本发明公开了一种对功能分子进行
1.对功能分子进行¹⁸F标记的方法,其为下述两种方法中的任意一种:方法一:溶剂中,在Cu(I)的催化下,将化合物B和化合物C进行叠氮与端位炔基的1,3-偶极环加成反应,即可制得化合物D; ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> 方法二:溶剂中,在Cu(I)的催化下,将化合物F和化合物G进行叠氮与端位炔基的1,3-偶极环加成反应,即可制得化合物H; ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> 其中,R’为C₁~C₁₂的直链烷基或支链烷基、C₅~C₇环烷基、C₆~C₁₀芳基、C₆~C₁₀芳基-C₁~C₄烷基或者C₁~C₄烷基-C₆~C₁₀芳基-C₁~C₄烷基,R”为本领域适合做PET显像探针的多肽类、苯磺酰胺类或其他能被叠氮或端炔基团修饰的功能分子取代基。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:R’中,所述的C₁~C₁₂的直链烷基或支链烷基为如下任一基团: ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> n=0~8。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于:R’中,所述的C₆~C₁₀芳基-C₁~C₄烷基为如下基团: ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> 所述的C₁~C₄烷基-C₆~C₁₀芳基-C₁~C₄烷基为如下任一基团: ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> 其中n1=1~4,n2=0~4;所述的C₅~C₇环烷基为如下基团: ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="433"/> 其中n=1~3。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于:R”中,所述的适合做PET显像探针的功能分子取代基为多肽类功能分子取代基RGD肽、Leu-Ala-Arg-Leu-Leu-Thr肽、或者如下任一基团; ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> 其中,所述的RGD肽为如下结构: ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> 所述的Leu-Ala-Arg-Leu-Leu-Thr肽为如下结构: ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/>
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的化合物B的沸点低于200°C。
6.如权利要求1~5任一项所述的方法,其特征在于:方法一中,所述的1,3-偶极环加成反应包含下列步骤:溶剂中,pH为3~12,在Cu(I)的催化下,将化合物B和C进行叠氮与端位炔基的1,3-偶极环加成反应,即可;方法二中,所述的1,3-偶极环加成反应包含下列步骤:溶剂中,pH为3~12,在Cu(I)的催化下,将化合物F和G进行叠氮与端位炔基的1,3-偶极环加成反应,即可。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于:方法一或二中:所述的pH为6~8;所述的溶剂为水、叔丁醇、乙腈和四氢呋喃中的一种或多种;当R”为多肽类化合物分子取代基时,以水为溶剂;化合物B或F与溶剂的摩尔体积比为(5.85×10^-14mol~5.85×10^-10mol)/(0.2-1mL),或者化合物B或F在溶剂中的放射性活度为1mCi~2Ci;当反应溶剂中含水时,其他有机溶剂的体积不超过水的体积;所述的化合物C或G在反应液中的浓度为0.2~20mmol/L;所述的Cu(I)的量为化合物C或G的摩尔量的1倍~20倍;所述的Cu(I)在反应液中的浓度为5mmol/L~100mmol;所述的1,3-偶极环加成反应的温度为10~100°C;所述的1,3-偶极环加成反应的时间为1~80分钟。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于:所述的Cu(I)的量为化合物C或G的摩尔量的8倍~15倍;所述的化合物C或G在反应液中的浓度为
