些认识而完成。
即，本发明提供包封有短半衰期的金属放射性核素与亚乙双半胱氨酸(CD)的络合物的脂质体的制备方法，该方法包括将短半衰期的金属放射性核素与N-[2(1H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺的络合物、以及包封有亚乙双半胱氨酸(CD)的脂质体混合，并进行培养。
优选提供包封有99mTc-亚乙双半胱氨酸(CD)络合物的脂质体的制备方法，该方法包括将99mTc-N-[2(1 H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺与包封有亚乙双半胱氨酸(CD)的脂质体混合，并进行培养。
本发明的另一方面在于提供包封有短半衰期的金属放射性核素与亚乙双半胱氨酸(CD)的络合物的脂质体，该脂质体通过将短半衰期的金属放射性核素与N-[2(1H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺的络合物、包封有亚乙双半胱氨酸(CD)的脂质体混合、培养来制备。
优选提供包封有99mTc-亚乙双半胱氨酸(CD)络合物的脂质体，该脂质体通过将99mTc-N-[2(1H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺与包封有亚乙双半胱氨酸(CD)的脂质体混合、培养来制备。
本发明的又一方面在于提供含有上述脂质体的诊断剂或治疗剂。
本发明的另一方面在于提供用于实施本发明的包封有短半衰期的金属放射性核素与亚乙双半胱氨酸(CD)的络合物的脂质体的制备方法的试剂盒，该试剂盒包含至少一种选自下述的物质：一种或以上的形成脂质体的物质；亚乙双半胱氨酸(CD)；包封有亚乙双半胱氨酸(CD)的脂质体；短半衰期的金属放射性核素；N-[2(1H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺；或短半衰期的金属放射性核素与N-[2(1H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺的络合物。
优选短半衰期的金属放射性核素为99mTc或其盐。
附图简述
图1表示99mTc-CD的推测结构。CD的配位原子上具有氮和硫，与5价的99mTc形成稳定的氧络合物。
图2表示86Re-CD的直接包封法(A)和111In-NTA的配体交换反应(B)。
■：CD或NTA
▲：86Re或111In
○：喔星
图3表示99mTc-HMPAO(左)和99mTc-MRP20(右)的结构。是具有高脂溶性和置换活性的99mTc络合物，可认为比较容易发生水解和配体交换反应。
图4表示99mTc-HMPAO和99mTc-MRP20在其水溶液中的稳定性。以形成络合物0小时后为100％，表示各99mTc络合物的放射化学纯度随时间的变化。
(A)未经RP-HPLC提纯的99mTc-HMPAO；
(B)经RP-HPLC提纯的99mTc-HMPAO；
(C)未经RP-HPLC提纯的99mTc-MRP20；
(D)经RP-HPLC提纯的99mTc-MRP20；
○：25℃，□：37℃
图5表示pH对99mTc-HMPAO(A)和99mTc-MRP20(B)与CD的配体交换反应性的影响。将因交换反应而产生的99mTc-CD的放射化学吸收率表示在纵轴。
○：与未经RP-HPLC提纯的99mTc络合物的交换；
□：与经RP-HPLC提纯的99mTc络合物的交换；
图6表示使用99mTc-HMPAO制备的99mTc-CD脂质体(99mTc(HMPAO)-CD脂质体)的内包物质的EP分析结果。
图7表示使用99mTc-MRP20制备的99mTc-CD脂质体(99mTc(MRP20)-CD脂质体)的内包物质的EP分析结果(A)与RP-HPLC分析结果(B)。
图8表示将99mTc标记的脂质体静脉给予小鼠时的体内放射能动态。
△：99mTc/GSH脂质体
■：99mTc(HMPAO)-CD脂质体；
●：99mTc(MRP20)-CD脂质体；
图9表示将包封有99mTc-CD的脂质体给予小鼠后，向外排放的放射能占所给予的放射能的比例。
■：99mTc(HMPAO)-CD脂质体给予组；
□(斜线)：99mTc(MRP20)-CD脂质体给予组；
