孫傳金，朱 虹，方可元

（1.南京軍區(qū)南京總醫(yī)院 核醫(yī)學科，江蘇 南京 210002；2.南京軍區(qū)南京總醫(yī)院 回旋加速器中心，南京江原安迪科正電子研究發(fā)展有限公司，江蘇 南京 210002）

乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一，易發(fā)生轉(zhuǎn)移，全世界每年約有135萬婦女發(fā)病，并呈現(xiàn)出數(shù)量逐年上升且年輕化的趨勢，嚴重影響婦女身心健康，并危及生命［1－2］。臨床研究發(fā)現(xiàn)，雌二醇是通過與雌激素受體（Estrogen Receptor，ER）結(jié)合而發(fā)揮作用致病的，乳腺癌患者ER 若呈陽性，則可行內(nèi)分泌治療。免疫組化可檢測組織標本的ER 表達，但有一定的局限性，其反映的只是所取病灶樣本的ER 免疫活性，不一定反映該部位的ER 生物活性，更不能反映全身的情況［3］。16α－［18F］氟－17β－雌二醇（18F－FES）是雌二醇類衍生物的放射性配體，其PET／CT 顯像能靈敏、準確、定量、無創(chuàng)傷地對原發(fā)病灶及轉(zhuǎn)移病灶同時顯像，可反映體內(nèi)ER 表達水平、分布、密度變化及活動狀態(tài)等方面的信息，這些信息對評價乳腺癌狀況，預測內(nèi)分泌治療以及化、放療等響應程度，預后評估等有重要作用。可為乳腺癌患者個性化治療提供評價方法［4－5］。

國外相關(guān)文獻［6］報道，18F－FES的合成方法有兩種，一種是基于前體3，16β－二（三氟甲基磺酰）－1，3，5（10）雌甾三烯－17－酮的合成方法，該方法為低溫反應，條件苛刻、產(chǎn)品純化過程復雜，不適用于實驗室模塊化合成。另一種是以3－甲氧基甲基－16，17－O－磺?；泶迫迹璒－環(huán)狀砜（3－O－（Methoxymethyl）－16，17－O－sulfuryl－16－epiestriol，MMSE）作為前體的合成方法［7－8］，該方法的特點是反應快、反應條件易控制，適用于實驗室模塊化合成。本研究擬在國產(chǎn)氟多功能合成模塊上，參考文獻［7－8］的方法，以MMSE 為前體合成18F－FES。

1 主要試劑與儀器

1.1 主要試劑

3－甲氧基甲基－16，17－O－磺酰基－表雌三醇－O－環(huán)狀砜（3－O－（Methoxymethyl）－16，17－O－sulfuryl－16－epiestriol，MMSE）：ABX 產(chǎn)品；標準品FES：ABX產(chǎn)品；無水乙腈：Sigma－Aldrich 產(chǎn)品；氨基聚醚（Kryptofix 2.2.2，K2.2.2）：ABX 產(chǎn)品；乙醇：Merck 產(chǎn)品；甲醇：國產(chǎn)色譜純；light QMA、Sepak中性三氧化二鋁柱：Waters公司；其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 主要儀器

TR19型回旋加速器：加拿大EBCO 公司；PET－MF－2V－IT－I型國產(chǎn)氟多功能合成模塊：北京派特生物技術(shù)有限公司；高效液相色譜：美國Alltech公司；FC3200型放射檢測器：美國Bioscan公司。

2 實驗方法

2.1 18F－FES的合成

2.1.118F－FES 合成原理

18F－FES的化學合成工藝路線圖［7］示于圖1。反應歷程主要包括前體MMSE 的親核氟化反應和水解反應。

2.1.218F－FES 合成流程

PET－MF－2V－IT－I型國產(chǎn)氟多功能合成模塊合成示意圖示于圖2。參考文獻［7－8］報道的方法，結(jié)合國產(chǎn)氟多功能合成模塊的結(jié)構(gòu)，設(shè)計18F－FES在國產(chǎn)氟多功能模塊上的合成流程。

