勞業(yè)興，甘滿權(quán)，張潔霞

(1.廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院PET/CT中心；2.廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院呼吸內(nèi)科，廣東 廣州 510230)

非小細(xì)胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)引起的肺癌占比高達80%～85%[1]。治療方法包括肺手術(shù)切除、化療以及放療等，其中靶向治療以其高特異性和相對較少不良反應(yīng)為肺癌治療提供了更好的選擇方案。表皮生長因子-酪氨酸激酶抑制劑(EGFR-TKIs)是其中極富吸引力的一類靶向治療藥物，主要通過靶向癌細(xì)胞過量表達的蛋白質(zhì)——表皮生長因子起到治療作用。第一、二代EGFR-TKIs(吉非替尼、厄洛替尼、埃克替尼、阿法替尼)治療EGFR突變非小細(xì)胞肺癌已經(jīng)成為臨床治療重要方法[2]。然而，大多數(shù)患者經(jīng)過一段時間治療后都會因為生物或藥理上的原因發(fā)生耐藥性，比如T790M突變、較低的藥物穿透性導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤復(fù)發(fā)等[3,4]。第三代EGFR-TKIs因此被發(fā)展起來，其主要特點是靶向T790M突變的非小細(xì)胞肺癌，且具有更好的血腦屏障滲透性[5,6]。奧西替尼是阿斯利康公司研制的第三代EGFR-TKIs代表藥物。它是一種口服、強效、不可逆的EGFR-TKIs，用于經(jīng)過其它EGFR-TKIs治療后進展的EGFR T790M突變陽性的非小細(xì)胞肺癌，為非小細(xì)胞肺癌尤其中樞系統(tǒng)轉(zhuǎn)移癌的臨床治療提供了一種新的方案[3]。

許多特異性靶向EGFR激酶的化合物經(jīng)正電子核素標(biāo)記后，可以通過PET/CT影像技術(shù)對其藥物作用機制進行基礎(chǔ)或臨床研究，如[11C]PD153035[7-9]、[18F]ML01[10]、[11C]ML03[11]、[11C]ML04[12]、[18F]ML04[13]、[18F]PEG6-IPQA[14]、 [18F]FEA-Erlotinib[15]、[11C]AZD8931[16]、[124I]morpholino-IPQA[17]等。以11C或18F原子取代EGFR-TKIs藥物結(jié)構(gòu)中的12C或19F原子，可以得到與臨床用藥結(jié)構(gòu)相同的正電子藥物，如[11C]Gefitinib[18], [18F]Gefitinib[19-21]、[11C]Erlotinib[22-27]、[18F]Afatinib[25,28]、以及[O-methyl-11C]Osimertinib[29-31]，能完全表征其相應(yīng)臨床藥物的生物學(xué)和藥物動力學(xué)特點，通過PET/CT顯像技術(shù)可以為藥物研發(fā)和疾病機制研究提供精準(zhǔn)信息。本文報道了一種通過自動化裝置使用11C正電子放射性核素標(biāo)記奧西替尼的方法。其與已報道的[O-methyl-11C]Osimertinib[29-31]制備方法相比區(qū)別在于使用標(biāo)記前體不同，在氨基而非羥基上進行標(biāo)記，不需要加堿，在溫和條件下即可完成標(biāo)記。該標(biāo)記方法簡單高效，標(biāo)記所得藥物具有很高的化學(xué)純度和放射化學(xué)純度，可以滿足臨床科研的需要。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

美國通用公司MINItrace小型醫(yī)用回旋加速器，TracerLab FX C正電子藥物合成儀，賽默飛世爾公司Thermo UltiMate-3000高效液相色譜儀，Bioscan公司放射性檢測器。前體去甲基奧西替尼由廣譽生物科技有限公司提供，無水乙腈、三氟甲磺酸銀、單質(zhì)碘、Carboxen-1000等試劑購于美國Sigma公司，Porapak-Q購于美國Waters公司。

1.2 合成方法

1.2.111C-CH3OTf制備 啟動MINItrace回旋加速器，通過9.6MeV質(zhì)子在30 μA束流下轟擊回旋加速器靶體中氮氧混合氣(N2:O2=99.5/0.5)，發(fā)生14N(p, α)11C 反應(yīng)產(chǎn)生11C-CO2。11C-CO2通過預(yù)先活化的分子篩吸附，380 ℃解析后通過氮氣載帶進入TracerLab FX C合成儀。采用氣相法將11C-CO2轉(zhuǎn)化為11C-CH4，如圖1所示。首先11C-CO2在高純氮氣載帶下與氫氣(100 mL/min)同時通過Ni催化劑，400 ℃下11C-CO2被還原為11C-CH4。11C-CH4被經(jīng)過液氮冷卻至-140 ℃CH4Trap中的 Carbosphere碳顆粒吸附。11C-CH4充分富集后，加熱Carbosphere釋放11C-CH4進入氣體循環(huán)系統(tǒng)，與I2在730 ℃反應(yīng)，通過碘的自由基反應(yīng)轉(zhuǎn)化為11C-CH3I。11C-CH3I被氣體循環(huán)系統(tǒng)中MeI柱(Porapak-Q)在室溫下吸附。11C-CH3I充分富集后，加熱Porapak-Q至190 ℃釋放11C-CH3I，經(jīng)過由三氟甲磺酸銀及Carboxen-1000?混合物填充的Me-TF柱，轉(zhuǎn)化為11C-CH3OTf。

