放射性碘－17－丙烯胺基－17－去甲氧基格尔德霉素及制备方法

摘要

放射性碘－17－丙烯胺基－17－去甲氧基格尔德霉素的制备方法涉及核医学、肿瘤学、药学制剂技术领域。本发明化合物碘(*I)17－丙烯胺基－17－去甲氧基格尔德霉素是对HSP90(热休克蛋白90)抑制剂17－丙烯胺基－17－去甲氧基格尔德霉素进行碘标记的产物。其制备方法是对17－丙烯胺基－17－去甲氧基格尔德霉素进行结构改造，在其末端双键处引入放射性核素碘。本发明还提供了包含以碘－17－丙烯胺基－17－去甲氧基格尔德霉素药学可接受的载体组成的药物或药物组合物，该药物或药物组合物可用于多种肿瘤/癌症的治疗和诊断。本发明其制备工艺简单，纯度高，不仅具有HSP90抑制剂的靶向性，而且结合了放射性和化疗药的优点，能增强肿瘤/癌症的治疗效果。

说明书

技术领域

本发明涉及一种肿瘤治疗试剂放射性碘(^*I)-17-丙烯胺基-17-去甲氧基格尔德霉素、肿瘤诊断剂(单光子发射计算机断层显像/SPECT、正电子发射计算机断层显像/PET)及其药物或药物组合物制备方法及应用。涉及核医学、肿瘤学、药物制剂学技术领域。

背景技术

恶性肿瘤是严重威胁人类生存与健康的疾病，且早期诊断困难。近年来，肿瘤的发病率及死亡率逐年升高，失去手术机会和手术后复发转移是导致肿瘤难以控制并加速病人死亡的主要原因。目前，对肿瘤的治疗主要依赖手术治疗、化疗、放疗及生物治疗等综合措施。但是，这些常规治疗方法对肿瘤转移的预防和治疗作用近期效果虽好，远期效果却很差。肿瘤核医学的发展为肿瘤的早期诊断和治疗提供了新思路、新方法。应用核素内照射疗法治疗实体肿瘤作为综合治疗手段之一，近年来日益受到人们重视。根据放射生物学的理论，放射性核素的治疗作用具有持久性；细胞对核射线的敏感性与细胞的机能状态有关，恶性肿瘤细胞增殖速度快，对核射线较为敏感。所以核素内照射治疗疗程次数少，且能取得良好、持久的效果。

核素内照射疗法的作用原理将具有高传能线密度的适当放射性药剂递送至病变部位或其周边，核射线能使有效射程内的肿瘤组织发生变性、坏死，在达到治疗肿瘤目的同时避免了射程以外邻近正常组织的放射生物学损伤。放射性药剂是利用特异性作用病变组织的分子或离子作为放射性核素的载体，能使放射性核素在给药后主要浓聚在肿瘤组织，并在肿瘤组织内有较长时间的滞留，而肿瘤以外的正常组织、器官内聚集的放射性核素尽可能减少。因此，非常适合局部大剂量地对肿瘤进行内照射治疗，并能最大限度地减轻辐射对邻近重要组织器官的损害。

β射线在组织剂量衰减和辐射防护等方面优于Y射线，所以目前用β射线治疗肿瘤成为放射性药剂研究的热点。供医疗用途使用的放射性核素必须能放射出具有高传能线密度的放射线，以破坏异常增殖分化的组织。¹³¹I是被最广泛应用的显像和治疗用放射性药剂，用于甲状腺功能测定与显像、治疗甲状腺癌与甲状腺功能亢进；¹²³I，¹²⁴I分别用于SPECT与PET显像。

随着在分子水平上对肿瘤发病机制研究的不断深入，研究者发现在体内作为分子伴侣的热休克蛋白90(Heat-Shock Proteins90，HSP90)对肿瘤发生发展起着重要作用，目前，以HSP90为靶点的抑制剂的研究方兴未艾。HSP90在体内的效应蛋白往往是在机体信号转导通路中起重要作用的蛋白激酶和转录因子，包括酪氨酸激酶受体(Her-2)、血管内皮生长因子受体(EGFR)、细胞周期依赖性激酶(CDK4)、突变型p53和低氧诱导因子1α(HIF-1α)等对卵巢癌、乳腺癌、前列腺癌、胃癌、视网膜母细胞瘤和肾癌等对肿瘤生长转移的血液供应、营养支持、信号刺激和物质代谢起重要作用的蛋白质。HSP90抑制剂通过抑制HSP90可以有效抑制多条细胞信号转导途径，治疗乳腺癌、前列腺癌、黑素瘤、卵巢癌、宫颈癌、肝癌、肺癌、甲状腺癌、白血病等

