一种egfr正电子示踪剂及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种表皮生长因子受体（EGFR)正电子示踪剂及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 正电子发射型断层扫描（PositronEmissionTomograghy,PET)是目前在活体监 测肿瘤发生、发展过程的最佳影像学设备，可以实现对细胞代谢和功能的高分辨率显像，从 分子水平对人体的生理、生化过程进行无创、三维、动态研宄，PET可应用于肿瘤的诊断，良 恶性鉴别、恶性肿瘤分期、分型及肿瘤复发、转移的早期诊断和鉴别，治疗方案的选择和化 疗、放疗效果的检测以及肿瘤变化过程的观察和愈后情况的监测。PET检查依赖于广谱性或 者特异性的靶向正电子显像剂在目标器官特异性代谢、吸收、结合。18F-FDG是目前PET最 常用显像剂，但18f-fdg存在特异性较差、有时出现假阳性、不能区分肿瘤和炎症等缺点，而 且一些器官（脑、肝脏、心脏）的基础代谢原本就较高，在某些脑肿瘤、肺癌、前列腺癌等的 诊断和鉴别中存在很多困难。因此 18f-fdg是一种非特异的肿瘤显像剂，关于肿瘤的诊断和 研宄还需要研发新型的、特异性的显像剂。
[0003] 随着分子生物学的发展，从分子水平对癌细胞的发生、发展、迀移有了新的认识， 靶向药物蕴育而生。近年来基于表皮生长因子受体（EGFR)的靶向小分子酪氨酸激酶抑 制剂研宄非常活跃，目前已经有多种TKI类小分子药物用于癌症的治疗，其中埃罗替尼 (Erlotinib)是效果最好运用最广的生物靶向药物之一。EGFR是一个很有吸引力的治疗靶 点，它在诱导细胞增殖、侵袭、转移和抑制凋亡等复杂的信号通路中具有重要作用。EGFR过 度表达的肿瘤细胞接收细胞生长信号，激活细胞内的某些基因表达，加速细胞分化，释放血 管生成因子和促转移因子，最终导致肿瘤的发生发展。EGFR家族由四个跨膜受体组成，包括 EGFR(HERI/erbB-l)、HER2(erbB-2/neu)、（HERI/erbB-3)以及（HERI/erbB-4)。其蛋白质结 构由胞外区、跨膜区、和胞内区组成。胞外区为配体结合区，跨膜区是单独一个a螺旋，胞 内区包括一个酪氨酸激酶（TK)区和几个酪氨酸磷酸化位点的羧基末端。Erlotinib能与细 胞内酪氨酸激酶区特异性作用，因而放射性标记的Erlotinib可用作肿瘤阳性显像剂。
[0004] 近年来放射性标记的TKI类示踪剂的研宄成为热点，特别是作为PET/CT无创检 查的正电子显像剂研宄者众多。主要有两大类：18F标记和nc标记的正电子显像剂。继 1998年Peter详细报道nC-PD153035的几种标记方法后、，众多正电子核素标记的TKI类 小分子示踪剂被国外研宄者报道。nC标记的有：nC-Erlotinib、nC-Gefitinib、nC-M03、 nC-AZD8931、nC-Sorafenib等。18F标记的有：18F-Gefitinib，18F-ML04 等。他们大多是具有 4_氨基喹挫啉结构的Erlotinib类衍生物。国外初步研宄结果发现，此类小分子正电子显 像剂能够与EGFR-TK竞争性结合，可以达到受体显像的目的，EGFR显像阳性的肿瘤患者肿 瘤恶性程度高，容易发生转移，复发率高，预后差。同时在指导小分子酪氨酸激酶抑制剂生 物靶向药物的临床靶向治疗有一定的价值。国内学者对此类表皮生长因子受体正电子显像 剂也做了相关研宄。山东省肿瘤医院于金明院士团队对nC-PD153035做了深入研宄，发现 其显像结果与EGFR活性呈正相关，并且对临床指导用药有重要意义。近年来哈尔滨医科大 学、北京师范大学、浙江大学等高校都对放射性标记的TKI类正电子显像剂做了相关研宄， 发明了几种新的正电子显像剂并申请专利保护。可见，该类正电子显像剂具有较大应用前 景及市场，并且有部分工作已经通过临床实践得到证实。
[0005]Erlotinib在临床中广泛应用，其抗癌疗效得到广泛认可，同时由于其自身化学 结构特点，具有较好的水溶性，在众多放射性标记的TKI类正电子显像剂中，nC-Erlotinib 有其独特的优势，能快速经血液被脏器及目标靶区吸收，通过肝肠及泌尿系统代谢。 Memon09年首先在CancerResearch报道了nC_Erlotinib作为正电子显像剂在小鼠肺癌 移植肿瘤中的显像，研宄运用EGFR表达不同的三种肿瘤细胞HCC827,NCI358,A549分别建 模，结果表明其摄取与EGFR表达成正相关。之后其团队将其应用于临床，进行了非小细胞 肺癌患者显像研宄，发现其病灶部分有较高的靶/非靶比，能显像某些 18F-FDG不显像的病 灶，对18F-FDG起到了很好的补充显像作用，对Erlotinibb生物靶向药物的临床个性化治疗 有很大指导意义。2013年耶鲁大学的Petrulli等也报道了nC-ErlotinibPET/CT显像在 评价EGFR表达水平和临床指导个性化治疗的突出表现。目前国内未见相关nC-Erlotinib 的研宄报道。
