專利名稱：腫瘤靶向性樹型大分子順磁性金屬配合物及合成方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一類腫瘤靶向性樹型大分子順磁性金屬配合物及合成方法和用途，具體說是以1，4，7，10-四氮雜環(huán)十二烷為核的樹型大分子為載體，側(cè)鏈含有腫瘤靶向基團和開鏈的或環(huán)狀的多氨多羧酸化合物的配體與順磁性金屬離子作用形成的樹型大分子順磁性金屬配合物及其它們的合成方法和用途。本發(fā)明屬于醫(yī)藥學、化學技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
磁共振成像是一項先進醫(yī)學影像診斷技術(shù)，磁共振成像造影劑是這一技術(shù)的重要組成部分，可縮短成像時間，用來提高成像對比度和清晰度。(Chem.Rev.，1987，87，901)。
現(xiàn)在臨床常用磁共振成像造影劑如馬根維顯Magnevist(Gd-DTPA)在體內(nèi)存留時間短，不具有組織或器官選擇性或靶向性。目前國際上磁共振成像造影劑的重要研究方向之一是高分子化和器官、組織靶向性的造影劑(Radiology，1997，203，297)。其中腫瘤靶向性磁共振成像造影劑對腫瘤細胞具有強的親和性，能主動地改變在體內(nèi)的自然分布，導向并富集至腫瘤組織或細胞內(nèi)，可被腫瘤攝取，實現(xiàn)靶向成像，提高成像對比度和清晰度，造影效果好，用量低，毒性小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目為了克服現(xiàn)有小分子造影劑存在的缺點，提供一類腫瘤靶向性樹型大分子順磁性金屬配合物及合成方法和用途，根據(jù)磺胺類化合物(如磺胺嘧啶、磺胺吡嗪)、卟啉類化合物或葉酸類化合物及其衍生物對腫瘤細胞具有較強的親和性，能被腫瘤攝取的特點，(1)用靶向性化合物對非環(huán)狀或環(huán)狀的多氨多羧酸化合物進行結(jié)構(gòu)改造，通過酰胺鍵或其它類型的間隔基引入樹型大分子表面胺基，從而合成大分子造影劑配體；(2)將上述靶向性化合物和非環(huán)狀或環(huán)狀的多氨多羧酸化合物與樹型大分子的側(cè)鏈共價鍵連，形成大分子造影劑配體，然后將造影劑配體與順磁性金屬離子配合，配體期望獲得弛豫率高，親水性好，對腫瘤或癌癥具有靶向性的新一類實用大分子磁共振成像造影劑。
腫瘤靶向性樹型大分子順磁性金屬配合物，其具有以下列結(jié)構(gòu)以1，4，7，10-四氮雜環(huán)十二烷為核的第1代至第f代樹型大分子作為載體，f為2至20的整數(shù)，第1代用G1，第f代用Gf，側(cè)鏈含有開鏈的或環(huán)狀的多氨多羧酸化合物的配體與順磁性金屬離子作用形成的順磁性金屬配合物，順磁性金屬離子包括原子序數(shù)為21到29、42、44或57到71的金屬元素的+2或+3價離子，所述的配體具有式1的化學結(jié)構(gòu)式 式1 式2其中這類樹型大分子以1，4，7，10-四氮雜環(huán)十二烷為核，通過丙烯酸甲酯的加成和乙二胺的酰胺化重復(fù)反應(yīng)所得，其中 代表1，4，7，10-四氮雜環(huán)十二烷為核的結(jié)構(gòu)；第1代樹型大分子G1代表 結(jié)構(gòu)，即為 結(jié)構(gòu)；第2代G2代表 結(jié)構(gòu)；第3樹型大分子至20代分別用G3至G20，樹型大分子如式1、式2結(jié)構(gòu)依次類推；A具有式3或式4代表的化學結(jié)構(gòu)式 式3 式4其中Q是氧原子、硫原子，NH或者N(CR3R4)X代表的基團；X是氫原子、烷基或者-(CR3R4)qCOOH基團；D是COOH；Y是-(CR1R2)m-、-(SR1R2)m-、-(OR1R2)m-或-(NR1R2)m-基團；R1、R2、R3和R4分別代表氫原子、烷基、芳基或者是帶有一個或多個羥基、烷氧基、芳基或芳氧基的烷基；m是氫離子、銨離子、正1價金屬離子或多價金屬離子的分數(shù)；p是2、3或者4，r是0到10的整數(shù)，q為1或者2；B是腫瘤靶向基團，為磺胺類化合物及其衍生物、卟啉類化合物及其衍生物或葉酸類化合物及其衍生物所產(chǎn)生的基團；(1)B為磺胺類化合物及其衍生物所產(chǎn)生的基團，其結(jié)構(gòu)式如下 或 其中K1代表氫原子、烷基、羥烷基、胺烷基、烷氧基或者帶有烷基、芳基或雜芳基的羰基或羧基、鈉離子或銀離子；