3.8~7mmol/L;所述的1,3-偶极环加成反应的温度为30~65°C;所述的1,3-偶极环加成反应的时间为10~20分钟。
9.如权利要求6所述的方法,其特征在于:所述的Cu(I)通过下述任一形式的Cu(I)来参与反应:1将二价铜的强酸盐和抗坏血酸或其强碱盐进行还原反应,制得Cu(I);2碘化亚铜或溴化亚铜和弱碱性铜配体的溶液;3将Cu(0)氧化,制得Cu(I)。
10.如权利要求19所述的方法,其特征在于:2中,所述的弱碱性铜配体为氨水、三乙胺或二异丙基乙胺;所述的碘化亚铜或溴化亚铜和弱碱性铜配体的摩尔比为1∶5~1∶1000。
11.如权利要求9所述的方法,其特征在于:2中,所述的碘化亚铜或溴化亚铜和弱碱性铜配体的摩尔比为1∶100~1∶300。
12.如权利要求9所述的方法,其特征在于:1中,所述的二价铜的强酸盐为硫酸铜、硝酸铜和氯化铜中的一种或多种;所述的抗坏血酸的强碱盐为抗坏血酸钠、抗坏血酸钾和抗坏血酸钙中的一种或多种;所述的二价铜的强酸盐和抗坏血酸或其强碱盐的摩尔比为1∶1.1~1∶3;3中,所述的氧化通过空气中的氧气进行氧化,或者通过加入氧化剂进行氧化。
13.如权利要求12所述的方法,其特征在于:1中,所述的二价铜的强酸盐为硫酸铜、硝酸铜和氯化铜中的一种或多种;所述的抗坏血酸的强碱盐为抗坏血酸钠、抗坏血酸钾和抗坏血酸钙中的一种或多种,;所述的二价铜的强酸盐和抗坏血酸或其强碱盐的摩尔比为1∶1.5~1∶1.8;3中,所述的氧化剂为硫酸铜。
14.如权利要求1~5任一项所述的方法,其特征在于:所述的化合物B由下列方法制得:将化合物A和¹⁸F^-进行亲核取代反应,即可; ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> 所述的化合物F由下列方法制得:将化合物E和¹⁸F^-进行亲核取代反应,即可; ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> 其中,R为亲核取代反应中常用的离去基团,R’的定义同权利要求1~5任一项所述。
15.如权利要求14所述的方法,其特征在于:所述的R为-OTs、-OMs或-OTf。
16.如权利要求14所述的方法,其特征在于:所述的亲核取代反应包含下列步骤:有机溶剂中,惰性气体保护下,将含有K₂₂₂、K₂CO₃和¹⁸F^-的混合物与化合物A或E进行亲核取代反应,即可;其中,所述的有机溶剂为无水乙腈、无水二甲基甲酰胺和无水二甲亚砜中的一种或多种;所述的K₂₂₂和K₂CO₃的摩尔比为1∶3~7∶1;¹⁸F^-的活度为10μCi~2Ci;化合物A或E在反应液中的浓度为0.01~1mol/L,其溶液体积用量为200~500μL;K₂₂₂和化合物A或E的质量比为1∶1~7∶1;所述的惰性气体为氮气和/或氩气;所述的亲核取代反应的温度为80-150°C;所述的亲核取代反应的时间为2-15min。
17.如权利要求16所述的方法,其特征在于:所述的含有K₂₂₂、K₂CO₃和¹⁸F^-的混合物通过下述方法制得:用K₂₂₂溶液淋洗富集¹⁸F^-的QMA柱,蒸干溶剂,即可。
18.如权利要求17所述的方法,其特征在于:所述的K₂₂₂溶液通过下述方法制得:将K₂₂₂,K₂CO₃,乙腈和水配成溶液,即可,其中,各成分含量范围如下:每1mL乙腈中,有30~150μL水,1~7mgxa0K₂CO₃,5~30mgxa0K₂₂₂。
19.如权利要求14所述的方法,其特征在于:在亲核取代反应完成后,用下述提纯方法提纯:当化合物B或F的沸点低于200°C时,向反应液中加入乙腈,以氮气作为载气,采用蒸馏方法分离杂质,收集化合物B或F的乙腈冷凝溶液;所述的蒸馏温度为85~150°C,蒸馏时间为5~30分钟。技术领域
本发明具体的涉及对功能分子进行¹⁸F标记的方法。
背景技术
当前,作为一种分子影像技术的代表,正电子发射断层显像(Positronemissionxa0tomography,PET)能够定量和高分辨地提供检测数据,已广泛应用于肿瘤的诊断、机理研究和临床治疗(Simonxa0M.Ametamey,Michaelxa0Honer,Piusxa0Augustxa0Schuiger.′′Molecularxa0Imagingxa0withxa0PET′′,Chem.Rev.2008,108,1501-1516.PET分子影像,Paulxa0J.Cassidy,Georgexa0K.Radda,Molecularxa0imagingperspectives,J.R.Soc.Interface,2005,2(3):133-144.分子影像展望)。