用于诊断和治疗的 放射性标记肽 本发明涉及放射性治疗试剂和肽、放射性诊断试剂和肽、以及制备这些标记的放射性诊断和放射性治疗试剂的方法。本发明特别涉及具受体结合特性的血管活性肠肽(包括天然血管活性肠肽及其片断、衍生物、类似物和模仿物)；和用γ同位素如锝-99m(99mTc)标记这类化合物的实施方案，以及生产、放射性标记和使用它们在哺乳动物体内某一位置显像的方法和药盒。本发明也特别涉及用具细胞毒素特性的核素如铼-186(186Re)或铼-188(188Re)标记的具有受体结合特性的血管活性肠肽及其衍生物、类似物和模仿物，和生产、放射性标记和应用这些化合物在哺乳动物体内进行治疗的有关方法和药盒。
天然血管活性肠肽(VIP)是首次从猪的上小肠部分中离出的由28个氨基酸分子组成地肽(Said和Mutt.1970，科学杂志169：1217-1218)。这种肽属于一种结构相关小分子肽，包括毒蜥素(helodermin)、分泌素、生长激素释放的抑制因子(生长素抑制激素)和胰高血糖素，分子式为：
分子式I：
HSDAVFTDNYTRLRKQMAVKKYLNSILN.酰胺(所述氨基酸单字母缩写可参考：Zubay，生物化学，第二版，1988，MacMillan出版，纽约，P.33)。
VIP的生理作用是通过激活与细胞内环状单磷酸腺苷信号系统相偶合的膜受体蛋白而调节的。VIP调节组织和器官多种不同的生理活性。VIP调节细胞的新陈代射活性和内外分泌；VIP引发平滑肌的松驰而产生血管舒张效果；VIP同时也调节多种不同类型细胞的增生和成活，包括角化细胞，平滑肌细胞，交感神经系统的成神经细胞，海马细胞和体外的NIH 3T3细胞。
VIP受体广泛分布于胃肠道细胞中并且也在其他很多类型的细胞中发现。大量的VIP受体表达在肿瘤细胞中，如腺癌、乳腺癌、恶性黑色素瘤、成交感神经细胞瘤和胰腺癌细胞中。事实上，在这些肿瘤细胞中存在与VIP(包括VIP受体蛋白)受体高亲和力结合的结合位置是这些肿瘤细胞的标志。这种与VIP受体特异性结合的性质可以用来在体内对这些细胞进行定位和识别。
很多放射性核素可用于放射性显像，它们包括：镓-67(67Ga)、锝-99m(99mTc)、铟-111(111In)、碘-123(123I)、碘-125(125I)、镱-169(169Yb)和铼-186(186Re)。选择对人体适宜的放射性核素显像时，必须考虑很多因素。为了提高探测效率，选择核素的γ射线能量最好在200到200kev之间；为了使患者所受的吸收剂量最少，选择核素的物理半衰期最好与显像过程所需的最短时间相称；为了能在任何一天或在一天中的任何时候为患者显像，最好在医院就能随时提供某种显像所需的放射性核素。
在VIP的氨基酸序列中的酪氨酸残基上(Tyr10或Tyr22)用碘-123(123I)或碘-125(125I)标记VIP的类似物的有关方法在以前的文献中已有报道。这些放射碘标记的血管活性肠肽的类似物也用于评价肿瘤细胞中血管活性肠肽(VIP)与血管活性肠肽受体(VIP受体)的结合。
Boissard等，1986，癌症研究46：4406-4413描述了有关血管活性肠肽的放射性碘标记和与人体结肠癌细胞的结合。
E1 Battri等，1988，生物化学杂志，263：17685-17689描述了有关血管活性肠肽的放射性碘标记和与人体结肠癌细胞的结合。
Shaffer等，1987，肽8：1101-1106公开了有关血管活性肠肽的放射性碘标记和与人体小细胞及非小细胞癌细胞的结合。
Svoboda等，1988，欧洲生物化学杂志176：707-713，描述了有关血管活性肠肽的放射性碘标记和与小鼠转化的胰腺泡状腺细胞的结合。
Gespach等，癌症研究48：5079-5083公开了有关血管活性肠肽的放射性碘标记和与人体乳腺癌细胞的结合。
Muller等，1989，生物化学杂志264-3647-3650公开了有关血管活性肠肽的放射性碘标记和与人体成神经细胞瘤细胞的结合。
Lee等，1990，肽11：1205-1210公开了有关血管活性肠肽的放射性碘标记和与人体小细胞和非小细胞癌细胞的结合。
Park等，1990，癌症研究50：2773-2780描述了有关血管活性肠肽的放射性碘标记和与人体胃癌细胞的结合。
Bellan等，1992，实验细胞研究200：34-40公开了有关血管活性肠肽的放射性碘标记和与人体恶性黑色素瘤细胞的结合。
Moody等，1993美国国家科学院院报90：4345-4349公开了有关血管活性肠肽的放射性碘标记和与非小细胞肺癌细胞的结合。
Virgolini等，1994，癌症研究54：690-700描述了有关血管活性肠肽的放射性碘标记和与一级肿瘤细胞和细胞系的结合。
用碘-131(131I)在血管活性肠肽类似物的氨基酸序列中的Y10或Y22上进行放射性碘标记的方法在以前的文献中有所报道。
Hassan等，1994，核医学和生物学21：865-872公开了有关血管活性肠肽的放射性碘标记和通过小鼠闪烁显像得到的放射性标记物的体内分布。
这些方法可以应用在通过放射性显像特别是放射性闪烁显像在体内探测肿瘤细胞。由于在很多肿瘤细胞中含有与血管活性肠肽受体(或VIP受体蛋白)有高亲和力的结合位置，因此在这类细胞的放射性显像中，血管活性肠肽(VIP)是一种非常有用的标示物。然而放射性碘标记的这类肽在商业上有很多不利因素，首先碘-123(123I)价格昂贵且供应量有限，其次已被批准使用的这类放射性碘标记的药物通常不能在医院内生产。
锝-99m(99mTc)由于具有下列特性，如γ射线能量140kev，物理半衰期6小时，并且可以方便地在医院内使用钼-99m(99Mo)-锝-99m(99mTc)发生器而制备，因此受到人们的喜爱。而其他一些在以前使用过的放射性核素与锝-99m相比却存在很多不足，如物理半衰期较长而对患者造成产大的辐射吸收剂量(如铟-111)；或者其γ射线能量太低(如碘-125)或太高(如碘-131)，因此，在闪烁显相中不能得到较好的图像；更重要的一点是这些核素不能由现场发生器得到。
锝-99m是一种过渡金属，能与金属螯合部分有利地形成络合物。适用于放射性标记的螯合部位能与锝-99m结合，并同时与很多具特异性结合的化合物共价连接，这就为用放射性标记这些具特异性结合的化合物提供了方法。这是因为用常用的锝-99m的形态，99mTcO4(高锝酸根)，不能直接与具特异性结合的化合物结合，而作为有效的放射性标记药物必须一般是用99mTcO4-在还原剂如二氯化锡(SnCl2)的存在下，与相应的配体结合而形成具高稳定性的99mTc标记的络合物。
虽然锝-99m在闪烁显像中是受普遍欢迎的放射性核素，但它并未广泛用于放射性标记肽(参考Lamberts，1991，核医学杂志32：1189-1191。这是因为在文献中报道的用锝-99m标记大分子蛋白(分子量＞10000道尔顿)的方法不适用于标记肽(分子量＜10000道尔顿)。因此，在用锝-99m标记肽时，必须先将一个放射性核素的螯合部分共价结合到肽分子中，从而使螯合基团选择性地与肽分子的某一位置相结合，而不影响肽的特异性结合特性。
这些用锝-99m标记肽的方法公开在共有的美国专利5,225,180中和同时待审的美国专利申请07/653,012，07/807,062，07/851,074，07/871,282,07/886,752，07/893,981，07/902,935，07/995,466，07/977,628，08/019,864,08/044,825和08/073,577，08/092,355，08/095,760，08/210,822和PCT国际申请PCT/US 92/00757，PCT/US 92/10716，PCT/US 93/02320，PCT/US93/03687，PCT/US 93/04794，PCT/US 93/05372，PCT/US 93/06029，PCT/US93/09387和PCT/US 94/01894中，这些都引入本发明作为参考文献。但是这些参考文献没有一篇是关于用锝-99m标记血管活性肠肽。
制备锝-99m的络合物方法是本领域已知的，以下例举其作为一般参考文献的例子。
Byme等，美国专利4,434,151，4,575,556和4,571,430公开了有关用高半胱氨酸的巯基内酯衍生物作为双功能螯合剂。
Fritzberg，美国专利序4,444,690描述了有关以2.3-二巯基乙酰胺基丙酯为基础的一系列锝的螯合剂。
Nosco等，美国专利4,925,650描述了有关用锝-99m螯合的络合物。
Kondo等，欧洲专利申请483704A1公开了锝-99m与巯基-甘氨酸-甘氨酸-甘氨酸螯合部分结合的络合物的一种制备过程。
欧洲专利申请84109831.2描述了有关二酰氨基、二巯基锝-99m的配体及其盐用作肾功能显像剂。
Davison等，1981，无机化学20：1629-1632报道了氧-锝螯合的络合物。
Fritzberg等，1982，核医学杂志23：592-598公开了以N，N′-二(巯基乙酰基)-2，3-二氨基丙酸酯为基的锝-99m的螯合剂。
Byme等，1983，核医学杂志24：P 126描述了有关含高半胱氨酸的锝-99m螯合剂。
Bryson等，1988，无机化学27：2154-2161描述了在过量配体存在下锝-99m的中性络合物的不稳定性。
Misra等，1989，四面体通讯30：1885-1888描述了可用于放射性标记的二氨基二巯基化合物。
用于放射性标记特异性结合化合物的螯合剂的应用是本领域已知的，提供以下例子供一般性参考。
Gansow等，美国专利4,472,509介绍用于制备和提纯锝-99m络合复合的单克隆抗体的方法。
Staviranopoulos，美国专利4,943,523介绍可探测的含金属螯合部分的分子。
Fritzberg等，欧洲专利申请86100360.6描述了用于制备锝标记显像剂的二巯基、二氨基或二酰氨基羧酸或胺的络合物。
Albert等，英国专利申请8927255.3公开了有关用铟-111通过螯合基团与氨基末端结合标记的生长激素释放的抑制因子的衍生物如111In-octreotide的放射显像。
Albert等，欧洲专利申请WO 91/0114公开了通过肽的氨基基团与含放射性核素的螯合基团共价结合的方法标记的且含某种特异性识别部位的肽(有关生长因子，激素，干扰素和细胞分裂素)的放射性标记肽的放射显像。
Fishman等，国际专利申请，公开号WO 93/13317公开了有关与螯合基团结合的趋化性肽。
