專利名稱：：一種锝-99m標記的丙基唑來雙膦酸配合物及其制備方法
技術領域：
：—種锝-99m標記的丙基唑來雙膦酸配合物及其制備方法，具體涉及锝_99m標記的l-羥基-2-(2-丙基-lH-咪唑-l-基)-乙烷-l，l-雙膦酸(PIDP)配合物及其制備方法，屬于放射性藥物和核醫學領域。
背景技術：
：骨顯像是評價骨質代謝活性的常用方法。骨組織由無機鹽、有機物及水組成，而構成無機鹽的主要成份是羥基磷灰石[Cai。(P04)6(0H)2]晶體，占成人骨干重的2/3;有機物主要是骨膠原纖維和骨粘蛋白等。骨顯像劑進入骨組織可能通過兩種途徑一是與骨組織中的無機成份進行離子交換或化學吸附；二是與骨組織中的有機成份相結合。當骨骼病損時，病損區的骨骼可隨血液供應多少、成骨旺盛或低下出現成骨或溶骨兩種變化。在成骨損傷的新骨形成處可以同時沉積較多的晶體。這些晶體表面可吸附像锝-99m-亞甲基二膦酸鹽(99Tcm_MDP)—類的趨骨顯像劑，使之在骨顯像上表現為放射性聚集的"熱區"；而溶骨部位在骨顯像上則表現為放射性缺損的"冷區"。因此當局部骨骼有病損時(如腫瘤、炎癥、骨折等)所引起的局部血流和/或骨鹽代謝及成骨過程的改變，均可在相應的骨顯像上顯示局部放射性異常，據此可對各種骨骼疾病做出診斷和明確定位。因此，骨顯像在臨床中得到了大量的應用。同位素骨顯像可用于下列情況(l)原發性骨腫瘤及骨腫瘤的軟組織轉移的早期診斷；(2)檢查原因不明的骨痛；(3)選擇骨骼病理組織學檢查部位；(4)制定放療計劃；(5)淋巴瘤、乳腺癌、肺癌、前列腺癌等其他系統腫瘤的術前分期及治療后的隨訪；(6)對可疑腫瘤患者進行篩選；(7)骨骼炎性病變的診斷及隨訪；(8)應力性骨折、缺血性骨壞死等骨關節創傷的鑒別診斷；(9)Paget病的定位診斷及治療后的隨訪。[OOO3]最為成功地用于骨異常顯像的放射性核素是99m锝[99Tcm]。1971年Subramanian等介紹的"Tcm-焦磷酸鹽(99Tcm-PYP)標記物使骨顯像學示蹤劑的研究有了很大發展。首先是因為"1V的y射線能量適中(140KeV)，半衰期較短(半衰期為6h)，適合于顯像；其次，血清除較快；再次，該核素由反應堆生產，價格便宜，能夠推廣使用。第一個成功的99Tcm標記磷酸鹽化合物為99Tcm-PYP，它是帶P-o-P鍵的無機物，在血和軟組織中的清除較慢，這可能是因為它們與血中的蛋白有較高的結合，影響了骨對其的攝取，且具有p-o-p鍵的化合物在血液和軟組織中以及骨骼的表面易被磷酸酶水解。1972年，Perez等報道了l-羥乙基二膦酸(HEDP)與99Tcm的絡合，首次將焦磷酸中的P_0_P鍵用P-C-P鍵替代[即氧原子(0)用碳原子(C)替換]獲得的"Tcm標記的雙膦酸鹽；1973年，Subramanian等人制備出了99Tcm-亞甲基二膦酸鹽(99Tcm-MDP);1980年，Bevan等人制備出了"Tcm-亞甲基羥基二膦酸鹽(99Tcm-HMDP)。經研究發現，二膦酸鹽中有P-C-P，在體內比多磷酸更為穩定，這或許與它們在體內的水解作用有關，同時它們又具有骨攝取高且迅速、血液和軟組織清除快的優點，尤其99Tcm-MDP，是目前最常用的骨顯像劑，該化合物穩定性好、骨吸收高、血清除快、毒性低，是理想的骨顯像劑。目前比較成功的锝-99m("Tcm)標記的雙膦酸的化學結構如結構通式1所示。雖然"Tcm-MDP是目前臨床上常用的骨顯像劑，斷骨轉移的靈敏度高于CT、R及X線檢查，但特異性相對較低，因此，有必要進一步研究新型的雙膦酸鹽骨顯像劑。R=CH2:99mTc-methylenediphosphonate(99mTc-MDP)R=CH0H:"邁Tc-hydroxymethylenediphosphonate("邁Tc-HMDP)R=C(0H)CH3:99mTc-hydroxyethylenediphosphonate(99mTc-HEDP)結構通式1自1968年Fleisch等人發現雙膦酸鹽類化合物的親骨作用以來，雙膦酸鹽類藥物已經經歷了三代產品。