17-丙烯胺基-17-去甲氧基格尔德霉素(17-allylamino，17-demethoxygeldanamycin，17-AAG)是第一个进入临床试验阶段的HSP90抑制剂，肿瘤细胞来源的HSP90对17-AAG具有高亲和力，有研究显示17-AAG与肿瘤细胞来源的HSP90的亲和力是来源于正常组织的HSP90的20-200倍，因此，17-AAG可以作为合适的载体携带放射性核素来诊断、治疗肿瘤。17-AAG为类紫色粉状物，分子量为585.7，易溶于甲醇、DMSO、氯仿、乙酸乙酯、乙醇等有机溶剂，不溶于水，溶解后呈淡紫色澄清液体。17-AAG来源于Sigma公司。其分子式为C₃₁H₄₃N₃O₈，其结构式为：

17-AAG能抑制多条细胞信号转导途径，使HSP90的效应蛋白，包括ERB-B2、HER2、雌激素受体、雄激素受体、RAF、P13激酶信号蛋白AKT、慢性粒细胞性白血病(CML)的增殖融合蛋白BCR-ABL、CDK4、h-TERT等通过泛素化蛋白酶体途径降解；同时影响多条细胞信号传导通路实现多点攻击，摧毁肿瘤赖以生存的整个信号通路网络，使肿瘤细胞凋亡、生长受到抑制。17-AAG能诱导白细胞聚集，使肿瘤细胞发生G2期生长抑制，增加E钙粘蛋白的表达，改变野生型和突变型雌、雄激素受体、抑制其转录活性、消除促进配体依赖的激素受体活化的多条细胞信号转导途径。大量研究显示17-AAG增加肿瘤对化疗药物的敏感性，逆转耐药肿瘤对药物的敏感性，增加肿瘤细胞对放射线的敏感性(如先用17-AAG诱导癌细胞，再使用电离辐射，发现在用药6-48h后癌细胞对电离辐射的敏感性增加)。因此，17-AAG可以用来治疗乳腺癌、前列腺癌、黑色素瘤、卵巢癌、宫颈癌、CML、肺癌、肝癌、甲状腺癌等。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种放射性碘(^*I)-17-丙烯胺基-17-去甲氧基格尔德霉素及其制备方法。本发明的制备工艺简单，标记物纯度高，稳定性好，小剂量时用于诊断，大剂量时用于治疗肿瘤，便于病人随时获得无创显像及治疗。

技术方案：本发明的技术方案包括两项内容：

(1)一种^*I-17-丙烯胺基-17-去甲氧基格尔德霉素的制备方法；

(2)以^*I-17-丙烯胺基-17-去甲氧基格尔德霉素为活性成分的药物组合物。

本发明的¹²³I化合物可用于SPECT(单光子发射计算机断层显像)，¹²¹I化合物可用于PET(正电子发射计算机断层显像)，这是核医学独特的无创、活体、动态显像方法。

本发明的^*I-17-丙烯胺基-17-去甲氧基格尔德霉素可作为活性成分与药学上可接受的赋型剂一起用于制备药物组合物，该药物组合物可以采用制剂领域的常规方法制备成各种剂型，如注射液、片剂、粉剂、粒剂、丸剂、胶囊、酊剂、口服液、膏剂、霜剂、乳剂或敷贴剂等。根据剂型的不同，该药物组合物使用的赋型剂也不同，常用赋型剂包括稀释剂、赋形剂、填充剂、粘合剂、湿润剂、崩解剂、吸收促进剂、表面活性剂、吸附载体、润滑剂、乳化剂、渗透压调节剂。

该物质是具有如下结构通式的化合物：

式中^*I表示核素¹²³I、¹²⁴I、¹²⁵I、¹²⁷I、¹³¹I中的一种，O为氧元素，C为碳元素，H为氢元素，N为氮元素，-NH-为胺基，为羰基，-OH为羟基，-CH₃为甲基，-OCH₃为甲氧基。

本发明涉及的^*I-17-丙烯胺基-17-去甲氧基格尔德霉素制备通过如下步骤：

1.)将17-丙烯胺基-17-去甲氧基格尔德霉素的乙醇溶液在酸性条件下与氧化剂及Na^*I混合均匀，20-60℃下放置10-30min；

2.)向步骤1)中的混合物中加入还原剂，终止反应；加入pH调节剂调pH至中性；

3.)向步骤2)的产物中加入有机相萃取，取有机层，氮气吹干；

上述步骤1)中酸性条件可选用盐酸、醋酸、硫酸溶液中的一种。

碘标记的方法有很多种，如氯胺T法，氯化碘法(ICl)，Iodogen法，过氧化物氧化法等。本发明选用过氧化物氧化法，标记率高，杂质少。选用的氧化剂可以是双氧水、过氧乙酸中的一种。

上述步骤2)中还原剂可选用偏重亚硫酸钠、硫代硫酸钠的一种。调pH的试剂要选用氢氧化钠、磷酸盐缓冲液、碳酸钠/碳酸氢钠缓冲液、氨水中的一种。

上述步骤3)中有机相可选用乙酸乙酯、乙醇、乙醚、丙酮、乙腈中的一种。

优选条件如下：

A：20μg17-丙烯胺基-17-去甲氧基格尔德霉素溶于100μL乙醇，加入4mol/L盐酸溶液20μL，加入7％双氧水20μL，37～370MBq(1～10mCi)的Na^*I，涡旋1min混合均匀，40℃下放置15min；加入0.01mol/L偏重亚硫酸钠终止反应。用氨水调pH至7。

