一种131I标记的间碘苄胍的制备方法与流程

本发明涉及放射性药物领域，具体涉及一种¹³¹I标记的间碘苄胍的制备方法。

背景技术：

¹³¹I是一种理想的应用于诊断和治疗的放射性核素，能同时释放γ射线和β射线，物理半衰期为8.04d。间碘苄胍是一种胍乙腚衍生物，结构上类似于去甲肾上腺素，都是间位有取代基的苯环，间碘苄胍有极性较大的胍基，主要是间位碘取代而产生不同的药理作用。由于肾上腺细胞需要摄取胍乙腚，生物合成儿茶酚胺类物质，故间碘苄胍具有肾上腺靶向性。当肾上腺髓质存在高选择性病灶(嗜铬细胞瘤)或增生灶(肿瘤细胞异常增殖)时,放射性同位素¹³¹I标记的间碘苄胍易于进入肿瘤细胞，使细胞摄取量的明显增多，表现为放射性增加或浓集,从而使肾上腺清晰显影。β射线，能量高(最高能峰为607kev)，当其在细胞内达到一定的浓集后，可发挥杀伤作用并抑制细胞增殖，治疗癌症。由于β射线的射程(2～8μm)小于细胞直径(9μm)，故对于正常组织的破坏和影响很小。间碘苄胍被高选择病灶摄取后,¹³¹I-间碘苄胍在肿瘤与肝的放射性活度比值可达680:1，3700-9250MBq(兆贝克)，即100-250mCi(毫居)可使肿瘤部位获得20Gy(戈瑞)的吸收剂量，这样的辐射剂量能抑制或破坏肿瘤组织，从而达到治疗目的。¹³¹I-间碘苄胍对恶性嗜铬细胞瘤疗效显著，尤其可以改善症状，控制血压，降低儿茶酚胺量等，对于毫米级大小的亚临床肿瘤，每克肿瘤组织吸收剂量在>10Gy时，可达到肿瘤消失、治愈的目的，手术或局限性放疗仅能治疗肉眼所见的肿瘤；对于骨转移患者在给药后3～5天，骨疼痛缓解的效果明显，6个月随访的存活率达100％。

1994年，美国FDA批准¹³¹I-间碘苄胍(Iobenguane Sulfate I 131^TM，NDA20-084)用于诊断嗜铬细胞瘤和神经母细胞瘤。目前临床上使用的¹³¹I-间碘苄胍采用同位素交换法制备，得到的产品¹³¹I-间碘苄胍中含有大量稳定的无放射性间碘苄胍(载体)，放射性比活度(¹³¹I的放射性活度与¹³¹I-间碘苄胍质量之比，即单位质量产品中所含¹³¹I核素的放射性活度)低，小于25mCi/mg，用于疾病的诊断显像时，用药量高会产生高血压、恶心、头 昏等副作用。用于疾病的治疗时，由于治疗量的放射性比活度需要达到20-60mCi/mg，效果不佳。由于有载体¹³¹I-间碘苄胍存在弊端，无载体¹³¹I-间碘苄胍的制备和应用研究逐渐得到重视，研究表明，无载体¹³¹I-间碘苄胍的放射性比活度达到200mCi/mg左右，其诊断和治疗效果优于有载体¹³¹I-间碘苄胍。与商业化的有载体¹³¹I-间碘苄胍相比，无载体¹³¹I-间碘苄胍的制备要复杂得多，需要在标记后使用放射性高效液相色谱仪对标记产物进行纯化，不利于大规模制备和临床应用。无载体¹³¹I-间碘苄胍的合成方法是将碘标记在特定位置上，通过激活分子中一个带有合适的离去基团位点来实现的(离去基团有：碘、溴、重氮化的苯胺以及锡、硼、三硅和铊的衍生物)。目前研究方法包括固相合成法和液相合成法。固相合成法是将¹³¹I-间碘苄胍的前体用化学方法固定在树脂上，标记之后¹³¹I-间碘苄胍从树脂脱落，进入溶液。Hunter报道了利用固相合成的方法在树脂上制备无载体¹³¹I-间碘苄胍，此法分离简单，得到的产物纯度高，杂质少，但是该树脂要求达到注射用级别，反应近乎苛刻，仅见于实验室制备和文献报道，无法投入实际生产。有些利用锡取代前体化合物制备的¹³¹I-间碘苄胍带入锡和其他有毒杂质，难以去除，无法应用于临床。

