18F-FB-RGD的自动化制备及其生物学评价

目的 研究18F标记RGD多肽的自动化合成方法,并探讨标记物在荷瘤鼠体内的生物学分布情况.方法 在研究了自动化制备N-琥珀酰亚胺-4-18F-氟苯甲酸酯(18F-SFB)的基础上,通过向18F-SFB乙腈溶液中加入RGD多肽、无水DMSO和无水N,N-二异丙基乙胺(DIPEA),充分反应得到18F-氟苯甲酰基(FB)-...     

18F-RGD环肽二聚体的自动化合成及小动物PET显像

目的 应用国产多功能18F标记模块制备4-[18F]氟-3-三氟甲基苯甲酰基-谷氨酸-(RGD -苯丙氨酸-赖氨酸)环肽二聚体(4-18 F-TFMB-E[c(RGDfk)2]),并用micro PET观察其在肿瘤模型鼠内的生物分布.方法 基于PET-MF-2V-IT-I多功能合成模块,采用“一锅法”完成4-18F-TFMB-E[ c(RGDfk)2]的制备和纯化.荷人胰腺癌BxPC-3裸鼠给药后行micro PET活体显像.结果 4-18 F-TFMB-E[ c(RGDfk)2]放化产率为(27.4±2.3)％(衰减校正后),总合成时间为30 min,无需HPLC法分离,放化纯＞98％.荷人胰腺癌BxPC-3裸鼠注射4-18 F-TFMB-E[c(RGDfk)2]后30、60和120 min后肿瘤摄取值(％ID/g)分别为4.03±0.32、3.31±0.20和2.72±0.17;注射后30 min肿瘤与对侧肌肉摄取值比值大于6(对侧肌肉摄取值为0.47 ±0.12).4-18F-TFMB-E[c (RGDfk)2]主要经肝、肠排泄.结论 4-18F-TFMB-E[ c(RGDfk)2]自动化合成速度快、效率高,胰腺癌肿瘤模型显影清晰.     

O-(2-18F-氟代乙基)-L-酪氨酸的新合成路线及其生物学评价

目的研究O-（2-^18F-氟代乙基）-L-酪氨酸（^18F-FET）新的一步直接亲核放射氟化法合成路线及其生物学评价。方法以N-叔丁氧羰基-（O-（2-对甲苯磺酰乙氧基））-L-酪氨酸甲酯[N-BOC-（O-TsE）-L-Tyr-OMe]为标记前体，采用直接亲核放射氟化法合成^18F-FET，并用体内外稳定性和药代动力学实验评价其生物学性能。结果^18F-FET的合成时间约为50min，放化产率为40％（未经衰减校正），放化纯〉97％。体内外稳定性好，在PBS中放置3个半衰期后，放化纯没有变化；注射^18F-FET后1h内小鼠血样示踪没有发现代谢产物。^18F-FET在动物体内的时间-血药浓度曲线符合二室模型，分布相较短，消除相很长，适合显像。结论用该合成路线标记前体易得，合成时间短，放化产率高，产物具有良好的体内行为。     

基于ExploraGN／LC双模块的16a-[^18F]氟-17β-雌二醇全自动化合成

目的应用多功能放射性药物标记模块Explora GN联合液相分离模块ExploraLC制备高纯度的16a-[^18F]氟-17β-雌二醇（^18F-FES）。方法基于ExploraGN多功能合成模块和ExploraLC液相色谱分离模块,同时结合自制的固相萃取装置,采用“一锅法”完成^18F—FES的合成和分离。用分析型HPLC测^18F-FES的放化纯。进行^18F-FES与ER阳性细胞（MCF-7细胞）的饱和结合实验。结果该方法的总合成时间（包括HPLC分离和赋型）为60min,放射化学产率为45％（衰减校正之后）,放化纯〉98％,没有明显的化学杂质。MCF-7细胞和^18F-FES结合表现为受体与配体的可饱和性实验特性,Kd和Bmax分别为（2．922±0．619）nmol／L和（4．193±0．360）nmol／L。结论应用ExploraGN／LC双模块成功地制备了高化学纯度和高放化纯的^18F—FES;^18F-FES具有与ER结合的特性,可为乳腺癌ERPET／CT显像提供安全、有效的特异性显像剂。     