第一代研究始于上世紀60年代后期，其結構中C上側鏈為直鏈烷基或有鹵素取代，氯屈膦酸二鈉(Clodronate)(芬蘭Leiras藥廠生產，1986年首次上市，商品名為Bonefos)和依替膦酸二鈉(Etidronate)(七十年代于美國上市，現收載于美國藥典)為其代表，其有效劑量與中毒劑量的差距即安全范圍狹窄；第二代藥物于C上側鏈中引入末端氨基，如帕米膦酸二鈉(Pamidronate)(瑞士Ciba-Geigy公司開發，1989年首次上市，商品名為Aredia)、阿侖膦酸鈉(Alendronate)(美國Merck公司開發，商品名為Fosmax)、伊本膦酸鈉(Ibandronate)和奧帕膦酸鈉(olpadronate)。第三代于上世紀80年代開發，其結構具有環狀側鏈，包括替魯膦酸二鈉(Tiludronate)、因卡膦酸二鈉(YM-175)、利塞膦酸二鈉(Risedronate)和唑來膦酸鈉(Zoledronate)(瑞士諾華公司開發，2000年首次在加拿大上市，商品名Zometa)。第一代和第二代的雙膦酸鹽藥物主要用作為骨質疏松的防治藥物，第三代的雙膦酸鹽藥物不僅用作骨質疏松的防治藥物，而且還用于治療惡性腫瘤引起的骨轉移的疼痛及高鈣血癥。因卡膦酸二鈉是日本山之內公司開發的第三代雙膦酸鹽，于1997年在日本上市，臨床適應癥為惡性腫瘤骨轉移引起的疼痛及高鈣血癥的"注射用因卡膦酸二鈉"。國外已有文獻(MakotoS，SusumuS，HiroshiI.Newbone-seekingagent:AnimalstudyofTc_99m_incadronate.A麗lsofNuclearMedicine,2002;16:5559)用锝-99m標記因卡膦酸二鈉作為骨顯像劑的報道。美國專利US4939130(1990)報道了多種咪唑雙膦酸，其中之一是化學名為2-(咪唑-l-基)-l-羥基乙烷-l，l-雙膦酸的化合物，即唑來膦酸(ZoledronicAcid，ZL)，目前成為治療惡性腫瘤骨轉移引起的高鈣血癥及多發性骨髓瘤和實體瘤所致骨轉移引起的疾病的綜合療效最好的藥物(CoreyE，BrownLG，QuinnJE，etal.Zoledronicacidexhibitsinhibitoryeffectsonosteoblasticandosteolyticmetastasesofprotatecancer.ClinicalCancerResearch,2003;9，295306)。現在我們用锝_99m標記的l-羥基-2-(2-丙基-lH-咪唑-l-基)-乙烷-l，l-雙膦酸(PIDP)配合物進行骨顯像，并與锝-99m標記的MDP和ZL進行比較，經比較發現本產品的骨組織攝取量(Am，骨)(％ID/g)和(Am，骨/Am，血)比文獻中報道的MDP的高，且組織清除速率明顯優于MDP和ZL，目前國內外都未見報道。
發明內容本發明的目的是提出一種新型的骨顯像劑锝_99m標記的1-羥基-2-(2-丙基-lH-咪唑-l-基)-乙烷-l，l-雙膦酸配合物(99Tcm-PIDP)。同時，本發明還提出了該锝_99!11標記的雙膦酸配合物的制備方法，以及它在人或動物的器官或組織中作為顯像劑的用途，特別是用作骨顯像劑。本發明的技術方案1-羥基-2-(2-丙基-1H-咪唑-1-基)_乙烷-1，1-雙膦酸的化學結構如結構式2所示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>結構式2其英文名為l_Hydroxy_2_(2_propyl_lH_imickzole_l_yl)ethylidene-1，l-bisphosphonic，簡稱為PIDP。本發明提供一種放射性锝_99m標記的1-羥基-2-(2_丙基_1H_咪唑_1_基)_乙烷-1，1-雙膦酸配合物，簡寫為99Tcm-PIDP，其結構如結構式3所示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>結構式3其制備方法為將配體PIDP、還原劑SnCI22H20、pH緩沖液和高锝酸99Tcm04—溶液反應在10mL西林瓶中加入含有5mgPIDP的鈉鹽溶液0.lmL及含1.Og/LSnCI221120、lmol/L鹽酸溶液0.lmL，再加入37MBq新鮮的99Tcm04—淋洗液，用磷酸鹽緩沖溶液調至pH為6并控制總反應體積為2mL，充分混勻，室溫放置15min，即得锝-99m標記的l-羥基-2-(2-丙基-1H-咪唑-1-基)-乙烷-1，1-雙膦酸配合物。