应用click chemistry合成18F标记多肽类PET探针研究

摘要

多肽具有优良的药动学特性和生物学活性，因此在PET分子影像领域，多肽类分子影像探针展现出广阔的应用前景和优势，本文基于Click Chemistry的方法，设计了一种新型的芳香族18F标记前体[18F]FNPB，成功建立了一套快速、高效的标记多肽方法，然后利用[18F]FNPB成功标记了多种叠氮化修饰的多肽，并且对[18F]FNPB和标记的多肽PET探针进行了Micro PET/CT成像研究，具体研究内容分为四个部分：
　　 第一部分，基于Click Chemistry的方法，设计了一套新的标记多肽的方法，并且通过非放射性反应验证了其可行性，我们成功的通过一步法合成了丙炔-4-[19F]氟-3-硝基-苯甲酰胺([19F]FNPB)，然后通过两种方法对多肽进行叠氮化修饰，最终利用[19F]FNPB对七种叠氮化修饰的多肽进行非放射性Click标记，通过优化反应条件，在20 min内，标记产率即可达到80％以上。
　　 第二部分，我们在90℃条件下，通过一步法合成[18F]FNPB，经过HPLC分离后，未经衰变校正的放射化学产率大于40%，放射性比度大于350 GBq/μmol，放化纯度大于98%，合成时间约30 min，接着利用[18F]FNPB对四种叠氮化修饰的多肽进行Click标记，室温下反应15 min内，四种多肽放射化学标记产率均达到90%以上，经过HPLC纯化后，未经衰变校正的放射化学产率大于79%，放化纯度高于98%，放射性比活度大于90 GBq/μmol，总的反应时间约75 min。
　　 第三部分，[18F]FNPB的体外实验表明，其稳定性良好，没有出现脱氟现象，我们利用三种探针[18F]F-三唑-Peptide1、[18F]F-三唑-Peptide3和[18F]F-三唑-Peptide5进行Micro PET/CT静态显像研究，实验结果表明[18F]F-三唑-Peptide5表现出良好的肿瘤靶向，而[18F]F-三唑-Peptide1和[18F]F-三唑-Peptide3的未表现出肿瘤靶向性，另外，小鼠骨骼组织较高的放射性浓度，说明三种多肽探针在体内都有比较严重的脱氟现象，故我们又详细的研究了[18F]FNPB在体内的代谢情况。
　　 第四部分，通过Micro PET/CT的显像研究发现，[18F]FNPB可以透过血脑屏障，并且在脑部有比较强烈的吸收，脑与肌肉SUV比值为3.5±0.4，但是[18F]FNPB在小鼠体内会发生比较严重的脱氟代谢。然后我们选择硝酸咪康唑、西咪替丁和二硫化四乙基秋兰姆作为细胞色素P450抑制剂，来抑制[18F]FNPB的体内代谢脱氟，实验结果证明西咪替丁和二硫化四乙基秋兰姆对[18F]FNPB的体内脱氟代谢有一定的抑制作用，而硝酸咪康唑可以显著性的抑制[18F]FNPB的体内脱氟代谢，可以将骨骼组织的放射性浓度降低82%左右，通过组织摄取率验证硝酸咪康唑可以将骨骼组织摄取率降低50%左右。
　　 本文基于Click Chemistry的方法，合成了全新的芳香族18F标记前体[18F]FNPB，成功建立了一套快速、高效的标记多肽方法，虽然[18F]FNPB在体内会发生脱氟代谢，但是可以利用硝酸咪康唑来抑制其脱氟代谢，因此利用[18F]FNPB标记多肽依然具有广阔的应用前景。