18F亲电反应法直接标记氨基酸衍生物的研究

目的 用18F亲电反应法,研究一种方便、迅速的18F标记氨基酸衍生物的方法。方法 标记过程分三步进行:①加速器内20Ne (d,α)18F反应合成18F₂气体;②18F₂气体通过特制的反应柱,转化为CH₃COO18F;③CH₃COO18F与氨基酸衍生物直接反应,得到相应的标记物。结果 整个标记过程约为45min,放射性产额约60%,放射化学纯度>95%,pH值约为7,无菌性和热源实验均为阴性,这些结果保证了进一步动物实验和临床应用的可行性。结论 18F亲电反应法是一种简单易行的标记氨基酸衍生物的方法。     

基于Explora GN/LC双模块的16α-[18F]氟-17β-雌二醇全自动化合成

目的 应用多功能放射性药物标记模块Explora GN联合液相分离模块Explora LC 制备高纯度的16α-[18F]氟-17β-雌二醇(18F-FES).方法 基于Explora GN多功能合成模块和Explora LC液相色谱分离模块,同时结合自制的固相萃取装置,采用"一锅法"完成18F-FES的合成和分离.用分析型HPLC测18F-FES的放化纯.进行18F-FES与ER阳性细胞(MCF-7细胞)的饱和结合实验.结果 该方法的总合成时间(包括HPLC分离和赋型)为60 min,放射化学产率为45%(衰减校正之后),放化纯>98%,没有明显的化学杂质.MCF-7细胞和18F-FES结合表现为受体与配体的可饱和性实验特性,Kd和Bmax分别为(2.922±0.619) nmol/L和(4.193±0.360) nmol/L.结论 应用Explora GN/LC双模块成功地制备了高化学纯度和高放化纯的18F-FES;18F-FES具有与ER结合的特性,可为乳腺癌ER PET/CT显像提供安全、有效的特异性显像剂.

Abstract：

Objective To synthesize 16α-[18F]fluoro-17β-estrogen(18F-FES) with high chemical and radiochemical purity using multifunctional radiolabeling module of Explora GN and separation module of Explora LC (Explora GN/LC dual module). Methods Explora GN/LC dual module and "one-pot" radiochemical process were applied for fully automated synthesis and separation of 18F-FES. The radiochemical purity of 18F-FES was analyzed by HPLC. The saturation binding test of 18F-FES with ER (ER-positive MCF-7 cell line) was applied to examine the biological activity of 18F-FES. Results 18F-FES synthesis procedure took 60 min, with radiochemical yield about 45% and radiochemical purity higher than 98%. The Kd and Bmax of MCF-7 cells with 18F-FES were (2.922±0.619) nmol/L and (4.193±0.360) nmol/L respectively. Conclusions 18F-FES can be automatically synthesized by Explora GN/LC dual module with high chemical purity and radiochemical purity. It would be a potential PET tracer to be used in estrogen-related molecular imaging.     

99Tcm-MAG3-isoDGR-2C分子探针的制备与体内分布的实验研究

目的 摸索99Tcm-MAG₃-isoDGR-2C分子探针的标记条件并研究其在正常昆明小鼠体内的生物学分布。 方法 利用葡庚糖酸盐（GH）转换络合法进行标记,即首先用99Tcm标记GH形成99TcmO-GH中间体,再进行99Tcm-MAG₃-isoDGR-2C的标记;考察pH值和温度等因素对标记率的影响,采用高效液相色谱法鉴定标记物的放射化学纯度;取30只昆明小鼠随机分成6组,分别于注射99Tcm-MAG₃-isoDGR-2C 15、30、60、120、240和360 min后测定其在小鼠体内的分布情况。 结果 pH值为4.6、反应温度为100℃时的标记率最高（94.2%）。体内分布研究显示该标记物能够较快地从血液中清除,且心、肺、脾、胃、骨等组织的放射性摄取均很少。 结论 99Tcm-MAG₃-isoDGR-2C标记率高、血液清除快,具备一定的成为SPECT显像剂的条件。     

