[发明专利]用于蛋白质、肽和其他分子的改进的F-18标记的方法和组合物

说明书

本申请是国际申请号为PCT/US2007/088064、国际申请日为2007年12月19日、进入国家阶段的申请号为200780048376.8、发明名称为“用于蛋白质、肽和其他分子的改进的F-18标记的方法和组合物”的发明专利申请的分案申请。

相关申请

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2007年1月11日提交的美国临时专利申请第60/884,521号的权益。

领域

在某些实施方案中，本发明涉及用F-18标记肽的简单方法，其可用于体内成像。施用于患者时，F-18标记肽的优选比活性将为约1,000至2,000Ci/mmol。也可使用100至数万Ci/mmol范围内的比活性。优选地，F-18标记的完成不需要纯化步骤来分离未标记的肽和标记的肽。

背景

正电子成像术(PET)成像提供了高分辨率和从PET图像定量。肽或其他小分子可用正电子发射体(仅举几例，¹⁸F、⁶⁴Cu、⁶⁶Ga、⁶⁸Ga、⁷⁶Br、^94mTc、⁸⁶Y和¹²⁴I)标记。从同位素的核发射的正电子根据使用的同位素而以不同能量喷射。当正电子与电子反应时，两种511keVγ射线以相反的方向发射。喷射的正电子的能量控制正电子在其通过撞击电子而被湮灭之前飞行的平均距离。喷射能越高，正电子与电子碰撞前飞行得越远。希望PET同位素具有低喷射能，以使正电子在其产生被PET照相机成像的两种511keVγ射线前从靶位点飞行的距离最小。发射正电子的许多同位素在其衰变链中也具有其他发射，诸如γ射线、α粒子或β粒子。希望具有为纯的正电子发射体的PET同位素，以便将任何发射量测定问题减至最小。

同位素的半衰期也是重要的，因为半衰期必须足够长，以便将同位素连接至靶向分子、分析产物、将其注射于患者、允许产物定位、从非靶组织中清除和然后成像。如果半衰期太长，则比活性可能不够高到获得足够的光子来得到清晰的图像，而如果半衰期太短，则生产、商业分配和生物分配(biodistribution)需要的时间可能不够。F-18(β⁺635keV97％，t_1/2110分钟)由于它的低正电子发射能、无侧向发射和合适的半衰期，而成为最广泛使用的PET发射同位素之一。产生的F-18具有高比活性。如果将F-18连接至具有非常高吸收的分子(诸如2-氟-2-脱氧葡萄糖(FDG))，则比活性就不是那么重要了。不过，如果技术人员用标记肽靶向受体或进行免疫PET预靶向研究，则比活性仍是重要的。

肽的常规F-18标记包括标记具有高比活性的试剂，然后将F-18标记的试剂与肽轭合。一个实例是Poethko等人的标记方法(J.Nucl.Med.2004；45：892-902)，其中首先合成和纯化了4-[¹⁸F]氟苯甲醛(Wilson等人，J.Labeled Compounds and Radiopharm.1990；XXVIII：1189-1199)，然后将其与肽轭合。然后通过HPLC纯化肽轭合物，以除去用来驱动轭合完成的多余的肽。如果F-18具有长的半衰期，所述两个反应和纯化不会成问题。但是，F-18的半衰期只有2小时，因此将F-18连接至肽需要的所有操作是显著的负担。

这些方法进行时间长，并且需要使用特殊设计的设备来产生标记的产物，和/或专业化学家的努力。这些方法不是可以在临床环境中常规使用的试剂盒制剂。

概述

氟化物与事实上所有其他元素结合，并且这些键中的一些相对稳定。已知携带金属结合配体的肽稳定地且以非常高的比活性结合放射性金属。本方法采用的途径是首先使F-18与金属结合，然后用肽上的配体螯合F-18金属络合物。那么问题就是选择哪种金属(或其他元素，例如硼)。根据对文献的快速检索，IIIA族的元素(硼、铝、镓、铟、铊)成为首选。

可选地，技术人员可首先将原子连接至肽，然后加入F-18。对于氟化硼连接，第二个途径可能更加有效。

已报道氟化铝络合物在体外稳定(Martinez等人，Inorg.Chem.1999；38：4765-4660；Antonny等人J.Biol.Chem.1992；267：6710-6718)。将氟化铝掺入骨和牙齿的釉质，因此所述络合物在体内也是稳定的(Li，Crit.Rev.Oral Biol.Med.2003；14：100-114)。