Kwekkeboom等，1991，核医学杂志32：981摘要305公开了用铟-111标记的生长激素释放的抑制因子的类似物。
Albert等，1991，摘要LM10，美国第十二届肽专题讨论会：1991描述了用铟-111标记的二乙烯基三氨基五乙酸衍生的生长激素释放抑制因子的类似物的使用。
Cox等，1991，第七届国际放射药理学学术讨论会，摘要P.16，公开了用锝-99m、碘-131和铟-111标记的生长激素释放的抑制因子的类似物通过闪烁照相在体内对内分泌肿瘤的放射定位。
有关用锝-99m标记某些特异性结合化合物，主要是标记大分子蛋白质的方法在本领域是已知的，以下所列的有关文献供参考。
Hnatowich，美国专利4,688,503描述了有关锝-99m标记蛋白质。
Tolman，美国专利4,732,684描述了有关目标分子和金属硫蛋白的片段之间的结合。
Nicolotti等，美国专利4,861,869描述了用于与生物分子如抗体形成结合物的双功能偶合剂。
Fritzberg等，美国专利4,965,392描述了多种用于标记蛋白质的硫保护的巯基乙酰基甘氨酰基甘氨酸为基的螯合剂。
Schochat等，美国专利5,061,641公开了直接放射性标记至少含一个“悬挂”巯基的蛋白质的方法。
Fritzberg等，美国专利5,091,514描述了用于标记蛋白质的，多种已经硫保护的巯基乙酰基甘氨酰基甘氨酸为基的螯合剂。
Gustavson等，美国专利5,112,953公开了用于放射性标记蛋白质的锝-99m的螯合剂。
Kasina等，美国专利5,175,257描述了锝-99m的螯合基团与目标分子之间的多种结合。
Dean等，美国专利5,180,816公开了有关通过双功能螯合剂用锝-99m标记蛋白质的方法。
Sundrehagen，国际专利申请，公开号WO 85/03231公开了有关蛋白质的锝-99m标记。
Reno和Bottino，欧洲专利申请87300426.1公开了有关抗体的锝-99m标记。
Bremer等，欧洲专利申请87118142.6公开了有关抗体分子的锝-99m标记。
Pak等，欧洲专利申请WO 88/07382公开了有关锝-99m标记抗体的一种方法。(Pak et al.，European patent Application No.WO 88/07382 disclose amethod for labling antibodies With Tc-99m)
Goedemans等，PCT申请WO 89/074 56描述了有关用环状巯基化合物，特别是用2-亚氨基巯烷及衍生物通过放射性标记蛋白质。
Dean等，国际专利申请，公开号WO 89/12625介绍用于锝-99m标记蛋白质的双功能偶合剂。
Schoemaker等，国际专利申请，公开号WO 90/06232公开了有关含金属螯合部分的嵌合蛋白。
Thornback等，EPC申请90402206.8描述了用含巯基的化合物(特别是2-亚氨巯烷)放射性标记的蛋白质或肽的制备和使用。
Gustavson等，国际专利申请，公开号WO 91/09876描述了有关用于放射性标记蛋白质的锝-99m螯合剂。
Rhodes，1974，核医学讨论会4：281-293介绍了用锝-99m标记人血清蛋白。
Knaw等，1982，核医学杂志23：1011-1019公开了用锝-99m标记具有生物活性的大分子的方法。
Schwartz等，1991，生物结合化学(Bioconjugate chem.)2：333描述了一种使用肼基烟酰胺基团用锝-99m标记蛋白的方法。
用于放射性标记肽的方法在文献中也有所报道。
Ege等，美国专利4,832,940介绍用于显像定位T-淋巴细胞的放射性标记肽。
Morgan等，美国专利4,986,979公开了炎症位置显像的方法。
Flanagan等，美国专利5,248,764描述了前房氯噻酮(natiuretic)因子衍生的肽与放射性标记螯合部分之间的结合物。
Ranby等，1988，PCT/US 88/02276公开了通过在纤维蛋白分子上共价结合一放射性标记化合物而测量动物体内纤维蛋白沉积量的一种方法。
Lees等，1989，PCT/US 89/01854介绍了用于动脉显像的放射性标记的肽。
Morgan等，国际专利申请，公开号WO 90/10463公开了有关在炎症部位显像的方法。
Flanagan等，欧洲专利申请90306428.5公开了通过作用一系列有机螯合分子用锝-99m标记合成肽的片断。
Stuttle，PCT申请，公开号WO 90/15818公开了锝-99m标记含RGD的寡肽。
Rodwell等，1991，PCT/US 91/03116公开了“分子识别单位”与“效应域”之间的结合物。
Cox，国际专利申请PCT/US 92/04559公开了有关放射性标记的含两个半胱氨酸残基的生长激素释放的抑制因子的衍生物。
Rhodes等，国际专利申请，公开号WO 93/12819介绍了含金属离子结合位置的肽。
Lyle等，国际专利申请，公开号WO 93/15770公开了锝-99m的螯合剂和用锝-99m标记的肽。
Coughlin等，国际专利申请，公开号WO 93/21151公开了用于放射性标记目标分子的含硫脲基团的双功能螯合剂。
Knight等，1990，第三十七届核医学年会，摘要209，声称用锝-99m标记的肽化合物对血栓显像。
Babich等，1993，核医学杂志34：1964-1974，描述了锝-99m标记的含肼基烟酰胺衍生物的肽。
放射性标记的具VIP受体结合特性的肽和它的片断、类似物和模仿物同样可用在放射性治疗上。作为这些应用，具细胞毒素特性的放射性核素如铼-186或铼-188是特别优选的核素。
因此需要合成(适用于常规生产和操作)这些与血管活性肠肽受体(VIP受体)结合的肽，肽的衍生物、类似物和模仿物，通过锝-99m标记后用作闪烁显像试剂；通过铼-186或铼-188标记后用作放射性治疗试剂。本发明也提供了合成的含供锝-99m、铼-186或铼-188结合的螯合部分的小分子的具VIP受体结合特性的肽及其衍生物、类似物和模仿物；和它们用锝-99m、铼-186或铼-188标记的衍生物，来满足这一需要。
本发明提供的用锝-99m、铼-186或铼-188标记具受体结合特性的血管活性肠肽的放射性药物可用于放射性治疗和放射性诊断，特别是用于闪烁显像。本发明也提供具受体结合特性的血管活性肠肽试剂，其包括这类肽，其衍生物、类似物和模仿物，它们都能通过共价键与一个螯合部分相连接。本发明提供的这类血管活性肠肽，肽试剂和放射性标记的肽试剂可用作闪烁显像试剂，放射性诊断试剂和放射性治疗试剂。
本发明提供的闪烁照像显像剂含经锝-99m标记的具有受体结合特性的血管活性肠肽试剂。本发明的放射性治疗试剂是经铼-186或铼-188标记的具受体结合特性的血管活性肠肽试剂。本发明也提供了用于生产和使用这类具受体结合特性的血管活性肠肽、肽试剂的方法及其放射性标记的实施方案。
本发明提供用于制备放射性药物的试剂，它是经合成的、具受体结合特性的血管活性肠肽(定义为与VIP受体结合的合成化合物，包括血管活性肠肽及其片断、衍生物、类似物和模仿物)，它们能共价地同能结合一个放射性锝和铼的螯合部分连接。所述螯合部分是在这类试剂的合成过程中被结合到肽试剂中。另外，本发明中的锝和铼标记的放射性药物与VIP受体的亲和力不低于放射性碘标记的天然VIP的亲和力的10％。在优选的实施方案中，本发明提供的闪烁照像显像剂含有一种经锝-99m标记的本发明的试剂。在其它优选的实施方案中，本发明提供的放射性治疗试剂包括用具细胞毒素特性的放射性核素如铼-186或铼-188标记的本发明的一种试剂。锝-99m、铼-186或铼-188与本发明中的一种试剂形成的络合物是在还原剂如亚锡离子存在下，用本发明中的一种试剂与放射性核素反应而得到的。这些锝-99m、铼-186或铼-188与本发明试剂形成的络合物也可以通过与预先制备的放射性核素的络合物反应通过配体交换而得到。
因此本发明也提供闪烁照像显像剂，它含有本发明的具受体结合特性的血管活性肠肽试剂，并且其中的螯合部分稳定地同锝-99m络和。
本发明也提供放射性治疗试剂，它们是用铼-186或铼-188标记的本发明的具受体结合特性的血管活性肠肽试剂的络合物。
本发明也提供药物组合物，包括在药学可接受载体中的放射性标记的本发明的具受体结合特性的血管活性肠肽。
本发明的另一方面是提供用于制备放射性治疗和放射性诊断药物，包括优选的闪烁显像试剂的试剂。每种试剂都含有与螯合部分结合的血管活性肠肽或它们的衍生物、类似物或模仿物。
本发明提供的用于制备放射性标记药物的试剂首先都含一个上面所提到的具受体结合特性的血管活性肠肽，并且在肽中已被共价连接了一个螯合部分，螯合部分如下式：
C(pgp)s-(aa)-C(pgp)s其中，(pgp)s为氢或巯基保护基团，(aa)是一个不含巯基的a-或b-氨基酸基团。在优选的实施方案中，氨基酸是甘氨酸。在另外优选的实施方案中，该试剂用作闪烁显像试剂。在另外一实施方案中，该试剂是放射性治疗试剂。
在第二种实施方案中，本发明提供的具受体结合特性的血管活性肠肽可经放射性标记制备放射性诊断和治疗试剂，它们都包含一种与螯合基团相连接的血管活性肠肽，螯合基团包含一个巯基和有如下结构的螯合部分：
A-CZ(B)-{C(RaRb)}n-X其中A为氢、HOOC、H2NOC、(肽)-NHOC、(肽)-OOC、Rc2NCO或Rd；B为H、SH或-NHRc、-N(Rc)(肽)或Rd；Z是H或Rd；X是SH或-NHRc、-N(Rc)-(肽)或Rd；Ra、Rb、Rc和Rd独立为H或直链或支链或环状的低级烷基；n为0，1或2；Rc是碳原子数为1到4的烷基、氨基酸或由2到10个氨基酸组成的肽；且：(1)当B为-NHRc或-N(Rc)-(肽)，X为SH且n取1或2；(2)当X为-NHRc或-N(Rc)-(肽)，B为SH且n取1或2；(3)当B为H或Rd，A为HOOC、H2NOC、(肽)-NHOC或(肽)-OOC，X为SH且n取0或1；(4)当A为H或Rd时，则B为SH，X为-NHRc或-N(Rc)(肽)和X是SH，B为-NHRc或-N(Rc)(肽)且n取1或2；(5)当X为H或Rd，A为HOOC、H2NOC、(肽)-NHOC或(肽)-OOC和B为SH；(6)当Z为甲基，X为甲基，A为HOOC、H2NOC、(肽)-NHOC或(肽)-OOC和B为SH且n取0。在另一优选的实施方案中，该试剂是一种闪烁照像显像剂。在另一优选的实施方案中，该试剂是一种放射性治疗试剂。
