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一种caspase-3靶向...PET分子探针的制备与表征_张理霞.pdf

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资源描述

1、收稿日期:2023-01-03;修订日期:2023-02-14。基金项目:国家自然科学基金资助项目(22076069)。第一作者简介:张理霞(1998 ),女,汉族,重庆人,硕士研究生,主要从事放射性药物方面的研究,E-mail:zhanglixia1017126 com。通信联系人:邱玲,博士研究生,研究员,E-mail:qiuling jsinm org。合成化学,2023,31(3),177 185Chin J Syn Chem 2023,31(3),177 185http/hchxcioc com研究论文一种 caspase-3 靶向激活型 PET 分子探针的制备与表征张理霞1,2,徐

2、梁1,2,李惠蓉1,2,梁蓓蓓1,2,林建国1,2,邱玲1,2*(1 温州医科大学 基础医学院,浙江 温州325000;2 江苏省原子医学研究所 国家卫生健康委员会核医学重点实验室江苏省分子核医学重点实验室,江苏 无锡214063)摘要:诱导肿瘤细胞凋亡是多种肿瘤治疗方案的作用机制之一,因此检测肿瘤细胞是否产生凋亡已成为评价肿瘤治疗疗效的一种重要指标。以 caspase-3 为靶点设计凋亡靶向特异性探针,通过对其表达水平进行监测可以及时评估肿瘤疗效。本研究报道了一种靶向 caspase-3 的正电子发射断层显像(PET)探针18F 8。采用简便的固相合成法和点击缩合法合成多肽和前体 8,利用1

3、8F-19F 氟离子交换法进行放射性核素氟-18 标记,得到放射化学产率 16%和放射化学纯度 95%的探针18F 8。探针18F 8 在 PBS 和小鼠血清中具有较好的稳定性,脂水分配系数 Log P 为 1 69 0 01,表明探针亲水性较好。高效的合成方法以及良好的理化性质为探针应用于肿瘤凋亡模型的 PET 成像研究奠定了良好的基础。关键词:肿瘤凋亡;caspase-3;分子探针;正电子发射断层显像;氟-18 标记;合成;表征中图分类号:730 44文献标志码:ADOI:10 15952/j cnki cjsc 1005-1511 22180Preparation and Charact

4、erization of ACaspase-3 Targeted PET Molecular ProbeZHANG Lixia1,2,XU Liang1,2,LI Huirong1,2,LIANG Beibei1,2,LIN Jianguo1,2,QIU Ling1,2*(1 School of Basic Medical Sciences,Wenzhou Medical University,Wenzhou 325000,China;2 NHC Key Laboratory of Nuclear Medicine,Jiangsu Key Laboratory of Molecular Nuc

5、lear Medicine,Jiangsu Institute of Nuclear Medicine,Wuxi 214063,China)Abstract:Inducing tumor cell apoptosis is one of the action mechanisms for several antitumor thera-pies Therefore,detection of tumor cell apoptosis has become an important index to evaluate the thera-peutic effect of tumor Cell ap

6、optosis-specific molecular probe was designed with caspase-3 as the tar-get,and therapeutic efficacy could be timely evaluated by monitoring the expression level of caspase-3In this study,a positron emission tomography(PET)probe 18F 8 targeting caspase-3 was reportedThe polypeptide and precursor 8 w

7、ere synthesized by simple solid-phase synthesis method and clickchemistry method,respectively The precursor 8 was labeled with18F using18F-19F isotope exchangemethod to obtain the probe18F 8 with radiochemical yield of 16%and radiochemical purity of 95%The probe displayed good stability in PBS and m

8、ouse serum,and the lipo-hydro partition coefficient(Log P)of the probe was determined to be 1 69 0 01,suggesting that the probe was hydrophil-ic The convenient synthesis method and good physicochemical properties provided a good basis for theapplication of the probe in PET imaging of tumor apoptosis

9、Keywords:tumor apoptosis;caspase-3;molecular probe;positron emission tomography;fluorine-18radiolabeling;synthesis;characterization化疗是临床上常用的癌症治疗方法之一,主要通过诱导肿瘤细胞凋亡达到抗肿瘤的目的1,因此通过检测肿瘤细胞的凋亡水平可以对癌症治疗疗效进行评估。细胞凋亡主要通过死亡受体途径和线粒体凋亡途径引起2,而死亡受体途径3 是通过细胞凋亡信号的刺激形成死亡结构域(FADD)复合物,复合物形成后 FADD 的死亡效应区与 Caspase-8/10 酶原结

