专利名称：用于蛋白、肽和其他分子的f-18标记的改进方法和组合物的制作方法
技术领域：
在某些实施方案中，本发明涉及用18F标记肽或其他分子的简单方法，18F用于体内 成像。优选地，18F与铝或另一种金属通过螯合部分连接为结合物[复合物]，所述螯合部分 可共价连接至蛋白质、肽或其他分子。在施用至患者时，18F-标记的肽/分子的优选比活度 为约500至1，000、更优选1，000至2，000、更优选1，000至5，OOOCi/mmoL·也可以使用100 至数万Ci/mmol范围内的比活度。尽管较高比活度对于某些成像应用是优选的，但在其他 替代实施方案中，可以使用具有而1々(1，4，7-三氮杂环壬烷-1，4，7-三乙酸)或另一种螯 合剂的金属-18F复合物的较低比活度，例如作为肾血流成像剂或心脑成像剂来成像血流。 优选地，18F标记的完成不需要纯化步骤来分离未标记的肽/分子与标记的肽/分子。更优 选地，18F-标记的肽或其他分子在体内条件下、例如在人血清中稳定至少数小时。在最优选 的实施方案中，18F-标记分子可以适合成像研究的形式在一小时或更短时间内制备。使用 所公开的方法，分子标记可以在短至5分钟内完成。18F-标记分子用于例如PET成像技术。 在替代实施方案中，标记方法可用于其他氟同位素，例如19F,例如用于NMR成像技术。
背景技术：
正电子发射断层摄影(PET)已经成为诊断医学中最重要的功能成像模式之一，具 有极高的灵敏度(fmol)、高分辨率G-IOmm)和可被适当定量的组织增积(Volkow等，1988， Am. J. Physiol. Imaging 3 :142)。尽管[18F] 2-脱氧-2-氟-D-葡萄糖([18FjFDG)是肿瘤 学中最广泛使用的功能成像剂(Fletcher等，2008，J. Nucl. Med. 49 :480)，但在开发功能成 像的其他标记化合物以补充或增进解剖成像方法中存在浓厚兴趣(Torigian等，2007，CA Cancer J. Clin. 57 :206)，特别是目前使用的组合型PET/计算机断层摄影系统。因此，需要 具有使放射正电子的放射性核素与各种生物学和药学目标分子结合的简易方法。肽或其他小分子可以用正电子发射体例如18F^4CIU11CJ6GLf58GaJ6BiN94U6Y和 124I来标记。同位素核发射的正电子使用不同的能量射出，取决于使用的同位素。当正电子 与电子反应时，以相反方向发射两个511keVY射线。射出正电子的能量决定正电子在撞击 电子而被消灭之前的移行距离。发射能量越高，正电子在与电子碰撞之前移行越长。PET同 位素的较低发射能量是希望的，以使正电子在产生被PET相机成像的两个511keV γ射线之 前从靶位点移行的距离最短。许多发射正电子的同位素在其衰变链中还具有其他发射，例如Y射线、α粒子或β粒子。还希望具有是纯正电子发射体的PET同位素，以使任何剂 量问题最小化。同位素的半衰期也是重要的，因为半衰期必须足够长以使同位素连接至靶向分 子，分析产物，将其注入患者，并允许产物定位、从非靶组织清除并然后成像。如果半衰期太 长，则比活度不足够高以获得足以清晰图像所需的足够光子，而如果半衰期太短，则生产、 商业分销和生物分布所需的时间可能不足。因为具有低的正电子发射能量、没有旁发射和 适合的半衰期，18F(iT635keV 97%,t1/2 IlOmin)是最广泛使用的PET发射同位素之一。产生具有高比活度的WF。当同位素连接至靶向分子时，通常伴随一些未反应的靶 向剂，与放射性标记产物相比，其经常以大摩尔过量存在。通常，标记产物和未标记产物可 以体内竞争相同的靶，因此，冷靶向剂的存在降低了靶向剂的有效比活度。如果18F与具有 很高吸收的分子(例如2-氟-2-脱氧葡萄糖(FDG))连接，则有效比活度不是那么重要。然 而，如果使用标记肽来靶向受体或者使用有限数目的可用结合部位来进行免疫PET预靶向 研究，如果冷靶向剂过量存在，则冷靶向剂可潜在阻碍放射性标记的靶向剂的吸收。常规地，18F通过结合至碳原子而连接至化合物(Miller等，2008，Angew ChemInt Ed 47 :8998-9033)，但是也已经报道了连接至硅(Shirrmacher 等，2007，BioconjChem 18: 2085-89 ；Hohne 等，2008，Bioconj Chem 19 :1871-79)和 boron (Ting 等，2008，Fluorine Chem 129 :349-58)。结合至碳通常涉及多步合成，包括多个纯化步骤，这对具有110-min半 衰期的同位素而言是有问题的。目前用于肽的18F标记方法通常包括低比活度试剂的标记， 试剂的HPLC纯化，然后结合至目标肽。结合物通常在结合后被再次纯化以获得希望的标记 肽比活度。一个实例是 Poethko 等(J. Nucl. Med. 2004 ；45 :892-902)的标记方 法，其中4-[18F]氟苯甲醛被首先合成并纯化(Wilson等，J. Labeled Compounds andRadiopharm. 1990 ；XXVIII :1189-1199)，然后结合至肽。然后通过HPLC纯化肽结合物以 去除用来促进结合完全的过量肽。