[0006] 虽然近年学者们运用nC-Erlotinib在基础研及临床宄中取得不少成果，但 是也存在一些不足限制了其进一步应用：（l)nC半衰期短，不易作大标本研宄。（2) nC-Erlotinib只能在有加速器的PET/CT中心应用，而且单次生产能满足的患者数量有限 (每次生产的剂量最多仅能满足3名患者)。（3)从卫生经济学角度出发，在达到相同临床效 果的情况下，长半衰期核素与短半衰期核素标记的显像剂相比，更节约成本。从临床实际情 况考虑，迫切需要发展半衰期较长的正电子核素进行标记， 18F-Erlotinib是较佳的选择。虽 然目前国内外均未见关于18F_erlotinib的相关研宄报道，但基于上述原因，18F-Erlotinib 最有希望成为未来临床中广泛用于补充18F_FDG肿瘤显像用于肿瘤诊断，同时指导临床个 性化治疗的正电子显像剂，并有望在生物医药工业中做出一定贡献。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种EGFR正电子示踪剂及其制备方法和应用。
[0008] 本发明所采取的技术方案是： 一种EGFR正电子示踪剂，其结构式为
【主权项】
1. 一种EGFR正电子示踪剂，其结构式为
2. 权利要求1所述的EGFR正电子示踪剂的制备方法，包括如下步骤： 1) 将2-叠氮基乙基对甲基苯磺酸酯溶于有机溶剂，得到2-叠氮基乙基对甲基苯磺酸 酯溶液，备用； 2) 将Erlotinib溶解于溶剂，得到Erlotinib溶液，备用； 3) 应用18O水生产得到18F并传导于阴离子交换柱中，将18F淋洗到反应瓶中； 4) 去除反应瓶中的水，干燥18F/19F，加入2-叠氮基乙基对甲基苯磺酸酯溶液反应，反应 结束后蒸馏出反应产物，得到淡黄色液体； 5) 将Erlotinib溶液及适量催化剂加入淡黄色液体中，反应完全； 6) 加水稀释反应产物，通过S印-Par C-18柱，再用水冲洗C-18柱，吹干后用乙醇淋洗 C-18柱，收集滤液经半制备HPLC分离得到EGFR正电子示踪剂。
3. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：溶解Erlotinib的溶剂为叔丁醇：水 =1:1 (v/v)、乙腈、甲醇、二甲基亚砜（DMSO)或N，N-二甲基乙酰胺中一种。
4. 根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于：淋洗18F/19F用溶液ImL的组成 为：12. Omg 4, 7, 13, 16, 21，24-六氧-1，10-二氮双环[8. 8. 8]二十六烷溶于 0. 9mL 乙腈加 3. OmgK2CO3,或者 4. 3mg KHCO3溶于 0? ImL 水。
5. 根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于：催化剂为CuSO 4、抗坏血酸钠、三 (三苯基膦）溴化铜、N，N-二异丙基乙胺、CuI、Cu2O或苯甲酸中的至少一种。
6. 根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于：催化剂为：0. 05eq CuSO 4*5H20， 〇. Ieq 抗坏血酸钠；0. 05eq 三（三苯基膦）溴化铜（fcCuP(PPh3)3) ;0. 05eqCuS04*5H20， 〇? Ieq 抗坏血酸钠，0? Ieq N, N-二异丙基乙胺（DIPEA) 0.05eq CuI 或 0.05eq Cu20,0.1 eq 苯甲酸中的一种，所有物质当量以Erlotinib为基准。
7. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于：催化剂的用量为Erlotinib摩尔量的 0? 05 ~0? 2 倍。
8. 权利要求1所述EGFR正电子示踪剂作为肿瘤PET显像剂的应用。
9. 权利要求1所述EGFR正电子示踪剂作为EGFR表达水平检测剂的应用。
10. 权利要求1所述EGFR正电子示踪剂作为EGFR抑制剂筛选剂的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种EGFR正电子示踪剂及其制备方法和应用。EGFR正电子示踪剂的结构式为 。本发明的EGFR正电子示踪剂，示踪效果好，与目前临床最常用18F-FDG相比较，该示踪剂具有很好的特异性，能阳性识别表皮因子受体（EGFR）高表达肿瘤。其制备方法方便、简单、快速，可实现全自动化生产，可满足科学研究与临床需求。在应用方面，18F-Erlotinib的PET显像不仅可用作临床抗癌药物Erlotinib敏感个体的筛选，而且在检测EGFR表达水平以及医药工业中筛选小分子EGFR抑制剂中有很好应用前景。
【IPC分类】A61K101-02, A61K51-04, C07D403-10
【公开号】CN104817542
【申请号】CN201510114513
【发明人】黄顺, 王全师, 郑希, 张焜, 杜志云, 韩彦江, 吴湖炳, 王猛, 孙朋辉
【申请人】南方医科大学南方医院, 广东工业大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年3月16日