圖1 TracerLab FX C 合成模塊

1.2.211C-奧西替尼合成 反應(yīng)條件如圖2所示。11C-CH3OTf在20 mL/min氦氣載帶下，通入1 mL濃度為1-2 mg/mL的去甲基奧西替尼乙腈溶液中。將連接反應(yīng)瓶的閥門關(guān)閉。前體在80 ℃下與11C-CH3OTf反應(yīng)5分鐘。反應(yīng)液冷卻至40 ℃后，進入半制備液相色譜分離純化(色譜條件：色譜柱MACHEREY-NAGEL VP 250/10 Nucleosil 100-5C18 Nautilus，流動相為0.2%NH3·H2O EtOH:H2O=90∶10，流速為4 mL/min)。收集大約5.5分鐘時的放射峰。生理鹽水稀釋后，通過Millex-GV 0.22 μm微孔濾膜濾過得到[11C]Osimertinib注射液。

a.H2, Ni, 400 ℃; b. I2, 730 ℃; c.AgOTf, 200 ℃; d.CH3CN, 80 ℃, 5 min

圖2 反應(yīng)試劑及條件

1.2.311C-奧西替尼純度檢查 采用高效液相色譜法對11C-奧西替尼的化學(xué)純度、放射化學(xué)純度進行檢查。色譜條件：色譜柱Thermo Synoronis C18, 5 μm, 4.6×250 mm；流動相為2% NH3·H2O MeOH∶H2O=90∶10；流速為1 mL/min。檢測器：254 nm紫外檢測器，Bioscan flow-count FC-3600放射性檢測器。

2 結(jié)果

2.1 11C-奧西替尼的合成

使用TracerLab FX C自動化合成裝置，通過自定義合成程序合成11C-奧西替尼，用時在60 min以內(nèi)，產(chǎn)物校正放化產(chǎn)率約為50%。使用半制備高效液相色譜進行分離純化，產(chǎn)物出峰時間約為5.5 min(圖3)。11C核素半衰期很短，僅20 min，該制備方法所用時間短、產(chǎn)率高，能較好解決放射性核素衰變過快常導(dǎo)致藥量不足的問題，可以滿足臨床及科研的需要。

A. 254 nm紫外吸收圖譜;B.γ-放射性色譜圖

圖311C-奧西替尼合成半制備液相色譜圖

2.2 11C-奧西替尼的質(zhì)量控制

采用高效液相色譜法進行純度分析。使用該合成方法得到的11C-奧西替尼化學(xué)純度>95%，放射化學(xué)純度>99%(圖4)。

A.11C-奧西替尼γ-放射性色譜圖;B.11C-奧西替尼254 nm紫外吸收圖譜;C.12C-奧西替尼254 nm紫外吸收圖譜

圖411C-奧西替尼分析液相色譜圖

3 討論

在合成11C-奧西替尼過程中，我們對比了11C-CH3I和11C-CH3OTf作為親核試劑對產(chǎn)率的影響。使用11C-CH3I作為親核試劑時，產(chǎn)率較低。使用11C-CH3OTf作為親核試劑時，產(chǎn)率明顯得到提高，達到50%以上。在進行藥物分離純化中，使用乙醇水溶液(0.2%NH3·H2O EtOH:H2O=90∶10)作為流動相，前體與產(chǎn)物具有較好的分離度，產(chǎn)物出峰時間短，且避免使用乙腈、甲醇等有毒試劑，簡化了后處理。制備時間縮短可以較好地減少因核素衰變導(dǎo)致的藥物損失。

本方法通過自動化裝置合成11C-奧西替尼，方法簡便無需手動操作，減少了人員輻射劑量且提高了合成效率。通過該方法所得藥物產(chǎn)率、化學(xué)純度、放射化學(xué)純度均較高，藥物結(jié)構(gòu)與臨床使用的奧西替尼相同，可以在影像學(xué)或藥代動力學(xué)實驗中用來表征奧西替尼在動物體內(nèi)的生物學(xué)行為，為對該藥物進一步研究提供了條件。