一種egfr正電子示蹤劑及其制備方法和應用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種表皮生長因子受體（EGFR)正電子示蹤劑及其制備方法和應用。
【背景技術(shù)】
[0002] 正電子發(fā)射型斷層掃描（PositronEmissionTomograghy,PET)是目前在活體監(jiān) 測腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程的最佳影像學設備，可以實現(xiàn)對細胞代謝和功能的高分辨率顯像，從 分子水平對人體的生理、生化過程進行無創(chuàng)、三維、動態(tài)研宄，PET可應用于腫瘤的診斷，良 惡性鑒別、惡性腫瘤分期、分型及腫瘤復發(fā)、轉(zhuǎn)移的早期診斷和鑒別，治療方案的選擇和化 療、放療效果的檢測以及腫瘤變化過程的觀察和愈后情況的監(jiān)測。PET檢查依賴于廣譜性或 者特異性的靶向正電子顯像劑在目標器官特異性代謝、吸收、結(jié)合。18F-FDG是目前PET最 常用顯像劑，但18f-fdg存在特異性較差、有時出現(xiàn)假陽性、不能區(qū)分腫瘤和炎癥等缺點，而 且一些器官（腦、肝臟、心臟）的基礎(chǔ)代謝原本就較高，在某些腦腫瘤、肺癌、前列腺癌等的 診斷和鑒別中存在很多困難。因此 18f-fdg是一種非特異的腫瘤顯像劑，關(guān)于腫瘤的診斷和 研宄還需要研發(fā)新型的、特異性的顯像劑。
[0003] 隨著分子生物學的發(fā)展，從分子水平對癌細胞的發(fā)生、發(fā)展、迀移有了新的認識， 靶向藥物蘊育而生。近年來基于表皮生長因子受體（EGFR)的靶向小分子酪氨酸激酶抑 制劑研宄非常活躍，目前已經(jīng)有多種TKI類小分子藥物用于癌癥的治療，其中埃羅替尼 (Erlotinib)是效果最好運用最廣的生物靶向藥物之一。EGFR是一個很有吸引力的治療靶 點，它在誘導細胞增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移和抑制凋亡等復雜的信號通路中具有重要作用。EGFR過 度表達的腫瘤細胞接收細胞生長信號，激活細胞內(nèi)的某些基因表達，加速細胞分化，釋放血 管生成因子和促轉(zhuǎn)移因子，最終導致腫瘤的發(fā)生發(fā)展。EGFR家族由四個跨膜受體組成，包括 EGFR(HERI/erbB-l)、HER2(erbB-2/neu)、（HERI/erbB-3)以及（HERI/erbB-4)。其蛋白質(zhì)結(jié) 構(gòu)由胞外區(qū)、跨膜區(qū)、和胞內(nèi)區(qū)組成。胞外區(qū)為配體結(jié)合區(qū)，跨膜區(qū)是單獨一個a螺旋，胞 內(nèi)區(qū)包括一個酪氨酸激酶（TK)區(qū)和幾個酪氨酸磷酸化位點的羧基末端。Erlotinib能與細 胞內(nèi)酪氨酸激酶區(qū)特異性作用，因而放射性標記的Erlotinib可用作腫瘤陽性顯像劑。
[0004] 近年來放射性標記的TKI類示蹤劑的研宄成為熱點，特別是作為PET/CT無創(chuàng)檢 查的正電子顯像劑研宄者眾多。主要有兩大類：18F標記和nc標記的正電子顯像劑。繼 1998年P(guān)eter詳細報道nC-PD153035的幾種標記方法后、，眾多正電子核素標記的TKI類 小分子示蹤劑被國外研宄者報道。nC標記的有：nC-Erlotinib、nC-Gefitinib、nC-M03、 nC-AZD8931、nC-Sorafenib等。18F標記的有：18F-Gefitinib，18F-ML04 等。他們大多是具有 4_氨基喹挫啉結(jié)構(gòu)的Erlotinib類衍生物。國外初步研宄結(jié)果發(fā)現(xiàn)，此類小分子正電子顯 像劑能夠與EGFR-TK競爭性結(jié)合，可以達到受體顯像的目的，EGFR顯像陽性的腫瘤患者腫 瘤惡性程度高，容易發(fā)生轉(zhuǎn)移，復發(fā)率高，預后差。