一种新型氟硼酸类化合物的放射性标记方法技术领域
本发明属于医学影像领域,涉及氟硼酸类化合物的放射性标记方法,具体涉及一
种氟硼酸类化合物的[18F]放射性标记方法。
背景技术
氨基酸是肿瘤增殖过程的必需营养物质,对氨基酸类化合物进行放射性标记以实
现肿瘤的特异性显像是近些年的研究热点。只是由于氨基酸结构的特殊性,传统的放射性
标记方法如Al18F、68Ga、99mTc等都会对原有分子结构进行比较大的改变,容易导致标记分子
的体内代谢行为出现差异。
氟硼酸结构是一种与α-氨基酸结构极其类似的结构,研究表明用氟硼酸结构取代
α-氨基酸结构后化合物的药代行为与原来氨基酸非常相似,因此可以用氟硼酸类化合物代
替氨基酸类化合物进行放射性标记用于肿瘤的显像研究。
传统的氟硼酸类化合物放射性标记方法采用氨基聚醚碳酸钾溶液进行淋洗,安全
系数不高,且最后需要检查氨基聚醚和乙腈等有害物质的残留,工艺复杂;传统的C18柱固相
萃取柱纯化氟硼酸类化合物也存在耗时长、产品损失大,操作工序复杂等问题。
发明内容
为克服上述现有技术的缺陷,本发明的目的在于提供一种新型氟硼酸类化合物的
放射性标记方法,采用放射性[18F]对氟硼酸类化合物进行放射性标记、分离和纯化。
本发明的上述目的通过以下技术方案实现:
一种新型氟硼酸类化合物的放射性标记方法,包括以下步骤:
(1)采用质子回旋加速器进行18O(p,n)18F反应生成18F-;
(2)将步骤(1)中所述18F-经管道传输至阴离子交换柱QMA上,同时被所述QMA捕获;
(3)开启氮气阀V1,步骤(2)中所述QMA经N2吹干后,用pH=2、浓度为0.01mol/L的
盐酸氯化钠溶液0.5mL将所述18F-淋洗至反应瓶中;
(4)在90℃的加热条件下,将浓度为500mmol/L的[19F]氟硼酸类化合物的乙醇溶液
0.02mL与步骤(3)中所述淋洗后的18F-进行离子反应;20min后开启氮气阀V2,在N2保护下向
上述离子交换反应体系中加入去离子水5mL进行淬灭反应;
(5)将步骤(4)中淬灭反应后的体系直接过中性Al2O3柱纯化后滴入装有pH=7的
5mL磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液的反应瓶中,滤液即为[18F]氟硼酸类化合物溶液,然后将所
述[18F]氟硼酸类化合物溶液进行质控分析。
步骤(1)中所述的质子回旋加速器包括GE公司Qilin医用质子回旋加速器,所述加
速器束流为30μA,轰击时间为10min。
步骤(2)中所述的18F-放射性活度为150-200mCi。
步骤(3)中所述的QMA残留18F-放射性活度为2.0-3.0mCi。
步骤(4)中所述的[19F]氟硼酸类化合物与所述的18F-通过离子交换与硼原子共价
键连接。
步骤(4)中所述的[19F]氟硼酸类化合物包含硼原子上连有一个、两个或者三个氟
原子的化合物。
步骤(4)中所述的[19F]氟硼酸类化合物如下式(1)所示;步骤(5)中所述的[18F]氟
硼酸类化合物如下式(2)所示;步骤(4)中所述的氟硼酸类化合物的核素交换反应如下式
(3)所示。
步骤(5)中所述的[18F]氟硼酸类化合物放射性活度为10-20mCi。
步骤(5)中所述的质控分析包括色泽、澄清度、pH、放化纯度、细菌内毒素。
本发明具有如下优点:
1.本发明首次提出用盐酸氯化钠溶液洗脱18F-,既避免了为保证反应浓度对反应
18F-的浓缩,也避免了将18F-传输至浓缩管再转至反应管过程中的损失;同时,采用盐酸氯化
钠溶液作为淋洗18F-溶液,不仅可以极好的保证对18F-的淋洗效率,还保证反应过程中的酸
性要求。
2.相比传统的氨基聚醚碳酸钾溶液,本申请的淋洗18F-溶液盐酸氯化钠溶液对人
体几乎无毒副作用,无需额外纯化步骤,经简单的稀释即可直接用于人体,安全系数高,而
且产品无需检查氨基聚醚和乙腈等有机物的残留。
3.传统的C18柱固相萃取纯化氟硼酸类化合物工艺耗时长、产品回收率低,采用本
发明标记反应的纯化方法只需简单加缓冲液稀释后过Al2O3柱吸附游离的18F-,滤液即可作
为注射液使用,操作简单,纯化快速,产品收率高。
附图说明
图1为本申请的一种新型氟硼酸类化合物的放射性标记工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例1-5和对比例1-3来说明本发明,但不用来限制本发明的
