一種氨基葡萄糖衍生配體化合物及制備方法、三羰基锝-99m標(biāo)記的配合物、制備方法及用圖
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及臨床核醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種氨基葡萄糖衍生配體化合物及其 制備方法、以及由所述氨基葡萄糖衍生配體化合物所得的三羰基锝-99m標(biāo)記的配合物、制 備方法及其用途。
【背景技術(shù)】
[0002] 葡萄糖是能量代謝所需重要物質(zhì)，進(jìn)入血液循環(huán)后，在體內(nèi)依賴葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體 (glucosetransporter，GLUT)進(jìn)入細(xì)胞。腫瘤細(xì)胞的能量代謝異常，與正常細(xì)胞比較，其 葡萄糖攝取較高。因此可以利用腫瘤組織對(duì)葡萄糖及其類似物的攝取，制備放射性的葡萄 糖糖代謝分子探針，用于體內(nèi)腫瘤的無創(chuàng)檢查和評(píng)價(jià)。 18F-脫氧葡萄糖（18F-FDG)是將葡 萄糖第2位碳原子上的羥基由18F取代，并不影響GLUTs對(duì)其轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制，因此進(jìn)入體內(nèi)后由 位于細(xì)胞膜表面的GLUTs介導(dǎo)進(jìn)入細(xì)胞，磷酸化產(chǎn)物6-磷酸FDG由于結(jié)構(gòu)存在差異，不能 被磷酸己糖異構(gòu)酶繼續(xù)催化轉(zhuǎn)變?yōu)?-磷酸-氟代果糖，從而不能進(jìn)一步代謝，從而在腫瘤 細(xì)胞中積聚。 18F-FDG是目前應(yīng)用最廣的PET顯像劑，在臨床上用于糖代謝程度的核醫(yī)學(xué)顯 像。其在腫瘤方面的應(yīng)用主要包括良惡性鑒別診斷、腫瘤臨床分期、鑒別腫瘤治療后的復(fù)發(fā) 和壞死、評(píng)定腫瘤惡性程度、預(yù)后以及療效評(píng)價(jià)等。
[0003] 锝-99m(99mTc)是一種具有優(yōu)良核素性質(zhì)的SPECT核素。近年來99mTc標(biāo)記的葡 萄糖代謝分子探針逐漸成為研究的熱點(diǎn)。通過在葡萄糖或氨基葡萄糖的不同位置引入 雙功能聯(lián)接劑，并通過 99mTc進(jìn)行標(biāo)記，得到了多種不同類型的標(biāo)記物。包括=99mTc-E⑶G、 99mTc-DTPA-DG、99mTcN-D⑶TC、99mTc〇-D⑶TC等。氨基葡萄糖分子因其氨基部分可有效進(jìn)行 配位衍生，在葡萄糖示蹤劑的研究中受到了大量的研究關(guān)注，許多文獻(xiàn)已證實(shí)氮端功能化 后仍能被GLUTs識(shí)別并過度表達(dá)，而且修飾的官能基團(tuán)尺寸大小影響不大。三羰基锝-99m 核心（fac-[99mTc(C0)3]+)具有優(yōu)勢(shì)如小體積和分子量、良好的水溶性及穩(wěn)定性。目前研 究報(bào)道三羰基锝-99m核心標(biāo)記的氨基葡萄糖衍生物，主要是在2位氨基上引入三齒配 體。比如N_(2' -羥基芐基）-2_ 氨基脫氧葡萄糖（N_(2' -Hydroxybenzyl)-2-amino_2-d eoxy-D-glucose)，利用酸氧、氨基氮和3位糖的羥基氧和羰基锝進(jìn)行配位，所得標(biāo)記物在 過量的半胱氨酸和組氨酸競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn)中穩(wěn)定性表現(xiàn)不佳；在氨基葡萄糖引入二甲基吡啶胺 (dipicolylamine)衍生物作為雙功能連接劑，通過三羰基锝-99m核心進(jìn)行標(biāo)記，所得標(biāo)記 物在體外半胱氨酸和組氨酸競(jìng)爭(zhēng)實(shí)驗(yàn)中顯示了較高的穩(wěn)定性；在氨基葡萄糖引入環(huán)戊二烯 (cyclopentadienyl)衍生物作為雙功能連接劑，也可過三羰基锝-99m核心進(jìn)行標(biāo)記，其三 羰基錸（Re)配合物在己糖激酶競(jìng)爭(zhēng)抑制實(shí)驗(yàn)中能夠競(jìng)爭(zhēng)抑制葡萄糖的磷酸化作用，Ki值 比FDG小三倍，顯示了其具有一定的生物活性。
