一種放射性碘標(biāo)記生物分子的制備方法及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種放射性碘標(biāo)記生物分子的制備方法及應(yīng)用。本發(fā)明建立了“一鍋法”制備放射性碘標(biāo)記生物分子的方法，利用易得、使用方便的炔或疊氮修飾的小分子與具有生物靶向功能的生物分子、及放射性碘偶聯(lián)生成放射性碘標(biāo)記生物分子——5-碘代-1,4二取代-1,2,3三唑化合物。本發(fā)明方法在有水有氧的開放體系下進行，且該方法具有操作簡便、標(biāo)記率、產(chǎn)物純度高的優(yōu)點。本發(fā)明方法制備的放射性碘標(biāo)記生物分子可用作臨床SPECT/CT和PET/CT的分子探針，該方法亦為臨床SPECT/CT和PET/CT分子探針的合成提供了新的思路；I131標(biāo)記的生物分子還可以用作腫瘤治療藥物。
【專利說明】一種放射性碘標(biāo)記生物分子的制備方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種分子標(biāo)記方法，特別涉及一種放射性碘標(biāo)記生物分子的制備方法及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，放射性碘標(biāo)記的方法主要有同位素交換法和化學(xué)合成法，后者包括直接標(biāo)記(如=1dogen法，氯胺-T法等)和間接標(biāo)記。同位素交換法是利用一種元素的兩種同位素在兩種不同化學(xué)狀態(tài)中的互相交換來制備放射性藥物或標(biāo)記化合物。其條件是在原料分子中具有碘原子而且碘原子處于非中心位置，此種方法簡單，標(biāo)記率可達95%以上，一般不需要分離純化，但是放射性的比活度不高。直接標(biāo)記法是把放射性碘直接引入到蛋白質(zhì)或多肽等分子中去，反應(yīng)主要發(fā)生在酪氨酸、組氨酸或者色氨酸殘基上，得到的標(biāo)記物的比活度較高，是一種簡便有效的標(biāo)記方法；但碘標(biāo)記酪氨酸的結(jié)構(gòu)類似于甲狀腺素，而甲狀腺素在體內(nèi)易被脫碘酶識別并發(fā)生脫碘反應(yīng)，因此直接標(biāo)記得到的產(chǎn)物在體內(nèi)不穩(wěn)定。間接標(biāo)記法是用預(yù)先標(biāo)記的放射性中間體與蛋白或多肽分子上存在的游離功能團進行偶聯(lián)，蛋白質(zhì)標(biāo)記的主要功能團是胺基、巰基和氧化的糖官能團，其他的官能團如苯酚、羧酸酯、咪唑等也可能被利用，然而前提是所標(biāo)記化合物中含有上述基團，如果沒有則很難用放射性碘進行標(biāo)記。而且這些方法都不適用于小分子化合物的標(biāo)記。
[0003]自Sharpless提出click chemistry (點擊化學(xué))以來，其在放射性藥物的合成以及分子探針合成方面展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景并取得了令人矚目的研究成果。18F和fac-[M(CO)3] +(M=99mTc 或 188Re)的應(yīng)用較為廣泛(Marik J.,Sutcliffe J.L.TetrahedronLett.，2006，47: 6681-6684 ；Mindt T.L，Struthers H.，Brans T.，etc.J.Am.Chem.Soc.,2006,128: 15096-15097.)，然而對于已經(jīng)臨床廣泛應(yīng)用的碘的 標(biāo)記幾乎沒有報道。最近有文獻報道了小分子的5-碘-(I125)-1, 2，3_三唑的合成(Yan R., El-Emir E.，Rajkumar V.Angew.Chem.1nt.Ed.，2011，50，6793-6795 ；Cheng W.，Jilin Y.,Wei Z.，J.South.Med.Univ.，2013，33,779-784.)，但將其應(yīng)用于臨床的放射性藥物的合成有待進一步的研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種放射性碘標(biāo)記生物分子的制備方法及應(yīng)用。
[0005]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種放射性碘標(biāo)記生物分子的制備方法，為下述方法中的任意一種:
方法一、以疊氮基團修飾的生物分子、炔基基團修飾的小分子、放射性碘化合物作為反應(yīng)原料，加入溶劑中，在催化體系作用下，進行點擊化學(xué)反應(yīng)，合成放射性碘標(biāo)記生物分子;
方法二、以疊氮基團修飾的小分子、炔基基團修飾的生物分子、放射性碘化合物作為反應(yīng)原料，加入溶劑中，在催化體系作用下，進行點擊化學(xué)反應(yīng)，合成放射性碘標(biāo)記生物分子;