^68Ga—DOTA—cNGR的制备及对荷肺腺癌裸鼠的显像研究

目的制备^68Ga-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸-环状NGR（DOTA-cNGR）,并评价其在正常小鼠体内的生物分布及对荷肺腺癌裸鼠的靶向显像能力。方法以羟乙基哌嗪乙硫磺酸（HEPES）为缓冲体系（pH值5．0）,水浴合成^68Ga—DOTA—cNGR,HPLC测定标记率及放化纯,观察其在人血清中的稳定性。进行^68Ga—DOTA—cNGR的正常小鼠体内生物分布和荷肺腺癌裸鼠活体microPET显像,对荷肺腺癌裸鼠的瘤组织进行病理及氨肽酶N（APN）的免疫组织化学分析。采用两样本t检验分析数据。结果^68Ga—DOTA—cNGR标记率为（99．8±0．1）％,性状稳定,在人血清中37℃保温2h后放化纯仍〉95％。正常小鼠体内生物分布结果表明,^68Ga—DOTA-cNGR主要经肾排泄,血液清除迅速,肝、胃肠道摄取较少;1h肾、血液、肝、胃、肠的放射性摄取分别为（1．61±0．22）、（0．19±0．07）、（0．25±0．24）、（0．16±0．04）、（0．12±0．05）％ID／g。荷肺腺癌裸鼠microPET显像可见肿瘤部位有放射性浓聚影,1h肿瘤与对侧正常肌肉T／NT高达7．61±0．47,经DOTA—cNGR特异性阻断后降至1．83±0．25,阻断前后差异有统计学意义（t=18．80,P〈0．05）。免疫组织化学检查证实APN特异性聚集于肿瘤新生血管表面。结论^68Ga-DOTA—cNGR易于制备,标记率和放化纯高,在人血清中的稳定性好,具有良好的代谢及肺腺瘤靶向特性,有望用于肺癌显像。     

双管18F多功能合成模块的研究

目的 研究新的18F多功能模块,以满足临床对多种18F正电子药物的需求.方法 设计的双管18F多功能模块由氟离子捕获、第1反应管、第2反应管、高效液相色谱（HPLC）纯化和固相萃取5个部分组成,反应管透明.采用2个反应管进行不同反应,以制备复杂化合物.结果 采用该模块合成了较复杂的标记多肽或蛋白质的第2标记前体N-琥珀酰亚胺-4-18F-氟苯甲酸酯（SFB）和18F-乙基胆碱,合成了常用药物18F-脱氧葡萄糖（FDG）、3＇-脱氧-3＇-18F-氟代胸苷（FLT）.前三者不校正合成效率分别为（28.2±1.9）%（n=5）、（22.5±3.8）%（n=6）、（58.2±5.4）%（n=32）,18F-FLT校正合成效率为（30.1±6.2）%（n=10）;同时用该模块合成了11C-N-甲基-N-（1-甲基丙基）-1-（2-氯苯基）异喹啉-3-氨甲酰（PK11195）,合成效率为（31.2±2.5）%（n=3）.结论 反应管透明,可判断反应进度.双管多功能反应管可合成复杂的18F药物,以满足临床及科研的需求.     

^18F—FDG和^13N—NH3的质量控制研究

目的研究     

FAU的碘化标记及其在小鼠体内的生物学分布

目的研究^125 I-氟-碘阿糖呋喃基尿嘧啶（FIAU）的性质及在小鼠体内的生物学分布。方法利用Iodogen碘化标记法对氟脱氧呋喃糖尿嘧啶（FAU）进行标记，用Sep-Pak C18反相色谱柱进行纯化；观察^125I—FIAU的标记率、放化纯、体外稳定性及其在小鼠体内的生物学分布。结果以Iodogen固相氧化法标记FAU，得到^125 I-FIAU，标记率为（63．12±5．01）％；产物经Sep—PakC18反相色谱柱纯化后放化纯为（98．60±0．52）％；^125 I-FIAU在PBS及人血清中37℃条件下稳定，24h后放化纯〉95．04％。生物学分布实验表明：标记物从小鼠血液中清除迅速，用每克组织百分注射剂量率（％ID／g）表示，0．5h为（4．33±1．00）％ID／g，2h下降为（0．77±0．06）％ID／g，至24h时基本清除完毕；肾脏是其主要排泄器官。结论Iodogen固相氧化法可以进行FAU碘化标记，得到标记率、放化纯及稳定性较好的”I—FIAU，该标记物主要经肾脏排泄。     