目前所有技术制备的¹³¹I-间碘苄胍，均为在工厂或实验室制备后运输至医院供临床使用，一方面放射性物质的运输要求高，成本高，另一方面其含有的放射性碘具有衰变性，其效能随时在损失，时间越长，损失越大。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种具有高放射性比活度的无载体¹³¹I-间碘苄胍的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种制备具有高放射性比活度的无载体¹³¹I-间碘苄胍的方法，包括如下步骤：将N,N’-二(叔丁氧羰基)-3-(三丁基锡基)-苄胍，缓冲溶液，氧化剂及Na¹³¹I常温反应20分钟，再加入还原剂加热至100℃反应20分钟。反应结束后静置，冷却至室温，加入阴离子交换树脂，轻轻搅拌2分钟。吸取上清液，过微孔滤膜，即得标记物¹³¹I-间碘苄胍，所述氧化剂选自双氧水或N-氯代琥珀酰亚胺，所述还原剂选自三氟乙酸或焦亚硫酸钠。

优选的，所述氧化剂选自双氧水或N-氯代琥珀酰亚胺，所述还原剂选自三氟乙酸或焦亚硫酸钠。

更优选的，所述氧化剂和还原剂的摩尔比为1：1.2。

优选的，所述氧化剂的用量为0.17μmol，所述还原剂的用量为0.21μmol。

优选的，所述N,N’-二(叔丁氧羰基)-3-(三丁基锡基)-苄胍、氧化剂和还原剂的摩尔比为0.1：(0.1-0.5)：(0.12-0.6)。

更优选的，所述N,N’-二(叔丁氧羰基)-3-(三丁基锡基)-苄胍、氧化剂和还原剂的摩尔比为0.1：0.15：0.18。

优选的，所述缓冲溶液选自乙酸或磷酸二氢钾/氢氧化钠。

更优选的，所述缓冲溶液乙酸500μl或磷酸二氢钾和氢氧化钠的摩尔比为1：0.3。

优选的，所述磷酸二氢钾的用量为25μmol，所述氢氧化钠的用量为7.5μmol。

更优选的，所述N,N’-二(叔丁氧羰基)-3-(三丁基锡基)-苄胍、氧化剂、还原剂、磷酸二氢钾和氢氧化钠的摩尔比为0.1：0.15：0.18：21:6.3。

优选的，所述Na¹³¹I的放射性活度约为1-100mCi。

更优选的，所述Na¹³¹I的放射性活度约为13mCi。

优选的，所述阴离子交换树脂为717阴离子树脂。

更优选的，所述阴离子交换树脂为自制小型抛弃型阴离子树脂填充柱。

优选的，所述微孔滤膜的孔径为0.22μm。

另一方面，本发明还提供一种采用上述任一方法制备得到的¹³¹I-间碘苄胍。

本发明具有积极有益的效果：

分别采用双氧水--三氟乙酸或N-氯代琥珀酰亚胺--焦亚硫酸钠作为氧化剂和还原剂，磷酸二氢钾和氢氧化钠作为缓冲溶液，标记N,N’-二(叔丁氧羰基)-3-(三丁基锡基)-苄胍，制备得到的¹³¹I-间碘苄胍，经阴离子交换树脂和0.22μm微孔滤膜过滤，去除了反应副产物，锡量降低至痕量。放射化学纯度高，稳定性好。无载体(没有放射性的间碘苄胍)存在，比活度高，临床诊断治疗效果好。标记反应条件温和简单，可以在医院完成制备，避免运输带来的高额成本和药品的衰变损失。

附图说明

图1 131I-间碘苄胍的紫外HPLC图谱。

图2 131I-间碘苄胍的放射性HPLC图谱。

图3 树脂处理后131I-间碘苄胍的紫外HPLC图谱。

图4 树脂处理后131I-间碘苄胍的放射性HPLC图谱。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作更进一步的说明，但本发明的实施方式不限于此。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

一、N,N’-二(叔丁氧羰基)-3-(三丁基锡基)-苄胍的合成

1)3-碘-苄胍碳酸氢盐(A)的合成

间碘苄胺盐酸盐(5g，18.6mmol)与氨基腈(1.17g，27.6mmol)混合，加热到100℃，熔融状态下保持6h，冷却至室温，加水10ml溶解，再加入KHCO₃(1.86g,18.6mmol)溶于10ml水中，得粗品4.7g化合物A，收率75.2％，mp 124-126℃。

2)N,N’-二(叔丁氧羰基)-3-碘-苄胍(B)的合成

用NaOH(2.22g,55.5mmol)水溶液溶解化合物A(3g,9.3mmol)，加入溶有(Boc)₂O(4.06g,18.6mmol)的THF溶液中，混合加热回流1h，得到白色沉淀，用乙醇-水(v：v＝3:7)溶液洗涤多次，得产品3.8g，产率86.0％。

