一种靶向成纤维细胞活化蛋白的诊断药物及其制备方法与流程

1.本发明涉及核医学与分子影像学领域，具体地涉及一种靶向成纤维细胞活化蛋白的诊断药物及其制备标记。


背景技术：

2.成纤维细胞活化蛋白(fibroblast activation protein，fap)是一种膜丝氨酸肽酶，表达于肿瘤间质活化的成纤维细胞表面。研究表明，超过90％的上皮恶性肿瘤的基质成纤维细胞表面检测到成纤维细胞活化蛋白的高表达。因此，fap已成为肿瘤显像和治疗的重要靶点。
3.目前，放射性核素标记的以喹啉酸衍生物为代表的成纤维细胞活化蛋白抑制剂(fapi)已在肿瘤精准成像领域取得了重要进展。例如，金属核素
68
ga标记的fapi已实现30余种不同类型的肿瘤特异性pet显像。由于
68
ga
3
由发生器产生，一次产量低，且半衰期短(仅为68min)，无法实现量产和配送，极大的限制其诊断应用在临床推广。另外，由于fapi快速代谢和洗脱导致肿瘤部位有效剂量较低、保留时间过短，不能满足治疗用途的需要。因此，需要开发新的fapi治疗药物，使其具有适宜的代谢动力学、较高的肿瘤摄取剂量和较长的肿瘤保留时间，以满足核素治疗需求。


技术实现要素：

4.基于上述背景，本发明的首要目的在于开发一种靶向成纤维细胞活化蛋白的诊断核素药物。
5.与
68
ga
3
相比，
18
f
‑
具有较长的半衰期(109.8min)并且可以较大规模的制备，利用al
3
离子对
18
f
‑
和环状配位基团nota的强络合桥接作用，合成具有较长半衰期的18fal
‑
nota
‑
fapi02。
6.为实现上述目的，本发明首先提出一种靶向成纤维细胞活化蛋白的诊断药物前体化合物，其结构如下式(i)所示：
[0007][0008]
在此基础上，本发明进一步提供制备式(i)所示化合物的方法，包括以下步骤：
[0009]
将fapi小分子抑制剂与nota
‑
nhs反应，经反相制备后得到式(i)所示化合物，记作“nota
‑
fapi02”。
[0010]
上述步骤合成路线如下：
[0011][0012]
本发明进一步提供一种靶向成纤维细胞活化蛋白的诊断药物，所述的诊断药物是放射性标记的所述nota
‑
fapi02的配合物，即以本发明所述的式(i)化合物nota
‑
fapi02为配体，经18fal标记得到配合物，记作“18fal
‑
nota
‑
fapi02”，其结构如式(ii)所示，可以作为放射性核素诊断探针。
[0013][0014]
本发明还提供所述诊断药物的制备方法，包括将所述前体化合物溶于缓冲溶液或去离子水中；在所得溶液中加入放射性核素溶液，密闭反应5
‑
40min，即生成放射性核素标记的配合物。
[0015]
本发明优选的方案中，所述的制备方法具体包括以下步骤：将50微克式(i)化合物溶于50微升0.1m缓冲溶液(ph＝4)及乙腈300ul，加入3微升10mm alcl3溶液，并向其中加入50微升
18
f
‑
水溶液(10
‑
30mci)，充分混合加热至105
‑
110摄氏度反应10min；取一c18分离小柱，先用10ml无水乙醇缓慢淋洗，再用10ml水淋洗；用10ml水稀释已冷却的标记液，并将其转移至分离柱上，先用10ml水除去未标记的18f离子，再用50％的乙醇/生理盐水淋洗产品；该淋洗液经生理盐水稀释，并经无菌过滤后即得式(ii)所示诊断药物注射液。
[0016]
所述缓冲溶液为稳定反应液ph值的物质，可以为醋酸盐、乳酸盐、酒石酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、琥珀酸盐、抗坏血酸盐、碳酸盐和磷酸盐，以及它们的混合物等。
[0017]
上述合成步骤中的所使用的其它化学物质为市售商品。
[0018]
再一个方面，本发明还提供式(i)或(ii)所示化合物或其药学上可接受的盐在制备fap蛋白高表达肿瘤的核素显像药物中的应用。
[0019]
本发明优选的所述应用中，所述的式(ii)配合物被制备成注射剂，通过静脉注射给药，用于fap蛋白高表达肿瘤患者的pet成像。
[0020]
本发明所述的应用中，所述的fap蛋白高表达肿瘤包括但不限于乳腺癌、结直肠癌、卵巢癌、肺癌、胃癌或胰腺癌。
[0021]
本发明所述的靶向成纤维细胞活化蛋白的诊断核素药物采用可稳定生产及较长半衰期18f核素代替68ga，可改善靶向fap蛋白核素的显像效果，具有在临床上推广应用的潜力。
附图说明
[0022]
图1为本发明实施例1中的化合物nota
‑
fapi02的质谱图。
[0023]
图2本发明实施例2中标记体系hplc结果示意图。
[0024]
图3本发明实施例2中hplc质控结果示意图。
具体实施方式
[0025]
以下通过具体实施方式结合附图对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
[0026]
实施例1：化合物nota
‑
fapi02的制备
[0027]
在25ml烧瓶中分别将化合物1(0.1mmol)、化合物2nota
‑
nhs(0.1mmol)以及n,n
‑
二异丙基乙胺(0.3mmol)依次投入至5ml n,n
‑
二甲基甲酰胺。反应体系室温搅拌反应，通过hplc监测脱至反应结束(r.t.为10.851分钟)。将粗产物经反相柱化，冷冻干燥得到纯的化合物nota
‑
fapi02，产率54％。图1为化合物nota
‑
fapi02的质谱图。
[0028]
上述步骤合成路线如下：
[0029][0030]
实施例2. 18fal
‑
nota
‑
fapi02配合物的制备：
[0031]
将50微克实施例1方法制备的化合物nota
‑
fapi02溶于50微升0.1m缓冲溶液(ph＝4)及乙腈300ul，加入3微升10mm alcl3溶液，并向其中加入50微升
18
f
‑
水溶液(10
‑
30mci)，充分混合加热至105
‑
110摄氏度反应10min。取一c18分离小柱，先用10ml无水乙醇缓慢淋洗，再用10ml水淋洗。用10ml水稀释已冷却的标记液，并将其转移至分离柱上，先用10ml水除去未标记的18f离子，再用50％的乙醇/生理盐水淋洗产品。该淋洗液经生理盐水稀释，并经无菌过滤后即得18fal
‑
nota
‑
fapi02配合物的注射液。
[0032]
实验例.分析及应用效果
[0033]
1、hplc分析鉴定
[0034]
hplc体系如下：shimadzulc
‑
20a；c18色谱柱(ymc，3μm，4.6
×
150mm)用于分析。检测波长254nm，流速为1ml/min，淋洗梯度：0～3分钟：10％乙腈(0.1％tfa)和90％水(0.1％tfa)保持不变；3
‑
16分钟：增加到90％乙腈(0.1％tfa)和10％水(0.1％tfa)；16
‑
18min：降低到10％(0.1％tfa)和90％水(0.1％tfa)；18
‑
20min：保持10％乙腈(0.1％tfa)和90％水(0.1％tfa)。
[0035]
综上所述，本发明提供一种靶向成纤维细胞活化蛋白的诊断药物，提升了fapi显像剂的临床可用性。
[0036]
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。