N-琥珀酰亚胺4-18F-氟苯甲酸酯的全自动化合成及用于突触结合蛋白C2A-GST的标记

目的 建立和优化全自动化合成N-琥珀酰亚胺-4-18F-氟苯甲酸酯（18F-SFB）的方法,并用其进行突触结合蛋白C2A-谷胱甘肽S转移酶（GST）的标记,评价其用于探测肿瘤模型化疗后凋亡的价值.方法 对美国GE TRACERlab FXFDG和TRACERlab FXr-N合成模块进行硬件改造和程序编写,用2个模块全自动化合成18F-SFB并计算产率,高效液相色谱（HPLC）分析合成产物;18F-SFB与C2A-GST突触结合蛋白反应后,用HPLC分析标记产物并计算标记率;将37 MBq 18F-FB-C2A-GST经耳缘静脉注入2只化疗后原位VX-2肺肿瘤新西兰大白兔体内,于注射后0.5,1和2 h行PET/CT显像,显像结束后处死兔,取肿瘤和对侧肺组织行病理检查.结果 18F-SFB合成时间约87 min,其中4-18F-氟苯甲酸（18F-FBA）用时48 min,放化产率达（76.41±4.00）%（n=10）;18F-SFB的校正放化产率为（45.43±5.90）%,放化纯为95%左右;合成的18F-SFB易与C2A-GST反应,标记率可达80%～90%,纯化后18F-FB-C2A-GST的比活度为（1.33～3.33）×109MBq/mol,放化纯可达99%.荷瘤兔PET/CT显像示18F-FB-C2A-GST主要经肾排泄,血液清除快,心肌、正常肺和肝无明显放射性摄取;化疗后的2只荷瘤兔CT所示肿瘤和增厚胸膜部位PET显像呈放射性浓聚,病理检查见大量凋亡小体形成.结论 应用常规生产18F-FDG的GE合成模块为平台可全自动化合成18F-SFB;18F-SFB易与突触结合蛋白C2A-GST反应;18F-FB-C2A-GST兔PET/CT显像示其生物分布理想,能有效探测化疗后肿瘤凋亡.     

18 F-胆碱类似物的制备及动物体内分布研究

目的 研究肿瘤显像剂^18F标记胆碱类似物2－^18F－氟乙基－二甲基－2－氧乙基铵盐（FECH）。方法 通过两步反应制备FECH。^18F^-与乙二醇二对甲苯磺酸酯发生亲核取代反应，生成2－^18F－氟代乙醇－2－对甲苯磺酸酯，后者与N，N－二甲基乙醇胺反应制成FECH。测定FECH放化纯度及其正常小鼠与荷瘤裸鼠体内生物分布。结果 FECH放射化学产率为25％，总放化合成时间为80min，放射化学纯度＞99％。FECH在小鼠体内血液清除快，肝、肾、膀胱和胰腺有高放射性摄取，脑、心肌、胃、肠道及骨骼放射性摄取较低。有较高的肿瘤／血液、肿瘤／脑、肿瘤／心脏、肿瘤／胃及肿瘤／肌肉放射性比值。结论 ^18F－FECH可望用于某些肿瘤的PET显像。     

自动化合成18F-FDDNP及其生物学分布

目的研究高效、简单的自动化合成脑内老年斑沉积显像剂2-(1-{6-[2-18F-乙基](甲基)氨}-2-萘-乙叉)丙二腈(18F-FDDNP)的方法及其小鼠生物学分布.方法采用化学过程控制单元(CPCU)控制整个过程,18F-在乙腈溶液中与前体2-(1-{6-[2-p-甲苯磺酰氧乙基](甲基)氨}-2-萘-乙叉)丙二腈直接反应生成18F-FDDNP,混合物装柱,产品被C-18柱吸附,用水冲洗柱,用少量乙醇淋出,加水稀释.NH小鼠给药后不同时间处死,分别取不同器官称重并测放射性计数.结果18F-FDDNP放化产率为35.7%(不校正),合成时间为20min,无需HPLC分离,放化纯＞95%.注射18F-FDDNP后,放射性主要分布在肝内,脑摄取较高,但清除较慢.结论自动化合成18F-FDDNP速度快,效率高.     

