专利名称：羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物及其制备方法与用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一类用放射性核素标记的化合物，以及这种化合物的制备方法和用 途，具体讲本发明所涉及的是羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物。
背景技术：
恶性肿瘤是导致人类非正常死亡的主要疾病之一，在我国和全世界的疾病死亡率 和死亡原因上排在前列。乏氧是人和动物肿瘤共有的特征，实验观察与测定表明实体瘤中 乏氧细胞的比例一般为10-20%，有的甚至高达50%。目前针对恶性肿瘤的治疗手段除手 术外，主要是放疗和化疗，但是乏氧导致肿瘤组织对放疗和化疗不敏感，大大提高了其对放 疗和化疗的抵抗性；同时，乏氧使肿瘤内氧调节蛋白(0RP)、血管内皮生长因子(VEGF)等过 度表达而使其自身的侵袭性增加；此外，肿瘤乏氧还可以导致细胞凋亡和诱发肿瘤血管生 成。因此，肿瘤细胞氧水平的测定在临床上具有重要意义，有助于肿瘤的早期诊断、治疗方 案的确定及疗效评价。放射性药物最重要的应用价值是研究生命过程中的生化变化；利用放射性核素标 记的小分子进行PET或者SPECT显像可以活体非侵入性诊断各种疾病，是近年来分子影像 学最活跃的研究领域。肿瘤乏氧显像剂是一类阳性显像剂，选择性地滞留在乏氧组织或细 胞中，并通过核医学显像探测组织缺氧及其程度，它是近年来放射性药物的研究热点之一。 理想的肿瘤乏氧显像剂应具备以下一些条件①有足够的量选择性浓集于乏氧区并具有一 定的滞留时间；②为探测组织氧压的细微变化，能提供可靠的正常组织与缺血组织的对照； ③显像质量高，病人受辐照剂量小。目前已用于临床研究的肿瘤乏氧显像剂包括18FMIS0，"mTc-HL91，64Cu-ATSM等，但 是它们的临床显像性能并不理想，主要的问题包括肿瘤绝对摄取偏低，正常组织清除较慢， 肝腹部放射性浓集等。国内外的研究人员为了获得显像性质更加优异的肿瘤乏氧显像剂， 进行了广泛而深入的研究，探索了一系列18F、99mTc、12Vl25I和62A54Cu等标记的硝基咪唑类或 非硝基咪唑类衍生物，但遗憾的是这些衍生物在临床显像价值方面并没有实质性突破。因 此研究具有理想的临床显像效果的新型肿瘤乏氧显像剂仍是本技术领域的一个重要研究 课题。"mTc是用于核医学SPECT显像的理想核素，羰基锝核心已广泛用于"mTc药物的研 允。中国专利95108299. X公开了一种肿瘤阳性显像剂标记平阳霉素用药盒，该药物 采用显像剂锝[Tc-99m]标记平阳霉素(PYM)专用药盒，采用抗癌药PYM、微量亚锡盐、盐酸、 生理盐水及其他添加剂等为原材料，用Tc-99m作为放射性示踪原子，可用于核医学临床 癌症诊断。中国专利96194172. 3公开了可用作诊断心血管疾病，感染性疾病和癌症造影剂 的新的放射药物。该放射药物由膦或胂结合锝_99m标记的胼或二嗪修饰的生物活性分子 组成，所述活性分子可选择性地对疾病位点进行定位，从而通过Y闪烁照相法可得到所处位点的影像。 中国发明专利申请200780024367. 5公开一种锝标记的锡纳米胶体及其制备方 法。所述胶体通过将放射性锝或其化合物的溶液与含有锡或其化合物、钠或其化合物、泊洛 沙姆和聚乙烯吡咯烷酮的溶液混合来制备。
发明内容
本发明提供一类用于肿瘤乏氧显像的放射性示踪剂或者说药物，以及这种示踪剂 的制备方法及其用途。
示
本发明的放射性示踪剂是羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物，其结构通式如式1所
0C",I .,、、、、、N』
OC^ I ，Y CO
)
m
式1
其中x为XCX A 当X和Y同为
、N或 O八CH2，y 为 N~CH2 或 0,\CH2，
OO
与 JL 时m为0;X和Y同为 JL 时 N'、CH2 O CH2O CH2
时m为+1 ；X和Y分别为[[
、N'、CH2
m为-1 ；R如式2
no2
\=Jn式2其中 n = 1 10。优选地本发明的羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物，其聚合度n等于3。本发明的羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物其制备方法为a.将聚乙二醇和三乙胺溶于二氯甲烷，再在其中缓慢滴加对甲苯磺酰氯溶于二氯 甲烷的溶液，充分反应后滤除固体，滤液水洗后除去溶剂得化合物1 ；b.将化合物1、2_硝基咪唑和的Na2C03加入到CH3CN中，回流反应充分后除去溶剂 并用硅胶柱过柱纯化，得化合物2 ；c.将化合物2和NaN3加入到DMF中，加热反应，减压除去溶剂并用硅胶柱过柱纯 化，得化合物3;d.