[0004] 18F-FDG在核醫(yī)學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用，但是18F半衰期相對(duì)較短，制備過程中需要回 旋加速器相對(duì)昂貴等原因使用上仍然受限。與PET相比，SPECT設(shè)備更為普及和廉價(jià)。發(fā) 展SPECT核素特別是锝-99m標(biāo)記的葡萄糖衍生物對(duì)于擴(kuò)展核醫(yī)學(xué)檢查手段、增加臨床應(yīng)用 具有重要的意義。目前尋找一種具有較高標(biāo)記物穩(wěn)定性和良好生物性能的锝-99m標(biāo)記的 氨基葡萄糖衍生物，用于腫瘤的SPECT顯像，是本技術(shù)領(lǐng)域需要解決的重要課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為克服現(xiàn)有腫瘤SPECT顯像劑存在的上述缺陷，提供一種化學(xué)穩(wěn)定性好、生物性 能優(yōu)異的新型SPECT顯像劑，本發(fā)明的目的之一是提供一種可適用于制備SPECT顯像劑的 氨基葡萄糖衍生配體化合物及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明的另一目的是提供一種三羰基锝_99m標(biāo)記的配合物、及其制備方法和用 于制備SPECT顯像劑的用途。
[0007] 本發(fā)明提供的氨基葡萄糖衍生配體化合物，其具有如通式（A)所示結(jié)構(gòu)，
[0008]
[0009] 其中，_(CH2)n_為直鏈或包含支鏈的結(jié)構(gòu)，n表示2~8的整數(shù)。
[0010] 本發(fā)明提供的氨基葡萄糖衍生配體化合物中，優(yōu)選所述-(CH2)n-為直鏈結(jié)構(gòu)，n表 示2~5的整數(shù)。
[0011] 本發(fā)明提供的所述氨基葡萄糖衍生配體化合物的制備方法，包括以下步驟：
[0012] (1)以2-H虧基-2-氰基乙酸叔丁酯（I)為起始原料還原為2-氨基-2-氰基乙酸 叔丁酯（II);
[0013] (2)將步驟⑴所得的2-氨基-2-氰基乙酸叔丁酯（II)的氨基進(jìn)行基團(tuán)保護(hù)得 至IJ中間體化合物（III)，并與鹵代羧酸酯R'OOC(CH2)nX反應(yīng)得到中間體化合物（IV_n);
[0014] (3)將步驟⑵所得的中間體化合物（IV _n)中的氰基還原為氨基得到并進(jìn)行基 團(tuán)保護(hù)得到中間體化合物（V _n);
[0015] (4)將步驟（3)所得的中間體化合物（V_n)的酯基水解得到中間體化合物 (VI~n)；
[0016] (5)將步驟⑷所得的中間體化合物（VI_n)與四乙酰氧基氨基葡萄糖反應(yīng)得到 中間體化合物（VII_n);
[0017] (6)將步驟（5)所得的中間體化合物（W-n)進(jìn)行基團(tuán)脫保護(hù)、水解即得到所述氨 基葡萄糖衍生配體化合物；
[0018] 上述制備過程中，2,3_二氨基丙酸（DAP)端的a氨基采用Boc保護(hù)，羧基采用叔 丁酯保護(hù)，這樣保護(hù)基團(tuán)可以在較溫和條件下脫去，而且不影響葡萄糖上的乙酰基保護(hù)基 團(tuán)⑷。
[0019] 合成路線如下：
[0020]
[0021] 上述制備方法中，所述鹵代羧酸酯R'OOC(CH2)nX中，X表示F、Cl或Br，R'表示 Cl~ClO的直鏈或支鏈烷基，優(yōu)選Cl~C5的直鏈或支鏈烷基，更優(yōu)選甲基、乙基、異丙基等 基團(tuán)。
[0022] 本發(fā)明提供的三羰基锝_99m標(biāo)記的配合物，其具有如通式（B)所示結(jié)構(gòu)，
[0023]
[0024] 其中，_ (CH2)n_為直鏈或包含支鏈的結(jié)構(gòu)，n表示2~8的整數(shù)，M表示99mTc。
[0025] 本發(fā)明提供的三羰基锝-99m標(biāo)記的配合物中，-(CH2)n-為直鏈結(jié)構(gòu)，n表示2~5 的整數(shù)。
