本发明属于放射性药物领域，特别涉及一种锝-99m标记含异腈的peg链修饰的fapi衍生物及制备方法和应用。
背景技术：
成纤维细胞激活蛋白(fap)是近年来肿瘤诊疗中重要的靶点，通过放射性核素标记成纤维细胞激活蛋白抑制剂(fapi)及其衍生物用作肿瘤放射性药物成为当前研究热点。我们课题组在2020年研制出一种锝-99m标记含异腈的fapi衍生物(专利申请号：202011382815.2)，但是该药物在肿瘤中的摄取值偏低且在肝、肾等非靶器官摄取偏高，因此性能更加优良的99mtc标记的fapi肿瘤显像剂值得开发。
聚乙二醇(peg)是中性、无毒且具有独特理化性质和良好的生物相溶性的高分子聚合物，也是经美国食品药品监督管理局(fda)批准的极少数能作为体内注射药用的合成聚合物之一。peg具有高度的亲水性，在水溶液中有较大的水动力学体积，当偶联到药物分子或药物表面时，可以将其优良性质赋予修饰后的药物分子，改变它们在水溶液中的生物分配行为和溶解性，在其修饰的药物周围产生空间屏障，减少药物的酶解。相关研究表明(z.liu,g.niu,j.shi,s.liu,etal.eur.j.nucl.med.mol.imag.2009,36,947-957；l.wang,j.shi,y.-s.kim,etal.mol.pharm.2009,6,231-245)，在配体中引入peg链将增加配合物在肿瘤中的摄取和靶与非靶比值，提高药物在体内的药代动力学性质。基于以上背景，本发明以fapi原料，对其进行结构修饰，使其与含有异腈的peg链修饰的活化酯反应以得到含异腈的peg链修饰的fapi衍生物，将其进行99mtc标记来探求新型spect肿瘤显像剂，具有重要的科学意义和实用价值。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种可用于肿瘤显像的锝-99m标记含异腈的peg链修饰的fapi衍生物，同时也提供其制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供的一种锝-99m标记含异腈的peg链修饰的fapi衍生物，结构通式为[99mtc-(cn-peg-fapi)6] ，其结构如式(i)所示：
该结构式中：以99mtc 核为中心核，cn-peg-fapi配体分子中异腈的碳原子与99mtc(i)配位形成六配位的[99mtc-(cn-peg-fapi)6] 配合物。n为大于0的整数。
锝-99m标记的含异腈的peg链修饰的fapi衍生物的制备方法，其制备步骤如下：
a:配体cn-peg-fapi的合成:
称取适量fapi于圆底烧瓶中，加入适量dmf溶解，然后加入适量三乙胺和化合物1，室温反应。反应结束后减压蒸馏除去溶剂，柱层析纯化(二氯甲烷-甲醇＝5:1)得到配体cn-peg-fapi。
具体合成路线为：
b:[99mtc-(cn-peg-fapi)6] 配合物的制备：
称取适量的柠檬酸钠、l-半胱氨酸、甘露醇和一定量的sncl2·2h2o溶于生理盐水中，调节溶液ph为6.0，向其中依次加入适量的配体cn-peg-fapi、tween-80和新鲜淋洗的na99mtco4，沸水浴加热20min即可得到所述的[99mtc-(cn-peg-fapi)6] 配合物。
通过上述方法制备的[99mtc-(cn-peg-fapi)6] 配合物的放射化学纯度大于95％，为亲水性物质，体外稳定性良好。其在荷瘤小鼠肿瘤部位有较高的摄取与良好的滞留，非靶脏器摄取低，注射fapi进行抑制后，肿瘤摄取显著性降低，表明其在肿瘤中的摄取具有特异性。显像结果也表明其在肿瘤部位有明显浓集,且在肿瘤中的摄取可以被fapi配体进行抑制，是性能优良的可用于肿瘤显像的新型spect分子探针。
本发明[99mtc-(cn-peg-fapi)6] 配合物的性能测定：
1.配合物的鉴定