3)N,N’-二(叔丁氧羰基)-3-(三丁基锡基)-苄胍(C)的合成

在100ml圆底烧瓶中加入化合物B(1g，2.10mmol)，Pd(PPh₃)₂Cl₂(0.15g，0.21mmol)，双(三丁基锡)(2.44g，4.21mmol)，1，4-二氧六环作溶剂30ml，在氮气保护下100℃回流2h。冷却，过滤，制备色谱分离得0.86g产物，产率64.2％。

二、标记N,N’-二(叔丁氧羰基)-3-(三丁基锡基)-苄胍制备¹³¹I-间碘苄胍

实施例1：向10ml管制西林瓶中依次加入N,N’-二(叔丁氧羰基)-3-(三丁基锡基)-苄胍70μg，醋酸500μl，30％双氧水溶液16.5μl，Na¹³¹I溶液13.5mCi(0.1ml)，生理盐水1ml，常温反应20分钟。加入三氟乙酸100μl加热至100℃反应20分钟。反应结束后静置，冷却至室温，加入717阴离子交换树脂1g，轻轻搅拌2分钟。吸取上清液，0.22μm微孔滤膜过滤，即得标记物¹³¹I-间碘苄胍。

实施例2：向10ml管制西林瓶中依次加入N,N’-二(叔丁氧羰基)-3-(三丁基锡基)-苄胍70μg，醋酸500μl，30％双氧水溶液16.5μl，Na¹³¹I溶液13.5mCi(0.1ml)，生理盐水1ml，常温反应20分钟。加入三氟乙酸100μl加热至100℃反应20分钟。反应结束后静置，冷却至室温，用针筒抽出反应液注入自制小型抛弃型717阴离子交换树脂填充柱过柱，再用1ml生理盐水洗脱。合并溶液，用0.22μm滤膜的针头过滤器过滤，即得标记物¹³¹I-间碘苄胍。

实施例3：向10ml管制西林瓶中依次加入N,N’-二(叔丁氧羰基)-3-(三丁基锡基)-苄胍70μg，N-氯代琥珀酰亚胺25μg，磷酸二氢钾3.4mg，氢氧化钠0.3mg，Na¹³¹I溶液13.5mCi(0.1ml)，生理盐水1.5ml，常温反应20分钟。加入焦亚硫酸钠40μg，加热至100℃反应20分钟。反应结束后静置，冷却至室温，加入717阴离子交换树脂1g，轻轻搅拌2分钟。吸取上清液，0.22μm微孔滤膜过滤，即得标记物¹³¹I-间碘苄胍。

实施例4：向10ml管制西林瓶中依次加入N,N’-二(叔丁氧羰基)-3-(三丁基锡基)-苄胍70μg，N-氯代琥珀酰亚胺25μg，磷酸二氢钾3.4mg，氢氧化钠0.3mg，Na¹³¹I溶液13.5mCi(0.1ml)，生理盐水1.5ml，常温反应20分钟。加入焦亚硫酸钠40μg，加热至100℃反应20分钟。反应结束后静置，冷却至室温，用针筒抽出反应液注入自制小型抛弃型717阴离子交换树脂填充柱过柱，再用1ml生理盐水洗脱。合并溶液，用0.22μm滤膜的针头过滤器过滤，即得标记物¹³¹I-间碘苄胍。

对比例1：向玻璃试管中依次加入间碘苄胍硫酸盐1mg，硫酸亚锡0.5mg，维生素C0.1mmol，硫酸铜0.43mg及放射性活度为5mCi的Na¹³¹I溶液，放入沸水浴中加热30分钟，取出后放到烧杯中，静置30秒，吸取上清液，过0.22μm滤膜，即得标记物¹³¹I-间碘苄胍。

对比例2：向10ml管制西林瓶中依次加入N,N’-二(叔丁氧羰基)-3-(三丁基锡基)-苄胍70μg，氯胺T 50μg，，磷酸二氢钾3.4mg，氢氧化钠0.3mg，Na¹³¹I溶液13.5mCi(0.1ml)，生理盐水1.5ml，常温反应20分钟。加入焦亚硫酸钠40μg，加热至100℃反应20分钟。反应结束后静置，冷却至室温，过0.22μm滤膜，即得标记物¹³¹I-间碘苄胍。三、¹³¹I-间碘苄胍放射化学纯度测定

实验材料：采用薄层层析(TLC)法，支持物为聚酰胺薄膜，展开剂为双系统：系统①的展开剂为乙酸乙酯：乙醇＝1:1(V/V)，系统②的展开剂为正丙醇：10％氨水＝3:1(V/V)，将聚酰胺薄膜切割成0.5*10cm规格的层析条，展开剂置于试管约0.5cm深。