10、合,使 Caspase 酶原活 化 为 有 活 性 的Caspase-8/10,活 化 的Caspase-8/10再进一步激活下游的Caspase-3/6/7,最终导致细胞凋亡。线粒体凋亡途径4 是通过细胞应激导致线粒体膜的通透性增加,从而使线粒体膜去极化,引起细胞色素 C 和 Smac 蛋白的释放,细胞色素 C 诱导凋亡小体的形成,随后激活 caspase-9 酶原,活化后的 caspase-9 会进一步激活 caspase-3 酶原,从而启动细胞凋亡。由此可见,凋亡的两条途径最终都会激活 caspase-3。因此,caspase-3 作为凋亡级联反应中至关重要的“死亡执行蛋白酶”,常被用来

11、作为检测肿瘤细胞凋亡的生物标志物。目前,分子影像学技术不断发展,该技术有光声成像(PAI)、磁共振成像(MI)、光学成像和正电子发射型计算断层显像(PET)等。其中,PET 成像穿透力强且分辨率高,能够无创、实时和动态监测肿瘤细胞凋亡。因此,构建一种 caspase-3 靶向特异性的 PET 分子探针可用于检测化疗后的肿瘤细胞凋亡水平,从而实现肿瘤疗效的即时反馈。近年来,靶向 caspase-3 的 PET 分子探针发展迅速,主要分为两类:第一类是基于 caspase-3 抑制剂设计的靛红磺胺类探针5,通过二羰基与caspase-3 酶的半胱氨酸残基共价结合后发出放射性信号来监测其活性6。20

12、08 年 SMITH 等设计合成了一种分子探针18FICMT-11,该探针具有高代谢稳定性和较低的亲脂性,同时保留对caspase-3/7 的选择性和亲和力7;FOTT 等证实了18F ICMT-11 可以检测到铂类治疗引起的非小细胞肺癌细胞凋亡8。目前18FICMT-11 已经进入临床研究阶段,CHALLAPALL 等对健康志愿者进行了18FICMT-11 的安全性与生物分布评估,证实了18F ICMT-11 是一种安全的 PET 分子探针9;DUBAS 等报道了18FICMT-11 用于肺癌患者和晚期乳腺癌患者中化疗疗效评估的临床研究10。另一类探针是基于 caspase-3 特异性识别底

13、物 DEVD(Asp-Glu-Val-Asp)氨基酸序列而设计的分子探针11。18F CP-18 作为第一个基于底物DEVD 设计的凋亡分子探针12,在 N 端装配有半乳糖部分,使探针在肾脏被快速清除,在 C 端的聚乙二醇链能够促进细胞摄取,研究显示在地塞米松诱导的胸腺凋亡小鼠模型中可清晰观察到探针18FCP-18 在靶点部位的大量聚集13;DOSS等评估了18FCP-18 在健康志愿者体内的生物分布,结果显示该探针主要通过肝脏排泄14。然而,18F CP-18 作为一种小分子探针,较易在靶点部位快速清除。因此,为了增加探针在肿瘤部位的滞留时间,CHEN 等设计合成了一种新的caspase-3

14、 激活型 PET 分子探针18FC-SNAT,并证明了它在阿霉素治疗后的荷瘤鼠中可以被肿瘤凋亡细胞特异性摄取,对 caspase-3 和 GSH 响应识别后发生剪切及还原反应,随后形成疏水性大环,再经过-堆积自组装为纳米颗粒,从而延长探针在肿瘤细胞中的滞留时间15。在此基础上,本课题组设计合成了靶向caspase-3 的 PET 分子探针18F1,可在响应caspase-3 和 GSH 后进行分子间缩合,然后自组装为纳米颗粒延长探针在肿瘤细胞内的滞留时间,并对阿霉素治疗的宫颈癌荷瘤鼠进行 PET 成像,结果显示探针在肿瘤部位的摄取与 caspase-3 的表达水平成正相关16。该探针中二硫键是