这些螯合部分优选的实施方案具有化学式为：
R1-CO-(氨基酸)1-(氨基酸)2-Z所述(氨基酸)1和(氨基酸)2分别独立为的任意的不含巯基的α-或β-氨基酸；Z是一种含硫基的部分，即半胱氨酸、高半胱氨酸、异半胱氨酸、青霉胺、2-巯基乙胺或3-巯基丙胺；R1为碳原子数为1到4的低级烷基、一种氨基酸或一种含2到10个氨基酸的肽。当Z是半胱氨酸、高半胱氨酸、异半胱氨酸或青霉胺时，所述螯合部分中的羰基共价地与羟基或-NR3R4基团相结合，其中R3和R4可以独立为H或碳原子数从1到4的烷基，一种氨基酸或一种由2到10个氨基酸组成的肽；或者为：
Y-(氨基酸)2-(氨基酸)1-NHR2其中Y是一含硫基的部分，它是半胱氨酸、高半胱氨酸、异半胱氨酸、青霉胺、2-巯基乙酸根或3-巯基丙酸根；(氨基酸)1和(氨基酸)2独立为不含巯基的任意一级α-或β-氨基酸，和R2是H或碳原子数从1到4的低级烷基、一种氨基酸或由2到10个氨基酸组成的一种肽。当Y是半胱氨酸、高半胱氨酸、异半胱氨酸或青霉胺时，所述螯合部分中的氨基共价地同H、一种氨基酸或一种由2到10个氨基酸分子组成的肽结合。
在本发明这方面特别的实施方案中，螯合部分如下式：
IIa、-(氨基酸)1-(氨基酸)2-A-CZ(B)-{C(R1R2)}n-X}
IIb、-A-CZ(B)-(C(R1R2)}n-X}-(氨基酸)1-(氨基酸)2，
IIc、-(一种一级α、β-或β、γ-二氨基酸)-(氨基酸)1-A-CZ(B)-{ C(R1R2)}n-X}，或IId、-A-CZ(B)-{C(R1R2)}n-X}-(氨基酸)1-(一种一级α、β-或β、γ-二氨基酸)，其中(氨基酸)1和(氨基酸)2独立为任何天然的、修饰过的、取代的或改变的α-或β-氨基酸(不含巯基)；A是H、HOOC、H2NOC、(氨基酸或肽)-NHOC、(氨基酸或肽)-OOC或R4；B为H、SH或-NHR3、-N(R3)-(氨基酸或肽)或R4；Z为H或R4；X为SH或-NHR3、-N(R3)(氨基酸或肽)或R4；R1、R2、R3和R4独立为H或直链或支链或环状低级烷基；n是整数，取值是0，1或2；(肽)是一种由2到10个氨基酸分子组成的肽；并且：(1)当B是-NHR3或-N(R3)-(氨基酸或肽)，X为SH且n取1或2；(2)当X是-NHR3或-N(R3)-(氨基酸或肽)，B为SH且n取1或2；(3)当B是H或R4，A为HOOC，H2NOC，(氨基酸或肽)-NHOC，(氨基酸或肽)-OOC，X是SH且n取0或1；(4)当A为H或R4时，则B为SH，X为-NHR3或-N(R3)-(氨基酸或肽)和X为SH，B是-NHR3或-N(R3)-(氨基酸或肽)且n取1或2；(5)当X是H或R4，A为HOOC、H2NOC、(氨基酸或肽)-NHOC，(氨基酸或肽)-OOC且B为SH；(6)当Z为甲基，X为甲基，A为HOOC、H2NOC、(氨基酸或肽)-NHOC，(氨基酸或肽)-OOC和B为SH且n取0。
另外的一些优选的实施方案中，包含的螯合部分的结构为：-甘氨酸-甘氨酸-半胱氨酸-，半胱氨酸-甘氨酸-甘氨酸-，甘氨酸-甘氨酸-半胱氨酸-，-(∈-赖氨酸)-甘氨酸-半胱氨酸-，(δ-鸟氨酸)-甘氨酸-半胱氨酸-，-(γ-Dab)-甘氨酸-半胱氨酸-，-(β-Dap)-赖氨酸-半胱氨酸-和-(β-Dap)-甘氨酸-半胱氨酸-。(需说明的是，所述∈-赖氨酸表示赖氨酸残基，其中∈-氨基而不是普通的α-氨基通过共价键与邻近氨基酸分子中的羧基结合而形成一个肽键，同理，δ-鸟氨酸的δ-氨基、γ-Dab(2，4-二氨基丁酸)的γ-氨基和β-Dap(1，3-二氨基丙酸)的β-氨基通过共价键与邻近氨基酸分子中的羧基结合形成一个肽键)。
本发明的另一种实施方案提供的具受体结合特性的血管活性肠肽试剂可经放射性标记后用于对哺乳动物体内某一位置显像或作放射性治疗剂的用途。它们都含有一个与螯合部分结合的血管活性肠肽，螯合部分是一种含二氨基二巯基的螯合部分，本发明该实施方案中的二氨基二巯基螯合部分具有下式：其中每个R独立为H、CH3或C2H5；每个(pgp)s独立为巯基保护基团或H；m、n和p独立为2或3；A是一种链状或环状的低级烷基、芳基、杂环基或它们的结合或取代后的衍生物；和X是一种肽；或者：其中每个R独立为H、甲基或乙基；m、n和p独立是2或3；A是链状或环状低级烷基、芳基、杂环基、它们的结合或取代衍生物；V是H或CO-肽；R′是H或肽；前提为当V是H，R′是肽和当R′是H，V是肽。在本发明中，具有这种结构的螯合部分我们称为“BAT”螯合部分。在一种优选的实施方案中，该试剂是一种闪烁照像显像剂；在另一种优选的实施方案中，该试剂是一种放射性治疗试剂。
本发明也提供放射性药物和用于制备这些放射性药物的试剂，其含有一种具受体结合特性的血管活性肠肽，它通过共价键与选自具有下述结构的螯合部分共价连接：
(i)下式基团I
(ii)下式基团II：
II其中n、m和p都是整数，取值独立为0或1；每个R′独立为H，低级烷基，碳原子数从2到4的羟烷基或烷氧基烷基；和每个R独立为H或R″，其中R″是取代或未取代的低级烷基或取代的苯基且不含巯基，且R或R′其中之一是L，L为连接金属螯合剂至目标部分的双价连接部分且当R′为L时，NR′2是一氨。
在一优选的实施方案中，L是一种碳原子数为1到6的直链或支链或环烷基，羧酸酯，碳酰胺、磺酰胺、醚、硫醚、胺、烯基、炔基，1，2-、1，3-、1，4-连接的任意取代的苯环，氨基酸或由2到10个氨基酸分子组成的肽，或这些基团的结合形式。
在优选的实施方案中，R″是一种碳原子为1到6的直链、支链或环状烷基。-CqOCr-、-CqNHCr-或-CqSCr-基团，其中q和r为整数，取值分别为1到5且它们之和不大于6，碳原子数为1到6的烷基-X(X为羟基、取代胺、胍、脒、取代的巯基、或羧酸、酯、磷酸根或硫酸根)，苯基或经卤素、羟基、取代胺、胍、脒、取代巯基、醚、磷酸根或硫酸根取代的苯基，吲哚基，一种碳原子数为1到6的杂环基团(含1到3个氮、氧或硫原子)或它们的结合形式。
本发明优选的螯合部分含有具下列结构的螯合剂：
III：
III其中R1和R2独立为H，低级烷基，碳原子数为2到4的羟烷基或烷氧基烷基；R3、R4、R5和R6独立为H，取代或未取代的低级烷基或取代的苯基且不含巯基；R7和R8独立为H，低级烷基，低级羟烷基或烷氧基烷基；L是双价连接基团且Z是一种血管活性肠肽。
本发明另外优选的金属螯合剂包括下式螯合剂，IV：
IV其中R1和R2独立为H，低级烷基，碳原子数为2到4的羟烷基或烷氧基烷基；R3、R4、R5和R6独立为H，取代或未取代的低级烷基或苯基且不含巯基；且R3、R4、R5或R6中的一个基团为Z-L-HN(CH2)n-，所述L是双价连接基团，Z是一个目标结合部分，n为整数，取值为1到6；R7和R8独立为H，低级烷基，低级羟烷基或烷氧基烷基；X是一氨基、取代氨基或-NR1-Y，其中Y是一种氨基酸、氨基酰胺或肽(由2到10个氨基酸分子组成)。
本发明更优选的金属螯合剂包括如下结构的螯合基团：
V其中R1和R2独立为H，低级烷基，低级羟烷基或低级烯基烷基；R3和R4独立为H，取代或未取代的低级烷基或苯基且不含巯基；n为整数，取值从1到6；L是双价连接基团；Z是一种血管活性肠肽。
其他一些优选的螯合部分包括如下结构的螯合基团VI：
VI其中L是双价连接基团，Z是一种血管活性肠肽。
在本发明中最优选的螯合部分包括螯合基团如下：
(氨基酸)1-(氨基酸)2-半胱氨酸-，
(氨基酸)1-(氨基酸)2-异半胱氨酸-，
(氨基酸)1-(氨基酸)2-高半胱氨酸-，
(氨基酸)1-(氨基酸)2-青霉胺-，
(氨基酸)1-(氨基酸)2-2-巯基乙胺，
(氨基酸)1-(氨基酸)2-2-巯基丙胺-，
(氨基酸)1-(氨基酸)2-2-巯基-2-甲基丙胺-，
(氨基酸)1-(氨基酸)2-3-巯基丙胺-；其中氨基酸是不含巯基的一级α-或β-氨基酸；和其中螯合基团通过螯合基团的羧基末端或其中某一氨基酸基团的一个侧链共价地与目标部分连接基团相连。
最优选的螯合基团包括上面提到的，其中(氨基酸)1是α、γ-氨基酸或者β、γ-氨基酸，其中α-或β-氨基是自由氨且α、γ-或β、γ-氨基酸是通过γ-氨基共价结合的。
其他一些最优选的螯合物包括如下：
-半胱氨酸-(氨基酸)-(α、β-或β、γ-二氨基酸)；
-异半胱氨酸-(氨基酸)-(α、β-或β、γ-二氨基酸)；
-高半胱氨酸-(氨基酸)-(α、β-或β、γ-二氨基酸)；
-青霉胺-(氨基酸)-(α、β-或β、γ-二氨基酸)；
2-巯基乙酸-(氨基酸)-(α、β-或β、γ-二氨基酸)；
2-或3-巯基丙酸-(氨基酸)-(α、β-或β、γ-二氨基酸)；
2-巯基-2-甲基丙酸-(氨基酸)(α、β-或β、γ-二氨基酸)；其中氨基酸是不含巯基的一级α-或β-氨基酸，其中螯合基团通过螯合基团中的羧基末端或氨基酸基团的侧链共价地与目标部分或连接基团结合。
特别优选的金属螯合基选自Gly-Gly-Cys-，Arg-Gly-Cys-，-(∈-Lys)-Gly-Cys-，-(δ-Orn)-Gly-Cys，-(γ-Dab)-Gly-Cys，-(β-Dap)-lys-Cys-和-(β-Dap)-Gly-Cys-。(在这些化学式中需说明的是，∈-Lys代表赖氨酸残基，其中∈-氨基而不是通常的α-氨基基团与邻近氨基酸分子中的羧基共价结合形成一肽键；同样δ-Om代表鸟氨酸残基，其中的δ-氨基、γ-Dab代表2，4-二氨基丁酸残基，其中的γ-氨基、β-Dap代表1，3-二氨基丙酸残基，其中的β-氨基均共价地与邻近氨基酸分子中的羧基结合而形成一个肽键)。
在前面的III中的一例优选的螯合部分是由Gly-Gly-Cys-，形成的螯合部分且具如下的结构。
结构类型VII：
VII.
结构类型VII的螯合配体与氧锝形成的络合物有如下结构：结构类型VIII
VIII
在上面结构类型V中一例更优选的螯合部分是由Lys-(ω-肽)-Gly-Cys·酰胺形成的，其结构为：
结构式IX：
IX.
结构式IX的配体与氧锝形成的络合物结构为：
结构式X：
X.
本发明的在上面结构类型II中一例用于制备放射性药物的试剂含的螯合部分是由(目标结合部分)-Cys-Gly-α、β-二氨基丙酰胺，它形成的螯合部分有如下的结构：
结构式XI
XI具结构式XI的配体与氧锝形成的放射性诊断试剂具下面结构：
结构式XII
XII.