B：向A中加入2mL水，乙酸乙酯萃取(3mL×3次)，集有机相，氮气吹干，即得。

本发明的^*I-17-丙烯胺基-17-去甲氧基格尔德霉素及其药物组合物有益于多种肿瘤治疗、诊断和预防。

17-丙烯胺基-17-去甲氧基格尔德霉素脂溶性强，极性小。本发明拟对17-丙烯胺基-17-去甲氧基格尔德霉素进行结构改造，在其双键处引入放射性核素碘，增强化合物的极性和靶向性，更好地用于肿瘤的诊断和治疗。本发明大胆尝试将已有抗肿瘤药活性成分开发成放射性核素肿瘤诊治药物，有机地将HSP90抑制剂与核素相结合，使之在小剂量时可适用于肿瘤及其转移灶的定位诊断，大剂量时可适用于肿瘤的治疗。本发明为开发放射性新药提供了新的思路；药物自身的亲肿瘤性结合核素的放射性辐射能更好地发挥抗肿瘤药治疗的靶向性，减少毒副作用和正常组织所受的伤害；同时为肿瘤患者提供无创显像的新型、有效试剂，有助于肿瘤的早期诊断、治疗。

本发明也适用于17-AAG等与17-AAG结构类似的化合物。

有益效果：从以上结果，可以得出本发明的优点如下。

(1)本发明制备了新化合物^*I-17-丙烯胺基-17-去甲氧基格尔德霉素。

(2)本发明的^*I-17-丙烯胺基-17-去甲氧基格尔德霉素安全无毒，保留了17-AAG的原有生物学特性，在肿瘤内的靶向作用强且有协同增效作用，预示着良好的药用前景。

(3)本发明的制备工艺简单，标记物纯度高，稳定性好，小剂量时用于肿瘤诊断，大剂量时用于治疗肿瘤，便于病人随时获得无创显像及治疗。

(4)本发明^*I-17-丙烯胺基-17-去甲氧基格尔德霉素可作为活性成分与药学上可接受的赋型剂一起用于制备药物组合物，并可用于多种肿瘤的诊治。

(5)本发明开拓了一个新的应用领域，可用于肿瘤治疗、SPECT和PET显像。

具体实施方式

下面将描述本发明的实施例，但本发明的内容完全不局限于此。格尔德霉素的碘代物可完全采用此法。

实施例

(1)：^*I-17-丙烯胺基-17-去甲氧基格尔德霉素的制备

A：20μg17-丙烯胺基-17-去甲氧基格尔德霉素溶于100μL乙醇，加入4mol/L盐酸溶液20μL，加入7％双氧水20μL，37～370MBq(1～10mCi)Na^*I，涡旋1min混合均匀，40℃下放置15min；加入0.01mol/L偏重亚硫酸钠终止反应。用氨水调pH至7。

B：向A中加入2mL水，乙酸乙酯萃取(3mL×3次)，收集有机相，氮气吹干，即得。

Na^*I中的碘(^*I)为核素碘¹²³I、¹²⁴I、¹²⁵I、¹²⁷I、¹³¹I中的一种；氧化剂为双氧水，过氧乙酸中的一种；酸性条件为盐酸、醋酸、硫酸中的一种；还原剂为偏重亚硫酸钠、硫代硫酸钠中的一种；pH调节剂为氢氧化钠、氨水、碳酸钠/碳酸氢钠缓冲液、磷酸盐缓冲液中的一种；萃取的有机相为乙酸乙酯、乙醚、乙醇、丙酮、乙腈中的一种。

(2)：^*I-17-丙烯胺基-17-去甲氧基格尔德霉素的鉴定

采用薄层层析和高效液相法测定。

A：薄层层析：薄层硅胶GF254板、聚酰胺薄膜或硅胶纸为支持物，展开剂为二氯甲烷/甲醇＝9/1，Rf＝0.6～0.9。

点样后待展开结束，在紫外下检测标记物在Rf＝0.6～0.9处呈淡黄色斑点；将层析纸剪成十段，Y计数仪测定放射性计数率值，在Rf＝0.6～0.9处放射性浓聚，游离碘在Rf＝0～0.1处。

B：HPLC：BIORAD HPLC，YWG C18反相柱，50％乙腈加25mM磷酸盐(pH 3.00)含10mM三乙胺，流速1mL/min，同时用紫外检测器(波长334nm)和放射性检测器检测，游离碘的保留时间约为1.3min，^*I-17-丙烯胺基-17-去甲氧基格尔德霉素的保留时间约为12min。

(3)：^*I-17-丙烯胺基-17-去甲氧基格尔德霉素的稳定性

取实施例(1)项下吹干制得的^*I-17-丙烯胺基-17-去甲氧基格尔德霉素，加生理盐水溶解，置4℃冰箱。放置8天后，放化纯依然大于90％。说明标记物在4℃条件下稳定，可满足临床常规使用要求。