K3代表氫原子、烷基、胺烷基、羥烷基、烷氧基或者帶有烷基、芳基或雜芳基的羰基或羧基；K2代表 (2)B為卟啉類化合物及其衍生物所產(chǎn)生的基團，其結(jié)構(gòu)式如下 其中R11為 R15為氫或烷基；R12為 其中R13為氫原予、烷基、羥烷基、胺烷基、烷氧基、羧烷基、CH3，(CH2)nCOOH，或 R14為烷基、羥烷基、胺烷基、烷氧基、羧烷基、CH2，(CH2)nCO，或
(3)B為葉酸類化合物及其衍生物所產(chǎn)生的基團，其結(jié)構(gòu)式如下 A與樹型大分子NH相連接；B與樹型大分子NH或與A相連接；在樹型大分子磁共振成像造影劑分子中，A、B的摩爾含量分別占樹型大分子原有表面伯胺基的1-98％，其中A的摩爾含量、B的摩爾含量與樹型大分子未反應(yīng)表面伯胺基的摩爾含量的總和為100％。
式1、式2中配體A具有以下結(jié)構(gòu) 式5 式6Q為氧原子、硫原子、NH或者N(CR3R4)COOH基團；n為自然數(shù)，r是0到10的整數(shù)。
式2配體中A與B連接后為以下結(jié)構(gòu) 或 式1配體中A、B具有以下結(jié)構(gòu)
或 式2配體中A與B連接后為以下結(jié)構(gòu) 或 式1配體中A、B具有以下結(jié)構(gòu)
或 式2配體中A與B連接后為以下結(jié)構(gòu) 或 式1配體中A、B具有以下結(jié)構(gòu)
或 一種合成腫瘤靶向性樹型大分子順磁性金屬配合物的方法，該方法按以下步驟進行(1)樹型大分子的制備以1，4，7，10-四氮雜環(huán)十二烷為核，通過丙烯酸甲酯的加成和乙二胺的酰胺化重復(fù)反應(yīng)制得；(2)由含有磺胺類化合物、卟啉類化合物或葉酸類化合物及其衍生物基團的多氨多羧酸化合物的活性衍生物與樹型大分子共價鍵連形成配體；或者將磺胺類化合物、卟啉類化合物或葉酸類化合物及其衍生物的活性衍生物和含有多氨多羧酸化合物的活性衍生物與樹型大分子共價鍵連形成配體；(3)再將上步形成的配體化合物與順磁性金屬離子配合，順磁性金屬離子為原子序數(shù)為21到29、42、44或57到71的金屬元素的+2或+3價離子，形成順磁性金屬配合物，且配體與順磁性金屬離子按1∶1摩爾比形成順磁性金屬配合物，所述的活性衍生物為單環(huán)酸酐、雙環(huán)酸酐、混合酸酐、活性酯、酰氯或酰溴。其中所述順磁性金屬離子為Gd3+、Mn2+、Cr3+、Fe3+、Co2+、Ni2+、La3+、Tc2+或Cu2+。
所述的腫瘤靶向性樹型大分子順磁性金屬配合物用作對人或其他哺乳動物的腫瘤或癌癥的磁共振成像造影劑。
所述的腫瘤靶向性樹型大分子順磁性金屬配合物用于制造一種磁共振成像造影劑，該造影劑由順磁性金屬配合物與至少一種藥用載體或賦形體組成，造影劑中的順磁性金屬配合物重量百分含量為0.1-15％。
所述的藥用載體為氯化鈉注射液、葡萄糖注射液、葡萄糖和氯化鈉注射液或蒸餾水；所述的賦形體為磷脂、明膠、淀粉或糖漿，藥用載體或賦形體的濃度為0.001-5.0M。
所述的磁共振成像造影劑還加入pH調(diào)節(jié)劑、電解質(zhì)、滅菌粉劑、抗氧劑或穩(wěn)定劑。
在上述配體化合物合成反應(yīng)在水溶液或有機溶劑中進行。其中有機溶劑有N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺、二甲亞砜、吡啶、三乙胺、四氫呋喃、二氧六環(huán)或者由它們中的任兩種或多種構(gòu)成的混合溶劑。反應(yīng)溫度取決于反應(yīng)原料的性質(zhì)，一般為-20℃到120℃范圍內(nèi)，較適宜的反應(yīng)溫度為-5℃到70℃。還可以在反應(yīng)過程中通入惰性氣體如氮氣或氬氣來保護，這樣對反應(yīng)有利。