在本发明优选的实施方案中，螯合部分与受体结合性的肠肽共价相连而不是与形成肽的氨基酸基团结合。正如本文所描述，在肽的化学合成过程中将螯合部分结合到肽分子中或结合一个特殊用于结合螯合部分的部分具有特别的益处。由于血管活性肠肽的几个位置上有赖氨酸残基的支链氨基酸基团存在，因此不具有这种位置特异性的优点。特别地，在螯合基与具受体结合特性的血管活性肠肽的结合过程中，巯基优选作为一种独特的结合位置与螯合部分结合。
本发明同时也提供通过体外化学合成制备本发明肽试剂的方法。在优选的实施方案中，具受体结合特性的血管活性肠肽是经固相肽合成的方法合成的。
本发明提供用于制备放射性标记的具受体结合特性的血管活性肠肽的的试剂，它们包括与一种螯合部分的共价连接的本发明的这种肽。在一个优选的实施方案中，这些试剂用锝-99m进行标记。在另外优选的实施方案中，它们被铼-186或铼-188标记。
本发明也提供本发明的肽试剂与一种放射性同位素形成的络合物制剂，以及用于标记本发明肽试剂的方法。例如本发明提供的闪烁显像剂包括在还原剂存在下用锝-99m与本发明提供的肽试剂反应而形成的锝-99m标记的络合物，优选的还原剂包括(但不局限于)连二硫酸根离子，亚锡离子和亚铁离子。这种锝-99m的络合物也可以通过预先还原的锝-99m络合物用配体交换的方法，用锝-99m标记本发明的肽试剂而得到。
本发明也提供用于制备放射性标记本发明受体结合性活性肠肽试剂的药盒，它们由内含预先称重的肽试剂(本发明提供的)和足量供标记的还原剂的密封小瓶组成。在本发明药盒的优选的实施方案中，一点需说明的是，这些药盒是用于这些本发明肽试剂的锝-99m标记的药盒。用于制备放射性治疗试剂的药盒本发明也提供，其中优选的核素是铼-186和铼-188。
本发明也提供将这类标记的肽试剂用于放射性诊断和治疗的方法。作为本发明的一种实施方案，提供使用这类锝-99m标记的肽试剂作为闪烁显像剂在哺乳动物体内某一位置进行闪烁显像而获取γ-闪烁显像图像的方法。这些方法包括使用有效量的放射性标记的本发明肽试剂给药和探测在哺乳动物体内浓集在某一位置的放射性标记物的γ-辐射。
本发明也提供对VIP引发的疾病的哺乳动物，优选人类减轻疼痛的方法，包括用治疗有效量的放射性标记的这类具受体结合性的血管活性肠肽试剂对患者给药。在优选实施方案中，标记核素选用铼-186或铼-188。
本发明也提供具受体结合特性的血管活性肠肽，它们与金属结合部分共价相连并且其络合有一种具磁性、顺磁性、超磁性的或超顺磁性的金属原子、离子或颗粒；以及使用这些络合物对它们浓集的位置即体内的肿瘤和某些组织通过磁场探测。因此本发明也提供了一种用非放射性的方法对肿瘤和表达VIP受体的组织在体内进行定位的方法。
本发明的具受体结合特性的血管活性肠肽及这类的肽试剂也可以包含一种多价的连接部分。本发明提供的多价连接部分包括至少两个同样的连接官能团，它们能与这类具受体结合特性的血管活性肠肽，或螯合部分，或二者结合。优选的连接基团是一级胺或二级胺，羟基，羧酸基团或巯基反应基团。在优选的实施方案中，这些多价连接部分包括但不限于：2-琥珀酰亚氨甲基醚(BSME)，4-(2，2-二甲基乙酰基)苯甲酸(DMBA)，N-{2-(N′，N′-二(2-琥珀酰亚氨乙基)胺乙基)}-N6、N9-二(2-甲基-2-巯基丙基)-6，9-二氮杂壬酰胺(BAT-BS)，三(琥珀酰亚氨基乙基)胺(TSEA)，二-琥珀酰亚氨己烷(BSH)，4-(O-CH2CO-Gly-Gly-Cys·酰胺)-2-甲基苯丙酮(ETAC)，三(乙酰氨基乙基)胺，二(乙酰氨基)甲基醚，二乙酰氨乙基醚，α，∈-二乙酰基赖氨酰赖氨酸，1，8-二乙酰氨基-3，6-二噁辛烷，或它们的衍生物。
通过下面有关对一些实施方案和权利要求更详尽的阐述后，将会对本发明的一些典型的实施方案有更明确的认识。
本发明提供具受体结合特性的血管活性肠肽和它们的片断、衍生物，类似物和模仿物，它们可作为试剂用于制备这类具受体结合特性的血管活性肠肽的放射性药物并用于诊断和治疗。
本发明提供的具受体结合特性的血管活性肠肽试剂的实施方案，是这类肽试剂，其中这类肽和它的片断、衍生物、类似物和模仿物都被共价地与一个螯合部分结合。这些肽试剂经放射性标记后可用作放射性诊断试剂或放射性治疗试剂。一例在放射性诊断上使用这类标记的试剂是用于闪烁显像，它可以确定含这种受体的肿瘤的位置及其范围。本发明提供的具受体结合特性的血管活性肠肽试剂经具细胞毒素特性的核素，如铼-186或铼-188标记后可有利地用作放射性治疗试剂。
本文所用的术语“闪烁显像剂”意思是包括一种放射性标记的试剂，它能通过放射性活度探测方法而探测到，这些方法包括(但并不局限于)γ-相机或闪烁计数探头。
本发明有关放射性治疗的实施方案中，标记核素却是选用铼-186或铼-188。这些实施方案在治疗患VIP相关疾病或其他疾病的动物(优选人)时将别有用，这些疾病包括(但不局限于)结肠癌和其他恶性或良性肿瘤(它们可通过这类肿瘤细胞表面上表达的VIP受体与具受体结合特性的血管活性肠肽或其类似物结合)疾病。
本发明中使用的术语，“VIP受体亲和力”是指通过本领域已知的任何方法测量的亲和力，特别包括测量离解常数，抑制常数或IC50值计算得到的亲和力。术语“有不少于放射性碘标记VIP的亲和力的十分之一”意思是亲和力不低于放射性碘标记VIP的10％，或者抑制常数或IC50值不大于放射性碘标记VIP相应值的十倍。
在螯合部分及其共价连接的受体结合特性的血管活性肠肽中(包含与保护基团{(pgp)s}共价连接的巯基)，这些巯基保护基团可以相同或不同，可以是(但不局限于)下列基团：
-CH2-芳基(芳基是苯基，或烷基或烷氧基取代苯基)，-CH-(芳基)2(芳基是苯基，或烷基或烷氧基取代苯基)，-C-(芳基)3(芳基是苯基，或烷基或烷氧基取代苯基)，-CH2-(4-甲氧苯基)，-CH-(4-吡啶基)(苯基)2，-C(CH3)3，-9-苯基芴基，-CH2NHCOR(R是取代或未取代的烷基或芳基)，-CH2-NHCOOR(R是取代或未取代的烷基或芳基)，-CONHR(R是取代或未取代的烷基或芳基)，-CH2-S-CH2-苯基。
其中优选的保护基团有化学式-CH2-NHCOR，其中R是含碳原子数为1到8的低级烷基，苯基或被低级烷基、羟基、低级烷氧基、羧基、或低级烷氧基羰基取代的苯基。最优选的保护基团是乙酰氨甲基基团。
本发明中使用的术语，“具受体结合特性的血管活性肠肽”如本领域技术人员已知包括天然的血管活性肠肽，其片断、类似物和衍生物，它能特异性地与表达有血管活性肠肽受体的多种类型细胞结合。设计的可以模仿具VIP受体结合性质的化合物(即模仿物)也包括在该定义中并属于本发明的范围。
在本发明中提供的试剂的特别优选的实施方案包括：
HSDAVFTDNYTRLRKQMAVKKYLNSILNC[CH2CO.(β-Dap)KCK.酰胺]酰胺，
HSDAVFTDNYTRLRKQMAVKKYLNSILNC(CH2CO.GGCK.酰胺).酰胺，
HSDAVFTDNYTRLRKQMAVKKYLNSILNC[CH2CO.(δ-Om)GCK.酰胺].酰胺，
HSDAVFTDNYTRLRKQMAVKKYLNSILNC(BAT).酰胺，
HSDAVFTDNYTRLRKQMAVKKYLNSILNGGC.酰胺，
HSDAVFTDNYTRLRKQMAVKKYLNSILNC(CH2CO.GGCE.酰胺).酰胺，和
HSDAVFTDNYTRLRKQMAVKKYLNSILN(∈-K)GC.酰胺。
这些天然的氨基酸是用标准的缩写方式缩写[参考G.Zubay，生物化学(2d.ed)，1989(MacMillan出版社，纽约，P.33]。为本发明的目的，这些天然氨基酸特征为亲脂性(如：丙氨酸，异亮氨酸，亮氨酸，蛋氨酸，苯丙氨酸，酪氨酸，脯氨酸，色氨酸，缬氨酸和S-烷基化的半胱氨酸)；水溶性(如：天冬酰胺，谷酰胺，苏氨酸和丝氨酸)；酸性(如：谷氨酸和天冬氨酸)；碱性(如：精氨酸，组氨酸和赖氨酸)。∈-K代表通过在赖氨酸残基的支链上∈-氨基的一种共价连接；δ-Orn代表鸟氨酸残基，且其中的δ-氨基(不是普通的α-氨基)与邻近氨基酸分子中的羧基结合形成肽键，同理，γ-Dab代表2，4-二氨基丁酸残基、其中的γ-氨基，β-Dap代表1，3-二氨基丙酸残基、其中的β-氨基都与其邻近的氨基酸分子中的羧基结合各自形成一个肽键。(BAT)代表N6、N9-二(2-巯基-2-甲基丙基)-6，9-二氮杂壬酸；K(BAT)和Lys*(BAT)代表赖氨酸，它通过在其支链上的∈-氨基被酰化与(BAT)相连；C(BAT)和Cys(BAT)代表S-[N6，N9-二(2-巯基-2-甲基丙基)-6，9-二氮杂壬-1-基]半胱氨酸；(BAM)是[N1，N4-二(2-巯基-2-甲基丙基)-1.4，10-三氮杂癸烷]；(BAT-BM)是N-{2-(N1，N1-二(2-马来酰亚氨乙基)氨基乙基}-N9-(特丁氧基羰基)-N6，N9-二(2-甲基-2-三苯基-甲基巯基丙基)-6，9-二氮杂壬酰胺；(BAT-BS)是N-{2-(N′，N′-二(2-琥珀酰亚氨乙基)氨乙基}-N6，N9-二(2-巯基-2-甲丙基)-6，9-二氮杂壬酰胺；(BMME)是二(马来酰亚氨基)甲基醚；(BSME)是二(琥珀酰亚氨基)甲醚。下列的氨基缩写形式也代表本发明中在其他地方使用的一些氨基酸或其类似物：Acm是巯基保护基团乙酰氨甲基，Pen是青霉胺，Aca是6-氨基己酸，Hly是同赖氨酸，Apc是L-{S-(3-氨丙基)}半胱氨酸，FD是D-苯基丙氨酸，WD是D-色氨酸，YD是D-酪氨酸，Cpa是L-(4-氯苯基)丙氨酸，Thp是4-氨基-四氢硫吡喃-4-羧酸，D-Nal是D-2-萘丙氨酸，Dpg是二丙基甘氨酸，Nle是正亮氨酸，Hcy是高半胱氨酸，Hhc是同高半胱氨酸，Aib是氨基异丁酸，Nal是2-萘丙氨酸，D-Nal是D-2-萘丙氨酸，Ain是2-氨基茚满-2-羧酸，Achxa是4-氨基-环己基丙氨酸，Amf为4-氨甲基-苯丙氨酸，Aec是S-(2-氨乙基)半胱氨酸，Apc是S-(3-氨丙基)半胱氨酸，Aes是O-(2-氨乙基)丝氨酸，Aps是O-(3-氨丙基)丝氨酸，Abu是2-氨基丁酸，Nva是正缬氨酸。
本发明提供的具受体结合性性的血管活性肠肽及其衍生物和类似物都能在体外经化学合成。本发明提供的肽通常很有利地在肽合成器上制备。这些肽中都含有螯合部分或特殊的供螯合剂结合的部分，且都是在体外化学合成过程中连接到肽分子上，这种化学变化对本领域技术人员而言是已知的。在合成过程中这类肽与螯合部分或特殊螯合基团的连接部分相结合给这类试剂带来特别的好处，这主要是因为化学合成可以确定某一特定的结合位置。
