SUP99M/SUPTCO核标记D葡萄糖氨荒酸盐配合物及其制备方法和应用.pdf

本发明公开了一种99mTcO核标记D-葡萄糖氨荒酸盐配合物及其制备方法和应用，该配合物通式为99mTcO(DGDTC)2，以[99mTc(V)O]3+为中心核，具有一个不规则的正方角锥形的几何构型，其中Tc＝O键中的O原子位于顶点位置，两个DGDTC配体分子提供的四个硫原子位于底面的四个点。通过配体DGDTC的合成及99TcmO(DGDTC)2配合物制备的工艺步骤，得到99mTcO(DGDTC)2配合物。本发明的配合物的放射化学纯度高、稳定性好，在肿瘤中有较高的摄取和良好的滞留，肿瘤/肌肉比值好的优点，适合作为新型肿瘤显像剂推广应用。

1.  一种^99mTcO核标记D-葡萄糖氨荒酸盐配合物，其特征在于：通式为^99mTcO(DGDTC)₂，其结构式如下：

该配合物以[^99mTc(V)O]³⁺为中心核，具有一个不规则的正方角锥形的几何构型，其中Tc＝O键中的O原子位于顶点位置，两个DGDTC配体分子提供的四个硫原子位于底面的四个点。

2.  制备如权利要求1所述^99mTcO核标记D-葡萄糖氨荒酸盐配合物的制备方法，其工艺步骤如下：
a.配体DGDTC的合成：
将一定量的氨基葡萄糖盐酸盐加入反应容器中，向反应容器中加入NaOH水溶液，然后缓慢滴加CS₂，搅拌2h-3h，整个反应过程温度要控制在10℃以下。然后蒸除溶剂，剩余物用甲醇重结晶，得黄色粉末为配体DGDTC；其合成路线为：

b.^99mTcO(DGDTC)₂的制备：
将37～370MBq的^99mTcO₄^-淋洗液1-5mL加入到GH冻干药盒中，充分摇匀，固体完全溶解后，室温(20～30℃)下反应15～30分钟得到^99mTcO-GH中间体溶液。将1mL浓度为5g/L的DGDTC水溶液加入到上述^99mTcO-GH中间体溶液中，混匀后在沸水浴中放置30分钟，即得到的^99mTcO(DGDTC)₂配合物；
^99mTcO(DGDTC)₂的制备采用配体交换反应，其反应路线为：
^99mTcO₄^-+SnCl₂·2H₂O+GH→^99mTcO-GH
^99mTcO-GH+DGDTC→^99mTcO(DGDTC)₂。

3.  如权利要求1或2所述的^99mTcO核标记D-葡萄糖氨荒酸盐配合物及制备方法，其特征在于：所述配合物作为肿瘤显像剂在核医学领域的应用。

^99mTcO核标记D-葡萄糖氨荒酸盐配合物及其制备方法和应用
所属技术领域
本发明涉及^99mTcO核标记的放射性药物化学和临床核医学技术领域，具体说是涉及到一种^99mTcO核标记D-葡萄糖氨荒酸盐配合物及其制备方法和应用。
背景技术
当今，恶性肿瘤已经成为危害人类健康的主要杀手。在肿瘤的防治过程中，治疗方法并不是最重要的，肿瘤的早期诊断才是关键。研究表明，早期诊断早期治疗，50％的肿瘤患者可以治愈。放射性核素显像可以反映肿瘤的生理、病理、代谢和功能的变化，并且放射性核素核素显像法是一种无创性检测方法，诸多优点使得放射性核素显像已经成为肿瘤诊断的主要方法。在诸多的肿瘤显像药物中，¹⁸F-氟代脱氧葡萄糖([¹⁸F]FDG)是目前临床应用最广泛的肿瘤显像剂，享有“战马”的美誉。但是[¹⁸F]FDG是一种正电子显像剂，检测设备昂贵，检测费用高，同时¹⁸F的半衰期短，需要快速放射化学合成，这些在一定程度上阻碍了其在临床中的广泛应用。因此，研制一种制备简便且价格低廉的新型肿瘤显像剂尤有必要。^99mTc具有良好的核性质，半衰期为6.02h，发射140keV的γ射线，并且廉价易得，是目前使用最广泛的SPECT显像核素。而在研究中发现，^99mTc标记葡萄糖衍生物虽然在肿瘤中有较高的摄取，但其血清除较慢，血本底较高，从而影响显像质量。因此进一步研制新型的方便临床应用的^99mTc标记葡萄糖类肿瘤显像剂具有重要的现实意义。将氨基-D-葡萄糖转化为D-葡萄糖氨荒酸盐配体(D-glucose dithiocarbamate，简称：DGDTC)，然后通过与^99mTc-GH(GH：葡庚糖酸盐CH₂OH(CHOH)₅COOH)发生配体交换反应，制备相应的^99mTcO(DGDTC)₂配合物来用作新型肿瘤显像剂，是当前本技术领域需要解决的重要课题。
发明内容
本发明的目的提供一种放射化学纯度高、稳定性好，制备简便且价格低廉，应用在肿瘤显像领域的^99mTcO核标记D-葡萄糖氨荒酸盐配合物，同时还提供^99mTcO核标记D-葡萄糖氨荒酸盐配合物的制备方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种^99mTcO核标记D-葡萄糖氨荒酸盐配合物，其通式为^99mTcO(DGDTC)₂，其结构式为：