图10表示将99mTc(MRP20)-CD脂质体给予小鼠后，通过EP(A)和RP-HPLC(B)对排到尿液中的放射能的分析结果。
实施发明的最佳方式
以下对本发明的实施方式进行说明。
本发明提供的包封有短半衰期的金属放射性核素与亚乙双半胱氨酸(CD)的络合物的脂质体的制备方法，其特征在于：将短半衰期的金属放射性核素与N-[2(1H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺的络合物、包封有亚乙双半胱氨酸(CD)的脂质体混合，并进行培养。
可用于本发明的短半衰期的金属放射性核素的种类并没有特别限定，优选99mTc(锝99m)或186/188Re，特别优选99mTc。
关于本发明中使用的短半衰期的金属放射性核素与N-[2(1H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺(MRP20)的络合物，例如短半衰期的金属放射性核素为99mTc时，可通过将MRP20的乙醇溶液与氯化亚锡的盐酸溶液混合，向其中加入99mTcO4 -溶液，在室温下放置来制备。使用除99mTc以外的短半衰期的金属放射性核素时，可以使用相应的含有短半衰期的金属放射性核素的溶液来代替99mTcO4 -溶液。
本发明中使用的包封有亚乙双半胱氨酸(CD)的脂质体可以使用形成脂质体的物质，按照常规方法制备。
形成脂质体的物质只要是本领域中通常使用的物质即可，并没有特别限定，从在生物体内提供稳定的脂质体的角度考虑，优选使用磷脂或其衍生物、除磷脂以外的脂质或其衍生物。
上述磷脂的例子有：二硬脂酰磷脂酰胆碱、二棕榈酰磷脂酰胆碱、二油酰磷脂酰胆碱、磷脂酰胆碱(卵磷脂)、磷脂酰甘油、磷脂酸、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇、鞘磷脂、心磷脂、大豆卵磷脂、蛋黄卵磷脂等天然或合成的磷脂，或按照常规方法向上述磷脂加氢的产物。
还可以加入亲水性高分子的脂质衍生物，以修饰脂质体的表面。可以使用的亲水性高分子脂质衍生物只要无损脂质体结构的稳定即可，并没有特别限定，例如有聚乙二醇、葡聚糖、普鲁兰、菲可(聚糖体)、聚乙烯醇、合成多聚氨基酸、直链淀粉、支链淀粉、甘露聚糖、环糊精、果胶、角叉藻聚糖以及它们的衍生物等，可特别优选使用聚乙二醇和聚乙二醇衍生物。
本发明中使用的脂质体可以根据需要使用稳定剂、抗氧化剂等。稳定剂的例子有降低膜流动性的胆固醇等固醇；甘油；蔗糖等糖类。抗氧化剂的例子有生育酚同系物、例如维生素E等。
为了制备脂质体，可以在烧瓶中，将溶解于溶剂中的形成脂质体的物质(可以是2种或以上的混合物)减压馏去溶剂，在***内壁上形成脂质薄膜。
作为溶剂，只要可溶解要使用的脂质，可以是任何溶剂，例如氯仿、三氯乙烷、二氯甲烷等卤化烃类；己烷、庚烷等烃类；苯、甲苯、二甲苯等芳烃类；二***、二异丙醚、乙二醇二甲醚、四氢呋喃等醚类等。
接着，移入减压干燥器，减压下完全馏去溶剂，然后加入CD水溶液，使脂质溶胀，可获得多室脂质体(MLV)混悬液。再使用0.2μm、0.05μm等的膜滤器依次加压过滤，可获得单室脂质体。
按照凝胶过滤、离心等公知的方法，纯化所得脂质体分散液，可以将脂质体与未包入脂质体的物质分离。
接着，向上述得到的包封有亚乙双半胱氨酸(CD)的脂质体中加入短半衰期的金属放射性核素与N-[2(1H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺的络合物(特别优选99mTc-N-[2(1H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺等)，进行培养，由此可制备包封有短半衰期的金属放射性核素与亚乙双半胱氨酸(CD)的络合物的脂质体。培养温度和时间并没有特别限定，可以适当设定。例如通过在室温下培养30分钟至数小时左右，可以制备包封有短半衰期的金属放射性核素与亚乙双半胱氨酸(CD)的络合物的脂质体。