而在大量的正电子发射性核素中,氟-18[¹⁸F]原子半径小,半衰期为109.8min,最大正电子能量0.64MeV,平均射程0.22mm,具有优良的核性质和化学性质,是PET探针的优选核素(Okarvi,S.M.(2001).′′Recentxa0progressxa0influorine-18labelledxa0peptidexa0radiopharmaceuticals.′′Eurxa0Jxa0Nuclxa0Medxa028(7):929-38.¹⁸F标记多肽放射性药物进展)。现在临床的PET影像探针主要有:有机小分子类、多肽类、抗体类、基因片段类、寡核苷酸类,其中多肽类以其优良的性质和药理学特性,成为显像药物中的优选。随着¹⁸F标记多肽进行肿瘤受体显像成为当今分子核医学研究的主要领域之一,如何利用¹⁸F进行多肽的标记也成为一个重要的研究课题。总体看来,多肽的¹⁸F标记主要有直接标记和间接标记两种标记方式,并以间接标记方式为主。利用多肽中存在的羧基、羟基、氨基等活性基团,使用双功能配基连接放射性核素¹⁸F和多肽分子,形成peptide-linker-¹⁸F的典型结构,是最常用的多步标记方法。(施玲丽.(2008).核技术.(10).多肽的¹⁸F标记方法)
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了提供了一种与现有技术完全不同的对功能分子进行¹⁸F标记的方法。本发明的标记方法中,反应体系稳定、条件温和、操作简单,该方法具有通用性,可适用于结构类似的系列化合物标记。除生物试剂外,本标记方法所用其他原料成本低廉,前体化合物B或F结构稳定,适于大量制备和生产,并且该方法可用于PET显像探针的合成。本发明人针对¹⁸F及某些类型的化合物而发明了一种全新的¹⁸F标记方法。该方法能避免目前常用的¹⁸F标记探针在合成中的一些缺点:如反应产率不高、标记过程不具有通用性等。因此,本发明涉及对功能分子进行¹⁸F标记的方法,其为下述两种方法中的任意一种:方法一:溶剂中,在Cu(I)的催化下,将化合物B和化合物C进行叠氮与端位炔基的1,3-偶极环加成反应,即可制得化合物D; ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> 方法二:溶剂中,在Cu(I)的催化下,将化合物F和化合物G进行叠氮与端位炔基的1,3-偶极环加成反应,即可制得化合物H; ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> 其中,R’为C₁~C₁₂的直链烷基或支链烷基、C₅~C₇环烷基、C₆~C₁₀芳基、C₆~C₁₀芳基-C₁~C₄烷基,或者C₁~C₄烷基-C₆~C₁₀芳基-C₁~C₄烷基,R”为本领域适合做PET显像探针的多肽类、苯磺酰胺类或其他能被叠氮或端炔基团修饰的功能分子取代基。R’中,所述的C₁~C₁₂的直链烷基或支链烷基较佳的为如下任一基团: ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> n=0~8,优选2或3;所述的芳基-C₁~C₄烷基较佳的为如下基团: ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="561"/> 所述的C₁~C₄烷基-C₆~C₁₀芳基-C₁~C₄烷基较佳的为如下任一基团: ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> 其中n1=1~4,n2=0~4;所述的环烷基较佳的为如下基团: ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="434"/> 其中n=1~3;R”中,所述的适合做PET显像探针的功能分子取代基较佳的为如下任一基团、或者多肽类功能分子取代基(如RGD肽、或Leu-Ala-Arg-Leu-Leu-Thr肽,结构如下所示);等; ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> 所述的RGD肽为如下结构: ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="662"/> 所述的Leu-Ala-Arg-Leu-Leu-Thr肽为如下结构: ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> 较佳的,上述化合物B的沸点低于200°C。方法一和方法二中,所述的1,3-偶极环加成反应的方法和条件可为有机合成领域此类反应中所用的方法和条件,所述的Cu(I)为一价铜,一般以一价铜的盐的形式参与反应。