基于体内点击化学的放射性乏氧显像剂研究
结题报告
批准号:
21371017
项目类别:
面上项目
资助金额:
80.0 万元
负责人:
褚泰伟
依托单位:
学科分类:
B0706.药物化学生物学
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
梅雷、刘玉鹏、孙文静、张强、汪大民、程庆辉、林豪
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中文摘要
几乎所有的实体瘤中都有乏氧组织的存在,这使得肿瘤对放疗、化疗无效。以往报道的Tc-99m标记的乏氧显像剂都是将生物还原基团- - 硝基咪唑等和有机配体偶联,再与放射性核素Tc-99m配位,形成一个体积庞大的分子探针,如BMS181321、BRU59-21等。这种体积庞大的放射性核素及有机配体对生物还原基团具有很大的影响,这也是目前乏氧显像剂生物评价效果不佳的主要原因。最近,体内点击化学在国际药物化学、化学生物学领域已经表现出很好的发展态势和其他方法所不具备的优势。在本项目中,我们将体内点击化学应用于放射性乏氧显像剂研究:合成只含有叠氮基的小分子乏氧靶向分子,首先完成乏氧靶向基团在体内的预着靶,然后再注射含有放射性核素的探针进行寻靶,发生体内点击反应,最后完成乏氧组织显像。该方法的应用为发展新型的放射性乏氧显像剂提供了新颖的方法和思路,有可能获得性能优良的乏氧显像剂。
英文摘要
Hypoxic tissue exists in most of the solid tumors, and it decreases the efficacy of radiotherapy and chemotherapy in the treatment of tumor. The Tc-99m-labeled hypoxia imaging agents have been developed to measure the hypoxic tissue, and they consist of the bioreducible group-nitroimidazoles and the organic ligand and the radionuclide technetium-99m, such as BMS181321 and BRU59-21. But, the bioevaluation of these hypoxia imaging agents is unsatisfied since the huge volume of organic ligand and technetium-99m decreases the efficacy of the bioreducible group. Recently, research has focused increasingly on in vivo click chemistry in the field of medicinal chemistry and chemical biology. In this program, the application of in vivo click chemistry in radiolabeled hypoxia imaging agents will be studied: synthesis and pretargeting of small hypoxia-targeting molecule containing the azide group, then administration of radiolabeled probe, finally in vivo click reaction and imaging of hypoxia. In a word, in vivo click chemistry provides the new method and idea to develop the novel radiolabeled hypoxia imaging agents, and it is possible to gain the successful and satisfied hypoxia imaging agent.
几乎所有的实体瘤中都有乏氧组织的存在,这使得肿瘤对放疗、化疗无效。以往报道的Tc-99m标记的乏氧显像剂都是一个体积庞大的分子探针,这是目前乏氧显像剂生物评价效果不佳的主要原因。基于环辛炔和叠氮基团的生物正交反应——无铜点击化学(Strain-Promoted Cycloaddition of Alkyne-Azide, SPAAC)在硝基咪唑类乏氧显像剂的肿瘤乏氧预着靶策略中的应用,可以避免上述不利影响。.(1)合成了三个硝基咪唑叠氮化合物(2NIM-Az、2NIM-DEG-Az、2NIM-TEG-Az),作为肿瘤乏氧靶向药物。经过八步反应制得偶联MAMA配体的氮杂双苯并环辛炔(AM),用于对叠氮基团的再寻靶。同时在体外制备了点击产物MAMA-triazole-2NIM、MAMA-triazole-DEG-2NIM、MAMA-triazole- TEG-2NIM。.(2)采用条件更简单、温和的方法标记AM和点击产物,制得99mTc-AM和99mTc-triazole-2NIM、99mTc-triazole-DEG-2NIM、99mTc-triazole-TEG-2NIM,标记率和放化纯度均大于95%,自身稳定性良好,具有脂溶性。.(3)测定2NIM-Az、2NIM-DEG-Az、2NIM-TEG-Az分别与AM的体外点击反应速率常数,分别为:0.70 M-1s-1、0.98 M-1s-1、1.15 M-1s-1,随着叠氮基团向外延伸,反应速率逐渐增大。.(4)通过放射性标记化合物在荷肉瘤小鼠体内的动物分布实验,以99mTc-AM和99mTc-triazole-2NIM分别作为空白和常规乏氧显像剂对照,对基于体内无铜点击反应的预着靶策略进行生物评价。其中,99mTc-AM与硝基咪唑叠氮化合物2NIM-DEG-Az在体内点击间隔5 h时的肿瘤摄取以及瘤血比和瘤肉比最佳。.结论:与传统硝基咪唑乏氧显像剂相比,连有小分子叠氮基团的2-硝基咪唑由于不再受到各种庞大配体和核素等的影响,生物还原活性和乏氧选择性受到一定程度的保护。对比分析对照组和预着靶组的生物分布结果中的肿瘤摄取以及瘤血比和瘤肉比,预着靶组在肿瘤/非肿瘤组织摄取比上具有很好改善。因此,将SPAAC反应用于硝基咪唑类乏氧显像剂的肿瘤乏氧靶向研究具有一定的优势和应用前景。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.3760/cma.j.issn. 2095-2848.2017.01.007