其他实例包括用以下物质标记琥珀酰[18F]氟代苯甲酸 酯(SFB)(例如，Vaidyanathan 等，1992，Int. J. Rad. App 1. Instrum. B 19 :275)，其他酰基化 合物(Tada 等，1989，Labeled Compd. Radiopharm. XXVII :1317 ；Wester 等，1996，Nucl. Med. Biol. 23 365 ；Guhlke 等，1994，Nucl. MEd. Biol 21 :819)，或点击化学加合物(Li 等，2007， Bioconjugate Chem. 18 :1987)。这些方法的总合成和配制时间范围为1_3小时，大部分时 间用于标记肽的HPLC纯化以获得体内靶向所需的比活度。如果18F具有长半衰期，则多次 反应和纯化将不是问题。然而，如果是2小时半衰期，则使18F与肽连接所需的所有操作是 很大的负担。这些方法操作冗长并且需要使用专门设计来产生标记产物的设备和/或需要 专门专业化学人员的努力。它们也不利于可常规用于临床环境的试剂盒配制。用于递送标记加合物至肿瘤或其他靶组织的一个替代方法包括预靶向方法(例 如，美国专利号7, 052，872 ；7, 074，405 ；7, 138，103，每一个在此通过引用并入)。使用双 特异性抗体(bsMAb)预靶向程序的在先研究(例如，McBride等，2006，J. Nucl. Med. 10 1678-88)集中于124I的使用，在动物模型中获得了比直接放射性标记片段或18F-FDG更好的 对结肠癌异种移植物的靶向。虽然该技术具有令人印象深刻的结果，但是124I不是该成像 程序可行的候选物，主要是因为其高成本(每剂量超过$2000)和与其他可选物相比相对差 的成像性质。因为许多原因，其他基于抗体的靶向方法必须依赖于放射性碘标记的产物，主要是因为肿瘤/背景比在达到可接受水平之前需要> 他。然而，预靶向方法可以在1小时 内实现可接受的成像条件(Hamacher 等，1986，J. Nucl. Med. 27 :235 ；Iwata 等，2000，Appl. Radiat. Isot. 52 87)。需要快速简单的18F标记靶向部分(例如蛋白或肽)的方法，产生具有适合检测 和/或成像的比活度的靶向构建体，同时最大限度减少对专门设备或高度培训人员的需求 并减少操作人员暴露于高水平放射。更优选地，需要制备用于预靶向技术的18F标记的靶向 肽。还需要可提供进行这种新方法所需的组合物的预包装试剂盒。
发明内容
氟化物实际上与所有其他元素结合，并且那些键中的一些是相对稳定的。已知带 有金属结合配体的肽以稳定结合放射性金属并具有非常高的比活度。本发明使用的方法 是首先使18F与金属结合，然后使18F金属复合物与肽上的配体螯合。最初的问题是选择哪 种金属。IIIA族金属(铝、镓、铟和铊)是首选。也可以使用镥。使用金属结合配体连接 18F-金属复合物与蛋白、肽或其他分子也是重要的，因为不同的金属以不同的亲和力结合各 种螯合剂，例如ΝΟΤΑ、NETA, DOTA, DTPA和在下文更详细讨论的其他螯合基团。或者，可以 首先使金属或其他原子与肽连接，然后添加WF。据报道，氟化铝复合物在体外是稳定的(Martinez等，horg. Chem. 1999 ；38 4765-4660 ；Antonny 等 J. Biol. Chem. 1992 ；267 :6710-6718)。氟化铝结合入骨和牙釉质， 因此该复合物在体外也可以是稳定的(Li, Crit. Rev. Oral Biol. Med. 2003 ；14 :100-114)。熟练技术人员将发现，实际上任何递送分子可用于连接成像目的的WF，只要其含 有可以被修饰而不影响递送分子与细胞或组织靶受体之间配体-受体结合相互作用的可 衍生化基团。尽管下文实施例关注18F-标记的肽部分，但是许多其他类型的递送分子，例如 寡核苷酸、激素、生长因子、细胞因子、趋化因子、血管生成因子、抗血管生成因子、免疫调节 剂、蛋白、核酸、抗体、抗体片段、药物、白介素、干扰素、寡糖、多糖、脂质等可以被18F-标记 并用于成像目的。类似地，可以被成像的疾病或病症的类型仅受用于靶向与疾病或病症相关的细胞 或组织的适合递送分子的可用性限制。许多此类递送分子是已知的，例如在下文实施例中 示例的。例如，与患病组织或靶(例如癌症)结合的任何蛋白或肽可以通过所公开的方法 用18F标记并用于检测和/或成像。在某些实施方案中，此类蛋白或肽可以包括但不限于结 合肿瘤相关抗原(TAA)的抗体或抗体片段。任何已知的TAA结合抗体或片段可以通过所描 述的方法用18F标记并用于肿瘤的成像和/或检测，例如通过PET扫描或其他已知技术。在下文的某些实施例中，示例性的18F-标记的肽可在使用双特异性或多特异性抗 体或抗体片段的预靶向方法中作为可靶向构建体而用于成像目的。在这种情况下，抗体或 片段将包括疾病或病症相关靶的一个或多个结合部位，所述靶例如肿瘤相关抗原或自身免 疫疾病相关抗原或病原生物产生或展示的抗原，所述病原生物例如病毒、细菌、真菌或其他 微生物。第二结合部位将特异性结合至可靶向构建体。使用双特异性或多特异性抗体进行 预靶向的方法是本领域公知的(参见例如，美国专利号6，962，702，其实施例部分在此通过 引用并入)。类似地，结合可靶向构建体的抗体或其片段也是本领域公知的(同上)，例如 与HSG(组胺琥珀酰甘氨酸)结合的679单克隆抗体。一般在预靶向方法中，双特异性或多特异性抗体首先被施用并被允许结合至细胞或组织靶抗原。在未结合抗体从循环中清除适 量时间之后，例如18F-标记的可靶向构建体被施用至患者并结合至集中于靶细胞或组织的 抗体，然后例如通过PET扫描进行成像。