本发明人经过大量实验,特别优选出下述方法和条件:方法一中,所述的1,3-偶极环加成反应包含下列步骤:溶剂中,pH为3~12,在Cu(I)的催化下,将化合物B和C进行叠氮与端位炔基的1,3-偶极环加成反应,即可。方法二中,所述的1,3-偶极环加成反应包含下列步骤:溶剂中,pH为3~12,在Cu(I)的催化下,将化合物F和G进行叠氮与端位炔基的1,3-偶极环加成反应,即可。方法一或二中,所述的pH较佳的为6~8。所述的溶剂较佳的为水、叔丁醇、乙腈和四氢呋喃中的一种或多种,当R”为多肽类化合物分子取代基时,优选水为溶剂,化合物B或F与溶剂的摩尔体积比较佳的为(5.85×10^-14mol~5.85×10^-10mol)/(0.2~1mL);或者化合物B或F在溶剂中的放射性活度较佳的为1mCi~2Ci。当反应溶剂中含水时,其他有机溶剂的体积较佳的不超过水的体积。所述的化合物C或G在反应液中的浓度较佳的为0.2~20mmol/L,更佳的为3.8~7mmol/L。所述的Cu(I)的量较佳的为化合物C或G的摩尔量的1倍~20倍,更佳的为8倍~15倍。所述的Cu(I)在反应液中的浓度较佳的为5mmol/L~100mmol。所述的1,3-偶极环加成反应的温度可根据参与反应的化合物C或G的稳定性,以及采用的反应溶剂体系的沸点,适当调节温度上限,较佳的为10~100°C,更佳的为30~65°C。所述的1,3-偶极环加成反应可以在很短的时间内完成,如1~80分钟,更佳的为10~20分钟。其中,所述的pH值可通过本领域常规方法进行调节,如加入所需pH范围的磷酸盐缓冲液。所述的Cu(I)可为有机领域中此类反应的Cu(I)的常见形式,本发明特别优选下述任一形式的Cu(I)来参与反应:1将二价铜的强酸盐和抗坏血酸或其强碱盐进行还原反应,制得Cu(I);2碘化亚铜或溴化亚铜和弱碱性铜配体的溶液;3将Cu(O)(如铜丝、铜粉或纳米铜颗粒等)氧化,制得Cu(I)。上述2中的Cu(I)效果更佳。1中,所述的二价铜的强酸盐可为硫酸铜、硝酸铜和氯化铜中的一种或多种,优选硫酸铜。所述的抗坏血酸的强碱盐可为抗坏血酸钠、抗坏血酸钾和抗坏血酸钙等中的一种或多种,因为抗坏血酸钠比抗坏血酸易溶于水,比其他抗坏血酸盐常见且成本较低,优选抗坏血酸钠。所述的二价铜的强酸盐和抗坏血酸或其强碱盐的摩尔比较佳的为1∶1.1~1∶3,更佳的为1∶1.5~1∶1.8。2中,所述的弱碱性铜配体为能与Cu(I)形成配合离子的配体,较佳的为氨水、三乙胺或二异丙基乙胺;所述的碘化亚铜或溴化亚铜和弱碱性铜配体的摩尔比较佳的为1∶5~1∶1000,更佳的为1∶100~1∶300。所述的溶液中的溶剂较佳的为水或常规惰性有机溶剂。碘化亚铜或溴化亚铜在溶液中的浓度较佳的为0.05mol/L~1.5mol/L,更佳的为0.4mol/L~1.2mol/L。3中,所述的氧化可为通过空气中的氧气进行氧化,或者通过加入氧化剂(如硫酸铜)进行氧化。在上述1,3-偶极环加成反应结束后,可按照本领域常规的后处理及提纯方法对产物进行提纯,如用放射性HPLC分离纯化,在用放射性HPLC分离纯化之前,也可先用Sep-Pakxa0C18柱对产物进行纯化。本发明中,所述的化合物B可由下列方法制得:将化合物A和¹⁸F^-进行亲核取代反应,即可; ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> 所述的化合物F可由下列方法制得:将化合物E和¹⁸F^-进行亲核取代反应,即可; ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> 其中,R¹为亲核取代反应中常用的离去基团,如-OTs、-OMs或-OTf,R’的定义同前所述。其中,所述的亲核取代反应的方法和条件可为本领域此类¹⁸F标记反应的常规方法和条件,本发明特别优选下述方法和条件:有机溶剂中,惰性气体保护下,将含有K₂₂₂、K₂CO₃和¹⁸F^-的混合物与化合物A或E进行亲核取代反应,即可。其中,所述的有机溶剂较佳的为无水乙腈、无水二甲基甲酰胺和无水二甲亚砜中的一种或多种,优选乙腈。所述的K₂₂₂和K₂CO₃的摩尔比较佳的为1∶3~7∶1,更佳的为1.3∶1~3.3∶1。¹⁸F^-的活度较佳的为10μCi~2Ci,更佳的为5mCi~700mCi。化合物A或E在反应液中的浓度较佳的为0.01~1mol/L,更佳的为0.05~0.2mol/L。K₂₂₂和化合物A或E的质量比较佳的为1∶1~7∶1,更佳的为2∶1-5∶1。所述的惰性气体较佳的为氮气和/或氩气。所述的亲核取代反应的温度较佳的为80~150°C。