论文部分内容阅读
18F分子探针是PET显像药物研究的重点领域,神经退行性疾病诊断脑受体显像剂是其中的热点之一。性能优良的18F分子探针要得到广泛的临床应用,必须具有快速、高效的自动化合成手段,为此迫切需要解决其制备中的关键技术问题:1)合理的反应路线:放射化学反应一般不超过三步,且快速而高效;2)简便快速的纯化方法:最终制剂所含化学杂质不影响显像效果;3)自动化快速制备:制备过程通过自动化合成装置完成,总耗时少于一个核素半衰期。 为推动当前国际新型18F分子探针的临床应用,包括国际上第一个18F标记Ⅱ型囊泡单胺转运体(VMAT2)显像剂[18F]AV-133(在美国进入Ⅱ期临床研究,用于帕金森氏病诊断)、Aβ斑块显像剂[18F]AV-45(已于2012年4月获得美国FDA批准,用于老年痴呆症诊断)和新的五羟色胺转运体(SERT)显像药物[18F]FPBM,开发性质优良的18F标记Aβ斑块和多巴胺转运体(DAT)靶向显像药物,本论文主要进行了以下三个方面研究:一、新型18F分子探针自动化合成技术及临床前药学研究 为满足新型18F分子探针自动化合成的需要,改进了自制BNUF-A2型18F药物合成装置管路结构,并通过优化反应条件、装置参数和产品纯化方法(采用OasisHLB固相萃取柱在线纯化),成功实现了[18F]AV-133、[18F]AV-45和[18F]FPBM的快速、高效自动化合成,为实现上述新18F药物的临床应用奠定了基础。 1.[18F]AV-133自动化合成总耗时42±2min(n=15),产品放射化学产率为30-50％(未经衰变校正),放射化学纯度>99％,最终制剂含有187.1±36.3μg假载体(标记前体的水解产物)。正常猴和单侧损毁帕会森氏病模型猴脑PET显像及放射自显影研究证明:制制中假载体不影响[18F]AV-133显像效果(与经HPLC纯化制剂比较)。质量检验结果表明由BNUF-A2型合成装置制备的[18F]AV-133制剂满足临床应用要求。 2.[18F]AV-45快速自动化合成工艺总耗时55±3min(n=7),产品未经校正放射化学产率为24.3±4.4％,放射化学纯度>99％,其中假载体(标记前体的水解产物)含量为348.3±46.5μg,质量检测结果表明该制剂满足临床应用要求,可用于进一步临床研究; 3.[18F]IFPBM是一种性质优良的新型SERT。显像剂,原文献标记方法过于复杂、难以实现自动化,限制了其进一步临床应用。本论文通过设计合成新的“一步法”标记前体化合物2.1-4(3-(4-(2-aminophenylthio)-3-((dimethylamino)methyl)phenoxy)propyl4-methylbenzenesulfonate),并优化标记反应条件,在BNUF-A2型装置上首次实现了[18F]FPBM自动化合成:总耗时37±2min(n=4),未经衰变校正的放射化学产率为25.7±2.2％(原方法产率约为10％),产品制剂采用OasisHLB柱纯化,放射化学纯度>99％,假载体(2.1-4水解反应产物)含量为196.7±48.5μg。二、2-[18F]氟代乙酰基修饰Aβ斑块靶向化合物的研究 通过三个2-溴代乙酰基修饰模型化合物,研究了“一步法”标记2-[18F]氟代乙酰基的影响因素,结果表明:对于酯基连接的化合物,相转移催化剂的碱性是影响标记效果的关键因素,酸碱中性的18-冠-6/K2SO4络合物对反应最有利;对于酰胺键连接的化合物,催化剂活性是主要影响因素,采用K222/K2CO3络合物的标记反应产率最高;在酰胺键中的氨基上引入甲基可有效提高标记反应产率。 本论文利用上述18F标记方法,首次设计合成了2个新型2-[18F]氟代乙酰基修饰的AV-45衍生物,评价结果显示[18F]2.2-11((E)-2-(2-(2-(5-(4-(methylamino)styryl)pyridin-2-yloxy)ethoxy)ahoxy)ethyl2-[18F]fluoroacetate)对Aβ斑块的亲和性有所提高(Ki=1.52±0.31nM,[18F]AV-45:2.87±0.17nM),但在小鼠体内,分子中酯基快速水解而产生[18F]氟乙酸,药物进脑量低、无靶向选择性,还需进一步结构修饰合成新的化合物,提高其体内稳定性。 三、新型18F标记DAT显像化合物的合成与评价 通过改变托烷结构中2β位和8位氮原子上的连接基团,设计合成了系列新型含氟托烷衍生物(9个)及相应标记前体(9个,以-C1为离去基团)。体外亲和性评价结果显示:在该系列新化合物中,2β位连接氨基的托烷衍生物同DAT亲和性较高(Ki<5nM)。通过“一步法”标记高效地制备了系列18F标记托烷衍生物,大鼠体内分布研究结果表明:[18F]2.3-12(2β-((2-[18F]fluoroethyl)(methyl)amino)methyl-3β-(4-chlorophenyl)-8-methylnortropane,3.79±1.04nM)特异性浓集于脑部纹状体区域,但进脑量较低,还需进一步结构修饰以寻找性质优良的DWT显像剂。