方法三、以疊氮基團修飾的生物分子、炔基基團修飾的生物分子、放射性碘化合物作為反應(yīng)原料，加入溶劑中，在催化體系作用下，進行點擊化學(xué)反應(yīng)，合成具有雙靶點的放射性碘標(biāo)記生物分子。
[0006]優(yōu)選的，
方法一中，疊氮基團修飾的生物分子選自N3-葉酸、N3-肽、N3- DNA、N3- RNA、N3-蛋白質(zhì)、N3-糖、N3-氨基酸,炔基基團修飾的小分子選自苯乙炔、炔丙基胺、丙炔酸、炔丙基甘氨酸、HC E C-PEG ;
方法二中，疊氮基團修飾的小分子選自疊氮化鈉、芐基疊氮、疊氮丙氨酸、羥乙基疊氮、胺乙基疊氮、N3-PEG,炔基基團修飾的生物分子選自HC = C-葉酸、HC = C-肽、HC = C- DNA、HC = C- RNA> HC = C-蛋白質(zhì)、HC = C-糖、HC = C-氛基酸；
方法三中，疊氮基團修飾的生物分子選自N3-葉酸、N3-肽、N3- DNA、N3- RNA、N3-蛋白質(zhì)、N3-糖、N3-氨基酸，炔基基團修飾的生物分子選自HC = C-葉酸、HC = C-肽、HC = C-DNA, HC = C- RNA、HC = C-蛋白質(zhì)、HC = C-糖、HC = C-氨基酸。
[0007]優(yōu)選的，所述生物分子為經(jīng)PEG修飾的生物分子:
其中，疊氮基團修飾的生物分子選自N3-PEG-葉酸、N3-PEG-肽、N3-PEG-DNA、N3-PEG-RNA, N3-PEG-蛋白質(zhì)、N3-PEG-糖、N3-PEG-氨基酸；
炔基基團修飾的生物分 子選自HC = C-PEG-葉酸、HC = C-PEG-肽、HC = C-PEG-DNA,HC = C-PEG-RNA、HC = C-PEG-蛋白質(zhì)、HC 三 C-PEG-糖、HC 三 C-PEG-氨基酸。
[0008]優(yōu)選的，方法一、二、三均包括以下步驟:
1)制備催化體系；
2)混合催化體系、反應(yīng)原料、溶劑，得混合物料，25°C~120°C下震蕩反應(yīng)I~12小時，合成放射性碘標(biāo)記生物分子。
[0009]優(yōu)選的，所述催化體系為以下任意一種:
(1)含有碘化亞銅/三乙胺的混合體系或含有氯化銅/三乙胺的混合體系；
(2)硫酸銅/抗壞血酸鈉的水溶液體系。
[0010]優(yōu)選的，混合物料中，溶劑為水，或為乙腈、甲醇、乙醇、THF、DMSO或DMF與水的混合溶劑。
[0011]優(yōu)選的，混合物料中，置氣基團、炔基基團與銅兀素的摩爾比為1:1:(0.5~2)。
[0012]優(yōu)選的，混合物料中，生物分子的濃度為0.01~1.0moI/Lο
[0013]更優(yōu)選的，混合物料中，生物分子的濃度為0.5~1.0moI/Lο
[0014]上述方法制備的放射性碘標(biāo)記生物分子作為SPECT/CT或PET/CT的分子探針的應(yīng)用，或作為腫瘤治療藥物的應(yīng)用。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明建立了“一鍋法”制備放射性碘標(biāo)記生物分子的方法，利用易得、使用方便的炔或疊氮修飾的小分子與具有生物靶向功能的生物分子、及放射性碘(I124、I125、I131)偶聯(lián)生成放射性碘標(biāo)記生物分子——5-碘代-1，4 二取代-1，2，3三唑化合物。
[0016]本發(fā)明方法在有水有氧的開放體系下進行，且該方法具有原料易得、操作簡便、標(biāo)記率、產(chǎn)物純度高的優(yōu)點。[0017]本發(fā)明方法制備的放射性碘標(biāo)記生物分子可用作臨床SPECT/CT(I125、Im)和PET/CT (I124)的分子探針，該方法亦為臨床SPECT/CT和PET/CT分子探針的合成提供了新的思路；I131標(biāo)記的生物分子還可以用作腫瘤治療藥物。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為實施例1產(chǎn)物的radio-HPLC分析圖譜；
圖2為實施例2產(chǎn)物的radio-HPLC分析圖譜；
圖3為實施例3產(chǎn)物的radio-HPLC分析圖譜；
圖4為實施例4產(chǎn)物的radio-HPLC分析圖譜；
圖5為實施例5產(chǎn)物的radio-HPLC分析圖譜。
【具體實施方式】
[0019]本發(fā)明放射性碘標(biāo)記生物分子(5-碘(1124、1125、1131)-1，4_二取代三唑化合物)的合成機理如下:
【權(quán)利要求】