在替代的示例性实施方案中，非肽受体靶向剂(例如叶酸)可以结合至NOTA或另 一种螯合部分，然后用例如与NOTA结合的18F-金属复合物标记。这种非肽受体靶向剂可以 包括例如TA138，一种整联蛋白α νβ3受体的非肽拮抗剂(Liu等，2003，Bioconj. Chem. 14 1052-56)。可以与DOTA、NOTA或18F-金属复合物的另一种螯合剂结合的本领域已知的类 似的非肽靶向剂可用于要求保护的方法中。其他受体靶向剂是本领域已知的，例如促生长 素抑制素受体靶向剂h-DTPA奥曲肽(TYCO )。如下文讨论的，18F-金属复合物可能使用 DTPA被螯合并用于成像目的。N0DAGAT0C肽可用Al18F标记用于促生长素抑制素受体靶 向(Eisenwiener等Bioconj. Chem. 2002，13 (3) :530-41)。使用金属螯合剂受体靶向成像 的其他方法是本领域已知的并且可用于实施要求保护的方法(参见例如，Andre等，2002， J. Inorg. Biochem. 88 :1_6 ；Pearson 等，1996，J. Med.，Chem. 39 :1361-71)。通过PET扫描用于18F成像的成像技术和设备也是本领域公知的(参见例如，美 国专利号 6，358，489 ;6，953，567 ；Page 等，Nuclear Medicine And Biology, 21 :911-919, 1994 ；Choi 等，Cancer Research 55 :5323-5329,1995 ；Zalutsky 等，J. Nuclear Med. ,33 575-582，1992)，并且可以使用任何此类已知的PET成像技术活设备。尽管下文实施例说明使用18F-金属复合物用于PET成像，但熟练技术人员将发现， 稳定的金属-氟化物复合物，例如非放射性27Al和19F复合物也可以结合至NOTA或其他螯 合剂并连接至用作MRI造影剂的肽或其他靶向剂。[AlF]-螯合剂复合物也可连接至聚合物 用于MRI成像。AlF-螯合剂衍生物可用作PARACESTMRI成像剂(Woessner等Magn. Reson. Med. 2005,53 :790-99)。
附图被包括以示例说明本发明的特定实施方案并且不意味着限制要求保护的主 题的范围。图1. 111In和18F标记的IMP 449在小鼠中生物分布的对比，有或没有TF2双特异 性抗体。图2. wF-标记的物质在肿瘤携带裸小鼠中的生物分布，通过显微PET成像。在每 个左肋携带小的皮下LS174T肿瘤的3只裸小鼠在注射以下任一个之后的冠状切片(A) [18FjFDG, (B)用抗-CEA χ 抗-HSG bsMAb 预靶向的 Al [18F] ΙΜΡ449、(C)单独的 Al [18F] IMP 449(未用bsMAb预靶向)。在成像期结束时给出从动物取出的组织的生物分布数据，表示 为每克百分比注射剂量(% ID/g)。缩写:B，骨髓；H，心脏；K，肾；T，肿瘤。图3.给至在上肋携带35-mg LS174T人结肠直肠癌异种移植物的裸小鼠的预靶向 Alt18F] IMP 449的动态成像研究。上方三个图板分别显示冠状、径向和横向截面，经120分 钟的成像期在6个不同的5分钟间隔取自集中于肿瘤外周位置的身体区域。每个剖视图中 左侧第一个图像显示十字线交叉处肿瘤的定位，由箭头突出显示。动物在成像期间向其右 侧部分倾斜。下方2个图板显示其他冠状和径向截面，定位于冠状截面更前方的平面以突 出显示在肝和肠中的分布，而径向视图在身体中更中心地交叉。缩写Cor，冠状；FA，前臂；H，心脏；K，肾；Lv Jf ；Mg，径向；Tr，横向；UB，膀胱。图4.四叔丁基C-NETA-琥珀酰的合成。图5.四叔丁基C-NETA-琥珀酰的合成细节。图6. 二叔丁基NOTA的合成。图7.四叔丁基L-NETA的合成。图8. C-NETA和L-NETA之间的结构差异。图9. S-NETA的合成方案。图10. 18F-标记的IMP 468铃蟾肽类似物的体内组织分布。 图11. NOTA衍生物。(A) IMP 467的NOTA配体，⑶NOTA的亚氨基二乙酸衍生物。图12.示例性的NOTA亚氨基二乙酸衍生物(A) —个亚氨基二乙酸从环氮引出。 (B) 一个亚氨基二乙酸从氮引出，一个亚氨基二乙酸连接至碳。(C)两个亚氨基二乙酸从碳 引出。图 13.在 p. i. 2h，AR42J 肿瘤携带小鼠(n = 5)中 18F-IMP 466 和 68Ga-IMP 466 的 生物分布对比。作为对照，单独组的小鼠(n = 5)接收过量未标记的奥曲肽以证明受体特 异性。图 14.在 p. i. 2h，颈部具有 a s. c. AR42J 肿瘤的小鼠中 18F-IMP 466 和 68Ga-IMP 466的PET/CT扫描的冠状截面。清晰可见肿瘤和肾中的累积。图15.在用递增剂量的TF2预靶向之后，0. Olnmol 111In-IMP 288的生物分布。值 被给出为平均值士标准偏差(n = 5)。图16.在i. v.注射68Ga-IMP 288后1小时，具有皮下LS174T和SK-RC52肿瘤的 BALB/c 裸小鼠中 6. 0nmol125I-TF2(0. 37MBq)和 0. 25nmol 68Ga-IMP 288 (5MBq)的生物分布。 值被给出为平均值士标准偏差(n = 5)。