该配合物以[^99mTc(V)O]³⁺为中心核，具有一个不规则的正方角锥形的几何构型，其中Tc＝O键中的O原子位于顶点位置，两个DGDTC配体分子提供的四个硫原子位于底面的四个点。
^99mTcO(DGDTC)₂配合物的制备方法如下：
a.配体DGDTC的合成：
将一定量的氨基葡萄糖盐酸盐加入反应容器中，向反应容器中加入NaOH水溶液，然后缓慢滴加CS₂，搅拌2h-3h，整个反应过程温度要控制在10℃以下。然后蒸除溶剂，剩余物用甲醇重结晶，得黄色粉末为配体DGDTC。
其合成路线为：

b.^99mTcO(DGDTC)₂的制备：
将37～370MBq的^99mTcO₄^-淋洗液1-5mL加入到GH冻干药盒中，充分摇匀，固体完全溶解后，室温(20～30℃)下反应15～30分钟得到^99mTcO-GH中间体溶液。将1mL浓度为5g/L的DGDTC水溶液加入到上述^99mTcO-GH中间体溶液中，混匀后在沸水浴中放置30分钟，即得到的^99mTcO(DGDTC)₂配合物。
^99mTcO(DGDTC)₂的制备采用配体交换反应，其反应路线如下：
^99mTcO₄^-+SnCl₂·2H₂O+GH→^99mTcO-GH
^99mTcO-GH+DGDTC→^99mTcO(DGDTC)₂
上述所述的化学合成试剂均是市售商品，来源广泛，容易获得。
上述所述的^99mTcO(DGDTC)₂是一种新型的^99mTc肿瘤显像剂，它以[^99mTc(V)O]³⁺核为中心核，放射化学纯度高，稳定性好，通过上述方法合成的^99mTcO(DGDTC)₂，其放射化学纯度大于90％。
荷瘤小鼠体内生物分布实验结果表明^99mTcO(DGDTC)₂配合物在肿瘤中有较高的摄取和较好的滞留，肿瘤/血、肿瘤/肌肉等重要的靶/非靶器官的比值也较好，可以成为一种新型的肿瘤显像剂。
将^99mTcO(DGDTC)₂与^99mTcN(DGDTC)₂(Zhang JB.et al.Synthesis andbiological evaluation of a novel 99mTc nitrido radiopharmaceutical withdeoxyglucose dithiocarbamate，showing tumor uptake[J].Bioorganic&MedicinalChemistry Letters，2009，19(10)，2752-2754)、^99mTc-ECDG和[¹⁸F]FDG(David J.etal Imaging with ^99mTc-ECDG Targeted at the Multifunctional Glucose TransportSystem：Feasibility Study with Rodents[J].Radiology，2003，226(2)：465-473)在荷瘤小鼠体内生物分布数据比较，结果见表1。
表1^99mTcO(DGDTC)₂、^99mTcN(DGDTC)₂、^99mTc-ECDG、[¹⁸F]FDG在注射4h后在荷瘤小鼠体内生物分布数据比较(％ID/g)

以上结果表明，^99mTcO(DGDTC)₂在肿瘤中的摄取及肿瘤/肌肉、肿瘤/血比值都要高于^99mTc-ECDG。与[¹⁸F]FDG和^99mTcN(DGDTC)₂相比，虽然^99mTcO(DGDTC)₂的肿瘤/血比值偏低，但其具有更高的肿瘤摄取和肿瘤/肌肉比值，作为新型肿瘤显像剂值得推广应用。
实验表明，^99mTcO(DGDTC)₂配合物的性能如下：
1.^99mTcO(DGDTC)₂的层析鉴定：
薄层层析色谱(TLC)鉴定：用聚酰胺薄膜作为支持体，用生理盐水作为展开剂，测定的层析结果见表2。
表2各组分的层析结果(R_f值)