上述由本发明的方法得到的、包封有短半衰期的金属放射性核素与亚乙双半胱氨酸(CD)的络合物的脂质体，其特征在于：短半衰期的金属放射性核素(例如99mTc)-CD络合物的纯度高。这样，脂质体内部的短半衰期的金属放射性核素(例如99mTc)-CD络合物的放射化学纯度越高，则越有望使放射性从肝脏和脾脏中迅速消散，因此按照本发明的方法制备的、包封有短半衰期的金属放射性核素与亚乙双半胱氨酸(CD)的络合物的脂质体具有与现有的包封有99mTc的脂质体或99mTc-HMPAO-CD脂质体相比，使肝脏和脾脏中的放射性滞留大幅降低的特征。具有这样特征的脂质体本身也在本发明的范围之内。
由本发明的方法得到的包封有短半衰期的金属放射性核素与亚乙双半胱氨酸(CD)的络合物的脂质体，例如可用作包括癌或肿瘤等的各种疾病的诊断剂或治疗剂。
本发明的脂质体可以经口或肠道外给予生物体。给予方法优选通过注射给予，根据癌或肿瘤的存在部位，可以采用静脉注射、肌内注射、皮下注射、动脉注射等任意的形式，优选静脉注射。
将本发明的脂质体作为诊断剂或治疗剂给予时，可以直接给予脂质体，但优选以含有脂质体的药物组合物的形式给予。上述药物组合物含有本发明的脂质体和药学上可接受的赋形剂，还可根据需要含有其它药学制剂、载体、辅药。
通过注射，将本发明的脂质体给予受试者时，优选制备成液体药物组合物。
液体药物组合物例如可将本发明的脂质体溶解或分散于如水、生理盐水、水性葡萄糖、甘油、乙二醇、乙醇等的载体中，还可根据需要添加佐剂，以此来制备溶液或混悬液。
根据需要，本发明的药物组合物中可以含有少量湿润剂、乳化剂或助溶剂、pH缓冲剂等，例如乙酸、枸橼酸钠、环糊精衍生物、单月桂酸山梨糖醇酐、乙酸三乙醇胺钠、油酸三乙醇胺等的助剂。这样的药物组合物的制备方法是本领域人员已知的。
本发明的脂质体的给予量根据给予目的、包封的短半衰期的金属放射性核素的种类和载药量等而不同，通常成人给予0.1mg-1mg左右。
本发明中还使用下式：
所示的99mTc-N-[2(1H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺(99mTc-MRP20)。
99mTc-MRP20可如下制备：将N-[2(1H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺(MRP20)的乙醇溶液与氯化亚锡的盐酸溶液混合，向其中加入99mTcO4 -溶液，在室温下放置。
本发明提供用于实施本发明的包封有短半衰期的金属放射性核素与亚乙双半胱氨酸(CD)的络合物的脂质体的制备方法的试剂盒，该试剂盒包含至少一种选自下述的物质：一种或以上的形成脂质体的物质；亚乙双半胱氨酸(CD)；包封有亚乙双半胱氨酸(CD)的脂质体；短半衰期的金属放射性核素；N-[2(1H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺；或短半衰期的金属放射性核素与N-[2(1H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺的络合物。
上述中，一种或以上的形成脂质体的物质和亚乙双半胱氨酸(CD)是用于制备包封有亚乙双半胱氨酸(CD)的脂质体的试剂，可以将它们单独或两者包含在试剂盒中，或将制备好的包封有亚乙双半胱氨酸(CD)的脂质体本身包含在试剂盒中。
同样，短半衰期的金属放射性核素和N-[2(1H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺是用于制备短半衰期的金属放射性核素与N-[2(1H-吡略基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺的络合物的试剂，可以将它们单独或两者包含在试剂盒中，或将制备好的短半衰期的金属放射性核素与N-[2(1H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺的络合物包含在试剂盒中。
通过以下的实施例进一步具体说明本发明，但本发明并不受实施例的限定。
实施例
(实验材料和方法)
1.一般方法