将PPh3 (三苯基磷)、化合物3和水溶解于THF中，经充分反应再除去溶剂并用 硅胶柱过柱纯化，得化合物4 ；e.将化合物4、氯甲基吡啶盐酸盐和三乙胺溶解于乙腈中，回流反应充分后除去溶剂并用硅胶柱过柱纯化，再除去溶剂得配体NNN-PEGn-NIM。如将化合物2、2_氨甲基吡啶和Na2C03W入到乙腈中，回流反应充分后除去溶剂并 用硅胶柱过柱纯化，得化合物5 ；将化合物5、2_溴乙酸叔丁酯和Na2C03加入到乙腈中，室温 反应充分后除去溶剂并用硅胶柱过柱纯化，得化合物6 ；将化合物6溶解于盐酸中，室温充 分反应后除去溶剂得配体NN0-PEGn-NIM。如将化合物4、2_溴乙酸叔丁酯和Na2C03加入到乙腈中，室温反应充分后除去溶剂 并用硅胶柱过柱纯化，得化合物7 ；将化合物7溶解于盐酸中，室温充分反应后除去溶剂得 配体 N00-PEGn-NIM.。以上制备方法中所用的聚乙二醇聚合度为1 10，其反应参见后述式3。f.将前述所得各配体 NNN-PEGn-NIM 或 NN0_PEGn_NIM 或 N00_PEGn_NIM 分别与 新鲜制备的["mTc(C0)3(H20)3]+ 中间体(参考文献:Alberto R.，Schibli R.，Egli A.， Schubiger，AP. J AmChem Soc，1998 (120)，7987-7988)在沸水浴中加热反应，得到如式 1 所 示的羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物。以上所述的制备方法中优选方法是a.将30mmol的三缩四乙二醇和90mmol的三乙胺溶于30mL 二氯甲烷，再在其中缓 慢滴加66mmol的对甲苯磺酰氯溶于以二氯甲烷30mL的溶液，充分反应后滤除固体，滤液水 洗后除去溶剂得粘稠状液体的化合物la ；b.将15. 6mmol的化合物la、13mmol的2_硝基咪唑和15. 6mmol的Na2C03加入到 50mL乙腈中，回流反应充分后除去溶剂并用硅胶柱过柱纯化，得淡黄色粘稠状液体的化合 物2a;c.将 4. 51mmol 的化合物 2a,5. 41mmol NaN3 加入到 2mL DMF 中，加热到 100°C反 应2h ；减压除去溶剂并用硅胶柱过柱纯化，得淡黄色粘稠状液体的化合物3a ；d.将 5. 35mmol 的 PPh3、4. 20mmol 的化合物 3a 和 0. 8g 的水溶解于 10mL THF 中， 在30-40°C充分反应再除去溶剂并用硅胶柱过柱纯化，得浅黄色油状的化合物4a ；e.将0. 17謹ol的化合物4a，0. 85謹ol的氯甲基吡啶盐酸盐和1. 7謹ol的三乙胺 溶解于8mL乙腈中，回流反应充分后除去溶剂并用硅胶柱过柱纯化，再除去溶剂得浅黄色 油状的配体nnn-peg3-nim ；f.将 0. 89mmol 的化合物 2a、1. 78mmol 的 2_ 氨甲基吡啶和 1. 34mmol 的 Na2C03 加 入到10mL乙腈中，加热回流充分反应后除去溶剂并用硅胶柱过柱纯化，得浅黄色油状的化 合物5a ；g.将 0. 13mmol 的化合物 5a、0. 195mmol 的 2_ 溴乙酸叔丁酯和 0. 195mmol 的 Na2C03 加入到3mL乙腈中，室温充分反应后反应溶液变为黄色，除去溶剂并用硅胶柱过柱纯化，得 浅黄色油状化合物6a ；h.将0. 073mmol的化合物6a溶解于lmol/L盐酸中，30°C左右充分反应后除去溶 剂得浅黄色固体的配体nno-peg3-nim ；i.将 0. 104mmol 的化合物 4a、0. 312mmol 的 2-溴乙酸叔丁酯和 0. 208mmol 的 Na2C03加入到2mL乙腈中，室温充分反应后除去溶剂并用硅胶柱过柱纯化，得浅黄色油状的 化合物7a ；j.将0. 0949mmol的化合物7a溶解于lmol/L盐酸中，30°C左右充分反应后除去溶剂得浅黄色固体的配体noo-peg3-nim ；k.将新鲜制备的["mTc(C0)3(H20)3]+中间体用1N和0. 01N的盐酸调至pH = 7 ；在 一西林瓶中加入 0. lmL 500 u g/mL 的 NNN_PEG3_NIM 或 NN0_PEG3_NIM 或 N00-PEG3_NIM 配体 溶液，0. 4mL已经调节pH值的中间体溶液(lOmCi)和0. 5mL pH = 7. 4的PBS溶液，摇勻后 在沸水浴中加热反应15min，得所需要的产物，各相应产物结构式见式4。本发明的羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物可在制备肿瘤乏氧显像药物中应用。本发明涉及的这类羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物从结构上，该类配合物的靶 向基团是2-硝基咪唑，99mTc鳌合基团通过聚乙二醇(PEG)连接基团与2-硝基咪唑相连。 