本发明的螯合部分被引入具受体结合特性的目标血肠活性肠肽及其衍生物或类似物要么是在肽的合成过程中，或者在肽的合成过程中将它们与一种特殊的氨基酸结合。因此半胱氨酸酸或高半胱氨酸可以与肽的某一特定位置相连，之后再将螯合部分与半胱氨酸或高半胱氨酸上的巯基保护基团位置特异性连接。本发明可通过这种位置选择性方式将螯合部分结合到天然肽的任意位置上。本发明特别提供氨基酸的衍生物，其中包含被连接到该氨基酸侧链上的放射性标记的螯合部分，其中螯合剂或特殊的随后螯合剂可以在特定位置上结合的氨基酸，都是在肽的体外合成中被位置选择性地结合到肽分子中的。本发明也提供一类肽分子的末端羧基与放射标记螯合部分结合的肽。作为优选的实施方案，放射性标记的螯合部分是被结合到这类合成肽的氨基酸的侧链中或侧链上，其中氨基酸是在肽分子序列[-SDAVFTDNYTRLRKQMAVKKYLNSILN·酰胺]中的某一天然或替代氨基酸。在其他的优选实施方案中，放射性标记螯合部分是在肽分子中氨基酸的侧链的某一位置结合到这类合成的具血管活性肠肽上，所述氨基酸是肽分子序列[-NYTRLRKQMAVKKYLNSILN.酰胺]中的一种天然或替代氨基酸。在其它优选实施方案中，放射性标记螯合部分是在肽分子中天然或替代氨基酸侧链上的某一位置上，引入到该合成血管活性肠肽上，其中氨基酸是肽分子序列[-KQMAVKKYLNSILN·酰胺]中的一种氨基酸。
在更进一步的优选实施方案中，放射性标记螯合部分是被结合到这类合成的具血管活性肠肽分子的羧基末端上。
本发明试剂的一个特别优点是它们含有供放射性标记的螯合部分或一种特殊的氨基酸在肽的合成中结合到肽分子上，该氨基酸可使螯合剂随后位置特异性地连接。这样可以将螯合基团结合到血管活性肠肽或其片断、类似物和衍生物的某一已知位置上，从而避免了降低这类肽化合物与VIP受体结合的亲和力，因而是有利的。现有技术的有关在肽的某一已知位置上引入螯合基团的方法主要是首先从用于蛋白质的类似方法发展而来的，由于蛋白质的分子量比肽大得多，因此该方法时经非位置特异性引入这类螯合部分的效果不是那么敏感。将通过这两种方法合成的肽相比较，现有技术方法制备的肽明显存在很多不足，这是因为通过非位置特异性引入螯合基团可能导致如它们与血管活性肠肽受体结合时亲和力的减弱。
本发明提供经化学合成的肽也具有一定的优越性。因为化学合成受控于化工技术，这样可以提供有质量控制并适于药用的合成产物；而用其他的方法如生物合成和提取，就会引入病原体(病毒、支原体等)而需要昂贵的设备去消除或证实不存在。经化学合成的产品成本较低，也容易通过某些规章的限制，因此可以迅速有效地将药物的实施方案用于临床或进入市场。
在制备放射性锝和本发明的试剂形成的络合物时，锝配合体，优选锝-99m的高锝酸盐在还原剂存在下与试剂反应。优选的还原剂有连二硫酸盐，亚锡离子和亚铁离子，最优选的还原剂是氯化亚锡(SnCl2)。这类络合物的制备通常很方便地以药盒方式提供，药盒包括一个密封的小瓶，其中含有一种预先称量好的本发明的待标试剂，和足量的还原剂供锝-99m标记该试剂。另外，这种络合物的制备也可通过本发明的试剂与一种预先制备的锝的不稳定络合物和另外一种作为交换配体的化合物反应而得到，这种方法配体交换法，是本领域普通技术人员已知的。这些不稳定的络合物的制备可以用传递配体如酒石酸盐、柠檬酸盐、葡糖酸盐和甘露糖醇。适于本发明的锝-99m的高锝酸盐包括它的碱金属盐如钠盐，或铵盐或低级烷基铵盐。
在本发明的一种优选的实施方案中，提供了用于制备锝或铼标记肽的药盒。在一小瓶中装入适量的肽试剂和足量的还原剂如SnCl2，用于锝-99m，铼-186或铼-188的标记；也可包含一种适量的传递配体如酒石酸盐、柠檬酸盐、葡糖酸盐、葡庚糖酸盐或甘露糖醇；药盒中也可包含一些常规药物辅剂，如用于调节渗透压且适于药用的盐类，缓冲剂和防腐剂等；药盒中的组份可以为液态，冷冻或干品的形式存在；在一种优选的实施方案中，药盒组份是以冻干的方式提供。
本发明的锝-99m，铼-186或铼-188标记的放射性药物可以经将锝-99m，铼-186或铼-188或其核素络合物适量地加到小瓶中，并在实施例2的条件下反应而制备。
本发明提供的放射性标记的闪烁显像剂都具有合适的放射性活度。在制备Tc-99m放射性络合物时，通常优选在溶液中制备放射性络合物，其放射性活度在0.01mCi/ml(毫居/毫升)到100毫居/毫升之间。
本发明提供的显像剂可用于对表达或过度表达VIP受体的位置显像，包括一些器官如结肠，以诊断这些器官中的病变及肿瘤，特别是胃肠肿瘤(特别是结肠直肠肿瘤可以被显像)。根据本发明，锝-99m标记的肽试剂是以可注射的单剂给药，它们可以用任何常规的介质如生理盐水、血浆通过静脉注射给药。一般给药的单位剂量含放射性活度0.01毫居到大约100毫居，优选1到20毫居。单位剂量的注射体积在0.01毫升到10毫升之间。在静脉给药几分钟后，就可进行体内显像。但是，如果需要，也可在静脉给药后的几小时或更长的时间后进行显像。最常见的情况是，在静脉给药6分钟后，在显像部位浓集的放射性显像剂的量已经能满足闪烁显像的要求。任何用作诊断目的常规闪烁显像方法都可用于本发明。
本发明也提供经具细胞毒素特性的放射性同位素如铼-186或铼-188标记的肽试剂并用于放射性治疗上面提到的某些肿瘤。为此目的，放射性核素的剂量一般在10毫居到200毫居之间并可经任何适宜于临床的方法给药，优选通过静脉注射给药。
本发明也提供具VIP受体结合特性的血管活性肠肽，它与一种金属结合部分相连，在金属结合部分上络合有一种磁性的、顺磁性的、超磁性的或超顺磁性的金属原子、离子或微粒；和使用这类络合物经探测磁场的方法对体内的肿瘤和组织进行定位(这些肿瘤或组织可浓集这种络合有磁性物质的具VIP受体结合特性的血管活性肠肽试剂)。因此本发明也提供了用非放射性方法对体内肿瘤和其它表达VIP受体的组织进行定位。
本发明提供有关本发明的诊断试剂和放射性诊断试剂，治疗试剂和放射性治疗试剂的使用方法。作为这类试剂的放射性标记的实施方案，如用锝-99m标记的闪烁显像剂，给药有效剂量的本发明诊断试剂和放射性诊断试剂、治疗试剂和放射性治疗试剂。在放射性诊断的实施方案中，对放射性标记物浓集部位的探测是使用常规的方法如γ-闪烁照像。在非放射性诊断的实施方案中，对浓集有顺磁性金属标记诊断试剂位置的定位方法是使用磁共振显像方法。为本发明的目的，术语“放射性治疗”定义为某种药物对疾病的治疗效果是在缓解痛疼到治愈的范围之内。
本发明提供的显像剂可用于肿瘤显像，特别适用于显像某些初期或迁移的肿瘤位置，所述肿瘤细胞表达有VIP受体特别地，一般临床方法不易检测的如初期的且特别是迁移的结肠直肠瘤细胞。
本领域熟练技术人员都会认识到，使用任意一种现有技术的方法都可对这些有效的放射性药物进行识别，检测和定性。这些方法包括测定这些药物同它们同源VIP受体结合时的分解常数或抑制常数，以及比较这种结合和放射(如碘-125)标记的VIP结合的亲和性(在该实验中，本发明提供的放射性药物用来竞争放射性标记的VIP，或者通过反向试验用未标记的VIP去竞争本发明提供的放射性药物)。
在本发明的实施中，有效的放射性诊断试剂和放射性治疗试剂的制备如下描述。本发明的试剂包括具受体结合特性的血管活性肠肽及其片断、类似物和衍生物，它们是用本发明提供的方法合成的，并且在化学合成中已将螯合部分连接到这类肽试剂中。本发明的试剂与铼(优选ReO)形成的络合物将在此作进一步阐述。VIP受体结合然后如本文所述用放射性碘标记的VIP在体外通过竞争结合分析而进行评价，这将在下面实施例4中阐述。
用于生产和标记这些化合物的方法将在随后的实施例中更详尽地阐述。这些实施例将说明前面提到的方法中的某些方面并得到有利的结果，这意在说明而不是限制。
实施例1
BAT类螯合物的合成
A. N-Boc-N′-(5-羧基戊基)-N，N′-二(2-甲基-2-三苯甲基巯基丙基)乙二胺的合成
a. 2-甲基-2-(三苯甲基巯基)丙醛
在氩气存在下，三苯甲基硫醇(362.94克，1.31摩尔，100摩尔％(摩尔比为1))溶于2升无水THF(四氢呋喃)中，用冰浴冷却。氢化钠(60％油中，54.39克，1.35摩尔，104摩尔％)在20分钟内分批加入。然后在20分钟内缓缓加入2-溴-2-甲基丙醛(206.06克，1.36摩尔，104摩尔％)(参见Stevens &Gillis.1957，美国化学学会79：3448-51.)。加热混合物到室温后搅拌12小时。用1升水停止反应并用乙醚萃取3次(每次1升)。合并乙醚萃取液并用500毫升饱和氯化钠溶液洗涤，经硫酸钠干燥后过滤。经减压去掉溶剂后得橙色浓稠油状物。用200毫升甲苯溶解粗产物并用热的己烷稀释到2升。混合物经烧结的玻璃漏斗过滤后在-5℃下冷却12小时。通过过滤去除白色晶状固体，生成266.36克标题产物，产率为59％。测量其熔点为83-85℃，核磁共振分析给出如下的分子特征：1H NMR(300MHz，CDCl3)：δ1.24(S，6H，2CH3)，7.2-7.35(m，9H)，7.59-7.62(m.6H)，8.69(S.H，-COH)13C NMR(75MHz，CDCl3)：δ22.86，55.66，67.48，126.85，127.75，129.72，144.79，197.31。
b.N，N′-二(2-甲基-2-三苯甲基巯丙基)乙二胺
在氩气存在下，2-甲基-2-(三苯甲基巯基)丙醛(13.86克，0.0401摩尔，摩尔比2.06)溶于40毫升甲醇和40毫升无水四氢呋喃(THF)的混合液中，加入二乙胺(1.3毫升，0.0194摩尔，100摩尔％)，滴加乙酸调pH＝6。后在20℃下搅拌溶液20分钟。加入氰基硼氢化钠(1.22克，0.0194摩尔，摩尔比为1)，并在室温下搅拌3小时；再加入1.08克氰基硼氢化钠并在20℃下继续搅拌17小时；最后加入1.02克氰基硼氢化钠并将反应混合物在氩气保护下加热回流6小时。用100毫升0.5M盐酸停止反应，并用乙酸乙酯萃取两次(每次100毫升)，合并有机萃取液并依次用60毫升2M氢氧化钠、60毫升饱和氯化钠溶液洗涤，用硫酸钠干燥后过滤，减压除去溶剂得16.67克粗产物。粗产物经甲苯/己烷溶液结晶后得10.20克标题化合物的白色晶体，产率73％。熔点测定为83-86℃，FABMS分析给出荷质比为721(MH+)，核磁共振分析给出如下分子特征：1H NMVR(300MHz.CDCl3)：δ1.12(S，12H，4CH3)，1.64[S，4H，N-CH2-C(Me)2-S]，2.52(S，4H，N-CH2-CH2-N)，5.31(S，2H，2-NH)，7.12-7.30(m，18H，Ar)，7.62-7.65(m，12H，Ar)。
c.N-(5-碳乙氧基戊基)-N，N′-二(2-甲基-2-三苯甲基巯丙基)乙二胺
将N，N′-二(2-甲基-2-三苯甲基巯丙基)乙二胺(10.03克，13.90毫摩尔)溶于60毫升乙腈中，然后加入碳酸钾(1.92克，13.9毫摩尔，100摩尔％)和5-溴戊酸乙酯(3.30毫升，20.8毫摩尔，摩尔比1.5)。混合物在氩气保护下回流过夜，将反应液浓缩成糊状并在100毫升0.25M的氢氧化钾和100毫升乙酸乙酯之间分配。水层用50毫升乙酸乙酯萃取一次，合并的乙酸乙酯层用50毫升水洗一次和50毫升氯化钠溶液洗两次，经硫酸钠干燥后浓缩成橙色油状物，经闪蒸色谱(300克闪蒸硅胶，100％氯仿至5％甲醇/氯仿)纯化后得到标题化合物7.75克，产率66％。FABMS分析给出MH+质量为849(与分子式为C55H64N2O2S2的化合物的计算分子量849.24相符)。
d.N-Boc-N′-(5-羧基戊基)-N，N′-二(2-甲基-2-三苯甲基巯基丙基)乙二胺