图 17.在用 6. Onmol TF2 预靴向之后 i.v.注射后 1 小时，5MBq FDG禾口 5MBq68Ga_IMP 288(0. 25nmol)的生物分布。值被给出为平均值士标准偏差(n = 5)。图18.在右后腿具有皮下LS174T肿瘤(0. Ig)(亮箭头)并且在左大腿肌肉具有 炎症(暗箭头)的BALB/c裸小鼠的PET/CT图像，所述小鼠接收了 5MBq18F_FDG并且在一天 后以 16 小时的间隔接收了 6. Onmol TF2 和 5MBq 68Ga_IMP288 (0. 25nmol)。动物在 18F-FDG 和68^i-IMP 288注射后一小时被成像。图板显示FDG-PET扫描的3D体积透视㈧、肿瘤区 域的横截面(B)，以及预靶向免疫PET扫描的3D体积透视(C)、肿瘤区域的横截面(D)。图 19.在之前 16 小时 6. Onmol TF2, i. v.注射后 1 小时，0. 25nmol Al18F-IMP449(5MBq)的生物分布，没有预靶向的Al18F-IMP 449的生物分布，或Al [18F]的生 物分布。值被给出为平均值士标准偏差。图20.以16小时的间隔静脉内接收6. Onmol TF2禾口 0. 25nmol Al18F-IMP 449(5MBq)的、在右侧具有皮下LS174T肿瘤(0. Ig)(箭头)的BALB/c裸小鼠的静态PET/ CT成像研究。动物在注射Al18F-IMP 449之后被成像。图板显示3D体积透视(A)后视图， 以及在肿瘤区域的横截面⑶冠状、(C)径向。
具体实施例方式提供下述定义以帮助理解本文公开内容。未明确定义的术语根据其明显且普通的含义使用。本文使用的术语“一”或“一个”可以表示一个或超过一个的项目。本文使用的术语“和”和“或”可以用来表示合取或析取。即，除非另有说明，否则 两个术语都应该被理解为等价于“和/或”。本文使用的“约”表示在数字的或-10%之内。例如，“约100”指90和110之
间的任何数字。本文使用的“肽”指长度为2至100氨基酸残基、更优选长度为2至10、更优选在
2至6氨基酸的天然存在或非天然存在氨基酸的任何序列。“氨基酸”可以是L-氨基酸、 D-氨基酸、氨基酸类似物、氨基酸衍生物或氨基酸模拟物。如本文使用，当标记分子与未标记分子部分或完全分离时，标记分子是“纯化的”， 使得标记分子级分与起始混合物相比是富集的。“纯化的”标记分子可以包括几乎任何比例 的标记分子和未标记分子，包括但不限于约5 95 ；10 90 ；15 85 ；20 80 ；25 75; 30 70 ；40 60 ；50 50 ；60 40 ；70 30 ；75 25 ；80 20 ；85 15 ；90 10 ；95 5 ； 97 3 ；98 2 ；99 1 禾口 100 0。本文使用的术语“病原体”包括但不限于真菌、病毒、寄生虫和细菌，包括但不 限于人类免疫缺陷病毒(HIV)、疱疹病毒、巨细胞病毒、狂犬病毒、流感病毒、乙型肝炎 病毒、仙台病毒、猫白血病病毒、呼肠病毒、脊髓灰质炎病毒、人血清细小样病毒、猿猴病 毒40、呼吸道合胞病毒、小鼠乳房肿瘤病毒、水痘-带状疱疹病毒、登革病毒、风疹病毒、 麻疹病毒、腺病毒、人类T细胞白血病病毒、EB病毒、鼠白血病病毒、腮腺炎病毒、水疱 性口炎病毒、辛德毕斯病毒、淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒、疣病毒和蓝舌病毒、无乳链 求菌(Streptococcusagalactiae)、口耆月市军团菌(Legionella pneumophilia)、酉良月农链 球菌(Streptococcuspyogenes)、大肠杆菌(Escherichia coli)、淋球菌(Neisseria gonorrhoeae)、脑膜炎球菌(Neisseria meningitidis)、肺炎球菌(Pneumococcus)、乙型
胃口f iff (Hemophilis influenzae B) > ^ S WilM# (Treponema pallidum) 姆病螺方宠体(Lyme disease spirochetes)、绿月农假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、 麻风分枝杆菌(Mycobacterium 1印rae)、流产杆菌(Brucella abortus)、结核丝杆菌 (Mycobacterium tuberculosis)禾口破伤风杆菌(Chlostridium tetani)。本文使用的“辐射分解保护剂”指北添加至18F-标记的复合物或分子以增加18F-标 记的复合物或分子被辐射分解的分解速率。可以使用任何已知的辐射分解保护剂，包括但 不限于抗坏血酸。18F标记技术的对比用18F标记分子的许多技术是已知的。表1列出了几种较普遍报道的氟化程序的 性质。通过碳的肽标记经常包括通过亲核取代18F-结合至辅基，通常以2或3个步骤，其中 所述辅基被标记并纯化，连接至化合物，然后再次纯化。该通用方法已经用于经酰胺键、醛 和“点击化学，，连接辅基(Marik 等，2006，BioconjugChem 17 :1017-21 ；Poethko 等，2004，J Nucl Med 45 =892-902 ；Li 等，2007，BioconjugChem 18 :989-93)。