由上述层析鉴定所测得的标记物的放射化学纯度大于90％。
高效液相色谱(HPLC)鉴定：Shimadzu SCL-10AVP型高压液相色谱仪，Kromasil 100-5C18反相柱(25cm×4.6mm)，Packard液闪分析仪。流动相为70％(体积分数)的甲醇，进样量5μL，流量为1mL/min，测定的各组分的保留时间(Rt)分别为：^99mTcO₄^-：3.4min；^99mTcO-GH：2.1min；^99mTcO(DGDTC)₂：2.9min，所得的色谱结果(t＝2.9min有一放射性主峰)表明，^99mTcO(DGDTC)₂配合物的放射化学纯度大于90％。
2.^99mTcO(DGDTC)₂配合物的脂水分配系数的测定
取0.99mLpH7.4的(0.025mol/L)磷酸盐缓冲液于10mL离心试管中，在离心试管中加入1.0mL正辛醇和0.01mL^99mTcO(DGDTC)2配合物溶液，盖上塞子，充分摇匀，离心5min(4000r/min)。然后分别从有机相和水相中取出0.1mL，测定二相的放射性计数，并计算其脂水分配系数P＝0.19(P＝有机相的放射性活度/水相的放射性活度)，测得logP＝-0.71，说明^99mTcO(DGDTC)₂是一亲水性物质。
3.^99mTcO(DGDTC)₂配合物的稳定性测定
将标记好的^99mTcO(DGDTC)₂配合物在室温下放置不同时间(1、2、3、4、5、6小时)后测定其放射化学纯度，实验结果表明^99mTcO(DGDTC)₂配合物在放置6小时后放射化学纯度大于90％，说明^99mTcO(DGDTC)₂配合物在室温下体外稳定性好，适于临床应用的需要。
4.^99mTcO(DGDTC)₂配合物在荷瘤小鼠模型中的生物分布实验：
从荷S180肉瘤模型小鼠的尾静脉注射0.10mL^99mTcO(DGDTC)₂配合物溶液(约7.4×10⁵Bq)，注射后0.5h、2h、4h断头处死小白鼠。取其血、心、肝、肺、肾、脑、肿瘤、肌肉、骨等有关组织和器官，擦净后称重，并在FM-2000型锝分析仪上测其放射性计数，每个时项的小白鼠数为5只。计算各组织的每克百分注射剂量(％ID/g)。结果见表3。
表3^99mTcO(DGDTC)₂在荷S180肉瘤小鼠体内生物分布(n＝5)％ID/g

5.^99mTcO(DGDTC)₂配合物在荷瘤小鼠模型体内的SPECT显像实验：
从荷S 180肉瘤模型小鼠的尾静脉注射0.10mL^99mTcO(DGDTC)₂配合物溶液(约11.1MBq)，4h后，腹腔注射戊巴比妥麻醉。将小鼠俯卧固定，进行静态平面显像使用HAWKEYE VG8型SPECT。成像矩阵为128×128，放大倍数3.0，每帧，采集时间300秒。同时采用感兴趣区(region ofinterest，ROI)技术测定病灶和对侧正常部位的放射性计数，计算肿瘤和正常组织的摄取比值。SPECT显像结果表明^99mTcO(DGDTC)₂在肿瘤灶中有明显浓集，肿瘤和正常组织的摄取比值(T/N值)为2.0。
具体实施方式
实施例
下面通过实施例详述本发明：一种^99mTcO(DGDTC)₂配合物：
a.配体DGDTC的合成：
将0.01mol氨基葡萄糖盐酸盐(分析纯，AlafAesar公司生产)加入到50mL三口烧瓶中，加入5mL去离子水溶解，所得溶液用冰水浴冷却，在搅拌下加入4mL 5mol/L的NaOH(分析纯，北京化工厂生产)水溶液，然后缓慢滴加0.01molCS₂(分析纯，广东汕头市西陇化工厂)，搅拌2h～3h，整个反应过程温度控制在10℃以下。蒸除溶剂，剩余物用甲醇重结晶，得黄色粉末即为DGDTC。其红外光谱的数据为：v(IR)/cm^-1：3427(-OH)，2925(-CH₂)，1631(C-N)，1038(C＝S)。
各元素质量分数的理论值ω(％)为：C 27.63、H 4.93、N 4.61，实验值ω(％)为：C 28.00、H 5.20、N 4.85。
MS(ESI)：m/z 254，[M-23]⁺。
b.^99mTcO(DGDTC)₂的制备
制备GH冻干药盒：通过将GH、SnCl₂.2H₂O按200∶1的重量比溶于适量二次水中，充分溶解后分装于干净的青霉素小瓶中，经冷冻干燥后备用。
将37～370MBq的^99mTcO₄^-淋洗液1-5mL加入到GH冻干药盒中，充分摇匀，固体完全溶解后，室温(20～30℃)下反应15～30分钟得到^99mTcO-GH中间体溶液。将1mL浓度为5g/L的DGDTC水溶液加入到上述^99mTcO-GH中间体溶液中，混匀后在沸水浴中反应30分钟，即得到的^99mTcO(DGDTC)₂配合物。