[99mtc-(cn-peg-fapi)6] 采用高效液相色谱(hplc)法鉴定：用c18反向柱，scl-10avp型高压液相色谱仪，a相为水(含0.1％三氟乙酸)，b相为乙腈(含0.1％三氟乙酸)，梯度为0-2minb相为10％，2-5minb相由10％变为40％，5-10minb相由40％变为90％，10-24minb相为90％，24-25minb相由90％变为10％。进样量为20μl，流速为1ml/min。测定[99mtc-(cn-peg-fapi)6] 保留时间(rt)为：11.05min。
2.配合物的脂水分配系数的测定
取0.9mlph7.4的磷酸盐缓冲液(0.025mol/l)于5ml离心试管中，在离心试管中加入1ml正辛醇和0.1ml[99mtc-(cn-peg-fapi)6] 溶液，盖上塞子，充分摇匀，离心5min(5000r/min)。然后分别从有机相和水相中取出3×0.1ml，测定二相的放射性计数，并计算其分配系数p(p＝有机相的放射性活度/水相的放射性活度)，重复五组，测得logp值为[99mtc-(cn-peg-fapi)6] ：-2.38±0.07，表明其为亲水性物质。
3.配合物的稳定性测定
将配合物分别在室温下放置和37℃小鼠血清中放置4小时后测定其放射化学纯度，结果表明[99mtc-(cn-peg-fapi)6] 配合物在室温下和37℃小鼠血清中放置4小时后放射化学纯度大于90％，说明其体外稳定性良好。
4.配合物在荷瘤小鼠中的生物分布实验
从荷u87肿瘤balb/c模型小鼠的尾静脉注射0.10ml标记液(约3.7×105bq)，注射后1h和4h时断头处死小鼠。此外，使用fapi对配合物[99mtc-(cn-peg-fapi)6] 进行小鼠体内抑制实验，方法如下：将100μl含有50μgfapi的生理盐水溶液尾静脉注射小鼠体内，30min后注射0.10ml标记液(约3.7×105bq)，1h后断头处死小白鼠。取其心、肝、肺、肾、脾、骨、小肠、胃、肌肉、血、肿瘤等有关组织和器官，擦净后称重，并在γ-counter上测其放射性计数，计算各组织的每克百分注射剂量(％id/g)。每个时项的小鼠数为3只。结果见表1。
表1[99mtc-(cn-peg-fapi)6] 在荷u87肿瘤balb/c裸鼠的生物分布
5.配合物在荷瘤小鼠的spect显像
从荷u87肿瘤balb/c模型小鼠的尾静脉注射[99mtc-(cn-peg-fapi)6] 溶液0.1ml(约18.5mbq)，4小时后，腹腔注射戊巴比妥麻醉。抑制组需要提前30分钟注射100μl含有50μgfapi的生理盐水溶液，然后注射配合物0.1ml(约18.5mbq)，4小时后，腹腔注射戊巴比妥麻醉。将小鼠俯卧固定，使用spect/ct进行显像。spect显像结果表明其在肿瘤中浓集明显，抑制组在肿瘤中的摄取明显降低，进一步说明该配合物在肿瘤中的摄取具有特异性，表明其可作为亲肿瘤性能优良的新型spect分子探针。
具体实施方式
下面通过实施例详述本发明：一种锝-99m标记含异腈的peg链修饰的fapi衍生物，结构通式为[99mtc-(cn-peg-fapi)6] ，其结构式如下：
该结构式中：以99mtc 核为中心核，cn-peg-fapi配体分子中异腈的碳原子与99mtc(i)配位形成六配位的[99mtc-(cn-peg-fapi)6] 配合物。n为大于0的整数。
锝-99m标记的含异腈的peg链修饰的fapi衍生物的制备方法，其制备步骤如下：
a:配体cn-peg-fapi的合成:
称取适量fapi于圆底烧瓶中，加入适量dmf溶解，然后加入适量三乙胺和化合物1，室温反应。反应结束后减压蒸馏除去溶剂，柱层析纯化(二氯甲烷-甲醇)得到配体cn-peg-fapi。
具体合成路线为：
b:[99mtc-(cn-peg-fapi)6] 配合物的制备：
称取适量的柠檬酸钠、l-半胱氨酸、甘露醇和一定量的sncl2·2h2o溶于生理盐水中，调节溶液ph为6.0，向其中依次加入适量的配体cn-peg-fapi、tween-80和新鲜淋洗的na99mtco4，沸水浴加热20min即可得到所述的[99mtc-(cn-peg-fapi)6] 配合物。