99mTcO4 -溶液采用99Mo/99mTc发生器(Ultra Techne Kow，第一同位素)的生理盐水洗脱液。络合物合成中的产物的确认采用薄层色谱(TLC)、纸色谱(PC)、醋酸纤维素膜电泳法(EP)和反相高效液相色谱(RP-HPLC)。TLC使用Merck公司制造的硅胶(Silica gel 60F254)，用氯仿和甲醇的混合溶剂(4∶1)展开。PC使用Whatman公司制造的滤纸(No.1)，用50％乙腈展开。EP的电泳膜采用醋酸纤维素膜(SELECA-V，东洋滤纸株式会社)，缓冲液采用巴比妥缓冲液(pH＝8.6，I＝0.06，Nacalai Tesque)，以一定的电流(1mA/cm)电泳25分钟。RP-HPLC的柱使用COSMOSIL C18-AR-300(4.6mm×150mm，Nacalai Tesque)，与流分收集器(Pharmacia)连接，用γ计数器(ARC-380M，Aloka)测定收集的所有流分。标记化合物的分析以流速0.5ml/分钟、移动相在(A)使用0.01M磷酸缓冲液(pH＝7.0)和乙腈，其中乙腈的比例为10分钟内由0增至100％的测定条件下；(B)使用0.0125M磷酸缓冲液(pH＝2.5)和乙腈，其中乙腈的比例为12分钟内由0增至9％、20分钟到40分钟内由9％增至100％的测定条件下进行。
2.CD和MRP20的合成
N，N’-亚乙双半胱氨酸(CD)的合成按照Brondeau等人的方法进行(Brondeau等人，Canadian J Chem 45：49-52，1967)。向L-硫代脯氨酸(噻唑烷-4-甲酸，东京化成)的氨溶液中加入金属钠，搅拌，然后加入NH4Cl，在室温下搅拌过夜，将生成的晶体溶于水，用盐酸析出而得(收率23％，熔点251-254℃)。
N-[2(1H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺(MRP20)的合成按照Morgan等人的方法进行(Morgan等人.Inorg.Chim.Acta 190：257-264，1991)。将吡咯-2-醛和乙二胺在乙腈中搅拌过夜，然后在甲醇溶剂下用NaBH4还原，在碱性条件下萃取到氯仿中，得到中间体。接着将中间体和乙酰丙酮在乙腈中搅拌，然后用氯仿萃取，通过硅胶柱(溶剂为乙酸乙酯∶甲醇＝5∶1)和苯进行重结晶，提纯。收率15.9％，熔点74-75℃(文献值75℃)。
3. 99m Tc-HMPAO和 99m Tc-MRP20的合成
99mTc-HMPAO(99mTc-六甲基丙烯胺肟)通过由日本Medi-Physics公司供应的试剂盒(Cerebrotec(注册商标)，Nycomed AmershamInternational)制备。向试剂盒中加入99mTcO4 -生理盐水溶液，溶解后立即使用。
99Tc-MRP20如下制备：将190μl MRP20的乙醇溶液(17mM)和10μl0.01N氯化亚锡的HCl溶液(1.35M)混合，向其中加入200μl 99mTcO4 -溶液，在室温下放置15分钟后使用。
通过TLC、PC、EP、RP-HPLC求出所得99mTc络合物(99Tc-HMPAO、99mTc-MRP20和99mTc-CD)的放射化学收率。放射化学收率的计算如下进行：将干燥的TLC板、滤纸和醋酸纤维素膜裁成5mm宽度，用γ计数器测定各裁片，以各板上的全部的放射能为100％，求出不同Rf值下的放射能比例。
4.HMPAO和MRP20的分配系数的测定
向500μl辛醇和500μl pH7.0的HEPES缓冲液或pH12.0的Na2HPO4-NaOH缓冲液中加入20μl用生理盐水制备成8mM的HMPAO或MRP20溶液，搅拌、静置后测定辛醇层、水层的吸光度，比较两种络合物的脂溶性。
5.99mTc络合物在其水溶液中的稳定性
为了比较99mTc-HMPAO和99mTc-MRP20在其水溶液中的稳定性，将99mTc-HMPAO水溶液用50mM氨缓冲液(pH9.4)稀释为最终配体浓度1mM，在25℃或37℃的水浴中培养，一定时间(0.5、2、4、8、24小时)后，通过上述的分析方法分别求出放射化学纯度。99mTc-MRP20水溶液用50mM磷酸缓冲液(pH8.3)稀释，进行同样的操作。
为了研究游离配体对稳定性的影响，用RP-HPLC提纯99mTc络合物溶液，将洗脱到100％乙腈中的纯化99mTc络合物溶液用缓冲液按照1∶1的比例混合、稀释，与提纯前同样，研究络合物的放射化学纯度随时间的变化。
6.99mTc络合物与CD的配体交换反应性