PEG作为连接基团，聚合度n的改变会影响配体及配合物的水溶性，进而影响到"mTc标记产 物的药代动力学等；但是它不会影响配体的锝标记性能，也不会影响2-硝基咪唑的肿瘤乏 氧靶向特性；因此，本发明连接基团的PEG的聚合度n没有特别要求，n的数目可在1_10之 间，它们对应的羰基锝标记产物都会具有亲肿瘤特性，可通过SPECT进行肿瘤乏氧显像。由于2-硝基咪唑是靶向作用于乏氧细胞的的生物分子，聚乙二醇(PEG)是一种广 为应用的药效调节基团，同时本发明的各配合物均为水溶性物质，因此[99mTc(C0)3] +标记的 聚乙二醇化(PEGylated) 2-硝基咪唑配合物具有良好的肿瘤乏氧细胞亲和力，可提高肿瘤 对药物的摄取，达到更好的显像诊断效果。简言之，该类示踪剂以2-硝基咪唑为靶向分子，聚乙二醇(PEG)为连接基团，通过 ["mTc (CO) 3] +核心将放射性核素"mTc标记到新型硝基咪唑衍生物上，标记药物通过硝基咪 唑的靶向作用浓集于乏氧肿瘤细胞，利用SPECT显像技术，对乏氧肿瘤进行诊断。
图1为本发明的各中间体和各2-硝基咪唑配体的合成路线。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
对本发明做进一步说明，但并不意味着对本发明保护范围 的限制。聚乙二醇化2-硝基咪唑配体的合成将三缩四乙二醇(5.82g，30mmol)和三乙胺(9. lg,90mmol)溶于30mL 二氯甲烷， 缓慢滴加对甲苯磺酰氯(12.6g，66mmol)溶于二氯甲烷(30mL)的溶液，完成后继续室温反 应4小时后，抽滤除去固体，滤液水洗4次，有机相干燥后真空除去溶剂得粘稠状液体的化 合物 la(Tetraethylene glycol di (p-toluenesulfonate) 12. 67g(25. 2mmol,84 % )。咕 NMR(400MHz, CDC13) 8 = 2. 45 (s，6H，0CH3)，3. 57(s，8H)，3. 68(t，4H，J = 4. 5Hz) ,4. 15 (t， 4H, J = 4. 5Hz)，7. 34 (d, 4H, J = 8. 1Hz)，7. 79 (d, 4H, J = 8. 1Hz)，ppm.将化合物la (7. 8g, 15. 6mmol)、2_ 硝基咪唑(1. 5g, 13mmol)和 Na2C03(l. 65g, 15. 6mmol)加入到50mL CH3CN中，回流反应15h ；旋干除去溶剂并用硅胶柱过柱纯化，得淡 黄色粘稠状液体的化合物 2a (2- (2- (2- (2- (2-nitro-lH-imidazol-l-yl) ethoxy) ethoxy) ethoxy) ethyl 4-methylbenzenesulfonate) :2. 70g(6. 09mmol,46. 8%)。EI_MS :442(M+)。将化合物2a(2g，4. 51mmol)、NaN3(351. 8mg，5. 41mmol)力卩入到 2mLDMF 中，加 热到100°c反应2h;减压除去溶剂并用硅胶柱过柱纯化，得淡黄色粘稠状液体的化合物 3a(1-(2-(2-(2-(2-azidoethoxy)ethoxy)ethoxy)ethyl)-2-nitro-lH-imidazole) 1. 32g(4. 20mmol,93. 1% ) 1H NMR(400MHz, CDCl3) δ = 3. 40 (t，2H)，3. 60-3. 70 (m，10H)， 3. 86 (t, 2H)，4. 63 (t, 2H)，7. 13 (s, 1H)，7. 29 (s, 1H)，ppm. ESI-MS 315. 1 (MH+)将PPh3 (1. 40g, 5. 35mmol)，化合物 3a (1. 32g, 4. 20mmol)和水(0. 8g)溶于 IOmLTHF 中，30-40°C反应36小时；减压除去溶剂并用硅胶柱过柱纯化，得浅黄色油状物化合物 4a(2-(2-(2-(2-(2-nitro-lH-imidazol-l-yl)ethoxy)ethoxy)ethoxy)ethanamine) 1. 04g(3. 61mmol,86. 0% ) 1H NMR(400MHz, CDCl3) δ = 2. 87 (t，2H)，3. 49-3. 61 (m，10H)，
3.86 (t, 2H)，4. 63 (t, 2H)，7. 13 (s, 1H)，7. 28 (s, 1H)，ppm. ESI-MS :289· 1 (MH+)将化合物4a(48mg，0. 17mmol)，氯甲基吡啶盐酸盐(139. 4mg，0. 85mmol)和三乙胺 (236 μ L，1. 7mmol)溶解于8mL乙腈中，回流反应15h ；减压除去溶剂并用硅胶柱过柱纯化， 得浅黄色油状物配体 NNN-PEG3-NIm (2- (2- (2- (2- (2-nitro-lH-imidazol-l-yl) ethoxy) ethoxy)ethoxy)-N, N~bis (pyridin-2-ylmethyl)ethanamine) :64mg(0. 136mmol,80 % )。 1H NMR(400MHz, CDCl3) :2. 83(t，2H)，3. 58(m，8H)，3. 65(t，2H)，3. 82(t，2H)，3. 90(s，4H)，
