肺癌小分子影像探針精氨酸衍生物的開發(fā)與研究.pdf

1、近年來，正電子發(fā)射斷層與X射線計算機斷層成像（positron emision tomography and computed tomography。PET/CT)在腫瘤治療診斷中的廣泛應用，其特點是無創(chuàng)傷、高分辨率、高靈敏度。PET/CT在肺癌早期診斷、分期、治療、療效評價及預后中的應用前景將具有更好的發(fā)展前景。2-18F-氟-2-脫氧-D-葡萄糖（18F-FDG)是臨床上廣泛使用的分子探針。18F-FDG屬于非特異性的腫瘤顯像劑，正

2、常組織或者病變也會有攝取，例如炎癥、結核病、結節(jié)病、炎性假瘤、放療、術后也可能出現(xiàn)18F-FDG的高攝取，導致假陽性結果。而氨基酸類正電子顯像劑可以彌補18F-FDG的這一缺點，為解決這一現(xiàn)狀，本課擬對精氨酸進行正電子核素18F的標記，設計出＃-(2-18F-氟丙?；?4-精氨酸（18F-FPARG)，并對其進行分子探針的研究。
　　第一章：
　　研究方法：
　　1、氨基酸的篩選：本論文基于課題組的前期研究，發(fā)現(xiàn)L-精

3、氨酸在荷瘤裸鼠肺癌組織中具有富集現(xiàn)象。設計出肺癌小分子影像探針18f-fparg，同時合成18f-fparg的標準化合物#-(2-氟丙酰基)精氨酸（FPARG)。
　　2、標準化合物FPARG的合成：2-氟-丙酸乙酯在堿性條件下水解，旋干后，與N-硝基-L-(2-氟丙酰基）精氨酸甲酯在三乙胺（Et3N)、1-羥基苯并三唑一水物(HOBf H2O)、二環(huán)己基碳二亞胺（DCC)反應條件下，氨基酸的A端與2-氟-丙酸形成酰胺鍵。隨后經(jīng)過

4、柱層析純化后，在堿性環(huán)境下水解，經(jīng)過純化繼續(xù)反應。隨后在5％鈀碳（P b/C)，冰醋酸（AC0H)的條件下，進行還原反應。最后，經(jīng)過制備液相純化、凍干獲得最終產(chǎn)品。
　　最終產(chǎn)物，經(jīng)質譜和核磁共振技術進行FPARG的結構表征，確定其純度及化學結構。研究結果：
　　18F-FPARG合成:終產(chǎn)物FPARG純度為94.5%化合物標準品，經(jīng)質譜與核磁共振分析技術檢測，確認結構的正確性，為放射性合成的18f-fparg進行化合物結構

5、的確定提供標準對照品。
　　第二章：
　　研究方法：
　　1、18F-FPARG的合成：采用全自動化合成模塊（PET-MF-2V-H-1)，先合成活性中間體2-18F-氟丙酸對-硝基苯酯（18F-NFP)。18F-NFP在干燥后與原料精氨酸酯二鹽酸鹽、二甲基亞風(DMSO)、乙基二異丙胺(DIPEA)，50 ℃反應10分鐘，經(jīng)過HLB柱純化后，使用乙醇洗脫下產(chǎn)物，濃縮后，在堿性條件下水解，得到目標化合物18f-fpar

6、g。
　　2、18F-FPARG的HPLC鑒別：使用放射性標記化合物與標準品化合物，確定放射性化合物的結構，建立HPLC檢測方法。
　　3、18F-FPARG的TLC鑒別：使用Rodia-TLC建立檢測副產(chǎn)物2-18F-丙酸（18F_FPA)與18F-FPARG產(chǎn)物的檢測方法。
　　6、18F-FDG的合成：采用全自動化合成模塊合成18F-FDG。
　　研究結果：
　　1、全自動化合成18F-FPARG：全

7、自動化儀器合成出的18F-FPARG與標準品FPARG結構相符合。放射性化合物產(chǎn)率為15土3%(n=10)，18F-FPARG放射化學純度大于98%。
　　2、18F-FPARG的TLC鑒別：合成過程中出現(xiàn)的副產(chǎn)物18F-FPA與18F-FPARG的HPLC保留時間過于接近不易區(qū)分，采用了Rodia-TLC檢測法檢測2-18F-丙酸(18F-FPA)能區(qū)分18f-fparg。
　　3、全自動化合成18F-FDG：18F-FD