将CD用1N NaOH溶解，浓度为66.7mM，然后用缓冲液稀释至10倍，用2N HCl调节pH，以此作为CD水溶液。将该CD水溶液与99mTc-HMPAO和99mTc-MRP20溶液按照3∶1的比例混合，在37℃培养30分钟，然后通过EP求出Tc-CD的放射化学收率。稀释CD的缓冲液使用pH7.0或8.3的HEPES缓冲液、pH9.4或10.5的氨缓冲液、pH11.2的磷酸钠缓冲液(均为50mM)。CD溶液与99mTc-HMPAO和99mTc-MRP20溶液进行溶液混合后的CD浓度为5mM，HMPAO和MRP20浓度为2mM。
7.脂质体的制备
在茄型烧瓶中，将用2ml氯仿溶解的硬脂酰磷脂酰胆碱(DSPC，日本油脂)和胆固醇(CH，Sigma)以2∶1摩尔比(15μ摩尔∶7.5μ摩尔)混合，然后在65℃减压下馏去溶剂，在烧瓶内壁形成脂质的薄膜。移入减压干燥器，花4小时或以上减压完全馏去溶剂，然后加入大致等渗的包封物质的水溶液，在65℃使脂质溶胀，得到多室脂质体(MLV)的混悬液。使用0.2μm、0.05μm的聚碳酸酯膜滤器(Nuclepore(注册商标)，野村Micro Science)依次加压过滤，得到单室脂质体(SUV)。将生成的脂质体进行凝胶过滤(凝胶过滤柱，1×30cm，Bio-Rad)，其中以用5％甘露糖醇水溶液溶胀的Bio-Gel A-1.5m(Bio-Rad)为载体，用5％甘露糖醇水溶液洗脱提纯。接着将脂质体以400,000g离心20分钟，用生理盐水使沉淀再混悬，制备脂质体溶液。
8.包封有 99m Tc-CD的脂质体的制备
包封有99mTc-CD的脂质体通过配体交换反应制备。将CD溶于生理盐水，将1.5ml由2N NaOH调节为pH11.8的5mM CD溶液添加到由上述方法制备的磷脂的薄膜中，制备脂质体，然后通过凝胶过滤除去未封入的CD。将500μl所得纯化脂质体用等量生理盐水稀释，然后将140μl 99mTc-HMPAO溶液和99mTc-MRP20溶液加入其中，在37℃培养60分钟，得到包封有99mTc-CD的脂质体。将反应溶液离心分离，沉淀的级分为包封有99mTc-CD的脂质体。
9.99mTc/GSH脂质体的制备
按照现有方法制备99mTc/GSH脂质体。将GSH溶于135mM NaCl/10mMHEPES缓冲液(pH7.4)中，用2N NaOH调节pH＝6.7，制备50mM GSH溶液。将1.5ml GSH溶液添加到磷脂的薄膜中，制备脂质体，然后通过凝胶过滤除去未封入的GSH。接着将250μl 99mTc-HMPAO加入到500μl纯化脂质体中，在25℃培养40分钟，得到99mTc/GSH脂质体。离心反应溶液，沉淀的级分为99mTc/GSH脂质体。
10.包封有 99m Tc-CD的脂质体的内包物质的分析
向使用99mTc-HMPAO制备的99mTc-CD脂质体(99mTc-HMPAO-CD脂质体)和使用99mTc-MRP20制备的99mTc-CD脂质体(99mTc-MRP20-CD脂质体)的各沉淀级分中加入大约250kBq/ml量的乙醇，充分搅拌，静置20分钟，溶解脂质膜。通过EP对溶出的脂质体内包物质进行分析。
11.正常小鼠的体内动态
将包封有99mTc-CD的脂质体级分或99mTc/GSH脂质体级分用生理盐水稀释，使磷脂浓度为1.4-1.8μ摩尔/ml。将0.1ml各脂质体溶液由尾静脉给予一组5只5周龄的ddY系雄性小鼠。给予10分钟、1、3、6、24小时后断头处死，然后摘取各组织，由γ射线检测装置测定组织重量和放射能。以所给予的量为100％，分布于各组织的放射性以1g各组织的放射性(％ID/g组织)来表示。
给予24小时后，对尿液中的放射性进行分析。将300μl采集的尿液装入用于离心过滤的滤器中(Microcon(注册商标)，Millipore)，在4℃以8800rpm离心15分钟，除去蛋白质，然后用0.45μm的针头滤器过滤，将过滤物通过EP、RP-HPLC进行分析。
(结果)
1.99mTc化合物的化学性质