合成上述配體化合物中的制備過程中，有時需要保護原料中不需要反應(yīng)的基團比如羥基、胺基，可用已知的方法加以保護，反應(yīng)后再脫去保護基。這些方法在《有機化學中的保護基團》(趙知中等編譯，科學出版社，北京1984)等專著中有描述。
將合成配體化合物，分別與原子序數(shù)為21到29、42、44或57到71的金屬元素的二價或三價離子的氧化物、碳酸鹽、醋酸鹽、氫氧化物或氯化物在水相或極性有機溶劑中反應(yīng)制得樹型大分子順磁性金屬配合物。反應(yīng)溫度可以根據(jù)不同反應(yīng)物而改變，一般反應(yīng)溫度范圍為20℃-120℃，較適宜的溫度是20℃-80℃。極性有機溶劑可以是醇類、二甲基甲酰胺、二甲亞砜或吡啶。
水溶性的順磁性金屬配合物通常制成濃度為0.1-0.5M，pH值為6.5到8.0的水溶液。脂溶性的順磁性金屬配合物通常將其與磷脂等生物分子配制成一定濃度的脂質(zhì)體。對于形成順磁性金屬配合物后總電荷數(shù)不為零的情況，可用生理相容性的陽離子特別是Na+、Ca2+、Cu2+、Zn2+、NH4+或有機衍生物如N-甲基葡萄糖胺、氨基酸、嗎啉、醇胺或用生理相容性的陰離子比如氯離子、硫酸根、磷酸根或有機酸根平衡其所帶電荷，調(diào)節(jié)溶液的pH值在6.5到8.0范圍內(nèi)。反應(yīng)產(chǎn)物可用常規(guī)方法比如重結(jié)晶、柱色譜、離子交換色譜純化。
本發(fā)明中的造影劑可以制成腸道給藥制劑或口服劑，也可以制成非腸給藥制劑如注射劑。其中注射劑可用氯化鈉注射液、葡萄糖注射液、葡萄糖和氯化鈉注射液或蒸餾水或其它在《中華人民共和國藥典》上規(guī)定的載體，將本發(fā)明的順磁性金屬配合物配制成濃度為0.001-5.0M的溶液，其中較適宜的濃度是0.1-0.5M，并用生理相容性的酸如鹽酸或生理相容性的堿包括N-甲基葡萄糖胺、緩血氨、氨基酸等有機堿或氨水、氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉等無機堿調(diào)節(jié)PH值在6.5到8.0之間。通常在造影劑中添加相當于順磁性金屬配合物量的0.1到15％的相應(yīng)配體化合物或其他生理相容性的鹽、或者鈣、鎂、銅、鋅的配合物或這些配合物的生理相容性鹽，以保證順磁性金屬離子被配體化合物完全配合。另外還可以添加抗氧化劑如抗壞血酸或其鈉、鈣鹽不影響制劑的配制、貯存和使用的添加劑。另一種適宜的辦法是將本發(fā)明的順磁性金屬離子與相當于所說順磁性金屬配合物重量的0.1％到15％的相應(yīng)配體或其鹽、或者鈣、鎂、銅、鋅配合物或這些配合物的鹽、PH調(diào)節(jié)劑、抗氧劑或其它所需成份配制成干的固體制劑，即粉劑或注射用粉劑，使用前用蒸餾水或氯水鈉注射稀釋到所需濃度。
口服制劑可有許多形式，比如片劑、粉劑、膠囊劑、散劑、糖漿劑、水劑。例如將順磁性金屬配合物配制成水劑，可添加穩(wěn)定劑、緩沖劑、矯味劑、抗氧劑、表面活性劑。
本發(fā)明的腫瘤靶向性造影劑可按常規(guī)方法使用，這種方法包括施予診斷對象如人體或其它哺乳動物體順磁性金屬配合物，然后進行磁共振成像分析，得出增強的磁共振成像圖。本發(fā)明的造影劑的給藥量可因順磁性金屬配合物的種類和作為診斷對象的組織或器官以及診斷設(shè)備類型的不同而有很大的變化，一般，注射劑用量為診斷主體的人或其它哺乳動物體的每kg體重0.001到5.0mmol，優(yōu)選的是0.05到0.5mmol?？诜┝恳话銥槊縦g體重0.01到100mmol，優(yōu)選的是0.5到20mmol。
本發(fā)明中的腫瘤靶向性造影劑配體還可與重金屬離子如鉛、鉍、金等形成重金屬配合物，用于超聲波成像或X-射線CT，或與放射性金屬離子形成放射性金屬配合物用作放射治療藥或閃爍成像的造影劑。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比較，已達到的技術(shù)效果現(xiàn)在臨床常用磁成像造影劑如釓噴酸葡胺，具有較高的毒性，在體內(nèi)存留時間短，在體內(nèi)代謝速度快，利用率低，不具有組織或器官選擇性或靶向性，尤其對組織或器官缺乏選擇性等問題。