所制得的锝-99m標記的該雙膦酸配合物，用于核醫學診斷顯像。本發明的有益效果本發明提出了一種新的雙膦酸骨顯像劑锝-99m標記的1-羥基-2-(2-丙基-1H-咪唑-1-基)_乙烷-1，1-雙膦酸配合物，對雙膦酸藥物進行了改進。同時，與文獻[劉麗琴等，北京師范大學學報(自然科學版)，2003年4月第39巻第2期230233頁]報道的锝-99m標記的亞甲基雙膦酸(99Tcm-MDP)和我們已經報道的99Tcm-ZL(專利號:200510038174.8)進行比較，本發明產品的骨組織攝取量(A邁，骨)(%ID/g)和(Am，骨/Am，血)比文獻值高，且組織清除速率比文獻報道的快，說明本發明產品更具有作為骨顯像劑的功能。具體實施方案實施例1物("Tc"備以2-锝-99m標記的1-羥基-2-(2-丙基-1H-咪唑-1-基)-乙烷-1，1-雙膦酸配合-PIDP)的制備及其性能測定l)99Tcm-PIDP的制備(a)l-羥基-2-(2-丙基-lH-咪唑-l-基)-乙烷-l，l-雙膦酸(PIDP)配體的制丙基咪唑為原料，按如下進行三步反應得到目標新化合物。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>PIDP的合成反應路線熔點產物熔點229-23TC。元素分析(C8H16N207P2)CH計算值(％)30.755.33實測值(％)30.585.61質譜(FAB):313(M-l)紅外(IR):3148(vc—H)，3500-2600(v(^核磁共振譜OHNMR):N9.138.92畫h)，1603(vc=c)，1337(vc—J，1098(vP=0)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>S3.0-4.54，4H(2Hc，2Hf)S7.18-7.4，2H(1Hd，lHe)(b)99Tcm-PIDP的制備在10mL西林瓶中加入含有5mgPIDP的鈉鹽溶液0.lmL及含1.Og/LSnCI22H20的lmol/L鹽酸溶液0.lmL，再加入37MBq新鮮的99Tcm0-4淋洗液，用磷酸鹽緩沖液調至PH為6.0，并控制總反應體積為2mL，充分混勻，室溫放置15min即得锝_99m標記的1-羥基-2-(2-丙基-1H-咪唑-1-基)-乙烷-1，1-雙膦酸配合物("Tc邁-PIDP)。2)"Tcm-PIDP標記率的測定TLC法，新華一號紙為支持物，展開劑采用雙體系，體系1:丙酮生理鹽水體積比2:1;體系2:去離子水；體系1中，"TcmO—4、99Tcm02、99Tcm-PIDP的Rf值分別為0.81.0、00.1、00.1，體系2中，"Tcm()—4、99Tcm02、99Tcm-PIDP的Rf值分別為0.81.0、00.1、0.81.0。經測定標記率達到95.8%(大于95%)。3)99Tcm-PIDP的體外穩定性的測定由于锝_99m的半衰期為6h，因此，將新制備的锝-99m標記的PIDP置于室溫(25±2°C)，不同時間(1，2，3，4，5，6h)取樣分析，考察锝_99111標記的PIDP在室溫下的存放穩定性。實驗結果表明，"Tcm-PIDP在室溫下存放6h，其標記率仍大于95%，且外觀均無明顯變化，均能滿足臨床用藥的要求。4)"Tcm-PIDP在小鼠體內的生物分布按照本實施例制備好標記率大于95%的99Tcm_PIDP溶液。將35只正常昆明小鼠(雌雄不拘，體重1820g)，隨機分成7組，每組5只。經尾靜脈注射0.2mL約1.OMBq"Tc邁-PIDP后，于5、10、15、30、60、120和240min斷頭處死小鼠。