最常见的酰胺键形成试 剂是4-18F-氟代苯甲酸N-琥珀酰亚氨酯(18F-SFB),但是已经测试了许多其他基团(Marik 等，2006)。在一些情况下，例如当使用18F-标记的活性酯酰胺形成基团时，可能有必要在偶 联反应期间保护肽上的某些基团，之后切除它们。该18F-SFB试剂的合成以及随后与肽的结合需要许多合成步骤并耗费约2-3小时。Poethko等Q004)开发了一种更简单、更有效的wF-肽标记技术，其中4_18F_氟 代苯甲醛试剂通过肟键合在约75-90min内结合至肽，包括离心干燥(dry-down)步骤。更 新的“点击化学”方法在铜催化剂存在下用乙炔或叠氮化物将18F-标记分子连接至肽(Li 等，2007 ；Glaser 和 Arstad，2007，Bioconjug Cheml8 :989-93)。叠氮化物与乙炔基团之间 的反应形成三唑连接，该连接是非常稳定的并且在肽上非常有效地形成而无需保护基。使 用离心干燥步骤，点击化学在约75-90min内以良好收率( 50% )产生18F-标记的肽。表1.选择的wF-肽标记方法的概述
权利要求
1.一种用18F标记分子的方法，该方法包括a)使18F与金属反应以形成金属-18F复合物；和b)使所述金属-18F复合物连接至分子以形成一个或多个待施用至受试者的18F-标记 分子。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属-18F复合物连接至所述分子的螯合部分。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述分子是蛋白或肽。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属选自由铝、镓、铟、镥和铊组成的组。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述wF-标记分子在血清中稳定至少4小时。
6.根据权利要求2所述的方法，其中所述螯合部分选自由D0TA、ΤΕΤΑ、ΝΟΤΑ、ΝΕΤΑ、 C-NETA, L-NETA, S-NETA 或 NOTA 衍生物组成的组。
7.根据权利要求3所述的方法，其中所述肽选自由以下组成的组IMP449(N0TA-ITC 苄基-D-Ala-D-Lys(HSG)-D-Tyr-D-Lys(HSG)-NH2) ； IMP 460(NODA-Ga-D-Ala-D-Lys(HSG) -D-Tyr-D-Lys(HSG)-NH2 ； IMP 461 (NOTA-D-Ala-D-Lys(HSG)-D-Tyr-D-Lys(HSG)-NH2) ； IMP 462(NOTA-D-Asp-D-Lys(HSG)-D-Tyr-D-Lys(HSG)-NH2) ；IMP 465(NOTA-D-Ala-D-Lys(HSG )-D-Tyr-D-Lys(HSG)-NH2) ； IMP 466 (NOTA-D-Phe-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Throl)； IMP 467 (C-NETA-琥珀酰-D-Lys (HSG) -D-Tyr-D-Lys (HSG) -NH2) ； IMP 468 (NOTA-NH- (CH2) 7 CO-Gln-Trp-Val-Trp-Ala-Val-Gly-His-Leu-Met-NH2 ；SEQ IDNO 20) ； IMP 469 (S-NETA-D-Lys (HSG) -D-Tyr-D-Lys (HSG) -NH2)和 IMP 470 (L-NETA-琥珀酰-D-Lys (HSG) -D-Tyr-D-Lys (HSG) -NH2)。
8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在不使所述18F-标记分子与未标记分子分 离的情况下将所述wF-标记分子施用至受试者。
9.根据权利要求1所述的方法，进一步包括c)使所述18F-标记分子与未标记分子分离以产生纯化的18F-标记分子；和d)将所述纯化的18F-标记分子施用至受试者。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述纯化的18F-标记分子在所述方法开始后不 到一小时内产生。
11.根据权利要求9所述的方法，进一步包括使用PET扫描以成像所述纯化的wF-标 记分子在所述受试者中的分布。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属是铝。
13.根据权利要求2所述的方法，其中所述金属-18F复合物通过在95°C至110°C之间 的温度的水性介质中加热而连接至所述螯合部分。
14.根据权利要求13所述的方法，其中向所述水性介质添加有机溶剂。
15.根据权利要求2所述的方法，其中所述金属-18F复合物通过微波辐射而连接至所 述螯合部分。
16.一种用18F标记分子的方法，该方法包括a)使18F与硼反应以形成硼-18F复合物；和b)使所述硼-18F复合物与分子连接以形成一个或多个待施用至受试者的18F标记分子。
17.一种用18F标记分子的方法，该方法包括a)将18F添加至金属复合分子；和b)使所述18F结合至所述金属。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述金属被连接至与所述分子结合的螯合部分。