4.59(t，2H)，7· 10 (s，1H)，7. 15 (m, 1H)，7· 29 (s, 1H)，7· 55 (d, 1Η)，7· 66 (m, 1Η)，8· 52 (d, 1Η)， ppm. ESI-MS 471. 2 (MH+)将化合物2a(396mg，0. 89mmol)、2-氨甲基卩比啶(192mg，1. 78mmol)和 Na2CO3(142mg,1.34mmol)加入到IOmL乙腈中，加热回流反应5小时；减压除去溶剂并用 硅胶柱过柱纯化，得浅黄色油状物的化合物5a(2-(2-(2-(2-(2-nitr0-lH-imidaZ0l-l-yl)ethoxy)ethoxy)ethoxy)-N-(pyridin-2-ylmethyl)ethanamine) 195mg(0. 51mmol， 57. 7 % )。1H NMR (400MHz, CDCl3) δ = 2. 89 (t，2H)，3. 53-3. 66 (m，10H)，3. 84 (t，2H)，
3.96 (s，2H)，4. 61 (t, 2H)，7. 11 (s，1H)，7. 17 (m, 1H)，7. 29 (s, 1H)，7. 33 (d, 1H)，7. 66 (m, 1H)， 8. 54 (d, 1H)，ppm. ESI-MS 280. 2 (MH+)将化合物5a(50mg，0. 13mmol)、2-溴乙酸叔 丁 酯(38mg，0. 195mmol)和 Na2CO3(20. 7mg，0. 195mmol)加入到3mL乙腈中，室温反应16个小时，反应溶液变为黄色； 减压除去溶剂并用硅胶柱过柱纯化，得浅黄色油状化合物6a(tert-bUtyll4-(2-nitro-lH-imidazol-1-yl)_3_(pyridin-2-ylmethyl)-6,9,12-trioxa-3-azatetradecan-l-oa te) 35. 9mg(0. 073mmol,56. 0 % )。1H NMR(400MHz，CDCl3) δ = 1. 41 (s, 9H), 2. 93 (t, 2H)，3. 40 (s，2H)，3. 55-3. 60 (m, 10H)，3. 84 (t,2H)，3. 99 (s,2H)，4. 61 (t，2H)，7. 11 (s，1H)， 7. 16 (m, 1H)，7. 27 (s, 1H)，7. 53 (d, 1H)，7. 66 (m, 1H)，8. 52 (d, 1H)，ppm. ESI-MS 494. 3 (Mtf)。将化合物6a (35. 9mg,0. 073mmol)溶解于lmol/L盐酸中，30°C左右反应三天，真空 除去溶剂得浅黄色固体的配体 NN0-PEG3-NIM(14-(2-nitro-lH-imidazol-l-yl)-3-(pyrid in-2-ylmethyl) -6,9,12-trioxa-3-azatetradecan-l-oic acid) :32mg(0. 073mmol,定量 反应)。1H WR (400MHz，CD3OH) : δ = 3· 53 (m，8H)，3· 78 (m，4H)，4· 11 (s，2H)，4· 63 (s，2H)，
4.66 (t, 2H)，7. 11 (s，1H)，7. 50 (s, 1H)，7. 79 (m, 1H)，7. 89 (d, 1H)，8. 31 (m, 1H)，8. 78 (d, 1H)， ppm. EI-MS 437 (M+)。将化合物4a(30mg，0. 104mmol)、2_ 溴乙酸叔 丁 酯(60. 8mg，0. 312mmol)和 Na2CO3 (22mg,0. 208mmol)加入到2mL乙腈中，室温反应6h ；减压除去溶剂并用硅胶柱过柱 纯化，得浅黄色油状物的化合物 7a (tert-butyl 3_ (2-tert-butoxy-2_oxoethyl)-14- (2_ nitro-lH-imidazol-1-yl)-6,9,12-trioxa-3-azatetradecan-l-oate) :49mg(0. 0949mol,91. 2 % )。 1H NMR (400MHz，CDCl3) δ = 1. 45 (s，18Η)，2. 95 (t，2Η)，3. 49 (s，4Η)， 3. 58-3. 64 (m, 10H)，3. 85 (t,2H)，4. 63 (t,2H)，7. 13 (s，1H)，7. 29 (s, 1H)，ppm. ESI-MS 517. 2 (MH+)。