8、G放射化學產(chǎn)率65土6%(n=100)，放射性核純度大于98%。
　　第三章
　　研究方法：
　　1、18F-FPARG體內(nèi)生物分布：以小鼠體內(nèi)各組織放射性/器官重量的百分數(shù)（％ ID/g)為指標，18F-FPARG經(jīng)過尾靜脈注射入小鼠，5、30、60、120分鐘后對組織分布進行考察。
　　2、18F-F P A R G的體內(nèi)顯像：以三種肺癌(SPC-A-1肺腺癌、NCI-H1299非小細胞肺癌、NCI-H460

9、大細胞肺癌)荷瘤裸鼠為模型，考察經(jīng)尾靜脈注射18F-FPARG，5、30、60、90、120分鐘的顯像效果，和經(jīng)尾靜脈注射18F-FDG60分鐘后現(xiàn)象結果進行對比。
　　3、組織病理學鑒定：采用HE染色的方法，對荷瘤裸鼠的腫瘤進行鑒別。
　　4、18F-FPARG的轉運機制研宄：以不同抑制劑在有Na+與無Na+的條件下，以細胞攝取18F-FPARG的比值為指標，對18F-FPARG轉運細胞內(nèi)的轉運體進行考察。
　　研究

10、結果：
　　1、18f-f p a r g體內(nèi)生物分布：18f-fparg經(jīng)尾靜脈注射后，主要濃聚在血液、肝臟和腎臟，然后迅速通過膀胱排泄。同時，在血液中清除也很快。在整個生物分布過程中，18f-fparg主要濃聚在肝臟與小腸內(nèi)。在腦組織中，放射性在整個實驗中，并沒有任很大的變化。另外，心臟、肺部、胰腺、以及腸道處于中等水平。
　　2、18f-f p a r g的體內(nèi)顯像：18f-fparg在三種肺癌細胞株荷瘤裸鼠顯像中，均

11、能對腫瘤顯像，18f-fparg對腫瘤的顯像具有時間依耐性同時，腫瘤組織隨身時間的延長，在腫瘤中濃聚，正常組織隨時間延長而濃聚減少。其中，18F-FPARG顯像劑對SPC-A-1肺腺癌荷瘤裸鼠顯像效果最好。
　　3、組織病理學鑒定：組織切片HE染色中，腫瘤組織出現(xiàn)大量異質性細胞，證明造模成功。
　　4、18F-F P A R G的轉運機制研宄：18F-FPARG轉運主要通過非Na+依賴的b°’+，y+L轉運系統(tǒng)以及Na+依賴

12、的A。A S C轉運系統(tǒng)，同時有可能涉及Na+依賴的B°’+轉運系統(tǒng)。
　　第四章
　　研究方法：
　　1、蛋白參與實驗：利用SPC-A-1肺腺癌細胞株進行蛋白參與實驗，18F-FPARG與細胞共孵育30分鐘后，經(jīng)蛋白沉淀處理后，是用y計數(shù)儀檢測。
　　2、體外穩(wěn)定性實驗：采用昆明小鼠的血清與18F-FPARG注射液在37 T共孵育2h，用HPLC進行檢測，觀察血清中18F-FPARG的穩(wěn)定性。
　　3、體

13、內(nèi)穩(wěn)定性實驗：經(jīng)尾靜脈注射18F-FPARG昆明種小鼠后，取其血漿處理后，用放射性TLC進行檢測，觀察血漿中18F-FPARG的穩(wěn)定性。
　　研究結果：
　　1、蛋白參與實驗:在SPC-A-1肺腺癌細胞株中，經(jīng)y計數(shù)儀檢測，發(fā)現(xiàn)極少數(shù)（<1%)酸性沉淀物含有放射性，說明18f-fparg不參與蛋白質的合成。
　　2、體外穩(wěn)定性實驗：18F-FPARG在血清中經(jīng)HPLC檢測，2 h內(nèi)在血清中以原型保持穩(wěn)定。
　　3