快速自动化合成2-18F-β-D-脱氧葡萄糖

目的：研究一种快速，高效合成2－18F－β－D－脱氧葡萄糖（18F－FDG）的技术及设备。方法：经可调节的风浴加热反应管，在116℃下分2次共沸除反应体系中的水，向残留物中加入标记前体。风浴85－90℃下加热3－5min，116℃除体系中的乙腈。风浴冷却至40摄氏度加入2mL0.3mol/LNaOH，室温水解2min后中和，负压转移，经Dowex-50W／AG11A8和C－18柱，Alumin N柱纯化后收集于产吕瓶，结果：采用该技术路线和设备合成18F－FDG全过程20min,不校正合成效率（EOS）为61％（42％－70％，n=60)，产品PH值为6．0左右，放化纯＞95％，结论：该技术及自动化设备合成18F－FDG高效，快速，可满足PET中心的要求。     

利用Explora FDG4模块进行^18F-氟乙酸盐自动化合成

目的建立半衰期较长的^18F-氟乙酸盐（FAC）的制备方法。方法基于Siemens公司的Explora FDG4合成模块,增加3个试剂位和2个电磁阀,改编运行程序,以“两锅法”结合Sep—Pak简易分离柱的使用,完成^18F-FAC的自动化合成。对荷W256肝癌大鼠行^18F-FACPET／CT显像。结果该法合成时间为65min,化学收率60％（时间校正）,产品放化纯〉98％。荷瘤大鼠PET显像示,30和120min肿瘤标准摄取值（SUV）分别为1．37和1．20,肿瘤／前肢肌肉放射性比值分别为2．32和2．55。结论用改进的Explora FDG4合成模块可以成功制备放化纯较高的^18F-FAC。^18F-FAC是一种有潜在应用价值的肝癌显像剂。     

心脏交感神经显像剂11C-N-CH3-Dopamine的合成及生物分布

目的 制备11C-甲基多巴胺(11C-MDA),并探讨其作为心脏交感神经分子显像剂的可行性.方法 通过N端甲基化的方法合成11C-MDA,并用半制备HPLC进行分离纯化.取昆明小鼠30只,采用随机数字表法分5组,每组6只,静脉注射11C-MDA 7.4 MBq,分别于注射后2、5、10、20和30 min断颈处死,收集血液、心、肺、肝、脾、肾、胃、肠、脑、肌肉、骨等组织器官,测质量及放射性计数,经衰减校正后计算放射性摄取(％ID/g).取中华小型猪6只,同样随机分为正常组和抑制组,每组3只,行11C-MDA PET/CT显像.抑制组先按体质量静脉注射10 mg/kg盐酸丙咪嗪,30 min后静脉注射11C-MDA 370 MBq.采用SPSS 15.0软件进行统计分析.结果 11C-MDA的总制备时间为45 min,标记率为(20±3)％,为无色澄明液体,pH值为6.5,放化纯＞98％,比活度为50 GBq/mmol.静脉注射11C-MDA后2 min,小鼠心脏放射性分布达到高峰,心肌摄取率为(8.78±1.18) ％ID/g,并随时间逐渐下降;11C-MDA主要经肝、肾代谢.中华小型猪PET/CT显像示,正常组心肌放射性摄取明显,图像清晰;而抑制组放射性摄取减低或缺失,图像模糊.结论 11C-MDA合成简便易行,制备成本低,心肌摄取率高,是一种具有潜在临床应用价值的心脏交感神经显像齐.     