实验方法及结果：取实施例1-3和对比例的标记产物适量用毛细管点样于聚酰胺薄膜一端(距离层析条边沿约1cm)，约1分钟待点样自然挥发至干，点样处朝下放入展开剂饱和的试管中，盖上盖子。分别以乙酸乙酯：乙醇＝1:1(V/V)和正丙醇：10％氨水＝3:1(V/V)作为展开剂，照上行色谱法展开。待展开剂展开至距前沿约0.5cm时，取出层析条，自然挥发至干。

结果显示，①乙酸乙酯：乙醇＝1:1(V/V)为展开剂的各斑点Rf值为：¹³¹I-间碘苄胍0.0，游离碘0.6。②展开剂为正丙醇：10％氨水＝3:1(V/V)，为展开剂的各斑点Rf值为：¹³¹I-间碘苄胍0.15，对碘苄胺0.35，游离碘0.75。

层析条按展开剂的展开距离平均切割成10份，分别放入γ-计数，用γ-count测量放射性计数，按照下述计算公式得出实施例1-4和对比例1-2中游离碘以及对碘苄胺纯度，并计算¹³¹I-间碘苄胍放射化学纯度(见表1)。

游离碘(％)＝游离碘的放射性计数率/系统一的放射性计数率总和*100％

对碘苄胺(％)＝对碘苄胺的放射性计数率/系统二的放射性计数率总和*100％

¹³¹I-间碘苄胍(％)＝100％-(游离碘(％)+对碘苄胺(％))

四、高效液相测定¹³¹I-间碘苄胍中杂质含量并测定其放射性比活度

HPLC(waters泵1525-检测器2487)C18填料5μm，4.6×250mm；检测波长254nm，流速1mL/min；

流动相：氯化铵(1mol/L)：氨水(含量25％)：甲醇＝1:2:27；

图1和图2分别是¹³¹I-间碘苄胍样品的HPLC紫外分析图谱和放射性分析图谱。

在图2的γ计数图谱中，在RT＝5min处的吸收峰对应的是¹³¹I-间碘苄胍的吸收峰，与纯的间碘苄胍在同一系统中的保留时间吻合。

从图2可以看到，影响标记率的峰主要是同位素碘(¹³¹I)，当把标记的溶液用阴离子交换树脂进行处理，再把标记后的水溶液用0.22μm针头过滤器过滤，除掉溶液中的极性较小，水不溶含三丁基锡基团的副产物后，用同样的系统进行HPLC检测，结果如图3，图4。

从HPLC图谱(图3，图4)中可以发现，经过阴离子交换树脂的处理和0.22μm滤膜的过滤，不仅放射性元素(¹³¹I^-，RT＝4min)从体系中清除了，而且溶液中的很多杂质也消除了。

以间碘苄胍原料为对照品，HPLC法紫外检测器测得化学量，同时放射性检测器测得放射性活度，分别测得实施例1-4和对比例1-2中¹³¹I-间碘苄胍放射性比活度(见表1)。

表1 ¹³¹I-间碘苄胍放射化学纯度和放射性比活度

五、¹³¹I-间碘苄胍中锡含量测定

由于反应液中三丁基锡基团毒性较大，临床使用要求限量在1ppm。采用原子荧光光度法进行锡的含量检测，考察经过处理后的溶液中三丁基锡的含量。

采用AFS-9700型原子荧光光度计，未检测出锡。因仪器的检测限为0.23ng/mL，故样品中锡量应小于0.23*10^-6/1＝0.23ppm，显著小于临床使用限度要求1ppm，提示其制备的 ¹³¹I-间碘苄胍毒性大大降低。

综上可见，本发明制备的¹³¹I-间碘苄胍放射化学纯度高，无间碘苄胍载体存在，比活度高。特别是采用双氧水--三氟乙酸或N-氯代琥珀酰亚胺--焦亚硫酸钠作为氧化剂和还原剂制备的¹³¹I-间碘苄胍放射化学纯度高于以氯胺T—焦亚硫酸钠作为氧化剂和还原剂制备的无载体¹³¹I-间碘苄胍，其放射性比活度高于传统热交换法制备的有载体¹³¹I-间碘苄胍。特别是采用阴离子交换树脂处理后，经微孔滤膜过滤，去除了¹³¹I-间碘苄胍溶液中的反应副产物，锡量降低至痕量，适合临床诊断和治疗使用。标记反应条件温和简单，可以在医院完成制备，避免运输带来的高额成本和药品的衰变损失。其中以实施例2方法制备的¹³¹I-间碘苄胍放射化学纯度和放射性比活度均最高，操作最为简单，效果最好。