[0026] 本發(fā)明提供的三羰基锝_99m標(biāo)記的配合物的制備方法，包括以下步驟：
[0027] (1)制備三羰基锝_99m中間體水合離子fac-[99mTc(CO) 3 (H2O) 3]+;
[0028] (2)將所得的fac-[MmTc(C0)3(H20)3]+與權(quán)利要求1或2所述氨基葡萄糖衍生配 體化合物反應(yīng)制得所述配合物。
[0029] 上述制備方法中，所述步驟（2)中，faC-[99mTC(C0)3(H20)3]+與權(quán)利要求1或2所 述氨基葡萄糖衍生配體化合物在中性條件下加熱至70~100°C反應(yīng)5~30min制得所述配 合物。
[0030] 上述制備方法中，所述中性條件為pH值為7的磷酸緩沖液。
[0031] 上述制備方法中，中間體水合離子fac-[99mTC(C0)3(H20)3]+的制備可采用現(xiàn)有的 制備方法。
[0032] 上述制備方法中，優(yōu)選可以為以下過程：
[0033] a、將硼氫化鈉、酒石酸鉀鈉、碳酸鈉置于青霉素小瓶中，蓋上膠塞后鋁蓋密封，用 抽氣針抽取空氣，向其中通入CO氣體10-20min。
[0034] b、將從醫(yī)用99Mo-99mTc發(fā)生器中淋洗獲得的高锝酸鈉Na[99mTc04]淋洗液，加入步驟 a制備的反應(yīng)瓶中，搖勻溶解后在70~100°C加熱條件下反應(yīng)10~60min，即得到三羰基 锝-99m中間體fac-[99mTc(CO) 3 (H2O) 3]+。
[0035] c、將步驟b所得溶液中加入鹽酸，調(diào)節(jié)pH值為6~8。
[0036] d、將2,3_二氨基丙酸偶聯(lián)氨基葡萄糖配體（DAP-n-DG)溶于緩沖溶液中，加入步 驟c的溶液中，在70~100°C加熱條件下反應(yīng)5~30min。
[0037] 上述步驟c中使用的鹽酸濃度為lmol/L。
[0038] 上述步驟d中所述的緩沖液可以為0? 5mol/L的pH7. 0磷酸緩沖液。
[0039] 本發(fā)明還提供了所述三羰基锝_99m標(biāo)記的配合物用于制備腫瘤SPECT顯像劑的 用途。
[0040] 本發(fā)明的氨基葡萄糖衍生配體化合物以2, 3-二氨基丙酸偶聯(lián)氨基葡萄糖，原料 易得、制備簡(jiǎn)便。本發(fā)明的氨基葡萄糖衍生配體化合物結(jié)構(gòu)中還包含具有一定長(zhǎng)度的亞甲 基橋聯(lián)基團(tuán)，可以減少由于螯合基團(tuán)標(biāo)記放射性金屬后體積較大而對(duì)于葡萄糖性能產(chǎn)生影 響，使得標(biāo)記配合物性能更加穩(wěn)定。
[0041 ] 本發(fā)明的三羰基锝_99m標(biāo)記配合物由所述氨基葡萄糖衍生配體化合物與放射性 三羰基锝-99m形成，具有體積小、易于穿過細(xì)胞膜等特點(diǎn)，而且化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)、制備簡(jiǎn)單、 化學(xué)純度高、生物性能好，可以用于制備新型的腫瘤SPECT顯像劑。
【附圖說明】
[0042] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的氨基葡萄糖衍生配體化合物的合成路線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043] 下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，以使本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)更清楚。但應(yīng) 該指出，實(shí)施例用于理解本發(fā)明的構(gòu)思，本發(fā)明的范圍并不僅僅局限于本文中所列出的實(shí) 施例。
[0044] 如沒有特別說明，實(shí)施例所使用的原料均為市售產(chǎn)品、所使用的操作均為本領(lǐng)域 的常規(guī)操作。
[0045] 實(shí)施例1氨基葡萄糖衍生配體化合物（DAP-n-DG)的制備
[0046] 如圖1所示，包括以下步驟：
[0047] (1)2-氨基-2-氰基乙酸叔丁酯（II)的合成
[0048] 將