同時在指導小分子酪氨酸激酶抑制劑生 物靶向藥物的臨床靶向治療有一定的價值。國內(nèi)學者對此類表皮生長因子受體正電子顯像 劑也做了相關(guān)研宄。山東省腫瘤醫(yī)院于金明院士團隊對nC-PD153035做了深入研宄，發(fā)現(xiàn) 其顯像結(jié)果與EGFR活性呈正相關(guān)，并且對臨床指導用藥有重要意義。近年來哈爾濱醫(yī)科大 學、北京師范大學、浙江大學等高校都對放射性標記的TKI類正電子顯像劑做了相關(guān)研宄， 發(fā)明了幾種新的正電子顯像劑并申請專利保護?？梢?，該類正電子顯像劑具有較大應用前 景及市場，并且有部分工作已經(jīng)通過臨床實踐得到證實。
[0005]Erlotinib在臨床中廣泛應用，其抗癌療效得到廣泛認可，同時由于其自身化學 結(jié)構(gòu)特點，具有較好的水溶性，在眾多放射性標記的TKI類正電子顯像劑中，nC-Erlotinib 有其獨特的優(yōu)勢，能快速經(jīng)血液被臟器及目標靶區(qū)吸收，通過肝腸及泌尿系統(tǒng)代謝。 Memon09年首先在CancerResearch報道了nC_Erlotinib作為正電子顯像劑在小鼠肺癌 移植腫瘤中的顯像，研宄運用EGFR表達不同的三種腫瘤細胞HCC827,NCI358,A549分別建 模，結(jié)果表明其攝取與EGFR表達成正相關(guān)。之后其團隊將其應用于臨床，進行了非小細胞 肺癌患者顯像研宄，發(fā)現(xiàn)其病灶部分有較高的靶/非靶比，能顯像某些 18F-FDG不顯像的病 灶，對18F-FDG起到了很好的補充顯像作用，對Erlotinibb生物靶向藥物的臨床個性化治療 有很大指導意義。2013年耶魯大學的Petrulli等也報道了nC-ErlotinibPET/CT顯像在 評價EGFR表達水平和臨床指導個性化治療的突出表現(xiàn)。目前國內(nèi)未見相關(guān)nC-Erlotinib 的研宄報道。
[0006] 雖然近年學者們運用nC-Erlotinib在基礎(chǔ)研及臨床宄中取得不少成果，但 是也存在一些不足限制了其進一步應用：（l)nC半衰期短，不易作大標本研宄。（2) nC-Erlotinib只能在有加速器的PET/CT中心應用，而且單次生產(chǎn)能滿足的患者數(shù)量有限 (每次生產(chǎn)的劑量最多僅能滿足3名患者)。（3)從衛(wèi)生經(jīng)濟學角度出發(fā)，在達到相同臨床效 果的情況下，長半衰期核素與短半衰期核素標記的顯像劑相比，更節(jié)約成本。從臨床實際情 況考慮，迫切需要發(fā)展半衰期較長的正電子核素進行標記， 18F-Erlotinib是較佳的選擇。雖 然目前國內(nèi)外均未見關(guān)于18F_erlotinib的相關(guān)研宄報道，但基于上述原因，18F-Erlotinib 最有希望成為未來臨床中廣泛用于補充18F_FDG腫瘤顯像用于腫瘤診斷，同時指導臨床個 性化治療的正電子顯像劑，并有望在生物醫(yī)藥工業(yè)中做出一定貢獻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種EGFR正電子示蹤劑及其制備方法和應用。
[0008] 本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是： 一種EGFR正電子示蹤劑，其結(jié)構(gòu)式為
【主權(quán)項】
1. 一種EGFR正電子示蹤劑，其結(jié)構(gòu)式為