15、利用叔丁基修饰的,因叔丁基位阻较大,容易影响二硫键在体内的还原速率,导致探针点击缩合速率减慢。因此,本文通过乙基修饰二硫键,设计合成了一种新型靶向 caspase-3 探针18F 8,有望提高二硫键的还原速率,从而可以加快探针的缩合自组装速率。871合 成 化 学Vol 31,2023图 1前体 8 的合成路线Figure 1Synthesis route of precursor 81实验部分1 1仪器与试剂2-氰基-6-氨基苯并噻唑(CBT)购自上海速博化学科技有限公司;苯并三氮唑-N,N,N,N-四甲基脲六氟磷酸盐(HBTU)、N,N-二异丙基乙胺(DIPEA,99%)、三异丙基硅烷(T

16、IPS)、抗环血酸钠均购自安耐吉化学;N-甲基吗啉(NMM)、氯甲酸异丁酯(IBCF)、N-(9-芴甲氧羰基)-S-三苯甲971第 3 期张理霞等:一种 caspase-3 靶向激活型 PET 分子探针的制备与表征基-L-半 胱 氨 酸、Fmoc-L-天 冬 氨-beta-叔 丁 酯、Fmoc-O-叔丁基-L-谷氨酸、Fmoc-L-缬氨酸、N-Boc-D-炔丙基甘氨酸、三氟乙酸(TFA)、三(2-羧乙基)膦(TCEP)、乙腈(色谱纯)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF,色谱纯)、甲醇(色谱纯)、二苯基甲烷树脂均购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司;四氢呋喃(THF,分析纯)、甲醇(分析纯)、乙酸乙酯

17、(分析纯)、二氯甲烷(分析纯)、乙腈(分析纯)、哌啶、N,N-二甲基甲酰胺(DMF,分析纯)均购自国药集团化学试剂有限公司。Waters Platform ZMD4000 型电子喷雾离子质谱仪;1525 泵型高效液相色谱仪;2545 泵型半制备高效液相色谱仪;FreeZone 6 Liter 型真空冷冻干燥机;H7 型回旋加速器;1470Wizard 型 计数仪。1 2前体 8 的化学合成前体 8 的合成路线如图 1 所示。(1)化合物 1 的合成根据课题组之前报道的方法合成化合物116:将 N-Boc-D-炔 丙 基 甘 氨 酸(192 20 mg,0 90 mmol,1 80 eq)、氯甲

18、酸异丁酯(IBCF,97 5L,0 75 mmol,1 50 eq)和 N-甲基吗啉(NMM,165 0 L,1 50 mmol,3 00 eq)溶解于 8 0 mL四氢呋喃中,N2保护下冰浴中搅拌反应 2 0 h。取2-氰基-6-氨基苯并噻唑(CBT,87 50 mg,0 50mmol,1 00 eq)溶解于 4 0 mL 四氢呋喃中,注射器加入反应瓶中,并继续在 N2保护下冰浴中避光搅拌 0 5 h,N2保护下室温搅拌反应过夜。反应瓶中加入 HCl(2 0 mL,1 00 mol/L)淬灭反应,再利用乙酸乙酯-水体系萃取,收集乙酸乙酯并加入无水硫酸钠除去有机相中的水,旋蒸,利用硅胶色谱法提

19、纯粗产品(正己烷 乙酸乙酯=1 1,V V),旋蒸,真空干燥,得到化合物 1:白色固体,产率 92%,ESI-MS m/z:Calcd for C18H18N4O3S M-H 370 43,found 369 35。(2)化合物 2 的合成根据课题组之前报道的方法合成化合物216:将化合物 1(166 50 mg,0 45 mmol)溶于二氯甲烷和三氟乙酸混合溶液中(二氯甲烷 三氟乙酸=1 1,V V,6 0 mL),室温下搅拌反应 0 5h。旋蒸,除去有机溶剂 CH2Cl2,得到粗产品,然后用 CH2Cl2洗涤(3 5 0 mL)除去 TFA,加入无水乙醚沉淀提纯(10 0 mL),离心,干

20、燥得到化合物 2:淡黄色固体,产率 96%,ESI-MS m/z:Calcdfor C13H10N4OS M+H+270 31,found271 30。(3)化合物 3 的合成将化合物 2(121 10 mg,0 44 mmol,1 00eq)和 N-叔丁氧羰基-S-三苯甲基-L-半胱氨酸(225 70 mg,0 49 mmol,1 10 eq)溶解于8 0 mL的 THF,再加入缩合剂 HBTU(193 10 mg,0 51mmol,1 15 eq)和 DIPEA(192 0 L,1 11 mmol,2 50 eq),调节溶液的 pH=8 9,N2保护下反应室温 过 夜。利 用 硅 胶 色