取心、肝、脾、肺、腎、骨骼、肌肉、性腺、腸、胃、腦、血，稱重后用Y計數儀測定放射性計數，并計算每克臟器的放射性計數占注入劑量的百分數(％ID/g)以及骨與各個組織的放射性之比，小鼠全部血液的質量按其體重的6.5%計算。每個時相取5組平行數據，實驗結果以平均值表示。不同時間骨組織中攝取的"Tcm-PIDP的量(Am,骨)(XID/g)分別為3.55，5.52，6.59，8.47，6.55,5.94，4.04;對應時間血液中"Tc邁-PIDP的量(Am,血)(%ID/g)分別為7.11，4.91，2.56，1.81，0.81，0.20，0.065;Am,骨/Am,血分別為0.50，1.12，2.57，4.68，8.09,29.70,62.15。而文獻[劉麗琴等，北京師范大學學報(自然科學版)，2003年4月第39巻第2期230233頁]報道的锝-99m標記的亞甲基雙膦酸(99Tcm-MDP)在30，60，120和180min時的骨組織中攝取的量(Am,骨)(％ID/g)分別為3.26，4.79，3.87，7.71;對應時間血液中99Tcm-MDP的量(A邁,血)(%ID/g)分別為0.47，0.28，0.15，0.12;Am,骨/Am,血分別為6.91，17.31,26.22,67.34。結合專利(申請號200510038174.8)中報道的锝_99m標記的唑來膦酸中的軟組織的清除情況，具體數據見表l:表l.各藥物的小鼠體內組織清除數據比較7<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>從上表可以看出，在肝，脾肺等組織中，"Tcm-PIDP的清除速率明顯優于"Tcm-MDP和"Tcm-ZL，且骨組織攝取量(Am,骨)(％ID/g)和(Am,骨/Am,血)比MDP高，說明本發明產品具有作為骨顯像劑的潛力。5)"Tcm-PIDP的兔骨顯像新西蘭兔肌肉注射安定(2mL)和氯胺酮(2mL)麻醉后，由耳緣靜脈注射99Tcm_PIDP150MBq(2.5mL)，行SPECT顯像。結果表明注射后60min，兔骨顯像效果良好，顱骨、脊柱和四肢顯像明顯，軟組織已基本清除。其作為骨顯像劑的功能得到了證實。權利要求一種锝-99m標記的1-羥基-2-(2-丙基-1H-咪唑-1-基)-乙烷-1，1-雙膦酸配合物，簡寫為99Tcm-PIDP，其結構式為2.—種權利要求1所述锝-99m標記的1-羥基-2-(2-丙基-111-咪唑-1-基)-乙烷-1，1-雙膦酸配合物的制備方法，其特征在于將配體PIDP、還原劑SnCI2*2H20、pH緩沖液和高锝酸99Tcm04—溶液反應在10mL西林瓶中加入含有5mgPIDP的鈉鹽溶液0.lmL及含1.0g/LSnCI22H20、lmol/L鹽酸溶液0.lmL，再加入37MBq新鮮的99Tcm04—淋洗液，用磷酸鹽緩沖溶液調至pH為6并控制總反應體積為2mL，充分混勻，室溫放置15min，即得锝_99m標記的1-羥基_2-(2-丙基-1H-咪唑-1-基)-乙烷-1，1-雙膦酸配合物。3.—種權利要求1所述锝-99m標記的1-羥基-2-(2-丙基-111-咪唑-1-基)-乙烷-l，l-雙膦酸配合物的應用，其特征是用于核醫學診斷顯像。全文摘要一種锝-99m標記的丙基唑來雙膦酸配合物及其制備方法，屬于放射性藥物和核醫學領域。本發明的雙膦酸配合物為锝-99m標記的1-羥基-2-(2-丙基-1H-咪唑-1-基)-乙烷-1，1-雙膦酸(99Tcm-PIDP)，該配合物的制備方法是，將配體PIDP、還原劑SnCI2·2H2O、pH緩沖液和高锝酸(99TcmO4-)溶液反應，即得到锝-99m標記的PIDP配合物。本發明的99Tcm-PIDP用于核醫學診斷顯像。本發明產品的骨組織攝取量(Am，骨)(％ID/g)和(Am，骨/Am，血)比文獻值高；且組織清除速率快，說明本發明產品具有作為骨顯像劑的潛力。文檔編號A61K51/04GK101693724SQ200910035708公開日2010年4月14日申請日期2009年10月9日優先權日2009年10月9日發明者葉萬忠,楊敏,林建國,王燕,羅世能,邱玲,陳傳青申請人:江蘇省原子醫學研究所;