圖1 18F－FES化學合成工藝路線圖

圖2 PET－MF－2V－IT－I型氟多功能合成模塊示意圖

1）重氧水加入加速器靶中，經(jīng)18O（p，n）18F反應生成18F－，經(jīng)傳輸管道將18F－轉(zhuǎn)移至合成模塊，最終被捕獲于QMA 柱上。

2）用1號瓶中的淋洗液（4mgK2CO3及17mg K2.2.2溶于1.3mL 乙腈及0.2mL水中）將QMA 柱上的18F－淋洗到反應管中；將反應管內(nèi)的液體在通氮氣的情況下，于115℃蒸干，除去溶劑。

3）將2號瓶中的2 mL 無水乙腈加入到反應管中，并于通氮氣的條件下，于115℃蒸干，完全除去水分。

4）將3號瓶中的1mgMMSE前體溶于1mL無水乙腈中，將溶液加入到反管中，并于105℃反應15min，進行氟化反應，反應結(jié)束后冷卻反應管。

5）4號瓶內(nèi)的試劑（0.8mL 1mol／L 鹽酸溶于7.2mL 乙腈）分三次加入到反應管中，并分別于105℃下反應6min，最后通氮氣，于115℃下蒸去溶劑。

6）將5號瓶中的5mL流動相（為50%乙醇溶液（V（乙醇）∶V（水）＝50∶50），流速為5mL／min），加入到反應管中清洗，再經(jīng)Al2O3柱后進入到G0轉(zhuǎn)移瓶中。

7）將粗品裝載于LOOP 環(huán)中，啟動HPLC進行純化，純化柱為Alltima C18柱（250mm×10.0mm，10μm），收集380～440s放射性產(chǎn)品，經(jīng)無菌濾膜過濾后，以生理鹽水稀釋至產(chǎn)品中乙醇濃度低于10%，即得18F－FES溶液。

2.2 18F－FES鑒定

采用HPLC分析18F－FES的放化純度，并進行紫外吸收掃描，將結(jié)果與參考文獻［7－8］結(jié)果及標準品紫外吸收圖譜結(jié)果相比較，鑒定18F－FES。

2.3 18F－FES質(zhì)量檢測

物理特性：目測法觀察18F－FES 溶液外觀、顏色和澄清度?；瘜W特性：用pH 試紙測量其pH；采用HPLC測定18F－FES放化純度，流動相為甲醇水溶液（V（甲醇）∶V（水）＝60∶40），流速2 mL／min，層析柱為C－18（Waters C18，10μm，250 mm×4.6 mm），紫外波長為284nm。放射檢測器為FC3200。

2.4 體外穩(wěn)定性檢測

18F－FES溶液室溫放置，分別于1、2、3、4、6h后采用HPLC法測定其放化純度。

3 結(jié)果與討論

3.1 18F－FES產(chǎn)率

采用79GBq18F－和1mg MMSE前體在國產(chǎn)氟多功能合成模塊密封體系中自動化合成18F－FES，最終得到18F－FES 產(chǎn)量為6.4 GBq。不校正合成效率為8.2%，校正合成效率為12.8%，比活度為0.165TBq／g，合成時間約為70min。

3.2 18F－FES鑒定

純化后的18F－FES在284nm 處的紫外譜吸收峰圖譜示于圖3。由圖3可以看出，18F－FES保留時間約為10min，此結(jié)果均與文獻［7－8］及標準品一致，初步鑒定合成產(chǎn)物為18F－FES。

圖3 18F－FES在284nm 處紫外吸收峰圖譜

3.3 18F－FES質(zhì)量檢測

18F－FES溶液為無色透明，pH6～7。HPLC純化后的放化純度示于圖4。圖4 中未見其他雜質(zhì)峰。根據(jù)圖4可計算得，18F－FES溶液放化純度大于98%。

3.4 18F－FES體外穩(wěn)定性

18F－FES溶液在室溫下放置1、2、3、4、6h后，放化純度未見明顯變化，仍大于98%，表明18F－FES體外穩(wěn)定性良好。

圖4 18F－FES的HPLC圖譜

4 小 結(jié)