21、谱 法 提 纯 粗 产 品(正己烷 乙酸乙酯=1 1,V V),旋蒸,真空干燥,得到化合物 3:白色固体,产率 90%,ESI-MSm/z:Calcd for C40H37N5O4S2 M+Na+以及 M+K+715 89,found 738 55,754 53。(4)化合物 4 的合成将化合物 3(284 20 mg,0 40 mmol)溶于二氯甲烷和三氟乙酸混合溶液中(二氯甲烷 三氟乙酸=1 1,V V,6 0 mL),室温下搅拌反应 0 5h。旋蒸,除去有机溶剂 CH2Cl2,得到粗产品,然后用 CH2Cl2洗涤(3 5 0 mL)除去 TFA,加入无水乙醚(含 1%TIPS,10 0

22、mL)沉淀提纯,离心,干燥得到化合物 4:淡黄色固体,产率 96%,ESI-MS m/z:Calcd for C16H15N5O2S2 M+H+373 45,found 374 36。(5)化合物 5 的合成过程将化合物 4(142 30 mg,0 38 mmol,1 00eq)溶于5 0 mL 甲醇中,并加入100 0 L 三异丙基硅烷(TIPS),随后再加入 SET(71 00 mg,0 42mmol,1 10 eq),N2保护下室温中搅拌反应 2 0h。旋蒸,除去有机溶剂,使用冷乙醚(含 1%TIPS,10 0 mL)沉淀提纯,离心,真空干燥,得到化合物 5:白色固体,产率 92%,ES

23、I-MS m/z:Calcd for C18H19N5O2S3 M+H+433 56,found 434 32。(6)多肽 DEVD 的合成采用氨基缩合法依次连接 Fmoc-L-天冬氨酸beta-叔丁酯、Fmoc-L-缬氨酸、Fmoc-O-叔丁基-L-谷氨酸和 Fmoc-L-天冬氨酸 beta-叔丁酯,然后用乙酸酐封端,得到多肽序列 DEVD:白色固体,产率41%,ESI-MS m/z:Calcd for C32H54N4O12 M+Na+686 80,found 709 50。(7)化合物 6 的合成将化合物 5(156 00 mg,0 35 mmol,1 00081合 成 化 学Vol 3

24、1,2023eq)和多肽 DEVD(263 70 mg,0 39 mmol,1 10eq)溶解于 7 0 mL 的 THF,再加入缩合剂 HBTU(150 60 mg,0 40 mmol,1 15 eq)和 DIPEA(152 6 L,0 88 mmol,2 50 eq),调节溶液的pH=8 9,然后在 N2保护下室温搅拌过夜。旋蒸,真空干燥,得到粗产品化合物 6:白色固体,产率 83%,ESI-MS m/z:Calcd for C50H71N9O13S3 M+Na+1102 35,found 1125 85。(8)化合物 7 的合成将化合物 6(321 10 mg,0 29 mmol)溶于二

25、氯甲烷和三氟乙酸混合溶液中(二氯甲烷 三氟乙酸=1 1,V V,6 0 mL),在室温下搅拌反应0 5 h。除去有机溶剂 CH2Cl2得到粗产品,再用CH2Cl2洗涤(3 5 0 mL)除去 TFA,加入无水乙醚(含 1%TIPS,10 0 mL)沉淀提纯,离心,干燥,得到淡黄色固体,然后利用半制备 HPLC 进行提纯得到化合物 7:白色固体,产率 45%,ESI-MSm/z:Calcd for C38H47N9O13S3 M+H+934 02,found 935 59。(9)前体 8 的合成将化合物 7(40 00 mg,0 04 mmol)溶于 3 0mL 的 DMF 中,加入 0 6 m