FDG模块自动化合成2-18F-乙酸盐及其临床前研究

目的研究国产商用^18F—FDG模块自动化合成2-^18F-乙酸盐的可行性及其肿瘤显像。方法在商用FDG模块上未经修改参数，采用柱色层水解和纯化合成2-^18F-乙酸盐，并进行了放化纯、稳定性检测，生物学分布实验及荷乳腺癌和肺腺癌小鼠显像。结果采用商用FDG模块自动化合成2-^18F-乙酸盐，无需高效液相色谱（HPLC）法纯化，时间短，产率高，平均合成效率达59．3％，放化纯〉99％，合成时间为23min。2-^18F-乙酸盐的稳定性高，毒性较低，正常鼠生物学分布示血液清除慢，PET显像示乳腺癌和肺腺癌特异性摄取示踪剂。结论2^18F-乙酸盐是一种有潜在应用前景的肿瘤显像剂。     

18F-FP-peptide用于化疗后肿瘤细胞凋亡显像

目的 研发含天冬氨酸-谷氨酸-缬氨酸-天冬氨酸(DEVD)核心的正电子核素标记的caspase-3多肽活性显像剂,以在体检测肿瘤细胞凋亡.方法 用国产合成模块通过点击化学合成( 18S,21S,24S,27S,30S)-27-(2-羧乙基)-21-(羧甲基)-30-( (2S,3R,4R,5R,6S)-6-((2-(4-(3-[18F]氟戊基)-1H-1,2,3三唑-1-yl)乙酰氨基)甲基)-3,4,5-三羟基四氢-2H-吡喃-2-羧酰氨)-24-异丙基-18-甲基-17,20,23,26,29-五羰基-4,7,10,13-四氧-16,19,22,25,28-五氨杂三十烷-1,32-二酸(18 F-FP-peptide).在体外18F-FP-peptide与经卡铂化疗的A549肺癌细胞混合60 min后,检测细胞放射性摄取率,摄取率=(放射性活度平均值×10×100％)/(细胞计数×细胞体积×放射性对照值).将18F-FP-peptide注射到经卡铂化疗的荷A549肿瘤小鼠体内,60 min后测其生物学分布,并行micro PET/CT显像.应用流式细胞仪检测细胞凋亡率,评价18 F-FP-peptide放射性摄取率与细胞凋亡率的相关性.数据处理使用SPSS 13.0统计软件,计量资料采用x-±s表示,组间比较采用单因素方差分析,相关性研究采用线性相关与回归分析.结果 18 F-FP-peptide的合成效率为(21.0±4.5)％(n=6,不校正),放化纯为99％,比活度为870 GBq/μmol.体外细胞实验研究表明,各组细胞凋亡率随卡铂化疗时间延长逐渐升高,经卡铂处理后0、1、2和24h后细胞凋亡率分别为(1.02±0.31)％、(4.85±1.26)％、(6.37±2.21)％和(10.23±2.43)％,对应的细胞摄取率分别为(0.06±0.01)％、(0.31±0.04)％、(0.44±0.02)％和(0.86±0.04)％,各组细胞凋亡率与放射性摄取率之间呈明显正相关(y=1.1244+11.0949x,r=0.9850,P＜0.01);荷A549肿瘤卡铂化疗后24h,肿瘤组织放射性摄取率为(0.33±0.02) ％ID/g,明显高于未化疗肿瘤组织的(0.08±0.01) ％ID/g(F=31.25,P＜0.01);而两者的细胞凋亡率分别为(15.50±1.47)％和(1.92±0.31)％,差异有统计学意义(F=33.54,P＜0.01);荷A549肿瘤化疗后细胞凋亡率和肿瘤对18 F-FP-peptide的放射性摄取率呈明显正相关(y=-1.9055+54.4341x,r=0.9907,P＜0.01);Micro PET显像示,未经化疗的肿瘤基本无放射性摄取,SUVmax与对侧比值为1.32±0.01,而经卡铂化疗的肿瘤明显摄取显像剂,SUVmax与对侧比值为3.46±0.02,两者比较差异有统计学意义(F=11.05,P＜0.01).结论 18F-FP-peptide是有临床潜在价值的caspase-3 活性显像剂.