范围。
实施例1
一种新型氟硼酸类化合物的放射性标记方法,包括以下步骤:
(1)采用GE公司Qilin医用质子回旋加速器进行18O(p,n)18F反应生成18F-,加速器
束流为30μA,轰击时间为10min;
(2)将步骤(1)中18F-经管道传输至Sep-Park Light QMA上,18F-被QMA捕获,18F-放
射性活度为155mCi;
(3)开启氮气阀V1,步骤(2)中QMA经N2吹干后,用pH=2、浓度为0.01mol/L的盐酸
氯化钠溶液0.5mL将所述18F-淋洗至反应瓶中,QMA残留的18F-放射性活度为2.2mCi;
(4)在90℃的加热条件下,将浓度为500mmol/L的[19F]苯丙氟硼酸乙醇溶液0.02mL
与步骤(3)中淋洗后的18F-进行离子反应;20min后开启氮气阀V2,向上述离子交换反应体系
中加入去离子水5mL进行淬灭反应;
(5)将步骤(4)中淬灭反应后的体系直接过Sep-Park Light Al2O3柱纯化后滴入装
有pH=7的5mL磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液的反应瓶中,滤液即为[18F]苯丙氟硼酸溶液,放射
性活度为16.2mCi;然后将该产品溶液进行质控分析。
产品质控分析结果表明,产品溶液澄清透明,pH为6.3,HPLC测定的放化纯度为
99%,无细菌内毒素,可直接作为注射液使用。
实施例2
(1)采用GE公司Qilin医用质子回旋加速器进行18O(p,n)18F反应生成18F-,加速器
束流为30μA,轰击时间为10min;
(2)将步骤(1)中18F-经管道传输至Sep-Park Light QMA上,18F-被QMA捕获,18F-放
射性活度为163mCi;
(3)开启氮气阀V1,步骤(2)中QMA经N2吹干后,用pH=2、浓度为0.01mol/L的盐酸
氯化钠溶液0.5mL将所述18F-淋洗至反应瓶中,QMA残留的18F-放射性活度为2.5mCi;
(4)在90℃的加热条件下,将浓度为500mmol/L的[19F]苯丙氟硼酸乙醇溶液0.02mL
与步骤(3)中淋洗后的18F-进行离子反应;20min后开启氮气阀V2,向上述离子交换反应体系
中加入去离子水5mL进行淬灭反应;
(5)将步骤(4)中淬灭反应后的体系直接过Sep-Park Light Al2O3柱纯化后滴入装
有pH=7的5mL磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液的反应瓶中,滤液即为[18F]苯丙氟硼酸溶液,放射
性活度为15.8mCi;然后将该产品溶液进行质控分析。
产品质控分析结果表明,产品溶液澄清透明,pH为6.5,HPLC测定的放化纯度为
99%,无细菌内毒素,可直接作为注射液使用。
实施例3
一种新型氟硼酸类化合物的放射性标记方法,包括以下步骤:
(1)采用GE公司Qilin医用质子回旋加速器进行18O(p,n)18F反应生成18F-,加速器
束流为30μA,轰击时间为10min;
(2)将步骤(1)中18F-经管道传输至Sep-Park Light QMA上,18F-被QMA捕获,18F-放
射性活度为171mCi;
(3)开启氮气阀V1,步骤(2)中QMA经N2吹干后,用pH=2、浓度为0.01mol/L的盐酸
氯化钠溶液0.5mL将所述18F-淋洗至反应瓶中,QMA残留的18F-放射性活度为2.7mCi;
(4)在90℃的加热条件下,将浓度为500mmol/L的[19F]苯丙氟硼酸乙醇溶液0.02mL
与步骤(3)中淋洗后的18F-进行离子反应;20min后开启氮气阀V2,向上述离子交换反应体系
中加入去离子水5mL进行淬灭反应;
(5)将步骤(4)中淬灭反应后的体系直接过Sep-Park Light Al2O3柱纯化后滴入装
有pH=7的5mL磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液的反应瓶中,滤液即为[18F]苯丙氟硼酸溶液,放射
性活度为16.5mCi;然后将该产品溶液进行质控分析。
产品质控分析结果表明,产品溶液澄清透明,pH为6.6,HPLC测定的放化纯度为
99%,无细菌内毒素,可直接作为注射液使用。
实施例4
一种新型氟硼酸类化合物的放射性标记方法,包括以下步骤:
(1)采用GE公司Qilin医用质子回旋加速器进行18O(p,n)18F反应生成18F-,加速器
束流为30μA,轰击时间为10min;
(2)将步骤(1)中18F-经管道传输至阴离子交换柱QMA上,同时被所述QMA捕获,18F-
放射性活度为200mCi;
(3)开启氮气阀V1,步骤(2)中QMA经N2吹干后,用pH=2、浓度为0.01mol/L的盐酸
氯化钠溶液0.5mL将所述18F-淋洗至反应瓶中,QMA残留18F-放射性活度为2.5mCi;
(4)在90℃的加热条件下,将浓度为500mmol/L的[19F]苯丙氟硼酸乙醇溶液0.02mL
与步骤(3)中淋洗后的18F-进行离子反应;20min后开启氮气阀V2,在N2保护下向上述离子交
换反应体系中加入去离子水5mL淬灭反应;
(5)将步骤(4)中淬灭反应后的体系直接过中性Al2O3柱纯化后滴入装有pH=7的
5mL磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液的反应瓶中,滤液即为[18F]苯丙氟硼酸溶液,放射性活度为
18mCi;然后将该产品溶液进行质控分析。
产品质控分析结果表明,产品溶液澄清透明,pH为6.4,HPLC测定的放化纯度为
99%,无细菌内毒素,可直接作为注射液使用。
实施例5
一种新型氟硼酸类化合物的放射性标记方法,包括以下步骤:
(1)采用GE公司Qilin医用质子回旋加速器进行18O(p,n)18F反应生成18F-,加速器
束流为30μA,轰击时间为10min;
(2)将步骤(1)中18F-经管道传输至阴离子交换柱QMA上,同时被所述QMA捕获,18F-
放射性活度为150mCi;
(3)开启氮气阀V1,步骤(2)中QMA经N2吹干后,用pH=2、浓度为0.01mol/L的盐酸
氯化钠溶液0.5mL将所述18F-淋洗至反应瓶中,QMA残留18F-放射性活度为2.0mCi;
(4)在90℃的加热条件下,将浓度为500mmol/L的[19F]氟硼酸类化合物的乙醇溶液
0.02mL与步骤(3)中淋洗后的18F-进行离子反应;20min后开启氮气阀V2,在N2保护下向上述
离子交换反应体系中加入去离子水5mL淬灭反应;
(5)将步骤(4)中淬灭反应后的体系直接过中性Al2O3柱纯化后滴入装有pH=7的
5mL磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液的反应瓶中,滤液即为[18F]氟硼酸类化合物溶液,放射性活
度为11mCi;然后将该产品溶液进行质控分析。
产品质控分析结果表明,产品溶液澄清透明,pH为6.5,HPLC测定的放化纯度为
99%,无细菌内毒素,可直接作为注射液使用。
对比例1
采用对比文献和专利文献中记载氟硼酸类化合物的放射性标记方法,包括以下步
骤:
(1)采用GE公司Qilin医用质子回旋加速器进行18O(p,n)18F反应生成18F-,加速器
束流为30μA,轰击时间为10min;
(2)将步骤(1)中18F-经管道传输至Sep-Park Light QMA上,同时被QMA捕获,18F-放
射性活度为171mCi;
(3)反应管中加入0.02mL浓度为500mmol/L的苯丙氟硼酸乙醇溶液和0.2mL pH为
2.5的哒嗪-盐酸缓冲液;用K2.2.2、K2CO3的混合溶液0.5mL将步骤(2)中的18F-淋洗至反应瓶
中,QMA残留的18F-放射性活度为2.4mCi;
(4)在60℃的加热条件下,[19F]苯丙氟硼酸溶液与步骤(3)中淋洗后的18F-进行核
素交换反应;20min后向上述核素交换反应体系加入去离子水5mL进行淬灭反应;
(5)将步骤(4)中淬灭反应后的体系直接过Sep-Park Light C18柱纯化,再用10mL
水清洗C18柱,C18柱上捕获产品11.3mCi,然后用50%的乙醇溶液5mL淋洗C18柱即得放射性活
度为7.2mCi的[18F]苯丙氟硼酸溶液,C18柱残留18F-放射性活度为3.6mCi,最后对该[18F]苯
丙氟硼酸溶液进行质控分析。
产品质控分析结果表明,产品溶液澄清透明,pH为7,HPLC测定的放化纯度为99%,
无细菌内毒素,乙醇含量为0.0149%,乙腈含量为0.01%,K2.2.2含量达标。
对比例2
采用对比文献和专利文献中记载氟硼酸类化合物的放射性标记方法,包括以下步