19.一种18F-标记的蛋白或肽，其包含与所述蛋白或肽连接的金属-18F复合物。
20.根据权利要求19所述的18F-标记的蛋白或肽，其中所述金属选自由铝、镓、铟、镥 和铊组成的组。
21.根据权利要求19所述的18F-标记的蛋白或肽，其中所述金属是铝。
22.一种通过正电子发射断层摄影(PET)进行18F成像的方法，该方法包括a)使18F与选自由铝、镓、铟、镥或铊组成的组的金属反应以形成金属-18F复合物；b)使所述金属-18F复合物与分子连接以形成一个或多个18F-标记分子；c)将所述18F-标记分子施用至受试者；和d)通过PET扫描成像所述18F-标记分子的分布。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述18F-标记分子在不使所述18F-标记分子与 未标记分子分离的情况下被施用至所述受试者。
24.根据权利要求12所述的方法，进一步包括e)在所述18F-标记分子被施用至所述受试者之前使所述18F-标记分子与未标记分子 分离以产生纯化的wF-标记分子。
25.根据权利要求22所述的方法，其中被成像的wF-标记分子分布指示疾病的存在或 不存在。
26.根据权利要求25所述的方法，其中所述疾病选自由以下组成的组实体癌症(癌、 肉瘤、黑素瘤、神经胶质瘤、乳腺癌、肺癌、胰腺癌、卵巢癌、结肠直肠癌、前列腺癌)、造血系 统癌症(白血病、淋巴瘤、骨髓瘤)、自身免疫疾病、神经变性疾病、阿尔茨海默病、心脏病、 心肌梗死、充血性心力衰竭、心肌坏死、血栓形成、中风、炎症、粥样硬化、类风湿性关节炎、 红斑狼疮、AIDS和病原体感染。
27.根据权利要求22所述的方法，其中所述wF-标记分子用于成像受体。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述受体是血管发生受体，并且所述18F-标记 分子是[Al18F]结合的RGD-NOTA。
29.根据权利要求22所述的方法，其中所述wF-标记分子用于成像肿瘤。
30.根据权利要求四所述的方法，其中所述18F-标记分子是18F-标记的铃蟾肽或奥曲肽。
31.根据权利要求四所述的方法，其中所述18F-标记分子是选自由hLLl、hLL2、 hImmu31、hPAM4、hRS7、hA19、hA20、hMN-14、hMu-9、hMN-3、hMN-15 和 hL243 组成的组的抗体 或其片段。
32.根据权利要求22所述的方法，其中所述wF-标记分子是18F-标记的ΝΟΤΑ、C-NETA 或赖氨酸-ΝΕΤΑ，并且所述18F-标记分子用于成像肾血流。
33.根据权利要求22所述的方法，其中所述18F-标记分子使用抗体、抗体片段或抗体 构建体被靶向目标部位。
34.根据权利要求22所述的方法，其中所述18F-标记分子是使用双特异性抗体被靶向目标部位的可靶向构建体。
35.根据权利要求34所述的方法，进一步包括i)将双特异性抗体施用至受试者，所述双特异性抗体具有至少一个可靶向构建体结合 部位和至少一个靶向抗原结合部位，其中所述靶向抗原的存在指示疾病或病症；和 )在施用所述可靶向构建体之前允许足量的时间以使未与靶向抗原结合的双特异性 抗体从循环中清除。
36.根据权利要求35所述的方法，其中所述靶向抗原是肿瘤相关抗原。
37.根据权利要求35所述的方法，其中所述靶向抗原存在于病原生物上。
38.根据权利要求37所述的方法，其中所述病原体是病毒、细菌、真菌、酵母或微生物。
39.根据权利要求38所述的方法，其中所述病毒选自由以下组成的组人类免疫缺陷 病毒(HIV)、疱疹病毒、巨细胞病毒、狂犬病毒、流感病毒、乙型肝炎病毒、仙台病毒、猫白血 病病毒、呼肠病毒、脊髓灰质炎病毒、人血清细小样病毒、猿猴病毒40、呼吸道合胞病毒、小 鼠乳房肿瘤病毒、水痘-带状疱疹病毒、登革病毒、风疹病毒、麻疹病毒、腺病毒、人类T细胞 白血病病毒、EB病毒、鼠白血病病毒、腮腺炎病毒、水疱性口炎病毒、辛德毕斯病毒、淋巴细 胞性脉络丛脑膜炎病毒、疣病毒和蓝舌病毒；或者所述细菌选自由以下组成的组无乳链 球菌、嗜肺军团菌、酿脓链球菌、大肠杆菌、淋球菌、脑膜炎球菌、肺炎球菌、乙型流感嗜血杆 菌、苍白密螺旋体、莱姆病螺旋体、绿脓假单胞菌、麻风分枝杆菌、流产杆菌、结核丝杆菌和 破伤风杆菌。
40.根据权利要求36所述的方法，其中所述靶向抗原选自由以下组成的组碳酸酐酶 IX、CCCL19、CCCL21、CSAp, CDl、CDla, CD2、CD3、CD4、CD5、CD8、CDl 1A、CD14、CD15、CD16、 CD18、CD19、CD20、IGF-1R、CD21、CD22、CD23、CD25、CD29、CD30、CD32b、CD33、CD37、CD38、 CD40、CD40L、CD45、CD46、CD52、CD54、CD55、CD59、CD64、CD66a_e、CD67、CD70、CD74、CD79a、 CD80、CD83、CD95、CD126、CD133、CD138、CD147、CD154、CEACAM5、CEACAM6、B7、ED-B 纤连蛋 白、H因子、FHL-1、Flt-3、叶酸受体、GROB, HMGB-1、缺氧诱导因子(HIF)、HMl. 24、胰岛素 样生长因子-I(ILGF-I)、IFN-Y、IFN-α、IFN-β、IL-2、IL-4R、IL-6R、IL-13R、IL-15R、 IL-17R、IL-18R、IL-6、IL-8、IL-12、IL-15、IL-17、IL-18、IL-25、IP-10、MAGE、mCRP、MCP_l、 MIP-1A、MIP-1B、MIF、MUCK MUC2、MUC3、MUC4、MUC5、PAM4 抗原、NCA-95、NCA-90、PSMA, EGP-U EGP-2、AFP、la、HMl. 24、HLA-DR、生腱蛋白、Le (y)、RANTES, TlOU TAC, Tn 抗原、 Thomson-Friedenreich 抗原、肿瘤坏死抗原、TNF- α、TRAIL 受体(Rl 和 R2)、VEGFR、EGFR、 P1GF、补体因子C3、C3a、C3b、C5a、C5、和癌基因产物。