本發(fā)明者發(fā)明的腫瘤靶向性樹型大分子順磁性金屬配合物磁共振成像造影劑保持了相應(yīng)的多氨多羧酸配合物的結(jié)構(gòu)特點，因而具有良好的穩(wěn)定性、水溶性和弛豫率，同時對腫瘤或癌癥具有靶向性，從而實現(xiàn)靶向成像，提高成像對比度和清晰度。對提高腫瘤或癌癥的早期診斷水平具有較好的效果。與臨床廣泛應(yīng)用的釓噴酸葡胺相比，這類造影劑具有以下的優(yōu)點(1)具有腫瘤或癌癥的選擇性。小鼠體內(nèi)藥物分布實驗表明，靶向磁共振成像造影劑的對腫瘤細胞具有強的親和性，能主動地改變在體內(nèi)的自然分布，導向并富集至腫瘤組織或細胞內(nèi)，可被腫瘤攝取，從而實現(xiàn)靶向成像，提高成像對比度和清晰度，造影效果好。
(2)弛豫率高，成像效果好，靈敏性高，成像時間長。與釓噴酸葡胺相比，靶向性磁共振成像造影劑弛豫率高有顯著提高。注射靶向性磁共振成像造影劑后所得的圖像信號，清晰度和對比度也明顯提高。釓噴酸葡胺在體內(nèi)最多只能維持30分鐘，而靶向造影劑可使造影劑富集于組織或器官內(nèi)，具有較長停留時間，便于較長時間實現(xiàn)靶向造影成像約2小時。
(3)毒性低、用藥量小、成本低。本項目研制的組織或器官靶向磁共振成像造影劑在體內(nèi)具有較低的滲透壓與毒性，其毒性比釓噴酸葡胺至少低50％。與釓噴酸葡胺相比，靶向磁共振成像造影劑注射劑量至少可以減少一半。
(4)這類造影劑水溶性很好，便于配成溶液注射使用。
(5)這類造影劑水溶液熱穩(wěn)定性好，適合于熱壓法滅菌消毒。
動物成像實驗使用BIOSPEC 47/30(Bruker 30cm Helmholtz線圈，50cm孔徑，4.7T磁場)，采用自旋一回波脈沖序列，T1加權(quán)成像方式，其中TR＝500ms，TE＝15ms.大白鼠經(jīng)腹腔注射烏拉坦(Urethane 20％，1g/kg)麻醉后，尾靜脈注射造影劑水溶液(0.06-0.1mmol/kg)，隨即進行冠狀掃描成像。對照實驗使用0.1mmol/kg劑量的Gd-DTPA二甲葡胺水溶液。
與臨床應(yīng)用的Gd-DTPA相比，腫瘤靶向性磁共振成像造影劑對L-02肝細胞的體外毒性較低。從照片看出，注射腫瘤靶向性磁共振成像造影劑后，昆明小白鼠后腿腫瘤(艾氏腹水癌與H22肝癌)的圖像信號(四倍以上)明顯優(yōu)于注射Gd-DTPA后所得的圖像信號，清晰度和對比度也明顯提高，同時后腿其他組織如肌肉的圖像信號并沒有明顯變化。而且這類腫瘤靶向性造影劑在腫瘤(艾氏腹水癌與H22肝癌)具有較長的停留時間，便于較長時間的腫瘤造影成像。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體的實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步描述實施例以1，4，7，10-四氮雜環(huán)十二烷為核的樹型大分子作載體的磁共振成像造影劑a)樹型大分子的合成2.0g 1，4，7，10-四氮雜十二烷溶于20mL甲醇中，攪拌下，加入含有9.1mL丙烯酸甲酯的15mL甲醇溶液和1-2滴甲醇鈉。室溫避光攪拌72h，得到淺黃色溶液，在40-50℃減壓蒸除溶劑和未反應(yīng)的丙烯酸甲酯，得到淺黃色油狀物。用石油醚蕩洗數(shù)次，再用乙醚浸泡，傾出上清液，減壓抽干，得淺黃色油狀粘稠固體4.6g，產(chǎn)率76.7％。
將前步反應(yīng)所得的4.6g固體溶于20mL甲醇，所得溶液在攪拌下逐滴加入到20mL乙二胺中，室溫避光繼續(xù)攪拌72h。先用水泵減壓在40-50℃下蒸除溶劑和未反應(yīng)的乙二胺，然后在＜50℃、真空度＜0.1mmHg條件下蒸除未反應(yīng)的乙二胺，得黃色油狀物。用甲醇-石油醚混合溶劑溶解、洗滌數(shù)次，并在真空及＜50℃的條件下盡可能蒸除殘余的乙二胺，得到黃色油狀粘稠物5.2g，得成黃色油狀粘稠物為G1，產(chǎn)率98.1％。
