肿瘤细胞增殖特异性分子影像探针3'-脱氧-3'-[18F]氟胸苷的自动化生产
2011-03-24王明伟章英剑张勇平
王明伟 章英剑 张勇平
(复旦大学附属肿瘤医院核医学科 复旦大学上海医学院肿瘤学系 上海 200032)
3'-脱氧-3'-[18F]氟胸苷(18F-FLT)是胸苷激酶-1(TK-1)的底物,参与DNA合成,是一种特异性细胞增殖显像探针[1,2]。放射性核素标记胸苷用于检测细胞增殖早已成为生命科学领域内重要的研究手段,用于体外细胞实验的3H标记胸苷已近半个世纪,短半衰期核素11C(t1/2=20.4 min)标记胸苷用于荷瘤鼠PET显像实验则始于1978年Crawford等的研究[3]。1991年后,较长半衰期的理想核素18F(t1/2=109.6 min)标记胸苷类似物18F-FLT[4]、1-(2'-脱氧-2'-[18F ]氟-b-D-阿拉伯呋喃糖基)-5-甲基尿嘧啶(18F-FMAU)[5]和 2'-脱氧-2'-[18F]氟胸苷(18F-FT)[6],相继用于细胞增殖显像或基因显像,三者化学结构式见图1。目前,临床上18F-FLT PET/CT显像已广泛用于包括脑瘤和肺癌等的研究[2,7]。因此,有必要建立18F-FLT自动化生产方法以满足临床需要。

图1 胸苷及其18F标记类似物Fig.1 Thymidine and its 18F-labeled analogues.
18F-FLT自动化生产主要取决于放射化学合成和自动化合成模块。从1991年Wilson等[4]开始,根据标记前体化合物的结构类型,18F-FLT放化合成的第一步反应即亲核[18F]氟化标记可分为两大类:3-N-和5'-O-受保护的胸苷衍生物(I)为前体[8–10]和2,3'-脱水胸苷衍生物(II)为前体[11,12](图2)。其中(I)较好,优化放化产率的研究表明,其最佳结构为R1=Ns,R2= DMTr,R3=BOC[9,10],对应的化合物为3-N-t-叔丁氧羰基-5'-O-二甲氧基三苯基-3'-O-对硝基苯磺酰基-胸苷(BDNT)。目前,BDNT作为标记前体是18F-FLT自动化合成的首选,其放化产率可为20%–40%(因合成模块而异)[13–17]。然而,由于合成模块自身的局限性,现有18F-FLT自动化合成法存在反应条件不易控制、无连续多次合成的能力等缺点。
基于PET分子影像探针药物自动化合成法……