41.根据权利要求40所述的方法，其中所述双特异性抗体包括选自由hLLl、hLL2、 hImmu31、hPAM4、hRS7、hA19、hA20、hMN-14、hMu-9、hMN-3、hMN-15 和 hL243 组成的组的抗体 或其片段。
42.一种用于18F标记的试剂盒，该试剂盒包括a)与18F形成复合物的金属；b)任选地，包含一个或多个螯合部分以结合金属-18F复合物的靶向肽。
43.根据权利要求42所述的试剂盒，进一步包括一种或多种缓冲液。
44.根据权利要求42所述的试剂盒，进一步包括辐射分解保护剂。
45.根据权利要求44所述的试剂盒，其中所述辐射分解保护剂是抗坏血酸。
46.根据权利要求42所述的试剂盒，其中所述肽是IMP449、IMP 460、IMP461、IMP 462、IMP 465、IMP 466、IMP 467、IMP 468、IMP 469 或 IMP 470。
47.根据权利要求42所述的试剂盒，其中所述金属是铝、镓、铟、镥或铊。
48.根据权利要求42所述的试剂盒，进一步包括双特异性抗体，所述抗体具有一种针 对靶向肽的结合特异性和另一种针对靶抗原的结合特异性。
49.根据权利要求48所述的试剂盒，其中所述靶抗原是肿瘤相关抗原。
50.根据权利要求49所述的试剂盒，其中所述靶抗原选自由以下组成的组碳酸酐酶 IX、CCCL19、CCCL21、CSAp, CDU CDla, CD2、CD3、CD4、CD5、CD8、CD11A、CD14、CD15、CD16、 CD18、CD19、CD20、IGF-1R、CD21、CD22、CD23、CD25、CD29、CD30、CD32b、CD33、CD37、CD38、 CD40、CD40L、CD45、CD46、CD52、CD54、CD55、CD59、CD64、CD66a_e、CD67、CD70、CD74、CD79a、 CD80、CD83、CD95、CD126、CD133、CD138、CD147、CD154、CEACAM5、CEACAM6、B7、ED-B 纤连蛋 白、H因子、FHL-1、Flt-3、叶酸受体、GROB, HMGB-1、缺氧诱导因子(HIF)、HMl. 24、胰岛素 样生长因子-I(ILGF-I)、IFN-Y、IFN-α、IFN-β、IL-2、IL-4R、IL-6R、IL-13R、IL-15R、 IL-17R、IL-18R、IL-6、IL-8、IL-12、IL-15、IL-17、IL-18、IL-25、IP-10、MAGE、mCRP、MCP_l、 MIP-1A、MIP-1B、MIF、MUCK MUC2、MUC3、MUC4、MUC5、PAM4 抗原、NCA-95、NCA-90、PSMA, EGP-U EGP-2、AFP、la、HMl. 24、HLA-DR、生腱蛋白、Le (y)、RANTES, TlOU TAC, Tn 抗原、 Thomson-Friedenreich 抗原、肿瘤坏死抗原、TNF- α、TRAIL 受体(Rl 和 R2)、VEGFR、EGFR、 P1GF、补体因子C3、C3a、C3b、C5a、C5、和癌基因产物。
51.根据权利要求48所述的试剂盒，进一步包括从循环中清除未与所述靶抗原结合的 双特异性抗体的清除剂。
52.一种用19F标记分子的方法，该方法包括a)使19F与金属反应以形成金属-19F复合物；和b)使所述金属-19F复合物连接至分子以形成一个或多个待施用至受试者的19F-标记 分子。
53.根据权利要求52所述的方法，其中所述复合物连接至所述分子的螯合部分。
54.根据权利要求52所述的方法，其中所述分子是蛋白或肽。
55.根据权利要求52所述的方法，其中所述金属选自由铝、镓、铟、镥和铊组成的组。
56.根据权利要求52所述的方法，其中所述19F-标记分子在血清中稳定至少4小时。
57.根据权利要求53所述的方法，其中所述螯合部分选自由D0TA、ΤΕΤΑ、ΝΟΤΑ、ΝΕΤΑ、 C-NETA, L-NETA, S-NETA 或 NOTA 衍生物组成的组。