99mTcO4 -在EP中泳动至阳极一侧8.0cm处；在由氯仿和甲醇的混合溶剂展开的TLC中，Rf值为0.8-0.9；在由50％乙腈展开的PC中，Rf值为0.9-1.0。可以认为在EP、TLC和PC中，由99mTcO4 -水解而产生的99mTcO2残留在原点。99mTc-CD在EP中泳动到阳极一侧6.0cm处；在RP-HPLC(B)中是在22.0分钟后被洗脱。99mTc-HMPAO在EP中在原点不泳动，在TLC中的Rf值为0.9，因此TLC的Rf值为0.9附近的放射能比例减去由EP求出的99mTcO4 -的比例，以所得值作为放射化学收率。RP-HPLC(A)中的保留时间为16.9分钟。按照如下所示的方法合成的99mTc-MRP20在EP中在原点不泳动，在PC中的Rf值为0.8-1.0，因此通过求出EP中残存于原点的放射能的比例和PC中残存于原点的放射能的比例，可计算放射化学收率。RP-HPLC(A)中的保留时间为18.1分钟。这些结果的汇总(99mTc化合物的分析值)如表1所示。
表1
表1：99mTc化合物的分析值
                                                             99mTc-   99mTc-
                            99mTcO4 -  99mTcO2  99mTc-CD
                                                              HMPAO     MRP20
TLC/CH3Cl+MeOH Rf值        0.8-0.9      0         --         --        0.9
PC/50％CH3CN Rf值          0.9-1.0      0         --         0.8-1.0   --
EP电泳距离(cm)              8.0          0         6.0-8.0    0         0
RP-HPLc(A)保留时间(分钟)    4-5          --        --         18.1      16.9
RP-HPLC(B)保留时间(分钟)    4-5          --        22.0       --        --
2.HMPAO和MRP20的分配系数
转移到辛醇层的HMPAO的吸光度在检测下限或以下。当缓冲液的pH为7.0时，辛醇层中的MRP20的吸光度和水层中MRP20的吸光度之比为2.1±0.7；当pH为12.0时，为5.0±1.6。
3. 99m Tc-MRP20的合成
在通常的操作下，用99mTc标记MRP20时，生成50％或以上的具有负电荷的水解产物，目标标记物的收率最高为35-40％左右。这里，将溶剂乙醇和盐酸用氮气置换6小时或以上，另外将锡的盐酸溶液少量分次加入到反应溶液中，此时99mTc-MRP20得到了81-92％的放射化学收率。RP-HPLC(A)提纯后的99mTc-MRP20的放射化学纯度大致为100％。
4.99mTc络合物在其水溶液中的稳定性
对RP-HPLC提纯前和提纯后的99mTc-HMPAO和99mTc-MRP20两种络合物溶液，对于存在于各溶液中的各络合物的放射化学纯度随时间的变化进行了研究。结果表示在图4中。
未经提纯的99mTc-HMPAO在形成络合物后的30分钟内大约分解至40％，之后的分解比较缓慢地进行。而99mTc-MRP20在形成络合物后的2小时内，放射化学纯度约为70％，在25℃下，分解至约40％时已是4小时以后。提纯后，在37℃下，两种络合物的稳定性未见大的差异，但在25℃，反而99mTc-HMPAO比99mTc-MRP20稳定。24小时后，99mTc-MRP20分解至6％，而99mTc-HMPAO的放射化学纯度为59％。
5.99mTc络合物与CD的配体交换反应性
RP-HPLC对99mTc-HMPAO和99mTc-MRP20进行提纯前后，pH对于与CD的配体交换反应性的影响结果如图5所示。
在未经提纯的99mTc-HMPAO与CD的交换反应中，随着混合溶液的pH的上升，99mTc-CD的收率增加，在pH11.9时的收率为57％。另外，提纯后的交换反应率在pH11.9时达到74％。
在提纯前后，99mTc-MRP20与CD的交换反应性都比99mTc-HMPAO高很多，在测定范围的pH下，显示了90％或以上的99mTc-CD收率。特别是提纯后的99mTc-MRP20总是显示95％或以上的99mTc-CD收率，未见pH引起的影响。
6.包封有99mTc的脂质体的制备