将化合物7a(49mg，0. 0949mmol)溶解于lmol/L盐酸中，30°C左右反应三天，真空 除去溶剂得浅黄色固体的配体 NOO-PEG3-NIm(3-(carboxymethyl)-14-(2-nitro-lH-imida zol-l-yl)-6,9,12-trioxa-3-azatetradecan-l-oic acid) :38mg(0. 094mmol,定ft^lS)。 1H NMR (400MHz，DMSO) : δ = 3. 40—3. 48 (m，10H)，3. 72 (m，4H)，4. 14 (s，4H)，4. 54 (t，2H)， 7. 14 (s，1H)，7. 61 (s，1H)，ppm. ESI-MS 403. 5 (M-H+)。本发明相关反应可参见图1给出的反应路线。羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物的制备方法[99mTc (CO) 3 (NNN-PEG3-NIm) ]+，["mTc (CO) 3 (NNO-PEG3-NIm)]禾口 ["mTc (CO) 3 (NOO-PEG3-NIm)]“的制备将新鲜制备的[99mTc(CO)3(H2O)3]+中间体用IN和0. OlN的盐酸调至pH = 7 ；在一 西林瓶中加入 0. ImL 500 μ g/mL 的 NNN-PEG3-NIm 或 NNO-PEG3-NIm 或 N00-PEG3-NIM 配体溶 液，0. 4mL已经调节pH值的中间体溶液(IOmCi)和0. 5mL pH = 7. 4的PBS溶液，摇勻后在 沸水浴中加热反应15min，得所需要的产物。各相应产物结构式见式3 ["mTc (CO) 3 (NNN-PEG3-NIm) ] +[ 99mTc (CO)3 (NNO-PEG3-NIM)] ["mTc (CO) 3 (NOO-PEG3-NIm)]“ 式3 羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物的结构羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物的检测采用薄层层析(TLC)法鉴定以聚酰胺薄片为支持体，展开体系为丙酮/生理盐水 =1/1，待展开结束，将聚酰胺薄片等分成10段，以Y-计数仪测定各段的放射性计数，羰基 锝标记的各2-硝基咪唑配合物的Rf值在0. 4 0. 7之间，而["mTc (CO) 3 (H2O) 3] +中间体的 rf值为0。TLC分析结果表明按照上述方法制备的["mTc (CO)3 (NNN-PEG3-NIM) ]+， [99mTc (CO) 3 (NNO-PEG3-NIm)]和[99mTc (CO) 3 (NOO-PEG3-NIm)]“的放化纯均大于 95 % ；并且室 温放置6h放化纯无明显变化，表明配合物具有良好的稳定性。实施例4 羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物的脂水分配系数将正辛醇与磷酸盐缓冲液(25mM，pH = 7. 4)等体积混合，加入适量待测标记配合 物，充分振摇后，高速离心分层，取等体积有机相和水相，分别测定两相的放射性计数，待测
11配合物的分配系数P为有机相与水相放射性计数的比值，多次重复该操作，求均值。脂水 分配系数一般以LogP表示。测定结果表明各配合物均为水溶性，[99mTc (CO)3 (NNN-PEG3-NIM) ]+， ["mTc (CO) 3 (NNO-PEG3-NIm)]和[99mTc (CO) 3 (NOO-PEG3-NIm) Γ 的 Log P 值分别为-ι. 11 士0.0 8，-0. 44 士 0. 10，-1. 64 士 0. 10。羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物的荷瘤小鼠体内分布荷S180肉瘤小鼠模型于雌性昆明小鼠(体重约20_22g)左前腋下植入2X106个 S180肿瘤细胞，饲养约10天后，肿瘤直径生长至6-10mm，质量约为0. 4-1. 0g。通过荷S180肉瘤小鼠尾静脉注射适量待测配合物，注射后5、30、60、120min将小 鼠断头处死，取其肿瘤、血、心、肝、脾、肺、肾、小肠、脑、骨、肌肉等感兴趣的器官与组织，分 别称重后测量其放射性计数，结果以每克组织或器官的百分摄取剂量表示(％ ID/g)。各标 记药物的荷瘤小鼠体内分布结果分别示于表1、2和3。["mTc (CO) 3 (NNN-PEg3-NIM) ] +具有一定的肿瘤摄取，并且滞留良好，注射后5、 30,60 和 120min 的肿瘤摄取(ID % /g)分别为 0. 75士0. 08、0. 68士0. 07、0. 48士0. 04 和 0. 37士0. 