取5.2gG1溶于20mL甲醇，所得溶液在攪拌下逐滴加入到20mL乙二胺中，室溫避光繼續(xù)攪拌72h。先用水泵減壓在40-50℃下蒸除溶劑和未反應(yīng)的乙二胺，然后在＜50℃、真空度＜0.1mmHg條件下蒸除未反應(yīng)的乙二胺，得黃色油狀物。用甲醇-石油醚混合溶劑溶解、洗滌數(shù)次，并在真空及＜50℃的條件下盡可能蒸除殘余的乙二胺，得到黃色油狀粘稠物5.8g，得成黃色油狀粘稠物為G2，產(chǎn)率97.1％。
其余各代樹型分子G3-G20均按以上步驟重復(fù)反應(yīng)得到。
實施例16.28g樹型分子G1與5mL三乙胺溶于60mL蒸餾水中，冰鹽冷卻-20℃，攪拌下，緩慢滴加入含8.0g溴乙烷代1，4，7，10-氮雜環(huán)十二烷四乙酸(DOTA)單磺胺的30ml二甲基甲酰胺DMF溶液，低溫反應(yīng)4h，升到室溫繼續(xù)反應(yīng)48h，過濾，減壓蒸除部分溶劑，冷卻至室溫，殘留液于攪拌下倒入600mL無水乙醇-無水乙醚的混合溶劑中，無水乙醇∶無水乙醚的體積比為1∶2，產(chǎn)生淺黃色沉淀，過濾，抽干，所得固體再用蒸餾水溶解，用無水乙醇，也可以用無水乙醚重沉淀，收集淺黃色固體，真空干燥，得到12.1g配體，產(chǎn)率90％。
1.34g配體溶于20mL二次蒸餾水中，攪拌下，加入1.81g氧化釓，反應(yīng)液室溫反應(yīng)1h，用稀氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH5，繼續(xù)攪拌12h，過濾，濾液用乙醇沉淀，也可以用乙醚沉淀，真空干燥，得到2.36g配合物，產(chǎn)率75％。
實施例2含磺胺嘧啶的腫瘤靶向性樹型大分子磁共振成像造影劑。
a)磺胺嘧啶與光氣反應(yīng)1g磺胺嘧啶溶于20mL DMF中，加入1mL三乙胺攪拌，冰水浴泠卻，攪拌下通入光氣1小時，室溫攪2小時，通干燥空氣驅(qū)趕殘余光氣，反應(yīng)液備用；b)樹型大分子磁共振成像造影劑的合成1.4g樹型分子G5溶于適量水中，加入步驟a)中的反應(yīng)液，室溫攪12小時，冰浴冷卻，攪拌下分批加入4.37g DTPA單N-羥基琥珀酰亞胺活性酯的DMF溶液，0-5℃繼續(xù)反應(yīng)0.5小時，然后室溫反應(yīng)24小時，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH至中性，減壓蒸去水和大部分DMF，加入20mL水溶解，然后與3.51g氯化釓溶液混合，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH為3攪拌反應(yīng)1小時，調(diào)節(jié)pH為5反應(yīng)12小時，反應(yīng)完后，減壓濃縮，冷卻干燥，得白色固體7.4g，收率達72％。
實施例3含葉酸的腫瘤靶向性樹型大分子磁共振成像造影劑a)葉酸單N-羥基琥珀酰亞胺(PGA-OSu)的合成1.0g葉酸(PGA)溶于60mL DMSO中，加入1mL三乙胺，冰鹽浴冷卻，攪拌下分批加入0.5g DCC，攪拌反應(yīng)30分鐘，然后加入0.3g N-羥基琥珀酰亞胺，低溫反應(yīng)1小時，室溫反應(yīng)24小時，過濾，濾液在冰箱放置備用；b)樹型大分子磁共振成像造影劑的合成1.2g樹型分子G4(0.169mmol)溶于30mL DMF中，冷卻至-15℃，攪拌下加入4.2g DTPA單異丁酯的溶液，-15℃攪拌反應(yīng)1小時，室溫反應(yīng)2小時，冰浴冷卻，攪拌下加入PGA-OSu的DMSO溶液，室溫下繼續(xù)攪拌反應(yīng)24小時，減壓蒸去大部分溶劑，加入20mL水稀釋，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH7，加入2.2g氯化鐵FeCl2，，用氫氧化鈉溶液pH為3攪拌反應(yīng)1小時，調(diào)節(jié)pH為5攪拌反應(yīng)12小時，反應(yīng)完后，減壓濃縮，冷卻干燥，得淺黃色固體6g，收率達70％。