具体制备步骤如下：
1.cn-peg-fapi的合成
具体合成路线为：
称取30mg(0.06mmol)fapi于圆底烧瓶中，加入1mldmf溶解，然后加入0.08ml(0.60mmol)三乙胺和34mg(0.08mmol)化合物1(n＝4)，室温反应5h。反应结束后减压蒸馏除去溶剂，柱层析纯化(二氯甲烷-甲醇＝5:1)得到配体cn-peg-fapi20mg，产率44％。1hnmr(400mhz,methanol-d4)δ8.74(dd,j＝4.5,1.5hz,1h),8.04–7.91(m,2h),7.55(dd,j＝4.5,1.5hz,1h),7.45(dt,j＝9.5,1.9hz,1h),5.20–5.05(m,1h),4.33–4.09(m,6h),3.68–3.57(m,20h),3.08–2.87(m,10h),2.73–2.63(m,2h),2.23(h,j＝5.9,5.3hz,2h)；13cnmr(101mhz,methanol-d4)δ171.17,169.27,168.30,157.83,146.96,144.04,141.58，129.67,125.99,123.47,119.14,117.15,104.26,70.09,69.89,69.81,69.77,68.50,66.74,65.94,54.49,52.39,52.01,44.57,43.90,41.65,41.34,39.81,32.82,24.71；ir(kbr)/cm-1:3412.22,2935.78,2739.04,2675.38,2492.14,2152.65,1682.00,1658.85,1541.19,1471.75,1435.10,1379.16,1311.65,1232.57,1199.77,1172.77,1128.41,1112.97,1031.96；hr-ms(esi)forc36h48n7o8f2[m h] :found744.3527,calcd744.3526.
2.[99mtc-(cn-peg-fapi)6] 配合物的制备：
称取2.6mg柠檬酸钠、1.0mgl-半胱氨酸、10mg甘露醇和0.1mgsncl2·2h2o溶于0.5ml生理盐水中，调节溶液ph为6.0，向其中依次加入5μg配体cn-peg-fapi、20mgtween-80和0.5ml新鲜淋洗的na99mtco4(约370mbq)，沸水浴加热20min即可得到所述的[99mtc-(cn-peg-fapi)6] 配合物。
1.一种99mtc标记的含异腈的peg链修饰的fapi衍生物，结构通式为[99mtc-(cn-peg-fapi)6] ，其结构如下式所示：
该结构式中：以99mtc 核为中心核，cn-peg-fapi配体分子中异腈的碳原子与99mtc(i)配位形成六配位的[99mtc-(cn-peg-fapi)6] 配合物。n为大于0的整数。
2.如权利要求1所述化合物的制备方法，其工艺步骤如下：
a:配体cn-peg-fapi的合成:
称取适量fapi于圆底烧瓶中，加入适量dmf溶解，然后加入适量三乙胺和化合物1，室温反应。反应结束后减压蒸馏除去溶剂，柱层析纯化(二氯甲烷-甲醇)得到配体cn-peg-fapi；
具体合成路线为：
b:[99mtc-(cn-peg-fapi)6] 配合物的制备：
称取适量的柠檬酸钠、l-半胱氨酸、甘露醇和一定量的sncl2·2h2o溶于生理盐水中，调节溶液ph为6.0，向其中依次加入适量的配体cn-peg-fapi、tween-80和新鲜淋洗的na99mtco4，沸水浴加热20min即可得到所述的[99mtc-(cn-peg-fapi)6] 配合物。
3.如权利要求1所述的化合物，其特征在于：所述配合物作为肿瘤显像药物在核医学领域的应用。
技术总结