将N-(5-碳乙氧基戊基)-N，N′-二(2-甲基-2-三苯甲基巯基丙基)乙二胺(7.75克，9.13毫摩尔)溶于200毫升二噁烷中，加入1M的氢氧化钾(25毫升，25.0毫摩尔，摩尔比2.74)，再加入250毫升水。在搅拌下滴加二噁烷使混合液成为均相溶液。反应物加热慢慢回流过夜，用旋转蒸发器蒸掉大部分二噁烷并用1M的磷酸二氢钾和饱和的碳酸氢钠调pH值至7-8，用乙酸乙酯萃取溶液三次(每次75毫升)，合并后的有机层用50毫升氯化钠溶液洗涤后，经硫酸钠干燥后浓缩成泡状或固状物6.35克，产率85％)。
在上面的粗产物中加入(BOC)2O(3.35克，15.4毫摩尔，摩尔比2)，50毫升乙腈和50毫升二氯甲烷，然后加入三乙胺(1.0毫升，7.2毫摩尔，摩尔比0.93)。反应混合物在室温下经氩气保护搅拌过夜，将反应液浓缩后分配到100毫升水和50毫升乙酸乙酯中，水层用50毫升乙酸乙酯萃取一次，乙酸乙酯合并后分别用5％的柠檬酸(50毫升)和氯化钠(50毫升)洗涤，经硫酸钠干燥后浓缩成橙色油状物，用闪蒸色谱纯化(200克闪蒸硅胶，100％氯仿至5％甲醇/氯仿)得纯的标题化合物2.58克，产率为36％。FABMS分析给出MH+质量为921(与分子式为C58H68N2O4S2的化合物的计算分子量921.31近似)。
B.N-Boc-N′-(5-羧基戊基)-N，N′-二-[2-(4-甲氧基苯甲基巯基)-2-甲基丙基]乙二胺的合成
a.N，N′-二-[2-(4-甲氧基苯甲基巯基)-2-甲基丙基]乙二胺
将N，N′-二-(-2-巯基-2-甲丙基)乙二胺[11.23克，47.5毫摩尔；参考DiZio等，1994.生物轭合化学(Bioconjugate Chem.)2：353和Corbin等，1976.有机化学杂志41：489]在500毫升甲醇的溶液，在冰/水浴中冷却后，用氨气饱和45分钟。加入4-甲氧基苯甲基氯(17.0毫升，125毫摩尔，摩尔比2.64％)。在室温下氩气保护搅拌过夜，将反应液浓缩成浆状后，在150毫升乙醚和200毫升0.5M的氢氧化钾之间分配，水层用乙醚萃取两次(2×50毫升)。合并的有机层用氯化钠溶液洗涤，浓缩得无色透明油状物，用200毫升乙醚将油状物溶解并用4.0M盐酸(在二噁烷中)酸化至不再产生沉淀为止，过滤收集白色沉淀并用乙醚洗涤，用热水(pH大约2)对白色沉淀重结晶，过滤后收集29.94克盐酸盐混合物(单盐酸盐和二盐酸盐)产物。将盐酸盐在100毫升1M的氢氧化钾和100ml乙酸乙酯之间分配，水相用30毫升乙酸乙酯萃取两次，合并的有机相用氯化钠溶液洗涤，经硫酸钠干燥后浓缩得到以自由碱形式存在的纯的标题化合物，为浅黄色油状液体18.53克，产率82％。经核磁共振给出下面有关的分子特征。1H NMR(300MHZ.CDCl3)：δ 7.25(d，4H，J＝9)，6.83(d，4H，J＝9)，3.78(S，6H)，3.67(S，4H)，2.63(S，4H)，2.56(S，4H)，1.34(S，12H)。
b.N-(5-碳乙氧基戊基)-N，N′-二-[2-(4-甲氧基苯甲基巯基)-2-甲基丙基]乙二胺
在N，N′-二-[2-(4-甲氧基苯甲基巯基)-2-甲基丙基]乙二胺(4.13克，8.66毫摩尔)的50毫升乙腈溶液中，加入碳酸钾(1.21克，8.75毫摩尔，摩尔比1.01)，再加入5-溴戊酸乙酯(2.80毫升，17.7毫摩尔，摩尔比2.04)。反应物回流搅拌过夜后，在真空下浓缩成糊状物，将残留物在100毫升乙酸乙酯和100毫升0.5M氢氧化钾之间分配。水层用50毫升乙酸乙酯萃取一次并将有机层合并后，用50毫升氯化钠溶液洗涤，硫酸钠干燥，浓缩得黄色油状物(约6克)。用正相制备性高压液相色谱[HPLC，100％氯仿至5％甲醇/氯仿，25分钟]纯化得纯的标题化合物1.759克，产率34％。FABMS分析给出其离子(MH+)质量605(与具分子式C33H52N2O4S2的化合物的计算分子量604.90相一致)，核磁共振分析给出下列分子特征：1H NMR(300MHz，CDCl3)：δ7.25(d，4H，J＝8.5)，6.83(d，4H，J＝8.5)，4.13(q，2H，J＝7)，3.793(s，3H)，3.789(s，3H)，3.74(s，2H)，3.67(s，2H)，2.6(m，10H)，2.31(t，2H，J＝7)，1.6(m，2H)，1.5(m，2H)，1.34(s，12H)，1.28(t，3H，J＝7)。
C.N-Boc-N′-(5-羧基戊基)-N，N′-二-[2-(4-甲氧基苯甲基巯基)-2-甲基丙基]乙二胺
在N-(5-碳乙氧基戊基)-N，N′-二-[2-(4-甲氧基苯甲基巯基)-2-甲基丙基]乙二胺(586毫克，0.969毫摩尔)的40毫升四氢呋喃溶液中加入30毫升水和1M氢氧化钾(2.5毫升，2.5毫摩尔，摩尔比为2.6)。均匀溶液加热慢慢回流过夜。反应液冷至室温后，用旋转蒸发器蒸掉四氢呋喃。残余物用水稀释至50毫升，用1M盐酸调pH至约2-3，用乙酸乙酯萃取三次(每次30毫升)，合并后的有机层用50毫升氯化钠溶液洗涤，经硫酸钠干燥后浓缩，得到粗产物酸422毫克，产率75％。
在上述粗产物中加入40毫升乙腈和(BOC)2O(240毫克，1.10毫摩尔，摩尔比1.5)后，再加入三乙胺(0.200毫升，1.43毫摩尔，摩尔比1.96)。在氩气保护下将均匀溶液在室温下搅拌过夜，浓缩成糊状，并分配于25毫升乙酸乙酯和25毫升1M的磷酸二氢钾中，有机层依次用5％柠檬酸洗两次(每次25毫升)和25毫升氯化钠溶液洗一次，经硫酸钠干燥后浓缩成黄色油状物，经闪蒸色谱纯化后(50毫升闪蒸硅胶，100％氯仿至15％甲醇/氯仿)得纯的标题化合物344毫克，产率70％。FABMS分析给出离子(MN+)的质量为677(与分子式为C36H56N2O6S2的化合物的计算分子量为676.97相一致)，核磁共振给出如下有关分子特征：1H NMR(300MHz，CDCl3)：δ7.20(d，4H，J＝7)，6.79(d，4H，J＝7)，3.75(s，3H)，3.74(s，3H)，3.68(m，4H)，3.35(m，4H)，2.65(m，2H)，2.53(m，4H)，2.31(m，2H)，1.59(m，2H)，1.43(s，11H)，1.30(s，6H)，1.26(s，6H)。
C.BAT-BM＜N-[2-{N′，N′-二(2-马来酰亚氨乙基)氨基乙基}]-N6，N9-二(2-甲基-2-三苯甲基巯丙基)-6，9-二氮壬酰胺＞的合成
BAT-BM如下制备。将BAT酸(N9-(特丁氧基羰基)-N6，N9-二(2-甲基-2-三苯甲基巯基丙基)-6，9-二氮壬酸)(10.03克，10.89毫摩尔)和75毫升无水二氯甲烷加入配有磁力搅拌和氩气球的250毫升圆底烧瓶中。加入二异丙基碳化二亚胺(3.40毫升，21.7毫摩尔，摩尔比1.99)后，再加入N-羟基琥珀酰亚胺(3.12克，27.1毫摩尔，摩尔比2.49)。在1小时内观察到该溶液变浑浊，在室温下进一步搅拌温育共4小时。加入由三(2-氨基乙基)胺(30毫升，200毫摩尔，摩尔比18.4)溶于30毫升二氯甲烷而制成的溶液，并继续搅拌过夜。在减压下将反应液浓缩，残留物分配到150毫升乙酸乙酯和150毫升0.5M的碳酸钾之间。分出有机层并用盐水洗涤浓缩，得到粗产物(N-[2-{N，N′-二(2-氨基乙基)氨乙基}]-N9-(特丁氧基羰基)-N6，N9-二(2-甲基-2-三苯甲基巯基丙基)-6，9-二氮壬酰胺，为泡状/油状)。
将上述粗产物加到1000毫升配有磁力搅拌器的圆底烧瓶(其中含300毫升四氢呋喃)，加入30毫升饱和碳酸氢钠溶液，100毫升水和N-甲氧基羰基马来酰亚胺(6.13克，39.5毫摩尔，摩尔比3.63)。在室温下将此不均相混合物搅拌过夜，用旋转蒸发器除去四氢呋喃，残余液体用乙酸乙酯萃取两次(每次75毫升)，合并的有机层用盐水洗涤后经硫酸钠干燥，用中孔玻璃过滤，浓缩后得到12克粗产物，液相色谱纯化(250克二氧化硅，梯度淋洗，氯仿到2％甲醇/氯仿)得5.3克纯的产物(N-[2-(N’，N’-二(2-马来酰亚氨乙基)氨乙基)]-N9-(叔丁氧羰基)-N6，N9-二(2-甲基-2-三苯基甲基硫丙基)-6，9-二氮壬酰胺，产率40％。(同时得5克粗产物可再纯化)。经核磁共振分析后证实纯产品为BAT-BM，分子特征为：1H NMR(200MHz，CDCl3)：δ0.91(s，12H)，1.38(s，9H)，1.2-1.6(m，4H)，2.06(s，2H)，2.18(t，2H，J＝7)，2.31(m，4H)，2.55(t，2H，J＝5)，2.61(t，4H，J＝6)，2.99(S，2H)，3.0-3.3(m，4H)，3.46(t，4H，J＝6)，6.49(t，-NH，J＝4)，6.64(s，4H)，7.1-7.3(m，18H)，7.6(t，12H，J＝17)。
D.[BAT]共轭(eN)Lys(aN-Fmoc)[N-e-(N9-特丁氧基羰基)-N6，N9-二[2-甲基-2-(三苯甲基巯基)丙基]-6，9-二氮壬酰基]-N-a-Fmoc-赖氨酸(Fmoc；-芴基甲基氧羰基)的合成
在100毫升配有搅拌器和氩气球的单颈圆底烧瓶中室温下加入N9-(特丁氧基羰基)-N6，N9-二[2-甲基-2-(三苯甲基巯基)丙基]-6，9-二氮壬酸(BAT酸，3.29克，3.57毫摩尔在用50毫升二氯甲烷中的溶液。再加入二异丙基碳化二亚胺(DIC：580μl，3.70毫摩尔，摩尔比1.05)。反应液在室温下搅拌过夜(过程中有白色沉淀产生)，将混合液过滤后将滤液浓缩成固体泡状物。在100毫升圆底烧瓶中，用75毫升2∶1的二甲氧乙烷/水混合液将上面粗产物溶解后，加N-a-Fmoc-赖氨酸的盐酸盐(1.52克，3.75毫摩尔，摩尔比1.05)和随后加碳酸钾(517毫克，3.74毫摩尔，摩尔比1.05)至此均匀溶液。黄色溶液在室温下将该溶液搅拌过夜，然后将其倒入含100毫升乙酸乙酯和100毫升水混合溶液的250毫升锥形烧瓶中，分出有机层，水层用50毫升乙酸乙酯萃取一次。有机层合并后用100毫升盐水洗涤，经硫酸钠干燥后浓缩成黄色固状物。粗产物用低压液相色谱纯化(150克二氧化硅，梯度淋洗，氯仿到＞10％甲醇/氯仿)得3.12克标题化合物，产率69％。纯产品的核磁共振分析给出的分子特征为：1H NMR(300MHz，CDCl3)：δ0.88(12H，s，宽)，1.05-1.45(19H，m)，1.8-2.1(4H，m)，1.8-2.47(4H，m)，2.75-3.2(6H，m)，3.9-4.3(4H，m)，7.2(22H，m)，7.6(16H，s，bound)。经FABMS分析其离子(MH+)质量为1272(计算值为1270.6)。
E.BAM(N1-(特丁氧基羰基)-N1，N4-二[2-甲基-2-(三苯甲基巯基)丙基1-1，4，10三氮癸烷)的合成