2. 權(quán)利要求1所述的EGFR正電子示蹤劑的制備方法，包括如下步驟： 1) 將2-疊氮基乙基對甲基苯磺酸酯溶于有機溶劑，得到2-疊氮基乙基對甲基苯磺酸 酯溶液，備用； 2) 將Erlotinib溶解于溶劑，得到Erlotinib溶液，備用； 3) 應用18O水生產(chǎn)得到18F并傳導于陰離子交換柱中，將18F淋洗到反應瓶中； 4) 去除反應瓶中的水，干燥18F/19F，加入2-疊氮基乙基對甲基苯磺酸酯溶液反應，反應 結(jié)束后蒸餾出反應產(chǎn)物，得到淡黃色液體； 5) 將Erlotinib溶液及適量催化劑加入淡黃色液體中，反應完全； 6) 加水稀釋反應產(chǎn)物，通過S印-Par C-18柱，再用水沖洗C-18柱，吹干后用乙醇淋洗 C-18柱，收集濾液經(jīng)半制備HPLC分離得到EGFR正電子示蹤劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于：溶解Erlotinib的溶劑為叔丁醇：水 =1:1 (v/v)、乙腈、甲醇、二甲基亞砜（DMSO)或N，N-二甲基乙酰胺中一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征在于：淋洗18F/19F用溶液ImL的組成 為：12. Omg 4, 7, 13, 16, 21，24-六氧-1，10-二氮雙環(huán)[8. 8. 8]二十六烷溶于 0. 9mL 乙腈加 3. OmgK2CO3,或者 4. 3mg KHCO3溶于 0? ImL 水。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征在于：催化劑為CuSO 4、抗壞血酸鈉、三 (三苯基膦）溴化銅、N，N-二異丙基乙胺、CuI、Cu2O或苯甲酸中的至少一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制備方法，其特征在于：催化劑為：0. 05eq CuSO 4*5H20， 〇. Ieq 抗壞血酸鈉；0. 05eq 三（三苯基膦）溴化銅（fcCuP(PPh3)3) ;0. 05eqCuS04*5H20， 〇? Ieq 抗壞血酸鈉，0? Ieq N, N-二異丙基乙胺（DIPEA) 0.05eq CuI 或 0.05eq Cu20,0.1 eq 苯甲酸中的一種，所有物質(zhì)當量以Erlotinib為基準。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于：催化劑的用量為Erlotinib摩爾量的 0? 05 ~0? 2 倍。
8. 權(quán)利要求1所述EGFR正電子示蹤劑作為腫瘤PET顯像劑的應用。
9. 權(quán)利要求1所述EGFR正電子示蹤劑作為EGFR表達水平檢測劑的應用。
10. 權(quán)利要求1所述EGFR正電子示蹤劑作為EGFR抑制劑篩選劑的應用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種EGFR正電子示蹤劑及其制備方法和應用。EGFR正電子示蹤劑的結(jié)構(gòu)式為 。本發(fā)明的EGFR正電子示蹤劑，示蹤效果好，與目前臨床最常用18F-FDG相比較，該示蹤劑具有很好的特異性，能陽性識別表皮因子受體（EGFR）高表達腫瘤。其制備方法方便、簡單、快速，可實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)，可滿足科學研究與臨床需求。在應用方面，18F-Erlotinib的PET顯像不僅可用作臨床抗癌藥物Erlotinib敏感個體的篩選，而且在檢測EGFR表達水平以及醫(yī)藥工業(yè)中篩選小分子EGFR抑制劑中有很好應用前景。
【IPC分類】A61K101-02, A61K51-04, C07D403-10
【公開號】CN104817542
【申請?zhí)枴緾N201510114513
【發(fā)明人】黃順, 王全師, 鄭希, 張焜, 杜志云, 韓彥江, 吳湖炳, 王猛, 孫朋輝
【申請人】南方醫(yī)科大學南方醫(yī)院, 廣東工業(yè)大學
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年3月16日