05 ； ["mTc (Co)3(NNN-PEG3-NIM) ]+主要通过肝和肾进行代谢，在血、肝和肾等正常 组织的清除迅速，注射后2h的摄取分别降至0. 58士0. 10,5. 83士0. 47和5. 75士0. 66 ID% /g; [99mTc (CO)3(NNN-PEG3-NIM)]+在其它正常组织，如心、脾、肺、小肠、脑、肌肉和骨等的摄 取均处于较低水平。表1 [99mTc (CO)3 (NNN-PEG3-NIm)]+在荷瘤小鼠体内分布结果(ID% /g，x士 s，n = 3) ["mTc (co) 3 (NNO-PEg3-NIM) ] +具有一定的肿瘤摄取，并且滞留良好，注射后5、 30,60 和 120min 的肿瘤摄取(ID % /g)分别为 0. 70士0. 01,0. 62士0. 10,0. 61 士0. 16 和0. 40 士 0. 10 ； [99mTc (CO) 3 (NNO-PEg3-NIM) ]+主要通过肝和肾进行代谢，在血、肝、肾、小 肠和肌肉等正常组织的清除迅速，注射后2h的摄取分别降至1. 13士0. 16,3. 73士0. 66、 2. 60士0. 43,0. 66士0. 39 和 0. 14士0. 03ID% /g ； [99mTc (CO) 3 (NN0-PEG3-NIM) ]+在其它正常组织，如心、脾、肺、脑和骨等的摄取均处于较低水平；在靶/非靶比值方面，肿瘤/肌肉比值 随时间的延长而升高，注射后2h达到了 3. 01 士 1. 20。表2 ["mTc(CO)3(NNO-PEG3-NIM)]在荷瘤小鼠体内分布结果(ID% /g，χ士 s，η = 3) ["mTc (CO) 3 (NOO-PEg3-NIM) ] +具有一定的肿瘤摄取，并且滞留良好，注射后5、 30、60 禾口 120min 的肿瘤摄取(ID % /g)分别为 0. 56士0. 09、0. 32士0. 07、0. 23士0. 02 和 0. 25士0. 02 ； ["mTc (CO) 3(N00-PEG3-NIM) ]+主要通过肝和肾进行代谢，在血、肝、肾和小肠等 正常组织的清除迅速，注射后2h的摄取分别降至0. 40士0. 06,3. 39士 1. 43,0. 81 士0. 05、 和 0. 58士0. 30ID% /g ； [99mtc (CO)3 (NOO-PEG3-NIm)]+在其它正常组织，如心、脾、肺、脑、肌 肉和骨等的摄取均处于较低水平。表3 :[99mTc (CO)3 (NOO-PEG3-NIm) Γ 在荷瘤小鼠体内分布结果(ID% /g，x 士 s，n = 3) 总之，本发明涉及到一类新型的羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物及制备方法与 用途。该类配合物的结构特点在于(1)以2-硝基咪唑为靶向基团，靶向作用于乏氧肿瘤细胞；(2)以聚乙二醇PEG为连接基团进行药效调节；(3)以ΝΝΝ、ΝΝ0或NOO为配位点与羰 基锝核心螯合得到标记物。本发明设计的2-硝基咪唑配体合成方法可靠，配合物的制备简 单有效。该类羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物具有良好的水溶性，放化纯高并且稳定稳定 性良好。荷S180肿瘤小鼠体内分布实验均证实了它们具有一定的肿瘤摄取并且滞留良好。 各配合物在小鼠体内代谢模式的不同与各配合物的锝螯合基团及价态有关。该类羰基锝标 记的2-硝基咪唑配合物通过硝基咪唑的靶向作用浓集于乏氧肿瘤细胞，可用于乏氧肿瘤 的SPECT显像诊断。
权利要求
羰基锝标记的2 硝基咪唑配合物，其结构通式如式1所示式1其中X为Y为当X和Y同为时m为+1；X和Y分别为时m为0；X和Y同为时m为 1；R如式2式2其中n＝1～10。F2009101732171C00011.tif,F2009101732171C00012.tif,F2009101732171C00013.tif,F2009101732171C00014.tif,F2009101732171C00015.tif,F2009101732171C00016.tif,F2009101732171C00017.tif
2.如权利要求1所述的羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物，其特征是n等于3。
3.如权利要求1所述的羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物，其特征是其制备方法为a.将聚乙二醇和三乙胺溶于二氯甲烷，再在其中缓慢滴加对甲苯磺酰氯溶于二氯甲烧 的溶液，充分反应后滤除固体，滤液水洗后除去溶剂得化合物1 ；b.将化合物1、2_硝基咪唑和Na2C03加入到CH3CN中，回流反应充分后除去溶剂并用娃 胶柱过柱纯化，得化合物2;c.将化合物2、NaN3加入到DMF中，加热反应；减压除去溶剂并用硅胶柱过柱纯化，得 化合物3 ；d.将PPh3、化合物3和水溶解于THF中，经充分反应再除去溶剂并用硅胶柱过柱纯化， 得化合物4 ；e.将化合物4、氯甲基吡啶盐酸盐和三乙胺溶解于乙腈中回流，反应充分后除去溶剂 并用硅胶柱过柱纯化，再除去溶剂得配体NNN-PEGn-NIM ；f.将新鲜制备的["mTc(CO) 3 (H20) 3] +中间体用盐酸调至pH = 7，在NNN-PEGn-NIM中加 入中间体溶液和pH= 7. 4的PBS溶液，摇勻后在沸水浴中加热反应15min，得所需要的产物 ["mTc (CO) 3 (NNN-PEGn-NIM) ] +。