實施例41.42g樹型分子G2與5mL三乙胺溶于60mL蒸餾水中，冰鹽冷卻-10℃，冰浴冷卻，攪拌下加入PGA-OSu的DMSO溶液，室溫下繼續(xù)攪拌反應(yīng)24小時，攪拌下，緩慢滴加入含1.82g溴乙烷代DOTA-HP的30ml DMF溶液，低溫反應(yīng)4h，室溫繼續(xù)反應(yīng)48h，過濾，減壓蒸除部分溶劑，冷卻至室溫，殘留液于攪拌下倒入無水乙醇-無水乙醚的混合溶劑中，無水乙醇∶無水乙醚的體積比為1∶2，產(chǎn)生淺黃色沉淀，過濾，抽干，所得固體再用蒸餾水-乙醇/乙醚重沉淀，收集淺黃色固體，真空干燥，得到3.6g配體，產(chǎn)率85％，配體溶于20mL二次蒸餾水中，攪拌下，加入0.5g氯化鐵FeCl2，，反應(yīng)液在室溫反應(yīng)1h，用稀氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH5，繼續(xù)攪拌12h，過濾，濾液用乙醇/乙醚沉淀，真空干燥，得到3.3g產(chǎn)品，產(chǎn)率81％。
實施例5含卟啉的腫瘤靶向性樹型大分子磁共振成像造影劑1.0g樹型分子G9(0.0022mmol)溶于適量水中，冰浴冷卻，攪拌下加入2.87g二乙三胺五乙酸單(5-(對-酰胺苯基)-10，15，20-三苯卟啉)的DMF-DMSO溶液，0-5℃反應(yīng)0.5小時，室溫反應(yīng)24小時，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH至中性，減壓蒸去水和大部分DMF，加入20mL蒸餾水溶解，然后加入0.42g氯化錳MnCl2，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH為3攪拌反應(yīng)1小時，pH為5反應(yīng)12小時，反應(yīng)完后，減壓濃縮，冷卻干燥，得淺黃色固體3.0g，收率達70％。
實施例62.0g血卟啉衍生物(HPD)溶于30mL DMF中，加入0.5mL三乙胺，冰水浴冷卻，攪拌下通入光氣1小時，室溫的反應(yīng)4小時，過濾，通入干燥氮氣驅(qū)趕殘余光氣，反應(yīng)液低溫放置備用。
將1.87g樹型分子G12與5mL三乙胺溶于60mL蒸餾水中，冷卻至-5℃，加入血卟啉衍生物的DMF反應(yīng)液，低溫反應(yīng)4h，室溫繼續(xù)反應(yīng)24h。攪拌下滴加入2.22g對硫氰酸苯甲基-二乙三胺五乙酸的30ml DMF溶液，低溫反應(yīng)4h，室溫繼續(xù)反應(yīng)48h。過濾，濾液減壓蒸除部分溶劑，冷卻至室溫，殘留液于攪拌下倒入無水乙醇-無水乙醚的混合溶劑中，無水乙醇∶無水乙醚的體積比為1∶2，產(chǎn)生淺黃色沉淀。過濾，抽干，所得固體再用蒸餾水-乙醇/乙醚重沉淀，收集淺黃色固體，真空干燥，得到5.0g配體，產(chǎn)率82％。
5.0g配體溶于20mL二次蒸餾水中，攪拌下，加入0.78g氯化鑭LaCl3，反應(yīng)液室溫反應(yīng)1h，用稀氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH5，繼續(xù)攪拌12h，過濾，反應(yīng)完后，減壓濃縮，真空干燥，得到4.3g配合物，產(chǎn)率75％加入，實施例7取0.1摩爾的實施例1的配合物溶于常規(guī)的氯化鈉注射液中，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值到6.5-8.0，制成磁共振成像造影劑。
實施例8取0.2摩爾的實施例2的配合物溶于常規(guī)的葡萄糖注射液中，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值到6.5-8.0，制成磁共振成像造影劑。
實施例9取0.3摩爾的實施例3的配合物溶于常規(guī)的氯化鈉-葡萄糖注射液中，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值到6.5-8.0，制成磁共振成像造影劑。