骤:
(1)采用GE公司Qilin医用质子回旋加速器进行18O(p,n)18F反应生成18F-,加速器
束流为30μA,轰击时间为10min;
(2)将步骤(1)中18F-经管道传输至Sep-Park Light QMA上,同时被QMA捕获,18F-放
射性活度为175mCi;
(3)反应管中加入0.02mL浓度为500mmol/L的苯丙氟硼酸乙醇溶液和0.2mL pH为
2.5的哒嗪-盐酸缓冲液;用K2.2.2、K2CO3的混合溶液0.5mL将步骤(2)中的18F-淋洗至反应瓶
中,QMA残留的18F-放射性活度为2.1mCi;
(4)在60℃的加热条件下,[19F]苯丙氟硼酸溶液与步骤(3)中淋洗后的18F-进行核
素交换反应;20min后向上述核素交换反应体系加入去离子水5mL进行淬灭反应;
(5)将步骤(4)中淬灭反应后的体系直接过Sep-Park Light C18柱纯化,再用10mL
水清洗C18柱,C18柱上捕获产品12.1mCi,然后用50%的乙醇溶液5mL淋洗C18柱即得放射性活
度为7.5mCi的[18F]苯丙氟硼酸溶液,C18柱残留18F-放射性活度为3.3mCi,最后对该[18F]苯
丙氟硼酸溶液进行质控分析。
产品质控分析结果表明,产品溶液澄清透明,pH为7,HPLC测定的放化纯度为99%,
无细菌内毒素,乙醇含量为0.006%,乙腈含量为0.012%,K2.2.2含量达标。
对比例3
采用对比文献和专利文献中记载氟硼酸类化合物的放射性标记方法,包括以下步
骤:
(1)采用GE公司Qilin医用质子回旋加速器进行18O(p,n)18F反应生成18F-,加速器
束流为30μA,轰击时间为10min;
(2)将步骤(1)中18F-经管道传输至Sep-Park Light QMA上,同时被QMA捕获,18F-放
射性活度为168mCi;
(3)反应管中加入0.02mL浓度为500mmol/L的苯丙氟硼酸乙醇溶液和0.2mL pH为
2.5的哒嗪-盐酸缓冲液;用K2.2.2、K2CO3的混合溶液0.5mL将步骤(2)中的18F-淋洗至反应瓶
中,QMA残留的18F-放射性活度为2.0mCi;
(4)在60℃的加热条件下,[19F]苯丙氟硼酸溶液与步骤(3)中淋洗后的18F-进行核
素交换反应;20min后向上述核素交换反应体系加入去离子水5mL进行淬灭反应;
(5)将步骤(4)中淬灭反应后的体系直接过Sep-Park Light C18柱纯化,再用10mL
水清洗C18柱,C18柱上捕获产品10.8mCi,然后用50%的乙醇溶液5mL淋洗C18柱即得放射性活
度为6.5mCi的[18F]苯丙氟硼酸溶液,C18柱残留18F-放射性活度为3.8mCi,最后对该[18F]苯
丙氟硼酸溶液进行质控分析。
产品质控分析结果表明,产品溶液澄清透明,pH为7,HPLC测定的放化纯度为99%,
无细菌内毒素,乙醇含量为0.005%,乙腈含量为0.004%,K2.2.2含量达标。
通过上述实施例1-5与对比例1-3可知:
1、本发明采用盐酸氯化钠溶液洗脱18F-,既避免为保证反应浓度对反应18F-的浓
缩,也避免将18F-传输至浓缩管再转至反应管过程中的损失;采用盐酸氯化钠溶液作为淋
洗18F-溶液,不仅可以极好的保证对18F-的淋洗效率,还保证反应过程中的酸性要求。
2.与对比例1-3的放射性标记方法相比,本申请的淋洗18F-溶液盐酸氯化钠溶液对
人体几乎无毒副作用,无需额外纯化步骤,经简单的稀释即可直接用于人体,安全系数高,
而且产品无需检查氨基聚醚和乙腈等有机物的残留。
3.对比例1-3采用传统的C18柱固相萃取纯化氟硼酸类化合物工艺耗时长、产品回
收率低,采用本发明标记反应的纯化方法只需简单加pH=7的5mL磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲
液稀释后过Al2O3柱吸附游离的18F-,滤液即可作为注射液使用,操作简单,纯化快速,产品收
率高。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本
发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,
在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。