发表时间:2017
期刊:中华核医学与分子影像杂志
影响因子:--
作者:梅雷;杨志;褚泰伟
通讯作者:褚泰伟
In vivo click reaction between Tc-99m-labeled azadibenzocyclooctyne-MAMA and 2-nitroimidazole-azide for tumor hypoxia targeting
Tc-99m标记的氮杂二苯并环辛炔-MAMA和2-硝基咪唑-叠氮之间的体内点击反应用于肿瘤缺氧靶向
DOI:10.1016/j.bmcl.2015.09.004
发表时间:2015
期刊:Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters
影响因子:2.7
作者:Wenjing Sun;Taiwei Chu
通讯作者:Taiwei Chu
Synthesis and biological evaluation of novel (TcN)-Tc-99m-labeled bisnitroimidazole complexes containing monoamine-monoamide dithiol as potential tumor hypoxia markers
新型(TcN)-Tc-99m标记双硝基咪唑复合物(含单胺-单酰胺二硫醇)作为潜在肿瘤缺氧标志物的合成和生物学评价
DOI:10.1007/s10967-014-3235-6
发表时间:2014
期刊:Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry
影响因子:1.6
作者:Mei Lei;Sun Wenjing;Chu Taiwei
通讯作者:Chu Taiwei
DOI:10.1002/ejoc.201500338
发表时间:2015
期刊:European Journal of Organic Chemistry
影响因子:2.8
作者:Wang Damin;Sun Wenjing;Chu Taiwei
通讯作者:Chu Taiwei
Synthesis, radiolabeling and biological evaluation of butene amine oxime containing nitrotriazole as a tumor hypoxia marker
含硝基三唑的丁烯胺肟作为肿瘤缺氧标志物的合成、放射性标记及生物学评价
DOI:10.1007/s41365-016-0028-3
发表时间:2016
期刊:Nuclear Science and Techniques
影响因子:2.8
作者:Zhang Qiang;Chu Tai-Wei
通讯作者:Chu Tai-Wei
功能性离子液体萃取分离99Mo及其辐射稳定性研究
  • 批准号:
    U1967216
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    267.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    褚泰伟
  • 依托单位:
放射性氟、碘标记的双靶点乏氧显像剂
  • 批准号:
    21976008
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    66.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    褚泰伟
  • 依托单位:
离子液体中铀配合物的制备、结构和性能
  • 批准号:
    11575010
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    73.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    褚泰伟
  • 依托单位:
离子液体在核燃料干法后处理中的应用
  • 批准号:
    91026011
  • 项目类别:
    重大研究计划
  • 资助金额:
    80.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    褚泰伟
  • 依托单位:
Tc-99m标记的含有双生物还原基团的乏氧显像剂研究
  • 批准号:
    21071010
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    35.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    褚泰伟
  • 依托单位:
锝-99m标记的BnAO类乏氧显像剂的合成及机理研究
  • 批准号:
    20771011
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    27.0万元
  • 批准年份:
    2007
  • 负责人:
    褚泰伟
  • 依托单位:
新型乏氧组织显像剂
  • 批准号:
    20301001
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    21.0万元
  • 批准年份:
    2003
  • 负责人:
    褚泰伟
  • 依托单位:
国内基金
海外基金