26、L 的水,再依次加入 2-叠氮乙基-N,N-二甲基氨基甲基-三氟硼酸盐(AMBF3,88 0 L,0 11 mmol,2 50 mmol)、三(3-羟丙基三唑甲基)胺(THPTA,8 60 mg,0 02mmol,0 50 eq)、抗坏血酸钠(LAASS,8 50 mg,0 04 mmol,1 00 eq)和铜盐(4 90 mg,0 02mmol,0 50 eq),氮气保护下 45 反应 45 0min,最后利用半制备 HPLC 进行提纯,得到前体8。前体 8:白色固体,产率 74%,1H NM(500MHz,DMSO-d6):10.43(s,1H),8.75(d,J=1.9 Hz,1H),8

27、.44(d,J=7.9 Hz,1H),8.30(d,J=7.3 Hz,1H),8.25 8.17(m,3H),8.00(d,J=7.8 Hz,1H),7.93(s,1H),7.80(dd,J=9.1 Hz,2.0 Hz,1H),7.70(d,J=8.2Hz,1H),4.84(t,J=6.5 Hz,2H),4.71(td,J=8.4 Hz,5.6 Hz,1H),4.61(td,J=7.6 Hz,5.9 Hz,1H),4.54(td,J=8.0 Hz,5.2 Hz,1H),4.44(td,J=7.9 Hz,5.1 Hz,1H),4.30(td,J=8.4 Hz,5.0 Hz,1H),4.15(t,

28、J=7.2Hz,1H),3.74(t,J=6.8 Hz,2H),3.23(dd,J=14.6 Hz,5.6 Hz,1H),3.08(dd,J=14.1Hz,9.1 Hz,1H),3.00(dd,J=13.6 Hz,5.1Hz,1H),2.97(s,3H),2.94(s,3H),2.87(dd,J=13.5 Hz,8.8 Hz,1H),2.76 2.63(m,4H),2.55(dd,J=16.9 Hz,7.9 Hz,1H),2.50 2.44(m,1H,overlapped),2.38(q,J=4.5 Hz,2H),2.29 2.17(m,2H),2.01 1.88(m,2H),1.84(s,3

29、H),1.80 1.71(m,1H),1.21(t,J=7.3 Hz,3H),0.83(d,J=6.8 Hz,3H),0.81(d,J=6.8 Hz,3H)。根据图 3 所示,7 93 的信号峰对应于三氮唑环上的氢,表明 AmBF3基团已成功通过 click 反应与环骨架偶联;2 97,2 94 的信号峰对应于与季铵相连的两个甲基上的氢;0 83,0 81 的信号峰对应于与缬氨酸相连的两个甲基上的氢;10 43 的信号峰对应于 CBT 与炔丙基甘氨酸相连的酰胺键上的氢;13C NM(126 MHz,DMSO-d6):174.07,171.75,171.71,171.18,171.01,170.

30、94,169.87,169.72,169.55,147.83,142.98,139.07,136.61,135.25,124.79,123.91,121.06,113.57,111.69,63.55,57.68,53.77,53.06,52.93,52.60,52.12,49.60,43.60,35.93,35.83,31.67,30.55,30.08,27.80,27.00,22.50,19.20,17.95,14.27。根据图 4 所示,123.91,113.57 的信号峰对应于三氮唑上的碳;121.06 的信号峰对应于 CBT 氰基上的碳;174.07,171.75,171.71,171

31、.18,171.01,170.94,169.87,169.72,169.55 ppm 对应于羰基上的碳;ESI-MS m/z:CalcdforC43H59BF3N13O13S3 MH1130.00,found 1128.36。1 3探针18F 8 的放射性合成先用 10 0 mL NaHCO3(0 50 mol/L)和 10 0mL H2O 活化 QMA 柱,通过电子轰击富氧水H218O,得到18F 离子,通过阴离子交换柱(QMA)吸附18F 离子,再用 300 0 L 的哒嗪-盐酸缓冲溶液(pH=2 5)洗脱18F 离子,加入到含有 25 0 L的前体 8(25 00 mM)的反应管中,80

32、 反应30 0min。反应完后取少量反应液用乙腈稀释,然后用放射性 HPLC 分析其放射性产率。最后用 10 0mL 乙醇和10 0 mL H2O 活化 C18 柱,用20 0 mL水稀释反应液,利用 C18 柱吸附标记探针18F 8,用10 0 mL H2O 洗三次去除多余的18F 离子,再用05 mL 乙醇洗脱探针18F 8 至西林瓶,取少量用乙腈稀释,并用放射性 HPLC 分析其放射性化学纯度。181第 3 期张理霞等:一种 caspase-3 靶向激活型 PET 分子探针的制备与表征1 4探针18F 8 的体外稳定性测定取溶解在乙醇溶液中的探针18F 8(100 0L,400 Ci),