4.如权利要求2所述的羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物，其特征是其制备方法为a.将30mmol的三缩四乙二醇和90mmol的三乙胺溶于30mL二氯甲烷中，再在其中缓慢 滴加66mmol的对甲苯磺酰氯溶于二氯甲烷30mL的溶液，充分反应后滤除固体，滤液水洗后 除去溶剂得粘稠状液体的化合物la ；b.将15.6mmol的化合物la、13mmol的2-硝基咪唑和15. 6mmol的Na2C03加入到50mL 的CH3CN中，回流反应充分后除去溶剂并用硅胶柱过柱纯化，得淡黄色粘稠状液体的化合物 2a ；c.将4.51mmol的化合物2a、5. 41mmolnan3加入到2mldmf中，加热到100°c反应2h ；减 压除去溶剂并用硅胶柱过柱纯化，得淡黄色粘稠状液体的化合物3a ；d.将5.35mmol的pph3、4. 20mmol的化合物3a和0. 8g的水溶解于10ml thf中，在 30-40°c充分反应再除去溶剂并用硅胶柱过柱纯化，得浅黄色油状的化合物4a ；e.将0.17mmol的化合物4a、0. 85mmol的氯甲基吡啶盐酸盐和1. 7mmol的三乙胺溶解 于8mL乙腈中，回流反应充分后除去溶剂并用硅胶柱过柱纯化，再除去溶剂得浅黄色油状 的配体 nnn-peg3-nim ；f.将新鲜制备的[99mtc(c0)3(h20)3]+中间体用1n和0.01n的盐酸调至pH = 7 ；在西林 瓶中加入0. lml 500 u g/ml的nnn_peg3_nim配体溶液，0. 4ml已经调节ph值的中间体溶液 (lomci)和0. 5ml pH = 7. 4的pbs溶液，摇勻后在沸水浴中加热反应15min，得所需要的产 物[99mtc (co) 3 (nnn-peg3-nim) ] +。
5.如权利要求1所述的羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物，其特征是其制备方法为a.将聚乙二醇和三乙胺溶于二氯甲烷中，再在其中缓慢滴加66mmol的对甲苯磺酰氯 溶于30ml 二氯甲烷的溶液，充分反应后滤除固体，滤液水洗后除去溶剂得化合物1 ；b.将化合物1、2_硝基咪唑和na2c03加入到ch3cn中，回流反应充分后除去溶剂并用硅 胶柱过柱纯化，得淡黄色粘稠状液体的化合物2 ；c.将化合物2、2_氨甲基吡啶和na2c03加入到乙腈中，回流反应充分后除去溶剂并用 硅胶柱过柱纯化，得化合物5 ；d.将化合物5、2_溴乙酸叔丁酯和na2c03加入到乙腈中，室温反应充分后除去溶剂并 用硅胶柱过柱纯化，得化合物6 ；e.将化合物6溶解于盐酸中，室温充分反应后除去溶剂得配体nno-pegn-nim；f.将新鲜制备的["mTc(co) 3(H20)3]+中间体用盐酸调至pH= 7，在nno-PEGn-nim中加 入中间体溶液和pH= 7. 4的pbs溶液，摇勻后在沸水浴中加热反应15min，得所需要的产物 ["mTc (co) 3 (nn0-PEGn-nim)]。
6.如权利要求2所述的羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物，其特征是其制备方法为a.将30mmol的三缩四乙二醇和90mmol的三乙胺溶于30ml二氯甲烷，再在其中缓慢滴 加66mmol的对甲苯磺酰氯溶于二氯甲烷30mL的溶液，充分反应后滤除固体，滤液水洗后除 去溶剂得粘稠状液体的化合物la ；b.将15.6mmol的化合物la、13mmol的2-硝基咪唑和15. 6mmol的na2c03加入到50ml 的ch3cn中，回流反应充分后除去溶剂并用硅胶柱过柱纯化，得淡黄色粘稠状液体的化合物 2a ；c.将0.89mmol的化合物2a、1. 78mmol的2-氨甲基吡啶和1. 34mmol的na2c03加入到 10ml乙腈中，加热回流充分反应后除去溶剂并用硅胶柱过柱纯化，得浅黄色油状的化合物 5a ；d.将0.13mmol的化合物5a、0. 195mmol的2-溴乙酸叔丁酯和0. 195mmol的na2c03加 入到3mL乙腈中，室温充分反应后反应溶液变为黄色，除去溶剂并用硅胶柱过柱纯化，得浅 黄色油状化合物6a ；e.将0.073mmol的化合物6a溶解于lmol/l盐酸中，30°c左右充分反应后除去溶剂得 浅黄色固体的配体nno-peg3-nim ；f.将新鲜制备的[99mTc(C0)3(H20)3]+中间体用1N和0. 01N的盐酸调至pH = 7 ；在一西 林瓶中加入0. lml 500 u g/ml的nn0_peg3_nim配体溶液，0. 4ml已经调节ph值的中间体溶 液(lOmCi)和0. 5mL pH = 7. 4的PBS溶液，摇勻后在沸水浴中加热反应15min，得所需要的 产物[99mtc (co) 3 (nno-peg3-nim)]。