在250毫升配有搅拌器，回流冷凝器和氩气球的单颈圆底烧瓶中，加入N′，N4-二[2-甲基-2-(三苯甲基巯基)丙基]乙二胺(BAT-1，10.0克，14.01毫摩尔)的50毫升乙腈和30毫升二噁烷溶液；再依次加入N-(5-溴戊基)-邻苯二甲酰亚胺(8.04克，27.1毫摩尔，摩尔比1.94)和碳酸钾(2.95克，21.3毫摩尔，摩尔比1.52)。在氩气保护下反应物加热回流两天，将反应混合物浓缩后分配到150毫升水和150毫升乙酸乙酯之间，分出有机层，水层(pH约10)再用50毫升乙酸乙酯萃取。有机层合并后用75毫升盐水洗一次，经碳酸钠干燥后浓缩成油状物。用低压液相色谱纯化(300克二氧化硅，梯度淋洗，氯仿到＞2％甲醇/氯仿)后得9-苯二甲酰亚氨-N1，N4-二[2-甲基-2-(三苯甲基巯基)丙基]-1，4-二氮壬烷(黄基色泡沫状)9.20克，产率70％。核磁共振分析该纯化中间物给出如下的分子特征：1HNMR(300MHz，CDCl3)：δ1.01(6H，s)，1.03(6H，s)，1.15-1.4(2H，t)，1.98(2H，s)，2.10(2H，s)，2.28(2H，m)，2.45(3H，m)，3.68(2H，t)，7.15-7.35(18H，m)，7.62(12H，t)，7.72(2H，m)，7.85(2H，m)，FABMS给出相应的MH+质量936(预估值为935.4)。
在500毫升配有搅拌器的单颈圆底烧瓶中，加入上述合成产物(8.83克，9.43毫摩尔)的75毫升乙腈和20毫升二氯甲烷的溶液，再加入碳酸钾(1.30克，9.41毫摩尔，摩尔比为1)和重碳酸二叔丁酯(2.15克，9.85毫摩尔，摩尔比1.04)。反应物在室温下搅拌过夜，将反应液浓缩后分配到100毫升水和100毫升乙酸乙酯之间，分出有机层，水层用50毫升乙酸乙酯萃取一次，合并的有机层用75毫升盐水洗涤，经硫酸钠干燥后，浓缩后得到标题化合物的粗产品9.69克(黄色泡状)，粗产率99％，粗产物不需要提纯便可使用。(粗产物：9-苯二甲酰亚氨基-N1-(特丁氧氧基羰基)N1，N4-二[2-甲基-2-(三苯甲基巯基)丙基]-1，4-二氮壬烷)。
在250毫升配有搅拌器和回流冷凝器的单颈圆底烧瓶中，加入上述粗产物(5.50克，5.31毫摩尔)的25毫升四氢呋喃溶液。加入100毫升乙醇，5毫升水。加水后导致原料物沉淀。加入肼水合物(1.2毫升，24.7毫摩尔，摩尔比4.66)。混合物加热回流两天。将反应液浓缩后，分配到100毫升水和100ml0.25M的碳酸钾之间，分出有机层并用75毫升盐水洗涤。经硫酸钠干燥后浓缩成泡状固体，用低压液相色谱对粗产物纯化(100克二氧化硅，氯仿到＞5％甲醇/氯仿，柱子用200毫升的2％三乙胺/氯仿混合液预处理)后得纯的待合成物3.27克，产率68％。核磁共振分析给出如下有关分子特征：1HNMR(300MHz，CDCl3)：δ0.9(12H，s)，1.2(6H，s)，1.36(9H，s)，2.05(4H，m)，2.24(2H，t)，2.31(2H，t)，2.62(3H，t)，3.0(2H，s，宽)，3.1(2H，s，宽)，7.2(18H，m)，7.6(12H，t)，FABMS给出相应的离子(MH+)质量906.5(预期905.5)。
F.BAT-共轭(s)Cys(aN-Fmoc)(N(Fmoc)-S-(N9-特丁氧基羰基)-N6，N9-二[2-甲基-2-(三苯甲基巯基)丙基]-6，9-二氮壬-1-酰)半胱氨酸)的合成
a.(N9-叔丁氧羰基)-N6，N9-二[2-甲基-2-(三苯甲巯基)丙基]-6，9-二氮壬-1-醇(BAT-戊醇)的合成
在氩气氛中，在500毫升的圆底烧瓶中，加入BAT酸(10.4克，10.89毫摩尔)的250毫升无水四氢呋喃溶液和12.1毫升1M的BH3-THF溶液(12.1毫摩尔)，注意必须慢慢加入且至少用5分钟(一加入就起泡)。反应混合物在室温下搅拌温育过夜。用50毫升过量甲醇停止反应后并再搅拌2小时。将反应液蒸发浓缩，残余物分配到200毫升的乙酸乙酯，100毫升1M的柠檬酸和100毫升1M的磷酸二氢钾之间，分出有机层并依次用100毫升水，100毫升饱和碳酸氢钠和100毫水盐水洗涤，经无水硫酸钠干燥后，蒸发浓缩得白色泡状物(粗产物)8.82克，产率89％。其纯化产品经核磁共振分析给出如下分子特征：1H NMR(300MHz，CDCl3)：δ0.91(12H，s)，1.2-1.3(4H，m)，1.38(9H，s)，1.4-1.6(4H，m)，2.08(1H，s)，2.2-2.4(4H，m)，2.95-3.05(2H，br)，3.05-3.25(2H，br)，3.58(2H，t，J＝6)，7.12-7.28(18H，m)，7.61(12H，t，J＝7)。
b.BAT-甲磺酸酯：O-甲磺酰基-(N9-叔丁氧羰基)-N6，N9-二[2-甲基-2-(三苯甲巯基)丙基]-6，9-二氮壬-1-醇的合成
在500毫升圆底烧瓶中，加入BAT-戊醇(8.80克，9.70毫摩尔)的100毫升的无水四氢呋喃溶液，然后依次搅拌加入(在氩气保护下)三乙胺(1.6毫升，11.5毫摩尔)和甲基磺酰氯(0.83毫升，10.7毫摩尔)。几分钟后反应液变浑浊，在室温下搅拌过夜。反应液经蒸发浓缩后分配到100毫升乙酸乙酯和100毫升1M的磷酸二氢钾之间。分出有机层并用100毫升盐水洗涤，经无水硫酸钠干燥后蒸发得9.61克浅黄色泡状物(粗产物，产率100％)。
c.H-Cys(BAT)-OH：S-(N9-叔丁氧羰基)-N6，N9-二[2-甲基-2-(三苯甲巯基)丙基]-6，9-二氮壬-1-基)半胱氨酸的合成
在混合有半胱氨酸(1.3克，10.7毫摩尔)，甲醇钠(4毫升，5.4M，21.6毫摩尔)和5毫升无水甲醇的20毫升闪烁管中，加入BAT-甲基磺酸酯(9.57克，9.71毫摩尔)的80毫升DMF(二甲基甲酰胺)溶液并在室温下搅拌过夜(用氩气保护)。在减压下用旋转蒸发器蒸除溶剂后，将残留物分配到100毫升乙酸乙酯和100毫升1M的磷酸二氢钾之间，分出乙酸乙酯层并依次用100毫升饱和碳酸氢钠和100毫升盐水洗涤，经无水硫酸钠干燥后再蒸发浓缩得白色泡状物。产品未鉴定随即用于下面的合成反应。
d.Fmoc-Cys(BAT)-OH：N-芴基甲氧羰基-S-(N9-叔丁氧羰基)-N6，N9-二[2-甲基-2-(三苯甲巯基)丙基]-6，9-二氮壬-1-基)半胱氨酸的合成
上面合成的H-Cys(BAT)-OH粗产物假定含9.71毫摩尔纯产品。在1升的锥形瓶中将前面H-Cys(BAT)-OH的全部粗产物用200毫升四氢呋喃和150毫升水溶解。在此均匀溶液中加入碳酸钾(1.34克，9.72毫摩尔)后再加入N-芴基甲氧基羰基氧琥珀酰亚胺(3.28克，9.73毫摩尔)。反应混合物在室温下搅拌过夜。用旋转蒸发器除去反应混合物中的大部分四氢呋喃后，将残留物分配到100毫升乙酸乙酯和100毫升1M的磷酸二氢钾之间，分出有机层并用50毫升盐水洗涤，经无水硫酸钠干燥后浓缩得黄色泡状物，粗产物用液相色谱纯化(300克硅胶，线性梯度，0-3％甲醇/氯仿)后得10.1克纯的Fmoc-Cys(BAT)-OH，产率84％(以BAT-甲基磺酸酯计算)。纯产物经核磁共振分析给出如下有关的分子特征：1H NMR(300MHz，CDCl3)：δ0.85(12H，s)，1.23(4H，br)，1.35(9H，s)，1.5(2H，m)，2.0-2.15(2H，m)，2.15-2.35(4H，m)，2.51(2H，t，J＝6)，2.85-3.05(4H，m)，3.15(2H，br)，4.1-4.2(1H，m)，4.2-4.4(3H，m)，7.05-7.4(22H，m)，7.5-7.65(14H，m)，7.71(2H，d，J＝7)。
实施例2
固相肽合成
固相肽合成(SPPS)是以0.25毫摩尔的规模使用型号431A肽合成仪(应用生物系统公司)，使用9-芴基甲氧羰基(Fmoc)对肽分子末端氨基保护，与二环己基碳化二亚胺/羟基苯丙三唑或2-(1氢-苯并三唑-1-基)-1，1，3，3-四甲基脲鎓六氟磷酸盐/羟基苯并三唑(HBTU/HOBT)偶合，和使用HMP(对-羟甲基henoxy甲基聚苯乙烯)树脂或Sasrin树脂或chlorotrityl树脂制备羧基末端酸，或用Rink酰胺树脂制备羧基末端酰胺而进行的。
当合适时，Fmoc-Cys(BAT)和Na-Fmoc-N∈-(BAT)Lys按上面实施例1合成。
当合适时，2-氯乙酰基、2-溴乙酰基和2-溴-3-苯丙酰基的引入是在固相肽合成(SPPS)过程中用适当的2-卤酸作为最终的偶合残基，或者将与树脂结合的氮-末端自由氨基酸的肽经2-卤酸/二异丙基碳化二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺/NMP或2-卤酸肝/二异丙基乙胺/NMP处理。
当合适时，经高压液相色谱纯化的、2-卤酰化的肽的环化是将溶液，浓度为0.1-1.0毫克/毫升，在磷酸盐或碳酸氢盐缓冲液或稀氢氧化铵溶液(pH＝8)中，搅拌1～48小时而实现。其中任意含0.5-1.0mM EDTA或乙腈或四氢呋喃，然后任选用乙酸酸化、冷冻干燥和高压液相色谱(HPLC)纯化。
当合适时，含巯基的肽是在室温下控制pH＝10，与含氯乙酰基的巯基保护的锝-99m络合部分反应0.5-4小时，然后用乙酸酸化后再蒸发溶液得到相应的肽-硫加成产物。去保护和纯化与常规生产螯合剂-肽结合物中使用方法相同。
当合适时，BSME加成产物的制备是用含单巯基的肽(DMF中5到50毫克每毫升；用N-甲基吗啉或N-乙基吗啉作缓冲剂控制pH为7；或50mM的磷酸钠缓冲液，pH控制在7-8，任意含0.5mM的EDTA或DMF或THF或乙腈)与0.5摩尔的BMME(二-马来酰亚氨基甲醚)的乙腈溶液在室温下反应1-18小时。浓缩溶液后将产品用HPLC纯化。
当合适时，TSEA加成物的制备是用含单巯基的肽(肽浓度10-100毫克每毫升的DMF溶液，用N-甲基吗啉或N-乙基吗啉缓冲pH＝7；或浓度为5-50毫克每毫升的肽的50mM磷酸钠溶液，pH7-8，任意含0.5mM EDTA或DMF或THF或乙腈)与含0.33摩尔当量TMEA[三(2-马来酰亚氨乙基)胺]的乙腈或DMF溶液在室温下反应1-18小时(可含或不含1摩尔当量三乙醇胺)。该含加成物的反应混合物浓缩并用HPLC纯化加成物。
当合适时，(BAM)与肽的结合(BAM：N1，N4-二(2-巯基-2-甲丙基)-1，4，10-三氮癸烷)是：首先用二异丙基碳化二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺或HBTU和HOBt的混合物的DMF、NMP或二氯甲烷的溶液活化肽的羧酸酯后，在二异丙基乙胺存在下偶合。偶合后，结合物的去保护同上。
当合适时，BAT[N6，N9-二(2-巯基-2-甲丙基)-6，9-二氮壬酸]是作为保护氨基酸的衍生物与肽结合，如[Nα(Fmoc)-N∈(N-Boc)-S，S′-二苯甲游基(trityl)-BAT]赖氨酸(用Na(Fmoc)-赖氨酸和N∈(N-Boc)-S，S′-二苯甲游基-BAT经实施例2中方法合成的，该实施例属共有和共同待审美国专利08/-，引入本文作参考文献)，或者在肽合成过程中作为[N(Fmoc)-S，S′-二苯甲游基-BAT]赖氨酸(实施例1F方法制备的，同上)，从合成树脂上洗下后再去保护而得到。