33、分别与 PBS 和小鼠血清在 37 下孵育不同的时间(0 5、1 0、2 0 和4 0 h)。在每个时间点取与 PBS 共孵育的样品,用乙腈稀释,利用放射性 HPLC 分析放射性化学纯度。对于与小鼠血清共孵育的样品,取其样品与同体积的乙腈离心 5 0 min,收集上清液,利用放射性 HPLC分析放射性化学纯度。1 5探针18F 8 的脂水分配系数测定通过测量探针18F 8 在正辛醇和水中的分布,在室温条件下测定探针18F 8 的正辛醇/水分配系数。在聚丙烯管中加入溶解在乙醇溶液中的探针18F 8(10 Ci),再向其中加入 1 0 mL 正辛醇和1 0 mL 纯水,室温条件下利用涡流混合器振荡

34、20 0 min,然后高速离心使得两相分离(4000rpm,5 0 min),用 计数仪分别测量水相和有机相样品(500 0 L)的放射性活性。根据公式Log P=Log(Co/Cw)计算得到化合物的脂水分配系数,其中 Co和 Cw分别表示探针在正辛醇层和水层的放射性活性。重复上述实验至少三次,结果用平均值 标准差表示。2结果与讨论2 1前体 8 的化学结构分析首先利用高相液相色谱和质谱对前体 8 进行表征。结果如图 2 所示,HPLC 保留时间为 17 4min,纯度大于 95%,前体 8 的分子量 1128 36 质谱峰对应于 M H 的分子离子峰。通过核磁共振氢谱和碳谱进一步验证了前体

35、8 的结构正确,结果如图 3 和图 4 所示。2 2探针18F 8 的放射化学分析采用氟离子交换法对前体 8 进行放射性核素标记,经过 C18 纯化得到探针18F 8。如图 5 所示,探针18F 8 的 HPLC 保留时间为17 4 min,与前体 8 的保留时间相同,放射性化学纯度为95%,放射性化学产率为16%。该标记方法所需Time/min图 2前体 8 的高效液相色谱和质谱谱图Figure 2HPLC trace and ESI-MS spectra of precursor 8时间短,而且不需要放射性半制备 HPLC 纯化,标记方法简单,这非常有利于临床上放射性示踪剂的生产和应用。2

36、 2探针18F 8 的脂水分配系数探针的亲水性与探针的代谢途径密切相关,亲脂性高的探针通常容易在肝脏摄取较高,从而导致PET 成像信噪比低,这将在一定程度上限制探针的临床应用。探针18F 8 的脂水分配系数 Log P 为169 001,表明探针亲水性较好,可以降低探针在肝脏中的摄取,提高 PET 成像的信噪比。2 3探针18F 8 的稳定性探针的稳定性高才能够在体内维持其生物活性,具有进一步的研究价值。通过测试探针在PBS 和小鼠血清中孵育一定时间后的放射化学纯度,对探针的稳定性做初步验证。结果如图 6 所示,探针18F 8 在 PBS 和小鼠血清中 37 下孵育 4 0 h 后,放射性 H

37、PLC 中没有检测出现新的峰,表明探针18F 8 在 PBS 和小鼠血清中具有较好的稳定性,这将有利于该探针进一步的体内生物学研究。281合 成 化 学Vol 31,2023图 3前体 8 的核磁共振氢谱图Figure 31H NM of precursor 8图 4前体 8 的核磁共振碳谱图Figure 413C NM of precursor 8Time/minTime/min图 5探针18F 8 的放射性合成路线及纯化前纯化后的液相监测Figure 5adioactive synthesis route of probe18F 8 and radio-HPLC traces of18F

38、8 before and after purification381第 3 期张理霞等:一种 caspase-3 靶向激活型 PET 分子探针的制备与表征Time/minTime/min图 6探针18F 8 在 PBS 和小鼠血清中的稳定性Figure 6Stability assay of the probe18F 8 in PBSand mouse serum3结论通过固相多肽合成以及氨基缩合和脱保护等方法合成了前体 8,利用氟离子交换法进行了放射性核素18F 标记,成功获得高产率和高纯度的caspase-3 靶向特异性探针18F 8,该合成方法简便,而且反应条件温和。体外理化性质研究表明

