新型核素 64Cu标记D-脱氧葡萄糖及其小动物正电子发射断层扫描显像

doi:10.7503/cjcu20130718

高等学校化学学报 ›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (4): 724.doi: 10.7503/cjcu20130718

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新型核素 ⁶⁴Cu标记D-脱氧葡萄糖及其小动物正电子发射断层扫描显像

洪业^1,², 朱华¹, 胡骥², 林新峰¹, 卿晶², 杨志¹()

1. 北京大学肿瘤医院暨北京市肿瘤防治研究所核医学科, 恶性肿瘤发病机制及转化研究教育部重点实验室, 北京 100142
2. 中国原子能科学研究院同位素研究所, 北京 102413

收稿日期:2013-07-26 出版日期:2014-04-10 发布日期:2014-02-27
作者简介:联系人简介: 杨志, 男, 博士, 副研究员, 主要从事放射性药物方面的研究. E-mail: pekyz@163.com
基金资助:
国家自然科学基金(批准号: 81071198, 81172082, 81371592)和北京市自然科学基金(No.7132040)资助

Radio-labeling and Micro-PET Study of ⁶⁴Cu Labeled D-Glucose for Tumor Imaging^†

HONG Ye^1,², ZHU Hua¹, HU Ji², LIN Xinfeng¹, QING Jing², YANG Zhi^1,^*()

1. Key Laboratory of Carcinogenesis and Translational Research of Ministry of Education, Department of Nuclear Medicine, Peking University Cancer Hospital & Institute, Beijing 100142, China
2. Isotope Department, China Institute of Atomic Energy, Beijing 102413, China

Received:2013-07-26 Online:2014-04-10 Published:2014-02-27
Contact: YANG Zhi E-mail:pekyz@163.com
Supported by:
† Supported by the National Natural Science Foundation of China(Nos.81071198, 81172082, 81371592) and the Beijing Municipal Natural Science Foundation, China(No.7132040)

摘要/Abstract

摘要：

为拓展脱氧葡萄糖(DG)在肿瘤代谢显像中的应用, 以新型核素 ⁶⁴Cu标记葡萄糖胺-1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸(DOTA-DG). 通过优化反应条件, 于25 ℃反应30 min后得到高放化纯度和高比活度的标记化合物 ⁶⁴Cu-DOTA-DG, 标记产物经放射性高效液相色谱(Radio-HPLC)检测. 体外稳定性实验结果表明, ⁶⁴Cu-DOTA-DG有良好的稳定性. 将 ⁶⁴Cu-DOTA-DG通过尾静脉注射入荷瘤肝癌细胞(Hep-G2)裸鼠体内, 分别于注射后1和3 h进行小动物正电子发射断层扫描(Micro-PET)显像. 结果表明, 其在肿瘤部位有所富集. ⁶⁴Cu-DOTA-DG的合成及分子显像研究拓宽了以 ¹⁸F-氟代脱氧葡萄糖为代表的肿瘤代谢类显像剂的应用范围, 为新型核素标记肿瘤代谢显像剂提供一种新途径.

关键词: 2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖, 铜-64, 正电子发射断层显像, 肿瘤

Abstract:

2-(4-Isothiocyanatobenzyl)-1,4,7,10-tetraazacyclo-dodecane-1,4,7,10-tetraacetic acid-D-glucose(DOTA-DG) was synthesized and radiolabeled with ⁶⁴Cu. The DOTA-DG dissolved in sodium acetate buffer(pH=5.5) was added to the eluent of ⁶⁴Cu. The solution was stirred and placed at 25 ℃ for 30 min. The labeling efficiency and radiochemical purity of ⁶⁴Cu-DOTA-DG were all over 95%, as determined by radio-HPLC. The in vitro stability of the conjugates was analyzed in 0.1 mol/L PBS and 0.1 mol/L NaAc and it showed excellent in vitro stability. 14.8 MBq of ⁶⁴Cu-DOTA-DG was injected to Hep-G2 xenograft models via tale vein. Positron emission tomography images were taken 1 and 3 h after the injection. These images suggested that there was high tumor uptake of ⁶⁴Cu-DOTA-DG. The results suggested that ⁶⁴Cu-DOTA-DG could provide images much clearer than the DG labeled with ^99mTc, ¹¹¹In and ⁶⁸Ga, and observation of the metabolism of DG much longer. These preliminary data show that ⁶⁴Cu-DOTA-DG appears to be useful in PET imaging.

Key words: 2-Amino-deoxy-D-glucose, ⁶⁴Cu, Positron emission tomography(PET), Tumor

中图分类号:

O615.3

TrendMD:

洪业, 朱华, 胡骥, 林新峰, 卿晶, 杨志. 新型核素 ⁶⁴Cu标记D-脱氧葡萄糖及其小动物正电子发射断层扫描显像. 高等学校化学学报, 2014, 35(4): 724.

HONG Ye, ZHU Hua, HU Ji, LIN Xinfeng, QING Jing, YANG Zhi. Radio-labeling and Micro-PET Study of ⁶⁴Cu Labeled D-Glucose for Tumor Imaging^†. Chem. J. Chinese Universities, 2014, 35(4): 724.

图/表 4

Scheme 1 Synthesis and radiolabeling of 64Cu-DOTA-DG

Fig.1 Influences of the temperature(A) and reaction time(B) on the labeling efficiency (A) Reaction time: 30 min; (B) temperature: 25 ℃.

Fig.2 In vitro stability of 64Cu-DOTA-DG conjugate in PBS(a) and NaAc(b) solutions

Fig.3 PET images of 64Cu-DOTA-DG 1 h(A—C) and 3 h(D—F) after intravenious injection (A, D) Transverse plane; (B, E) coronal plane; (C, F) sagittal plane.

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新型核素 ⁶⁴Cu标记D-脱氧葡萄糖及其小动物正电子发射断层扫描显像

Radio-labeling and Micro-PET Study of ⁶⁴Cu Labeled D-Glucose for Tumor Imaging^†

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