實施例10取0.4摩爾的實施例4的配合物溶于注射用蒸餾水中，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值到6.5-8.0，制成磁共振成像造影劑。
實施例11取0.5摩爾的實施例5的配合物溶于常規(guī)的葡萄糖注射液中，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值到6.5-8.0，制成磁共振成像造影劑。
實施例12取0.2摩爾的實施例6的配合物溶于常規(guī)的氯化鈉注射液中，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值到6.5-8.0，制成磁共振成像造影劑。
權(quán)利要求
1.腫瘤靶向性樹型大分子順磁性金屬配合物，其具有以下列結(jié)構(gòu)以1，4，7，10-四氮雜環(huán)十二烷為核的第1代至第f代樹型大分子作為載體，f為2至20的整數(shù)，第1代用G1，第f代用Gf，側(cè)鏈含有腫瘤靶向基團和開鏈的或環(huán)狀的多氨多羧酸化合物的配體與順磁性金屬離子作用形成的順磁性金屬配合物，順磁性金屬離子包括原子序數(shù)為21到29、42、44或57到71的金屬元素的+2或+3價離子，所述的配體具有式1或式2的化學結(jié) 構(gòu)式 式1 式2其中這類樹型大分子以1，4，7，10-四氮雜環(huán)十二烷為核，通過丙烯酸甲酯的加成和乙二胺的酰胺化重復(fù)反應(yīng)所得，其中 代表1，4，7，10-四氮雜環(huán)十二烷為核的結(jié)構(gòu)；第1代樹型大分子G1代表 結(jié)構(gòu)，即為 結(jié)構(gòu)；第2代G2代表 結(jié)構(gòu)；第3樹型大分子至20代分別用G3至G20，樹型大分子如式1、式2結(jié)構(gòu)依次類推；A具有式3或式4代表的化學結(jié)構(gòu)式 式3 式4其中Q是氧原子、硫原子，NH或者N(CR3R4)X代表的基團；X是氫原子、烷基或者-(CR3R4)qCOOH基團；D是COOH；Y是-(CR1R2)m-、-(SR1R2)m-、-(OR1R2)m-或-(NR1R2)m-基團；R1、R2、R3和R4分別代表氫原子、烷基、芳基或者是帶有一個或多個羥基、烷氧基、芳基或芳氧基的烷基；m是氫離子、銨離子、正1價金屬離子或多價金屬離子的分數(shù)；p是2、3或者4，r是0到10的整數(shù)，q為1或者2；B是腫瘤靶向基團，為磺胺類化合物及其衍生物、卟啉類化合物及其衍生物或葉酸類化合物及其衍生物所產(chǎn)生的基團；(1)B為磺胺類化合物及其衍生物所產(chǎn)生的基團，其結(jié)構(gòu)式如下 或 其中K1代表氫原子、烷基、羥烷基、胺烷基、烷氧基或者帶有烷基、芳基或雜芳基的羰基或羧基、鈉離子或銀離子；K3代表氫原子、烷基、胺烷基、羥烷基、烷氧基或者帶有烷基、芳基或雜芳基的羰基或羧基；K2代表 (2)B為卟啉類化合物及其衍生物所產(chǎn)生的基團，其結(jié)構(gòu)式如下 或 其中R11為H， 或 R15為氫或烷基；R12為 或 其中R13為氫原子、烷基、羥烷基、胺烷基、烷氧基、羧烷基、CH3，(CH2)nCOOH，或 R14為烷基、羥烷基、胺烷基、烷氧基、羧烷基、CH2，(CH2)nCO，或 (3)B為葉酸類化合物及其衍生物所產(chǎn)生的基團，其結(jié)構(gòu)式如下 A與樹型大分子NH相連接；B與樹型大分子NH或與A相連接；在樹型大分子磁共振成像造影劑分子中，A、B的摩爾含量分別占樹型大分子原有表面伯胺基的1-98％，其中A的摩爾含量、B的摩爾含量與樹型大分子未反應(yīng)表面伯胺基的摩爾含量的總和為100％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腫瘤靶向性樹型大分子順磁性金屬配合物，其特征在于式1、式2配體中A具有以下式5或式6的結(jié)構(gòu)式 式5 式6Q為氧原子、硫原子、NH或者N(CR3R4)COOH基團；n為自然數(shù)，r是0到10的整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腫瘤靶向性樹型大分子順磁性金屬配合物，其特征在于式2配體中A與B連接后為以下結(jié)構(gòu)式 或