39、,探针具有较好的稳定性和亲水性。高效的合成方法和良好的理化性质,为探针18F 8 的体内生物学评价和应用研究奠定了良好的基础。参考文献 1 李娜,高俊岩,刘敏 细胞凋亡和肿瘤的关系研究进展 J 当代医学,2009,15(16):13 14(LI N,GAO J Y,LIU M esearch progress on therelationship between apoptosis and tumor J Contem-porary Medicine,2009,15(16):13 14)2 岳原亦,张扬,张一奇 Caspase 家族与细胞凋亡 J 中国医疗前沿,2011,6(6):25 26(

40、YUE Y Y,ZHANG Y,ZHANG Y Q Caspase fami-ly and apoptosis J National Medical Frontiers of Chi-na,2011,6(6):25 26 3LI H,ZHU H,XU C J,et al Cleavage of BID bycaspase 8 mediates the mitochondrial damage in theFas pathway of apoptosisJ Cell,1998,94(4):491 501 4 AVELO F Mitochondria and apoptosis J Acta Ci

41、entVenez,2002,53(4):297 306 5 BEOSKE L,VAN DEN WYNGAET T,STOOBANTSS,et al Molecular imaging of apoptosis:The case ofcaspase-3 radiotracers J Int J Mol Sci,2021,22(8)6 PODICHETTY A K,WAGNE S,SCHE S,et alFluorinated isatin derivatives part 2 new N-substituted5-pyrrolidinylsulfonyl isatins as potential

42、 tools for molecu-lar imaging of caspases in apoptosis J J Med Chem,2009,52(11):3484 3495 7 SMITH G,GLASE M,PEUMAL M,et al Design,synthesis,and biological characterization of a caspase-3/7 selective isatin labeled with 2-18F fluoroethylazide J J Med Chem,2008,51(24):8057 8067 8 FOTT,SMITH G,AWAIS O,

43、et al AutomatedGMP synthesis of18F ICMT-11 for in vivo imaging ofcaspase-3 activityJ Nucl Med Biol,2012,39(7):1000 1005 9 CHALLAPALLI A,KENNY L M,HALLETT W A,etal18F-ICMT-11,a caspase-3-specific PET tracer forapoptosis:biodistribution and radiation dosimetry J J Nucl Med,2013,54(9):1551 1556 10 DUBA

44、SH S,MECHANT S,HEINZMANN K,etal Clinical translation of18F ICMT-11 for measur-ing chemotherapy-induced caspase 3/7 activation inbreast and lung cancer J Eur J Nucl Med Mol Ima-ging,2018,45(13):2285 2299 11 POEBA M,STZYK A,SALVESEN G S,et alCaspase substrates and inhibitorsJ Cold SpringHarb Perspect

45、Biol,2013,5(8)12 APIC S,VANGESTEL C,ELVAS F,et al Evalu-ation of 18FCP18 as a substrate-based apoptosisimaging agent for the assessment of early treatment re-sponse in oncologyJ Mol Imaging Biol,2017,19(4):560 569 13 SU H,CHEN G,GANGADHAMATH U,et al E-valuation of18F-CP18 as a PET imaging tracer for

46、apoptosis J Mol Imaging Biol,2013,15(6):739 747 14 DOSS M,KOLB H C,WALSH J C,et al Biodistri-481合 成 化 学Vol 31,2023bution and radiation dosimetry of18F-CP-18,a poten-tial apoptosis imaging agent,as determined fromPET/CT scans in healthy volunteers J J Nucl Med,2013,54(12):2087 2092 15 CHEN Z,AO J Pos

47、itronemission tomography ima-ging of tumor apoptosis with a caspase-sensitive nano-aggregation tracer 18FC-SNATJ Methods MolBiol,2018,1790:181 195 16 QIU L,WANG W,LI K,et al ational design ofcaspase-responsive smart molecular probe for positronemission tomography imaging of drug-induced apopto-sis J Theranostics,2019,9(23):6962 6975581第 3 期张理霞等:一种 caspase-3 靶向激活型 PET 分子探针的制备与表征

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