当合适时，肽-BAT-BS（N-{N′，N′-二(2-琥珀酰亚氨基乙基)氨基乙基)}-N6，N9-二(2-甲基-2-巯基丙基)-6，9-二氮壬酰胺)加合物的制备是：含单巯基的肽(浓度2-50毫克每毫升肽的DMF溶液，用N-甲基吗啉或N-乙基吗啉缓冲到pH值为7；或在50mM磷酸钠的溶液(pH7-8)，任选含0.5mM EDTA或DMF或THF或乙腈)与0.5摩尔当量BAT-BM(N-{2-（N’，N’-二(2-马来酰亚氨乙基)氨基乙基)}-N9-(叔丁氧羰基)-N6，N9-二(2-甲基-2-三苯甲基巯丙基)-6，9-二氮壬酰胺)的乙腈或THF溶液在室温下反应1-18小时。将溶液蒸干后用10毫升TFA和0.2毫升三乙基硅烷溶液处理(BAT-BS)-肽结合物1小时去保护。再将所得的溶液浓缩后将加合产物用乙醚沉淀，后经HPLC提纯。
当合适时，肽前体的环化(在末端氨基和羧基之间)是通过用二苯基磷酰叠氮使侧链保护的N-末端自由胺与C-末端的自由酸反应而实现的。
结合Sasrin树脂的肽的断裂是用1％TFA的二氯甲烷溶液使其断裂而得到保护的肽。当合适时，保护肽前体在末端氨基和末端羧基之间的环化是用二苯基磷酰叠氮使侧链保护的氨基末端的自由胺与羧基末端的自由酸反应而实现。
与HMP或Rink酰胺树脂结合的产物的常规断裂和保护的环化肽的去保护是用含三氟乙酸(TFA)或三氟乙酸(TFA)和二氯甲烷的溶液，任意含水、硫茴香醚、乙二硫醇和三乙基硅烷或三异丙基硅烷以比例100∶5∶5∶2.5∶2，在室温下反应0.5-3小时。当合适时，产物在三苯酚甲醇/TFA中重新在硫上三苯甲游基化(re-S-tritylated)，使用(BOC)2O使肽重新引入N-Boc基团。
粗产物肽的纯化是在制备性高压液相色谱上用Waters Delta Pak C18柱，梯度淋洗(0.1％三氟乙酸的水溶液，用乙腈改变)而实现。馏出组份蒸去乙腈后再冷冻干燥。每个产品的结构鉴定是用快原子轰击质谱(FABMS)或电子喷雾质谱(ESMS)。
本发明合成的具受体结合特性的血管活性肠肽、衍生物和类似物，以及经ESMS(电子喷雾质谱)鉴定的这些合成产物列在后面的表I中。
表I 代码 P887 P916 P917 P1085 P1087 P1086 P1088 肽 HSDAVFTDNYTRLRKQMAVKKYLNSILN(e-K)GC.酰胺 HSDAVFTDNYTRLRKQMAVKKYLNSILNGGC.酰胺 HSDAVFTDNYTRLRKQMAVKKYLNSILNC(BAT)，酰胺 HSDAVFrDNYTRLRLQMAVKKYLNSILNC(CH2CO.(β-Dap)KCK.酰胺).酰胺 HSDAVFTDNYTRLRKQMAVKKYLNSILNC(CH2CO.GGCK.酰胺).酰胺 HSDAVFTDNYTRLRKQMAVKKYLNSILNC(CH2CO.(δ-Om)GcK.酰胺).酰胺 HSDAVFTDNYTRLRKQMAVKKYLNSILNC(CH2CO.GGCE酰胺).酰胺 M+(ESMS) 3614 3557 3734 3932 3832 3888 3832
ESMS是电子喷雾质谱
实施例3
锝-99m放射性标记的一般方法
实施例2中的肽0.1毫克溶于0.1毫升水，或0.2毫升水或0.9％盐水中。锝-99m-葡庚糖酸(99mTc-gluceptate)的制备是将0.25毫升的锝-99m的高锝酸钠(至多200毫居)重组到葡聚糖(glucosan)小瓶中(E.I.Du Pont deNemours公司，Wilmington，DE)，在室温下放置15分钟。取0.25微升99mTc-葡庚糖酸加入到肽试剂中，在室温下或在100℃下反应15分钟或反应55分钟后经0.2μm的过滤器过滤。
锝-99m标记肽的纯度是通过反相HPLC在如下条件下检测：WatersDelta pak C-18，5μ，3.9mm×150mm分析柱中进样(每种放射性标记的肽)，流速控制在1毫升每分钟(Delta pak)，用20-50％溶剂B/溶剂A梯度淋洗(溶剂A为0.1％三氟乙酸水溶液，溶剂B是0.1％的三氟乙酸在90/10的乙腈/水中的溶液)20分钟，后用100％B/A洗3分钟。
放射性组份是用连接在积分计录仪的在线放射性检测器检测，在这些条件下锝-99m的葡庚糖酸盐和锝-99m的高锝酸钠在1到4分钟内洗出，而锝-99m标记的肽需要更长的时间才能洗出。肽是用在线的分光光度计在220nm波长下检测。
非放射性的铼的络合物的制备是用本发明提供的每种肽试剂和1摩尔当量的四丁铵氧四溴铼酸盐(+5)，(制备见Cotton等，1966，无机化学5：9-16)溶于二甲基甲酰胺，或乙腈/水中，搅拌0.5到5天。铼和肽的络合物的分离是用反相HPLC(条件同前分离锝-99m标记的肽)，用快原子轰击质谱(FABMS)或电子喷雾质谱(ESMS)对产物进行鉴定，非放射性肽也用在线的分光光度计在220nm下检测。
如用铼-186或铼-188标记的放射性铼与肽的络合物的制备是用合适的高铼酸盐用锝-99m标记的相同方案对肽进行标记；或者加入一种还原剂到肽和高铼酸盐的溶液中；或者任意使用一种配体交换试剂如柠檬酸盐，控制反应温度在室温到100℃之内，反应时间在5到60分钟内，使肽与铼酸盐反应而实现肽的铼(铼-186或铼-188)标记。
有关用HPLC纯化肽、锝-99m标记肽和ReO肽的络合物的结果归纳在表II中。
表II 肽 (VIP)-(∈-K)GC.酰胺 (VIP)-GGC.酰胺 (VIP)-C(BAT).酰胺 肽 11.6 12.1 13.8 HPLC保留时间(分) ReO-络合物 12.7 12.9 17.9 Tc-99m标记 12.9 12.8 18.4
其中VIP＝HSDAVFTDNYTRLRKQMAVKKYLNSILN
实施例4
生物分析
本发明的肽试剂，或者其铼氧络合的实施方案，都用碘-125标记的VIP经竞争结合分析对它们生物活性进行分析。
这些分析是用标准的VTP结合分析方法进行的，使用的细胞膜是从豚鼠肺中分离得到的；在外周血液单核细胞和血小板和在人体多种肿瘤细胞系。
在这些方法的实施中，血管活性的肠肽(VIP)用Iodogen方法进行放射性碘标记(参考：Schanen等，1991，Lancet 6：395-396)。简单讲，将50μg VIP溶于10μl 0.5M磷酸盐缓冲液中(pH＝7.5)的溶液，适量的放射性同位素和6微克iodogen混合物温育至室温下慢慢搅拌30分钟，用HPLC将放射碘标记的VIP从未结合的放射性碘中分离出来，并溶于磷酸盐缓冲液(PBS)中，并添加0.1％人血清蛋白和0.1％Tween-80去污剂。
在分析中需使用从豚鼠肺中分离的膜时，肺是从雄性豚鼠中得到，而膜的分离主要是根据文献(Carstairs和Barnes，996，药理学与实验治疗学杂志239：249-255.引入本发明作参考文献)报道的方法。在存在和不存在不同浓度的肽试剂或其铼氧络合物下，用0.01nM碘-125标记的血管活性肠肽培养0.2毫克上面制备的膜，通过比较这两种情况下(存在和不存在未标记的VIP化合物)的结合程度，可以计算出每种化合物抑制碘-125标记VIP50％时所需的浓度(定义为IC50)。
使用上述方法对本发明的化合物分析，所得到的有关结果归纳在表IV中。这些结果显示本发明的肽试剂和其与铼氧的络合物是VIP(血管活性肠肽)与VIP受体(表达在肺膜中)结合的有效抑制剂。
表IV
血管活性肠肽(VIP)受体结合化合物
Ki(nM)
代码 序列 Ki(nM) Re络合物
P1085 {VIP}C.酰胺(CH2CO.(β-Dap)KCK.酰胺) 5.1 5.0
P900 VIP 5.1* -
P1087 {VIP}C.酰胺(CH2CO.GGCK.酰胺) 10 6.0
P1086 {VIP}C.酰胺(CH2CO.(δ-O)GCK.酰胺) 3.7 6.3
P917 {VIP}C(BAT).酰胺 7.8 6.8
P916 {VIP}GGC.酰胺 24 8.6
P1088 {VIP}C.酰胺(CH2CO.GGCE.酰胺) 16 17
P887 {VIP}(∈-K)GC.酰胺 6.5 20
* VIP＝HSDAVFTDNYTRLRKQMAVKKYLNSILN。酰胺，盲试验(P900)
在正常人体边缘血小板和单核细胞上也作了类似的分析。
在这些实验中，血小板的分离方法是根据文献(Virgolini等，1990，英国癌症杂志，12：849-861)，边缘单核细胞(PMNCs)是用Ficoll密度梯度离心法(p＝1.077)从全血洗黄层中分离出来的。在分析之前，细胞用50mM Tris-Hcl(缓冲剂，pH＝7.5)洗涤后，再在这种缓冲剂中加入5mM二氯化镁，1mM二氯化钙和0.1M二氯化钠后使其重新悬浮。每次分析需使用5×107个细胞。
用血小板和边缘单核细胞(PMNCs)实验后得到的结果归纳在表V中。结果显示本发明中的肽与铼氧形成的络合物是一种有效的拮抗剂(血管活性肠肽受体与这些细胞的结合被抑制)。
表V 肤 血管活性 肠肽 P887 P915 P916 P917 IC50(nM)：血小板 4.0 6 4.5 3.0 0.8 IC50(nM)：PMNCs 5.5 6.0 7.5 6.5 2.7
其中血管活性肠肤为：HSDAVFTDNYTRLRKQMAVKKYLNSILN
用上面描述的竞争结合分析法对下列肿瘤细胞系做了相应的分析：KU812细胞(人类慢性骨髓性白血病细胞系)，COLO320细胞(人类结肠腺癌细胞系)，HT 29细胞(人体结肠直肠腺癌细胞系)，PANC1细胞(人体胰腺癌细胞系)，HMC1细胞(人体乳突细胞系)。对每种细胞系的分析方法基本与前面描述的分析人边缘血细胞方法相同。在RPMI介质或Dulbecco′s改进型介质(HMC1细胞)中(加有10％胎牛血清、谷酰氨和抗生素)生长细胞(通过使用标准的细胞培养技术)，参考动物细胞培养：一种实用的方法，：Freshney.ed.IRL出版社oxford.UK.1992)。
这些分析的结果提供在表VI中。结果显示本发明提供的肽的铼氧络合物是对血管活性肠肽与这些人体肿瘤细胞结合的有效抑制剂(拮抗剂)。
表VI 肤 血管活性 肠肽 P887 P915 P916 P917 KU812 0.8 5.2 N.D N.D 1.0 COLO320 1.5 6.0 6.7 4.0 2.0 IC50(nM)： HT29 1.2 6.6 7.0 8.5 2.2 PANC1 4.2 ＞10 14 12.5 3.7 HMC1 7 8.5 15 7 7
其中血管活性肠肽为：HSDAVFTDNYTRLRKQMAVKKYLNSILN.酰胺
从对正常的和人体肿瘤的多种类型细胞的标准体外分析结果显示，本发明提供的血管活性肠肽和它们与铼氧形成的络合物能特异性地与血管活性肠肽受体结合。这些结果也同时指出本发明提供的血管活性肠肽可用作闪烁显像剂对人体肿瘤部位显像。
这些分析是用来选择疗效好的本发明的放射性治疗试剂，其中，体外血管活性肠肽受体表达的细胞和膜是用于探测和定量与结合铼氧络合物的血管活性肠肽受体，它们含的肽试剂在合成过程中都结合了一个螯合部分。这些铼形成的络合物可用放射性碘标记的血管活性肠肽采取本文的竞争结合分析方法对其评价。
需要理解的是在前的公开仅突出了本发明中某些具体实施方案，而所有对它们修改或等同替换都属于本发明的精神和范畴，这将在本发明附加的权利要求中说明。