将包封有99mTc的脂质体进行离心，分取离心后的上清，分别测定沉淀和上清的放射能，求出包封率。包封率是沉淀中的放射性除以沉淀中的放射能和上清中的放射能的和所得的值。使用99mTc-HMPAO进行配体交换反应，得到的99mTc-CD包封率为66.4％，使用99mTc-MRP20得到的99mTc-CD包封率为70.0％。使用99mTc-HMPAO得到的GSH脂质体的包封率为75.1％。
对包封有99mTc-CD的脂质体的内包物质进行分析，结果如图6、图7所示。99mTc(HMPAO)-CD脂质体、99mTc(MRP20)-CD脂质体的任意一种的内包物质，其在EP中的主要峰都在阳极一侧7.5cm-8.0cm处。但是，99mTc(HMPAO)-CD脂质体的内部存在的放射能中，与99mTc-CD相当的峰最高占54％。而对于99mTc(MRP20)-CD脂质体的内包物质，在EP中，91％的放射能泳动到阳极一侧6.5cm处，在RP-HPLC(B)中几乎全部的放射性在保留时间22.3分钟时洗脱出来。
7.正常小鼠的体内动态
将用99mTc-HMPAO和99mTc-MRP20标记的包封有99mTc-CD的脂质体和作为比较对照的99mTc/GSH脂质体静脉给予正常小鼠，其体内放射性动态如图8所示。三者由血液中消散的程度相同，给予早期，放射能在肝脏和脾脏中的聚集未见大的差异。但是随着时间推移，99mTc/GSH脂质体在这些组织中的放射性聚集增加，6小时后，与99mTc-CD脂质体的差异明显，24小时后，肝脏中1g组织滞留了所给予的放射性的20％，脾脏中在24小时后也见放射性的蓄积倾向，残留了所给予的放射性的56％。而对于包封有99mTc-CD的脂质体，肝脏在给予30分钟时、脾脏在给予3小时时，所给予的放射性达到最高值，之后随时间的推移而减少。比较两种99mTc-CD脂质体，则99mTc-MRP20-CD脂质体与99mTc(HMPAO)-CD脂质体相比，特别是在给予6小时和24小时时显示了更迅速的放射性的消散。
给予24小时后，排到体外的放射能量如图9所示，对尿液中的放射性的分析结果如图10所示。所给予的放射能中，排到尿液中的放射能的比例在99mTc(HMPAO)-CD脂质体给予组为59％，99mTc(MRP20)-CD脂质体给予组为74％。对于给予99mTc(MRP20)-CD脂质体后排到尿液中的放射能，其中的91.2％泳动到EP中阳极一侧6.0cm处，在RP-HPLC(B)中在保留时间22.5分钟后被洗脱出来。
(讨论)
在脂质体的99mTc标记法中最为通常的、内包99mTc-HMPAO和谷胱甘肽的脂质体的包封是可以以高效率进行的。但是，由于这样的包封有99mTc的脂质体中内包了99mTc-HMPAO的还原性分解产物，由于99mTc化合物聚集在网状内皮***而产生非特异性放射性滞留，这产生了图像精度降低的问题。通过直接包封制备的99mTc-CD脂质体，包封效率非常低，实用性差，不过脂质体中内包的99mTc-CD的放射化学纯度的理论值大体为100％，从之前的讨论中已清楚：实际给予小鼠后，所给予的放射能的约80％排到尿液中，显示放射性迅速地从非目标组织中消散。在考虑在图像诊断中的实际应用时，需要实现与现有的标记法同样高的放射化学收率，同时还要实现与直接包封法相匹敌的高的放射化学纯度。
本实施例中，通过使用99mTc-HMPAO或99mTc-MRP20进行配体交换反应，制备包封有99mTc-CD的脂质体，使包封率由直接包封186Re-CD时的3.2％，大幅上升到66-70％。使用99mTc-HMPAO和99mTc-MRP20的任意一种作为膜透过性络合物，均未见包封率有大的差异，但可见到包封后，脂质体中内包的99mTc-CD的放射化学纯度的显著的差异。与99mTc-MRP20相比，99mTc(HMPAO)-CD脂质体内的99mTc-CD纯度低很多。其原因是生成了可能是99mTc-HMPAO的水解产物、具有负电荷的放射性化合物。配体交换反应中，作为起始原料的络合物需要置换活性高，比较不稳定，因此目标络合物的生成反应与原料络合物的分解反应竞争性地进行。哪一个反应优先进行，这与原料络合物的稳定性有很强的相关关系，但不仅是络合物本身的稳定性，推测脂质体内的配体浓度也是重要的因素。由HMPAO和MRP20的分配系数可知：游离状态下的MRP20比HMPAO的脂溶性高很多。膜外的MRP20通过被动扩散容易地透过脂质体膜，因此在脂质体内部也显示高的游离MRP20浓度，可认为有这样的过剩的游离配体的共存，可能使络合物处于难以被水解的状态。另外还显示：作为络合物的99mTc-MRP20本身比99mTc-HMPAO的稳定性高(图4)，是与CD的反应性高的络合物(图5)，可推断这些因素有利于与CD的配体交换反应，在脂质体内也可以以高纯度生成99mTc-CD。