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腫瘤靶向性樹型大分子順磁性金屬配合物，其特征在于式1配體中A、B具有以下結(jié)構(gòu)
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腫瘤靶向性樹型大分子順磁性金屬配合物，其特征在于式2配體中A與B連接后為以下結(jié)構(gòu) 或
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腫瘤靶向性樹型大分子順磁性金屬配合物，其特征在于式1配體中A、B具有以下結(jié)構(gòu) 或
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腫瘤靶向性樹型大分子順磁性金屬配合物，其特征在于式2配體中A與B連接后為以下結(jié)構(gòu) 或
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腫瘤靶向性樹型大分子順磁性金屬配合物，其特征在于式1配體中A、B具有以下結(jié)構(gòu)
9.一種合成腫瘤靶向性樹型大分子順磁性金屬配合物的方法，該方法按以下步驟進行(1)樹型大分子的制備以1，4，7，10-四氮雜環(huán)十二烷為核，通過丙烯酸甲酯的加成和乙二胺的酰胺化重復(fù)反應(yīng)制得；(2)由含有磺胺類化合物及其衍生物、卟啉類化合物及其衍生物或葉酸類化合物及其衍生物基團的多氨多羧酸化合物的活性衍生物與樹型大分子共價鍵連形成配體；或者將磺胺類化合物及其衍生物、卟啉類化合物及其衍生物或葉酸類化合物及其衍生物的活性衍生物和含有多氨多羧酸化合物的活性衍生物與樹型大分子共價鍵連形成配體；(3)再將上步形成的配體化合物與順磁性金屬離子配合，順磁性金屬離子為原子序數(shù)為21到29、42、44或57到71的金屬元素的+2或+3價離子，形成順磁性金屬配合物，且配體與順磁性金屬離子按1∶1摩爾比形成順磁性金屬配合物，所述的活性衍生物為單環(huán)酸酐、雙環(huán)酸酐、混合酸酐、活性酯、酰氯或酰溴；其中所述順磁性金屬離子為Gd3+、Mn2+、Cr3+、Fe3+、Co2+、Ni2+、La3+、Tc2+或Cu2+。
10.權(quán)利要求1-8之一所述的腫瘤靶向性樹型大分子順磁性金屬配合物用于制造一種用作對人或其他哺乳動物的腫瘤或癌癥的磁共振成像造影劑，其特征在于該磁共振成像造影劑由順磁性金屬配合物與至少一種藥用載體或賦形體組成，磁共振成像造影劑中的順磁性金屬配合物重量百分含量為0.1-15％，所述的藥用載體為氯化鈉注射液、葡萄糖注射液、葡萄糖和氯化鈉注射液或蒸餾水；所述的賦形體為磷脂、明膠、淀粉或糖漿，藥用載體或賦形體的濃度為0.001-5.0M。
全文摘要
本發(fā)明涉及一類腫瘤靶向性樹型大分子順磁性金屬配合物及合成方法和用途。該順磁性金屬配合物是由以1，4，7，10－四氮雜環(huán)十二烷為核的樹型大分子作為載體，側(cè)鏈含有腫瘤靶向基團和開鏈的或環(huán)狀的多氨多羧酸化合物的配體與順磁性金屬離子包括原子序數(shù)為21到29、42、44或57到71的金屬元素的+2或+3價離子形成的順磁性金屬配合物構(gòu)成的，可用于人體或其他哺乳動物體的各種腫瘤或癌癥病變的磁共振成像分析以及X－射線CT、超聲波成影像醫(yī)學成像診斷。
文檔編號A61K49/10GK1986549SQ20061016650
公開日2007年6月27日 申請日期2006年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月27日
發(fā)明者鄢國平, 王曉燕, 喻湘華, 吳江渝 申請人:武漢工程大學