所述的亲核取代反应的时间较佳的为2~15min。所述的含有K₂₂₂、K₂CO₃和¹⁸F^-的混合物可通过下述方法制得:用K₂₂₂(即Kryptofixxa0222)溶液淋洗富集¹⁸F^-的QMA柱,蒸干溶剂,即可。其中,K₂₂₂溶液可通过下述方法制得:将K₂₂₂,K₂CO₃,乙腈和水配成溶液,即可。其中,各成分含量范围如下:每1mL乙腈中,有30~150μL水,1~7mgxa0K₂CO₃,5~30mgxa0K₂₂₂。配置的方法可以为向1mL乙腈中加入30~150μL水,1~7mgxa0K₂CO₃,5~30mgxa0K₂₂₂,即可。最常用的一种配比为:每960μL乙腈中,有14.4mgxa0K₂₂₂,3mgK₂CO₃,40μL水,各成分配成溶液即可。上述亲核取代反应完成后,可用本领域常规的后处理和提纯方法进行提纯。本发明优选下述提纯方法和条件:当化合物B或F的沸点低于200°C时,向反应液中加入乙腈,以氮气作为载气,采用蒸馏方法分离杂质,收集化合物B或F的乙腈冷凝溶液。所述的蒸馏温度较佳的为85~150°C,蒸馏时间较佳的为5~30分钟。在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。本发明所用试剂和原料均市售可得。本发明的积极进步效果在于:1、本发明的方法中,两步反应的产率都很高,且反应时间非常短。2、本发明的¹⁸F标记前体,即化合物B和F结构稳定,分离提纯方法简单。3、本发明可以快速高效的实现¹⁸F标记带有端炔基团的有机小分子、多肽、其他生物大分子、功能性材料或纳米微粒类化合物,方法具有通用性。4、本发明可以通过调整化合物C或G的结构,根据需求制备PET显像探针,并用于PET显像。5、本发明中所用到的碘化亚铜、硫酸铜、抗坏血酸钠、弱碱配体、铜等均为商品化试剂,原料廉价易得。
附图说明
图1为实施例2的例二中以硫酸铜/抗坏血酸钠为催化体系的反应体系的HPLC谱图(UV,220nm)。图2为实施例2的例二中以碘化亚铜/氨水为催化体系的反应体系的HPLC谱图(UV,220nm)。图3为实施例2的例二中以硫酸铜/抗坏血酸钠为催化体系的反应过程中的放射性检测HPLC谱图(反应5min)。图4为实施例2的例二中以碘化亚铜/氨水为催化体系的反应过程中的放射性检测HPLC谱图(反应5min)。图5为实施例2的例二中以硫酸铜/抗坏血酸钠为催化体系反应结束后的放射性检测HPLC谱图(反应15min)。图6为实施例2的例二中以碘化亚铜/氨水为催化体系反应结束后的放射性检测HPLC谱图(反应15min)。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。p-[¹⁸F]FSTC、[¹⁸F]F-cRGDfK和[¹⁸F]F-Clodinafop等的合成:实施例12-叠氮-1-[¹⁸F]氟乙烷的放射性合成 ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> 20mCi¹⁸F^-被季铵型阴离子柱QMA(美国Waters公司产品,¹⁸F^-由上海市复旦大学附属肿瘤医院和科兴药业有限公司提供)捕获后,取1.2mLK₂₂₂(即Kryptofixxa0222)溶液(17.3mgK₂₂₂,3.6mgK₂CO₃,1152μL乙腈,48μL水配成的溶液)将¹⁸F冲洗到反应瓶中,反应瓶浸入95°C的油浴,氮气吹干,然后再加入500μL无水乙腈吹干,重复无水乙腈吹干两次;然后将5mgxa02-叠氮乙基对甲苯磺酸酯溶解于400μL无水乙腈溶液,氮气保护下迅速加入反应瓶,95°C下密闭反应5min,停止反应,冰水浴冷却。标记率可达97%以上。向反应液中补加乙腈200μL,氮气辅助载流,进行蒸馏,并收集冷凝液,蒸馏10-20min,蒸馏效率可达到79.5%。含2-叠氮-1-[¹⁸F]氟乙烷的乙腈冷凝收集液(约600μL)可用于下步标记反应中。该步骤的放化产率可达70%以上。实施例2采用含有叠氮基团的¹⁸F化合物来实现带有端炔基团的功能分子的标记 ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> 【例一】、通过1,3-偶极环加成反应实现有机小分子化合物的¹⁸F标记本例选择化合物4-氨基苯磺酰胺作为有机小分子模型。该结构的小分子能靶向肿瘤乏氧时表达异常的碳酸酐酶9(CAIX),因此p-[¹⁸F]FSTC(1-(2-[¹⁸F]氟乙)-N-(4-磺酰胺基苯基)-1H-1,2,3-三氮唑-4-酰胺)有潜力成为肿瘤乏氧的PET显像探针。 ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> 氮气保护下,向100μL0.10mol/Lxa0pH6.0磷酸盐(PBS)缓冲液中,依次加入50μLxa00.45mol/L硫酸铜溶液和100μL1.50mol/L抗坏血酸钠溶液,4-丙炔酰胺基苯磺酰胺(5mg,22.5μmol)的150μLxa0DMF和100μLt-BuOH溶液,以及上一步制得的2-叠氮-1-[¹⁸F]氟乙烷的乙腈溶液300μL(也可使用未蒸馏前的溶液体系)。在35°C振荡反应15min,加水10mL稀释,用Sep-Pakxa0C18柱纯化得到粗产物,再用半制备高效液相系统纯化目标产物(美国Dionex公司P680summitxa0HPLC分析系统,半制备柱为LoChrosorbxa0C18:10μm,300mm×7.8mm。流动相为水(A)和乙醇(B),梯度分离条件为:0-5-10-40-45min,5%→5%→20%→20%→5%B。流速1.5mL/min,经过UV(254nm)检测和放射性检测。)放射性HPLC分析显示,该实验的标记率>98%,p-[¹⁸F]FSTC的保留时间t_R=13.4min,放射化学纯度>98%,收率>96%(衰败校正后)。【例二】、通过1,3-偶极环加成反应实现多肽的¹⁸F标记:本例选用cRGDfK作为多肽模型。研究表明其原型多肽cRGDfK对肿瘤新生血管有一定的靶向性,因此[¹⁸F]FcRGDfK也是一种有潜力的PET显像探针。通过多肽的¹⁸F标记,验证1,3-偶极环加成标记方法通用性和有效性。并通过两种催化剂的使用,证明催化剂体系的多样性。 ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> 硫酸铜/抗坏血酸钠催化体系:将2mg丙炔酸修饰的cRGDfK溶于200μLpH6.0磷酸缓冲液和200uL叔丁醇的混合溶液,先后加入50μL0.4M硫酸铜和100μL1.2M抗坏血酸钠溶液,再加入蒸馏冷凝得到的2-叠氮-1-[¹⁸F]氟乙烷乙腈溶液200μL,50°C反应5min,用放射性HPLC(美国Agilentxa01100HPLC系统,半制备柱为Watersxa0C18column:7.3mm×300mm。流动相为添加了0.1%三氟乙酸的水(A)和乙腈(B),梯度分离条件为:0-20min,5%→50%B。流速为2.0mL/min。经过UV(220nm)检测和放射性检测)检测,见图3,所关注的放射性产物出峰时间为t₁=11.2min(90.1%),t₂=14.8min(9.9%)。反应15min后,标记率接近100%。产物用放射性HPLC分离纯化(美国Agilent1100HPLC系统,半制备柱为Watersxa0C18column:7.3mm×300mm。流动相为添加了0.1%三氟乙酸的水(A)和乙腈(B),梯度分离条件为:0-20min,5%→50%B。流速为2.0mL/min。经过UV(220nm)检测和放射性检测)。放射性HPLC分析(美国Agilentxa01100HPLC系统,半制备柱为WatersC18column:7.3mm×300mm。流动相为添加了0.1%三氟乙酸的水(A)和乙腈(B),梯度分离条件为:0-20min,5%→50%B。流速为2.0mL/min。经过UV(220nm)检测和放射性检测)(见图5)显示,该实验的标记率>98%,[¹⁸F]cRGDfK的保留时间t_R=14.8min,放射化学纯度>97%(98.1%),收率>95%(衰败校正后)。对上述的反应体系进行HPLC检测,HPLC条件为:0-20min,5%→50%B(A:含0.1%三氟乙酸的水;B:含0.1%三氟乙酸的和乙腈;流速为2.0mL/min。结果见图1。由图1可看到,在7.5min-17.5min时间范围内有吸收值很高宽度很大的峰,会影响所关注的放射性产物(t₁=11.2min,t₂=14.8min)的分离。碘化亚铜/氨水催化体系:将2mg丙炔酸修饰的cRGDfK溶于200μLpH6.0磷酸缓冲液中,加入40μL0.5M碘化亚铜氨水溶液,再加入蒸馏冷凝得到的2-叠氮-1-[¹⁸F]氟乙烷乙腈溶液200uL,50°C反应5min,用放射性HPLC(美国Agilentxa01100HPLC系统,半制备柱为Watersxa0C18column:7.3mm×300mm。流动相为添加了0.1%三氟乙酸的水(A)和乙腈(B),梯度分离条件为:0-20min,5%→50%B。流速为2.0mL/min。经过UV(220nm)检测和放射性检测)检测,见图4,所关注的放射性产物出峰时间为t₁=11.2min(68.4%),t₂=14.8min(31.6%)。反应15min后,冷却后用放射性HPLC分离纯化产物[¹⁸F]cRGDfK(分离条件同前)。