脂质体内部的99mTc-CD的放射化学纯度越高，则越有望使放射性从肝脏和脾脏迅速消散，因此99mTc-MRP20-CD脂质体比现有的包封有99mTc-CD的脂质体和99mTc-HMPAO-CD脂质体更能大幅降低肝脏和脾脏中的放射性滞留，这可能是由于内部的99mTc-CD纯度对给予后的体内放射性分布有很大影响。从所给予的放射性的74％排到尿液中，其中的91％以99mTc-CD的化学形式被检测出这一结果也支持上述推测。以上结果显示：通过使用99mTc-MRP20进行配体交换反应，可以以高的放射化学收率制备可解决现有技术的问题——使非特异性放射能的滞留降低、包封有99mTc-CD的脂质体。本发明的包封法对于可进行高精度图像诊断的99mTc标记脂质体的制备有效。另外本发明的包封法有望为以癌的内用放射治疗为目的的细胞杀伤性186/188Re标记脂质体的制备提供基础认识。
产业实用性
通过膜透过性络合物99mTc-MRP20与CD的配体交换反应，可以高收率获得99mTc-CD，因此通过本发明的使用99mTc-MRP20进行的配体交换反应，可以以高的放射化学收率和纯度制备包封有99mTc-CD的脂质体。另外，由本方法制备的包封有99mTc-CD的脂质体显示可解决现有技术的问题——大幅降低肝脏和脾脏中的非特异性放射性滞留。本发明可以提高使用99mTc标记脂质体的图像诊断精度。另外，本发明的方法也可应用于以癌的内用放射线治疗为目的的细胞杀伤性186/188Re标记脂质体的制备。

Claims (7)

1.包封有短半衰期的金属放射性核素与亚乙双半胱氨酸(CD)的络合物的脂质体的制备方法，该方法包括将短半衰期的金属放射性核素与N-[2(1H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺的络合物、包封有亚乙双半胱氨酸(CD)的脂质体混合，进行培养。
2.包封有99mTc-亚乙双半胱氨酸(CD)络合物的脂质体的制备方法，该方法包括将99mTc-N-[2(1H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺和包封有亚乙双半胱氨酸(CD)的脂质体混合，进行培养。
3.包封有短半衰期的金属放射性核素与亚乙双半胱氨酸(CD)的络合物的脂质体，该脂质体通过将短半衰期的金属放射性核素与N-[2(1H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺的络合物、包封有亚乙双半胱氨酸(CD)的脂质体混合、培养来制备。
4.包封有99mTc-亚乙双半胱氨酸(CD)络合物的脂质体，该脂质体将99mTc-N-[2(1H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺和包封有亚乙双半胱氨酸(CD)的脂质体混合、培养来制备。
5.诊断剂或治疗剂，该诊断剂或治疗剂含有权利要求3或4的脂质体。
6.用于实施权利要求1的包封有短半衰期的金属放射性核素与亚乙双半胱氨酸(CD)的络合物的脂质体的制备方法的试剂盒，该试剂盒包含至少一种选自下述的物质：一种或以上的形成脂质体的物质；亚乙双半胱氨酸(CD)；包封有亚乙双半胱氨酸(CD)的脂质体；短半衰期的金属放射性核素；N-[2(1H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺；或短半衰期的金属放射性核素与N-[2(1H-吡咯基甲基)]-N’-(4-戊烯-3-酮-2)乙-1，2-二胺的络合物。
7.权利要求6的试剂盒，其中短半衰期的金属放射性核素为99mTc或其盐。
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