1.一種放射性碘標(biāo)記生物分子的制備方法，為下述方法中的任意一種: 方法一、以疊氮基團修飾的生物分子、炔基基團修飾的小分子、放射性碘化合物作為反應(yīng)原料，加入溶劑中，在催化體系作用下，進行點擊化學(xué)反應(yīng)，合成放射性碘標(biāo)記生物分子; 方法二、以疊氮基團修飾的小分子、炔基基團修飾的生物分子、放射性碘化合物作為反應(yīng)原料，加入溶劑中，在催化體系作用下，進行點擊化學(xué)反應(yīng)，合成放射性碘標(biāo)記生物分子; 方法三、以疊氮基團修飾的生物分子、炔基基團修飾的生物分子、放射性碘化合物作為反應(yīng)原料，加入溶劑中，在催化體系作用下，進行點擊化學(xué)反應(yīng)，合成具有雙靶點的放射性碘標(biāo)記生物分子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述放射性碘標(biāo)記生物分子的制備方法，其特征在于: 方法一中，疊氮基團修飾的生物分子選自N3-葉酸、N3-肽、N3- DNA、N3- RNA、N3-蛋白質(zhì)、N3-糖、N3-氨基酸,炔基基團修飾的小分子選自苯乙炔、炔丙基胺、丙炔酸、炔丙基甘氨酸、HC ε C-PEG ; 方法二中，疊氮基團修飾的小分子選自疊氮化鈉、芐基疊氮、疊氮丙氨酸、羥乙基疊氮、胺乙基疊氮、N3-PEG,炔基基團修飾的生物分子選自HC = C-葉酸、HC = C-肽、HC = C- DNA、HC = C- RNA> HC = C-蛋白質(zhì)、HC = C-糖、HC = C-氛基酸； 方法三中，疊氮基團修飾的生物分子選自N3-葉酸、N3-肽、N3- DNA、N3- RNA、N3-蛋白質(zhì)、N3-糖、N3-氨基酸，炔基基團修飾的生物分子選自HC = C-葉酸、HC = C-肽、HC = C-DNA, HC = C- RNA、HC = C-蛋白質(zhì)、HC = C-糖、HC = C-氨基酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述放射性碘標(biāo)記生物分子的制備方法，其特征在于:所述生物分子為經(jīng)PEG修飾的生物分子: 其中，疊氮基團修飾的生物分子選自N3-PEG-葉酸、N3-PEG-肽、N3-PEG-DNA、N3-PEG-RNA, N3-PEG-蛋白質(zhì)、N3-PEG-糖、N3-PEG-氨基酸； 炔基基團修飾的生物分子選自HC = C-PEG-葉酸、HC = C-PEG-肽、HC = C-PEG-DNA,HC = C-PEG-RNA、HC = C-PEG-蛋白質(zhì)、HC 三 C-PEG-糖、HC 三 C-PEG-氨基酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3任意一項所述放射性碘標(biāo)記生物分子的制備方法，其特征在于:方法一、二、三均包括以下步驟: 1)制備催化體系； 2)混合催化體系、反應(yīng)原料、溶劑，得混合物料，25°C~120°C下震蕩反應(yīng)I~12小時，合成放射性碘標(biāo)記生物分子。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述放射性碘標(biāo)記生物分子的制備方法，其特征在于:所述催化體系為以下任意一種: 1)含有碘化亞銅/三乙胺的混合體系或含有氯化銅/三乙胺的混合體系； 2)硫酸銅/抗壞血酸鈉的水溶液體系。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述放射性碘標(biāo)記生物分子的制備方法，其特征在于:混合物料中，溶劑為水，或為乙腈、甲醇、乙醇、THF、DMSO或DMF與水的混合溶劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述放射性碘標(biāo)記生物分子的制備方法，其特征在于:混合物料中，置氣基團、炔基基團與銅兀素的摩爾比為1:1:(0.5~2)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述放射性碘標(biāo)記生物分子的制備方法，其特征在于:混合物料中，生物分子的濃度為0.01~1.0moI/Lο
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述放射性碘標(biāo)記生物分子的制備方法，其特征在于:混合物料中，生物分子的濃度為0.5~1.0moI/Lο
10.權(quán)利要求1~9任意一項所述方法制備的放射性碘標(biāo)記生物分子作為SPECT/CT或PET/CT的分子探針的應(yīng)用`，或作為腫瘤治療藥物的應(yīng)用。
【文檔編號】C07D475/04GK103524506SQ201310452025
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】王成, 尹吉林, 周崝, 張金赫, 王欣璐, 李向東, 歐陽習(xí) 申請人:廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院