58.根据权利要求M所述的方法，其中所述肽选自由以下组成的组IMP449(N0TA-ITC 苄基-D-Ala-D-Lys(HSG)-D-Tyr-D-Lys(HSG)-NH2) ； IMP 460(NODA-Ga-D-Ala-D-Lys(HSG) -D-Tyr-D-Lys(HSG)-NH2 ； IMP 461 (NOTA-D-Ala-D-Lys(HSG)-D-Tyr-D-Lys(HSG)-NH2) ； IMP 462(NOTA-D-Asp-D-Lys(HSG)-D-Tyr-D-Lys(HSG)-NH2) ；IMP 465(NOTA-D-Ala-D-Lys(HSG )-D-Tyr-D-Lys(HSG)-NH2) ； IMP 466 (NOTA-D-Phe-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Throl)； IMP 467 (C-NETA-琥珀酰-D-Lys (HSG) -D-Tyr-D-Lys (HSG) -NH2) ； IMP 468 (NOTA-NH- (CH2) 7 CO-Gln-Trp-Val-Trp-Ala-Val-Gly-His-Leu-Met-NH2 ；SEQ IDNO 20) ； IMP 469 (S-NETA-D-Lys (HSG) -D-Tyr-D-Lys (HSG) -NH2)和 IMP 470 (L-NETA-琥珀酰-D-Lys (HSG) -D-Tyr-D-Lys (HSG) -NH2)。
59.根据权利要求52所述的方法，进一步包括在不使所述19F-标记分子与未标记分子 分离的情况下将所述19F-标记分子施用至受试者。
60.根据权利要求52所述的方法，进一步包括c)使所述19F-标记分子与未标记分子分离以产生纯化的19F-标记分子；和d)将所述纯化的19F-标记分子施用至受试者。
61.根据权利要求60所述的方法，其中所述纯化的19F-标记分子在所述方法开始后不 到一小时内产生。
62.根据权利要求60所述的方法，进一步包括使用MRI成像以成像所述纯化的19F-标 记分子在所述受试者中的分布。
63.根据权利要求52所述的方法，其中所述金属是铝。
64.一种通过核磁共振成像(MRI)对19F进行成像的方法，该方法包括a)使19F与选自由铝、镓、铟、镥或铊组成的组的金属反应以形成金属-19F复合物；b)使所述金属-19F复合物与分子连接以形成一个或多个19F-标记分子；c)将所述19F-标记分子施用至受试者；和d)通过MRI成像所述19F-标记分子的分布。
65.根据权利要求61所述的方法，其中被成像的19F-标记分子分布指示疾病的存在或 不存在。
66.根据权利要求65所述的方法，其中所述疾病选自由以下组成的组实体癌症(癌、 肉瘤、黑素瘤、神经胶质瘤、乳腺癌、肺癌、胰腺癌、卵巢癌、结肠直肠癌、前列腺癌)、造血系 统癌症(白血病、淋巴瘤、骨髓瘤)、自身免疫疾病、神经变性疾病、阿尔茨海默病、心脏病、 心肌梗死、充血性心力衰竭、心肌坏死、血栓形成、中风、炎症、粥样硬化、类风湿性关节炎、 红斑狼疮、AIDS和病原体感染。
67.根据权利要求64所述的方法，其中所述19F-标记分子用于成像肿瘤。
68.根据权利要求67所述的方法，其中所述19F-标记分子是19F-标记的铃蟾肽或奥曲肽。
69.根据权利要求67所述的方法，其中所述19F-标记分子是选自由hLLl、hLL2、 hImmu31、hPAM4、hRS7、hA19、hA20、hMN-14、hMu-9、hMN-3 hMN-15 和 hL243 组成的组的抗体 或其片段。
70.根据权利要求67所述的方法，其中所述靶向抗原是肿瘤相关抗原。
71.根据权利要求70所述的方法，其中所述靶向抗原选自由以下组成的组结肠特异 性抗原-P(CSAp)、癌胚抗原(CEA)、CD4、CD5、CD8、CD14、CD15、CD19、CD20、CD21、CD22、CD23、 CD25、CD30、CD45、CD66a_d、CD67、CD74、CD79a、CD80、CD138、HLA-DR、la、Ii、MUC1、MUC2、 MUC3、MUC4、NCA、EGFR、HER 2/neu 受体、TAG-72、EGP-1、EGP-2、A3、KS-1、Le (y)、S100、PSMA、 PSA、生腱蛋白、叶酸受体、VEGFR、EGFR、PDGFR、FGFR、P1GF、ILGF-1、坏死抗原、IL-2、IL-6、 TlOl 禾口 MAGE。
72.—种合成ΝΟΤΑ衍生物的方法，该方法包括a)生成NOTA二 -叔丁基酯；和b)使用所述NOTA二 -叔丁基酯制备NOTA衍生物。
73.一种合成NOTA衍生物的方法，该方法包括a)生成琥珀酰四-叔丁基酯C-NETA；和b)使用所述琥珀酰四-叔丁基酯C-NETA制备NOTA衍生物。
74.—种组合物，包括与螯合部分复合的27Al19F,其中所述复合物在室温下水性介质中稳定。
75.根据权利要求74所述的组合物，其中所述螯合部分选自由D0TA、TETA、N0TA、NETA、 C-NETA, L-NETA, S-NETA 或 NOTA 衍生物组成的组。
76.根据权利要求75所述的组合物，其中所述螯合部分是ΝΟΤΑ。
全文摘要
本发明公开了一种用于PET或MRI成像的18F或19F标记分子的组合物以及所述标记分子的合成和使用方法。所述标记分子可以是肽或蛋白，尽管其他类型的分子可以被标记。优选地，通过形成金属复合物以及18F-或19F-金属复合物与螯合部分结合，18F或19F结合至靶向分子。或者，金属可以首先与螯合基团结合，然后18F或19F与所述金属结合。在其他实施方案中，18F或19F标记部分可以包括与靶向疾病相关抗原的双特异性抗体组合使用的可靶向构建体。18F或19F标记的可靶向构建体肽在37℃血清中稳定足以进行PET或MRI成像的时间。
文档编号G01T1/16GK102066974SQ200980123437
公开日2011年5月18日 申请日期2009年4月30日 优先权日2008年4月30日
发明者D·M·戈登伯格, 克里斯托弗·A·德索扎, 威廉·J·麦布赖德 申请人:免疫医疗公司