放射性HPLC分析(美国Agilentxa01100HPLC系统,半制备柱为WatersC18column:7.3mm×300mm。流动相为添加了0.1%三氟乙酸的水(A)和乙腈(B),梯度分离条件为:0-20min,5%→50%B。流速为2.0mL/min。经过UV(220nm)检测和放射性检测)(见图6)显示,[¹⁸F]cRGDfK的出峰时间为t_R=14.8min(92.2%),该实验的标记率>92%。对上述的反应体系进行HPLC检测,HPLC条件为:0-20min,5%→50%B(A:含0.1%三氟乙酸的水;B:含0.1%三氟乙酸的和乙腈;流速为2.0mL/min。结果见图2。由图2可看到,未有干扰宽峰的存在。该优势能提高反应过程监测的清晰度,还能保证在进行放射性分离时,将不会引入过多的杂质(即其他有紫外吸收峰的物质),提高产物的比活度。【例三】、通过1,3-偶极环加成反应实现任意含有末端炔基化合物的¹⁸F标记:本实例选择化合物炔草酯((R)-2-[4-(5-氯-3-氟-2-吡啶氧基)苯氧基]丙酸炔丙基酯,Clodinafop-propargyl)作为含有末端炔基化合物的模型。 ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> 氮气保护下,向100μL0.10mol/Lxa0pH6.0磷酸盐(PBS)缓冲液中,依次加入50μL0.45mol/L硫酸铜溶液和100μL1.50mol/L抗坏血酸钠溶液,炔草酯(5mg,14.3μmol)的150μLDMF和100μLxa0t-BuOH溶液,以及上一步制得的2-叠氮-1-[¹⁸F]氟乙烷的乙腈溶液300μL(也可使用未蒸馏前的溶液体系)。在35°C振荡反应15min,加水10mL稀释,用Sep-Pakxa0C18柱(美国Waters公司)纯化得到粗产物,再用半制备高效液相系统纯化目标产物[¹⁸F]F-Clodinafop(美国Agilentxa01100HPLC系统,采用半制备柱进行分析,柱型为Watersxa0C18column:7.3mm×300mm。流动相为添加了0.1%三氟乙酸的水(A)和乙腈(B),梯度分离条件为:0-20min,5%→90%B。流速为2.0mL/min。经过UV(220nm)检测和放射性检测)。放射性HPLC分析(美国Agilentxa01100HPLC系统,采用半制备柱进行分析,柱型为Watersxa0C18column:7.3mm×300mm。流动相为添加了0.1%三氟乙酸的水(A)和乙腈(B),梯度分离条件为:0-20min,5%→90%B。流速为2.0mL/min。经过UV(220nm)检测和放射性检测)显示,该实验的标记率>96%,[¹⁸F]F-Clodinafop的保留时间t_R=17.9min,放射化学纯度>99%,收率>95%(衰败校正后)。实施例3采用含有端炔基团的¹⁸F化合物来实现带有叠氮基团的功能分子的标记 ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> 【例一】、通过1,3-偶极环加成反应实现叠氮修饰的多肽的¹⁸F标记:本实例选择叠氮修饰的Leu-Ala-Arg-Leu-Leu-Thr肽作为含有叠氮修饰多肽的模型。Leu-Ala-Arg-Leu-Leu-Thr肽是能特征结合表皮生长因子EGFR的新型肽配体,可用于肿瘤靶向。 ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> 将2mg叠氮修饰的Leu-Ala-Arg-Leu-Leu-Thr肽(8.4μmol)溶于200μLpH6.0磷酸缓冲液和200uL叔丁醇的混合溶液,先后加入50μL0.4M硫酸铜和100μLxa01.2M抗坏血酸钠溶液,再加入蒸馏冷凝得到的5-[¹⁸F]氟戊炔的乙腈溶液200μL,50°C反应25min。产物用HPLC检测(美国Agilentxa01100HPLC系统,分析柱为Zorbaxxa0C18column(4.6mm×250mm)。流动相为添加了0.1%三氟乙酸的水(A)和乙腈(B),梯度分离条件为:0-20min,5%→90%B。流速为1.0mL/min。经过UV(220nm)检测和放射性检测。)放射性HPLC分析显示,该实验的标记率>93%,[¹⁸F]F-Leu-Ala-Arg-Leu-Leu-Thr的保留时间t_R=13.1min。【例二】、通过1,3-偶极环加成反应实现带有叠氮基团的小分子化合物的¹⁸F标记:本实例选择对氯苄基叠氮作为含有叠氮基团的小分子化合物模型。 ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> 将10mg对氯苄基叠氮(59.3μmol)溶于50μL乙腈溶液,先后加入50μL0.4M硫酸铜和100μL1.2M抗坏血酸钠溶液,再加入蒸馏冷凝得到的5-[¹⁸F]氟戊炔的乙腈溶液200μL,50°C反应15min。产物用HPLC检测(美国Agilentxa01100HPLC系统,分析柱为Zorbaxxa0C18column(4.6mm×250mm)。流动相为添加了0.1%三氟乙酸的水(A)和乙腈(B),梯度分离条件为:0-20min,5%→90%B。流速为1.0mL/min。经过UV(220nm)检测和放射性检测。)放射性HPLC分析显示,该实验的标记率>63%,[¹⁸F]F-对氯苄基氟的保留时间t_R=15.7。实施例45-[¹⁸F]氟戊炔的放射性合成 ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> 20mCi¹⁸F^-被季铵型阴离子柱QMA(美国Waters公司产品,¹⁸F^-由上海市复旦大学附属肿瘤医院和科兴药业有限公司提供)捕获后,取1.2mLK₂₂₂(即Kryptofixxa0222)溶液(17.3mgK₂₂₂,3.6mgK₂CO₃,1152μL乙腈,48μL水配成的溶液)将¹⁸F冲洗到反应瓶中,反应瓶浸入95°C的油浴,氮气吹干,然后再加入500μL无水乙腈吹干,重复无水乙腈吹干两次;然后将5mgxa05-对甲苯磺酰戊炔溶解于400μL无水乙腈溶液,氮气保护下迅速加入反应瓶,95°C下密闭反应5min,停止反应,冰水浴冷却。标记率可达96%以上。向反应液中补加乙腈200μL,氮气辅助载流,用图1所示的自制蒸馏装置(按照常规蒸馏知识搭建)蒸馏,并收集冷凝液,蒸馏10-20min,蒸馏效率可达到79.5%。含5-[¹⁸F]氟戊炔的乙腈冷凝收集液(约600μL)可用于下步标记反应中。该步骤的放化产率可达70%以上。上述实施例中涉及的三种¹⁸F标记化合物2-叠氮-1-[¹⁸F]氟乙烷、p-[¹⁸F]FSTC和[¹⁸F]cRGDfK的结构是通过与其对应的参比化合物2-叠氮-1-[¹⁹F]氟乙烷p-[¹⁹F]FSTC和[¹⁹F]cRGDfK进行对比得以确定。具体确认方法为:将¹⁸F标记化合物与其参比化合物混合后同时进行HPLC检测,通过对HPLC的紫外峰出峰时间和放射性峰出峰时间进行对比(由于放射性检测器连接在紫外检测器之后,其信号存在固定的时间差),出峰时间差值固定,则认为它们结构是一致的。三种参比化合物为实验室合成,结构经由¹HNMR、IR、MS等检测。使用的参比化合物结构如下: ntent="drawing" img-format="tif" inline="yes" orientation="portrait" wi="243"/>2-叠氮-1-[¹⁸F]氟乙烷 ¹Hxa0NMR(300MHz,CDCl₃)δ:4.685~4.498(dt,2H,CH₂-F,²J_FH=47Hz,²J_HH=4.5Hz);3.579~3.456(dt,2H,CH₂-CH₂-F,³J_FH=27Hz,²J_HH=4.5Hz).Analyticalxa0HPLC,t=11.1min,andxa0t_(DMF)=5.4min. ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> ¹Hxa0NMR(400MHz,CDCl₃)δ:2.450(3H,CH₃-);3.470-3.496(2H,NCH₂);4.148-4.175(2H,SCH₂);7.357-7.829(4H).IR(KBr)υ:5556667128139151013xa01095xa01176xa01299xa01364xa01458xa01579xa02112xa02925xa02962cm^-1.Analyticalxa0HPLC,t=13.2min. ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> ESI-MS(M+H=745.2)。HPLC(t=14.6min). ntent="drawing" img-format="tif" inline="no" orientation="portrait" wi="700"/> ¹HNMR(300MHz,CDCl₃)δ:1.594~1.618(3H,CH₃-CH);4.592-4.661,(5H,CH-O,-CH₂-CH₂-);5.296-5.326(2H,-CH₂-O-);6.844-7.855(7H).Analyticalxa0HPLC,t=17.7min.