綜上所述，采用國產(chǎn)氟多功能模塊可以合成18F－FES：采用79GBq18F－和1mg MMSE前體可合成6.4GBq18F－FES。不校正合成效率為8.2%，校正合成效率為12.8%，比活度為0.165TBq／mol，合成時間約為70min；18F－FES產(chǎn)品的放化純度大于98%，并且體外穩(wěn)定性良好。

18F－FES合成的關(guān)鍵步驟是前體MMSE的親核氟化反應和水解反應。其中試劑的含量及濃度和反應的溫度及時間為主要影響因素。本研究18F－FES合成效率較低。原因可能有以下幾個方面：1）前體用量偏少，Oh 等［9］的研究發(fā)現(xiàn)，18F－FES的產(chǎn)率與前體MMSE的用量有關(guān)，隨著用量的增加，從1、2、5到10 mg，產(chǎn)率逐漸提高到20%、45%、55%、68%；2）由于乙腈的沸點為82℃，氟化反應時溫度要升高到105℃，所以反應體系必須保持密封。若反應體系的密封性不好，則成為開放體系，溫度升高到105℃會導致乙腈沸騰，急劇揮發(fā)，影響氟化效率；3）酸水解反應過程易形成副產(chǎn)物，即18F－FES的降解問題，因此嚴格控制水解條件非常關(guān)鍵。操作中應嚴格控制該過程的反應溫度及反應體系的體積，以防溫度過高造成體系被蒸干，影響產(chǎn)率。18FFES的降解與反應溫度、時間和水的含量均有關(guān)系，溫度高、時間長及水含量大均容易導致18F－FES降解［10］。通過以上對合成產(chǎn)率影響因素的分析，若進一步優(yōu)化反應條件，現(xiàn)有的合成收率應可以得到提高。

［1］Yu KD，Di GH，Wu J，et al.Development and trends of surgical modalities for breast cancer in China a review of 16－year data［J］.Ann Surg Oncol，2007，14：2 502－2 509.

［2］曾超，劉亞莉，趙清波，等.Rab23分子在乳腺癌細胞中的表達及意義［J］.醫(yī)學研究生學報，2010，23（4）：352－356.

［3］孟召偉，董峰，譚建.乳腺癌的雌激素受體顯像［J］.國際放射醫(yī)學核醫(yī)學雜志，2007，31（3）：157－159.

［4］Mortimer JE，Dehdashti F，Siegel BA，et al.Metabolic flare：Indicator of hormone responsivenedd in advanced breast cancer［J］.J Clin Oncol，2001，19（11）：2 797－2 803.

［5］Kumar P，Mercer J，Doerkson C，et al.Clinical production，stability studies and PET imaging with 16－alpha－fluoroestradiol（［18F］FES）in ER positive breast cancer patients［J］.J Pharm Pharma－ceut Sci，2007，10（2）：256s－265s.

［6］Brodack JW，Kilbourn MR，Welch MJ，et al.Application of robotics to radiopharmaceutical preparation：controlled synthesis of fluorine－18 16alpha－fluoroestradiol－17 beta ［J］.J Nucl Med，1986，27（5）：714－721.

［7］Lim JL，Zheng L，Berridge MS，et al.The use of 3－methoxymethl－16 beta，17beta－epiestriol－O－cyclic sulfone as the precursor on the synthesis of F－18 16alpha－fluoroestradiol［J］.Nucl Med Biol，1996，23：911－915.

［8］Tewson TJ，Mankoff DA，Peterson LM，et al.Interactions of 16a－［18F］－fluoroestradiol（FES）with sex steriod binding protein（SBP）［J］.Nucl Med Biol，1999，26：905－913.

［9］Oh SJ，Chi DY，Mosdziano WC，et al.The automatic production of 16alpha－fluoroestradiol using a conventional［18F］FDG module with a disposable cassette system［J］.Appl Radiat Isot，2007，65（6）：676－681.

［10］王明偉，張勇平，章英劍，等.乳腺癌雌激素受體分子影像探針16α－［18F］氟－17β－雌二醇的自動化合成［J］.核技術(shù)，2009，32（11）：839－844.