7.如权利要求1所述的羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物，其特征是其制备方法为a.将聚乙二醇和三乙胺溶于二氯甲烷，再在其中缓慢滴加对甲苯磺酰氯溶于二氯甲烷 的溶液，充分反应后滤除固体，滤液水洗后除去溶剂得化合物1 ；b.将化合物1、2_硝基咪唑和的na2c03加入到ch3cn中，回流反应充分后除去溶剂并用 硅胶柱过柱纯化，得化合物2 ；c.将化合物2、nan3加入到dmf中，加热反应；减压除去溶剂并用硅胶柱过柱纯化，得 化合物3 ；d.将pph3、化合物3和水溶解于thf中，经充分反应再除去溶剂并用硅胶柱过柱纯化， 得化合物4 ；e.将化合物4、2_溴乙酸叔丁酯及na2c03加入到乙腈中，室温充分反应后除去溶剂并 用硅胶柱过柱纯化，得浅黄色油状的化合物7 ；f.将化合物7溶解于盐酸中，左右充分反应后除去溶剂得浅黄色固体的配体 n00-pegn-nim ；g.将新鲜制备的[99mTc(C0)3(H20)3]+中间体用盐酸调至pH=7，在NOO-PEGn-NIM中加 入中间体溶液和pH= 7. 4的PBS溶液，摇勻后在沸水浴中加热反应15min，得所需要的产物 ["mTc (CO) 3 (N00-PEGn-NIM)]-。
8.如权利要求2所述的羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物，其特征是其制备方法为a.将30mmol的三缩四乙二醇和90mmol的三乙胺溶于30ml二氯甲烷，再在其中缓慢滴 加66mmol对甲苯磺酰氯溶于30ml 二氯甲烷的溶液，充分反应后滤除固体，滤液水洗后除去 溶剂得粘稠状液体的化合物la ；b.将化合物la、2-硝基咪唑和的na2c03加入到的ch3cn中，回流反应充分后除去溶剂 并用硅胶柱过柱纯化，得淡黄色粘稠状液体的化合物2a ；c.将化合物2a、NaN3加入到DMF中，加热到100°C反应2h；减压除去溶剂并用硅胶柱 过柱纯化，得淡黄色粘稠状液体的化合物3a ；d.将pph3、化合物3a和水溶解于thf中，在30 40°c充分反应再除去溶剂并用硅胶 柱过柱纯化，得浅黄色油状的化合物4a ；e.将化合物4a、2_溴乙酸叔丁酯及na2c03加入到乙腈中，室温充分反应后除去溶剂并 用硅胶柱过柱纯化，得浅黄色油状的化合物7a ；e.将化合物7a溶解于盐酸中，30°c左右充分反应后除去溶剂得浅黄色固体的配体 noo-peg3-nim ；f.将新鲜制备的[99mTc(C0)3(H20)3]+中间体用1N和0.01N的盐酸调至pH = 7 ；在一西 林瓶中加入0. lml 500 u g/ml的n00_peg3_nim配体溶液，0. 4ml已经调节ph值的中间体溶 液(lOmCi)和0. 5mL pH = 7. 4的PBS溶液，摇勻后在沸水浴中加热反应15min，得所需要的 产物[99mtc (co) 3 (noo-peg3-nim) r。
9.权利要求1或2所述的羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物在制备肿瘤乏氧显像药物中的应用。
全文摘要
本发明公开一类用放射性核素标记的化合物——羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物，以及这种化合物的制备方法和用途。本发明的羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物其制备方法是首先合成配体NNN-PEGn-NIM或NNO-PEGn-NIM或NOO-PEGn-NIM，再将前述各配体分别与新鲜制备的[99mTc(CO)3(H2O)3]+中间体在沸水浴中加热反应，得到相应的羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物。本发明的羰基锝标记的2-硝基咪唑配合物通过硝基咪唑的靶向作用浓集于乏氧肿瘤细胞，可用于乏氧肿瘤的SPECT显像诊断。
文档编号A61K51/04GK101921295SQ20091017321
公开日2010年12月22日 申请日期2009年9月11日 优先权日2009年9月11日
发明者吴王锁, 杨晶, 汪建军, 郑小北 申请人:兰州大学