联肼尼克酰胺衍生物在放射性药物标记中的应用
济南奥格兰医疗器械有限公司    2016-06-16 16:28:08    文字:【】【】【

  同位素联肼尼克酰胺衍生物在放射性药物标记中的应用张春,郑建国,谭天秩(华西医科大学附属医院核医学科,四川成都610041)多肽及DNA寡聚核苷酸的放射性标记,从而为核医学提供了多种有效的具有广阔前景的放射性药物。本文对联肼尼克酰胺的合成及其近年来在放射性药物标记中的应用进行了简要介绍。

  在放射性核素反义显像、放射性核素反义治疗的迅速发展中,一种关键的偶联寡聚核苷酸和放射性核素的双功能螯合剂一一联肼尼克酰胺衍生物应运而生,国外从90年代初已开始应用,而国内刚刚起步。本文拟就联肼尼克酰胺的合成及其近年来在寡聚核苷酸、蛋白质和多肽标记中的应用进行简要介绍1联肼尼克酰胺衍生物的合成Abrams等早将联肼尼克酰胺衍生物用于放射性药物的标丨记其合成步骤示于299Tcm的标记制得联肼尼克酰胺衍生物后,通过一定的方法与将要标记的放射性药物连接,标记的放射性药物不同,其所采取的方法也略有不同2.1寡聚核苷酸的标记将DNA或RNA寡聚核苷酸的3或5末端连上一个氨基,这是标记成功的首要条件。该氨基可与联肼尼克酰胺衍生物的肼基尼克酰胺部分结合,当它们结合后,能与99Tcm形成稳定复合物。

  2.2人多克隆免疫球蛋白(igG)的标记将过量联肼尼克酰胺衍生物的盐酸溶液滴加入gG溶液中,边滴加边搅拌,然后在室温下、避光并轻微搅拌5h;渗析、过滤得到联肼尼克酰胺修饰的gG药物与联肼尼克酰胺连接后,其肼基基团与99Tcm葡庚糖通过螯合作用能顺利地标记上99Tc":联肼尼克酰胺衍生物与多肽、抗体(蛋白质)及寡聚核苷酸的结合示意图示于3经联肼尼克酿胺衍生物螯合的99Tcm标记物复合物的特性3.1标记率和放化纯度经联肼尼克酰胺衍生物标记的寡聚核苷酸,其标记率达60~ 70,其放化纯度可达94±3,过锝酸盐少于±3联肼尼克酰胺修饰的IgG通过与99Tcm葡庚糖反应而标记后,ITLC检测其放射化学纯度达90(多数大于95);而在对照实验中,用6肼基尼克酸盐代替琥珀酰亚胺基~6肼基尼克酸盐,则仅有的放射性与蛋白质结合这表明99Tcm的结合具有高度特异性Fischman等通过联肼尼克酰胺将99Tcm标记至趋化性多肽,ITLC检测发现其放化纯度> 93.由此可看出通过联肼尼克酰胺用99Tcm标记,具有较高的标记率。

  3.2标记稳定性标记物在血中的稳定性是一种药物应用于体内时需要考虑的重要因素之一。经由联肼尼克酰胺衍生物标记的放射性药物具有较好的标记髓性。gHuse. Hnatowich等为了检测wTcm~DNA的稳定性,将3端连接生物素的DNA结合于连有链亲合素的磁珠上,在新鲜的37°C人血清中孵育,24h后仅有4的99TcmUDNA解离,说明99Tcm-DNA的稳定性较好。

  5h和5.5h后,用高效液相色谱法分析,结果显示绝大部分的放射性都与IgG有关,其它血浆蛋白都无明显标记ITLC显示在5. 5h时,仅有5的放射性属于低分子量的物质。99Tcm标记的IgG与人血清在5h用SDS-PAGE分析表明,93的放射性迁移至IgG分子量对应的区域,< 2的放射性出现在凝胶中,说明放射性胶体形成的数量很少。

  3.3生物学分布通过联肼尼克酸胺标记的放射性药物,其生物学分布特性根据所标记药物的不同而有所差异比较经联肼尼克酰胺用99Tcm标记的DNA寡聚核苷酸和经DTPA用u1In标记的DNA寡聚核苷酸在正常CD-1雄性小鼠体内的生物学分布,发现注射后2 5h,在所有组织中99Tcm水平均显著高于mIn(P <0.001)这种分布的差异是由于99Tcm~DNA与血清蛋白结合的结果,而更主要的是由于mIn-DNA在血清中不稳定发生降解而引起。

  Hnatowich等的进一步研究显示,99Tcm标记的磷酸二酯DNA与其类似物硫代磷酸DNA的生物学分布存在显著差异,99Tcm硫代磷酸DNA在所有器官中的浓度均显著高于磷酸二酯DNA,尤其在肝、肾脾中二者浓度相差10倍以上,说明DNA载体不同,其放射性分布也不尽相同。

  111In-IgG是有效显示炎症病灶部位的放射制剂,因此Abrams等将经联肼尼克酰胺用99Tcm标记的IgG在大鼠体内的生物学分布与mIn-gG作了比较,18只大鼠同时注射3. 4<104Bq的1nIn-IgG,注射后2616h测定其生物学分布(在每个时间点用6只动物评价每种蛋白质),结果表明在所有的时间点,两种制剂在实体器官的生物学分布都非常相似,但在肺、肝和脾中99Tcm-IgG聚集量大于111In-IgG,而在肾和肌肉中则111In-IgG聚集量大于99Tcm-gG,在心脏、胃肠道和睾丸中没发现明显差异。

  4该标记方法的优点在双功能螯合剂中,DTPA衍生物是常用的,除广泛用于mIn标记抗体外,还用于mIn标记寡聚核苷酸但mIn的物理性能不如99Tcm,99Tcm的物理半衰期只有6h,是常用的放射性核素,并且经DTPA用99Tcm标记的寡聚核苷酸不如经联肼尼克酰胺用99Tcm标记的稳定正是基于这一点,人们将联肼尼克酰衍生物用于99Tcm的标记有学者曾利用99Tcm通过DTPA标记抗体寡聚核苷酸,结果其在体内的稳定性极差,且半排时间较短,说明经DTPA用99Tcm标记的复合物被大量降解,而联肼尼克酰胺标记复合物稳定性较强,血液清除较慢,表明经联肼尼克酰胺衍生物标记,较好地保证了抗体寡聚核苷酸的完整性。

  经DTPA用mIn标记的IgG在动物感染模型和人体均证实是一种有效显示炎症病灶部位的放射性药物但是,常规剂量的mIn-IgG的光子流很低,要记录足够的放射性计数需要较长的时间,使早期显示炎症过程较为困难,而通过联肼尼克酰胺用99Tcm标记能解决这一问题由于优良的显厉性期Ea出现较大的流标记的蛋白质将会使感染/ww部位的图象更加清晰综上所述,联肼尼克酰胺标记方法是一种简单而有效的标记方法,由其标记而获得的放射性药物具有稳定性好标记率高、显像质量高等优点,为开发和研制放射性药物提供了有效的途径目前,国内已有学者利用该方法将99Tcm标记至c~mycmRNA反义寡核苷酸探针,并在结肠癌动物模型显像成功,这不仅对肿瘤的诊断,而且对肿瘤的治疗都具有重要意义,因为肿瘤模型显像说明反义寡核苷酸导入了肿瘤细胞,并与c-mycmRNA相结合,为体内基因治疗的可行性提供了有力的证据可以预见,随着分子核医学的不断发展,联肼尼克酰胺衍生物在放射性标记中的应用将会越来越广泛

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