專利名稱：一種核苷二硫二氮衍生物及其制備方法
技術領域：
一種锝標記核苷類似物的標記前體及其制備方法，具體涉及5-{2-巰基乙 基-[2-(2_巰基乙基氨基)乙酰基]氨基}_甲基_2’ -脫氧尿苷(ANMdU)及其制備方法， 屬于放射性藥物標記前體化合物合成技術領域。
背景技術：
5- {2-巰基乙基_ [2- (2-巰基乙基氨基)乙酰基]氨基} _甲基_2’ -脫氧尿苷(簡 稱ANMdU)，其分子式為C16H26N4O6S2，可以與同位素锝方便地形成穩定的絡合物99mTc-ANMdU。目前臨床常用的腫瘤PET示蹤劑是18F-FDG,它的攝取部分依賴于葡萄糖轉運體， 在腫瘤細胞上，這些轉運體是過分表達的，以及其在增殖細胞上的保持力是己糖激酶調節 糖代謝的一個功能。然而，18F-FDG不是腫瘤顯像的特異示蹤劑，因為葡萄糖還被很多其它 細胞高攝取，與正常水平相比，如在炎癥灶發現的巨噬細胞。另外，由于腦中的葡萄糖代謝 很旺盛，所以FDG不是一個合適的在腦部顯像腫瘤的示蹤劑。為了克服這些不足之處，研究者已經在尋找其他可供選擇的腫瘤顯像探針，其 中放射性核素標記的核苷類是發展比較迅速的一類探針，如18F標記的胸腺嘧啶核苷類 18F-FLT0 18F-FLT通過反映DNA的合成間接反映細胞的增殖。臨床研究表明，18F-FLT在檢測 腫瘤細胞增殖方面如在胸部腫瘤、頭頸部腫瘤、確定有無淋巴轉移以及癌癥的診斷和分級 方面有獨特的應用前景。
18F-FDG18F-FLTANMdU然而18F-FLT是正電子示蹤劑，需要加速器產生氟(18)，價格昂貴，相比之下， 锝-99m(99mTc)標記的嘧啶核苷類SPECT顯像劑則擁有一些明顯的吸引人的特性。因為 锝-99m(99mTc)是SPECT顯像使用最普遍的放射性核素，通過鉬锝發生器產生，價格低廉，而 且有顯像需要的理想的核素特性(半衰期6h，能量140keV)。尤其是在發展中國家，研制成 功SPECT示蹤劑，可以明顯降低檢查費用，減輕病人負擔，有著重要的經濟意義和社會意義。99mTc-ANMdU是我們設計的一種新型的腫瘤SPECT示蹤劑。在CA上無登記號，國內 外也沒有相關報道。

發明內容
本發明的目的是提供一種5-{2_巰基乙基-[2-(2_巰基乙基氨基)乙酰基]氨
4基}-甲基-2’-脫氧尿苷及其制備方法，用于制備锝標記的放射性示蹤劑99mTc-5_ {2-巰基 乙基-[2-(2_巰基乙基氨基)乙酰基]氨基}_甲基_2’ -脫氧尿苷(99mTc-ANMdU)，用于腫 瘤顯像。本發明的技術方案一種核苷二硫二氮衍生物，其化學命名為5-{2_巰基乙 基-[2-(2_巰基乙基氨基)乙酰基]氨基}_甲基_2’ -脫氧尿苷，其分子結構式為 一種5- {2-巰基乙基-[2- (2-巰基乙基氨基)乙酰基]氨基}-甲基-2’ -脫氧尿
苷的制備方法，反應方程式為
(1)3，，5，-雙乙酰基胸苷(產物2)的合成取β -胸苷和N，N- 二甲基-4-氨基吡啶(DMAP)加入到二氯甲烷溶液中，冰水浴 條件下，滴加乙酸酐，繼續攪拌至反應液澄清，用飽和堿液中和過量的乙酸酐，直至無氣泡 產生，有機相用無水Na2SO4干燥，濃縮，柱層析純化，得到白色晶體產物2。(2)N3-叔丁氧羰基-3’，5’ -雙乙酰基胸苷(產物3)的合成取產物2，溶于四氫呋喃中，加入產物2雙倍摩爾量的叔丁氧基甲酸酐，室溫攪拌
580min，再加入DMAP，繼續室溫攪拌反應4小時后，蒸干溶劑，加入乙酸乙酯，然后再分別用 水和稀醋酸洗滌，干燥有機相，旋轉蒸干后柱層析純化，得白色泡沫狀固體產物3。(3)N3-叔丁氧羰基-3’，5’ -雙乙酰基-5-溴甲基-2’ -脫氧尿苷(產物4)的合 成氮氣保護下，取產物3和催化量的過氧化苯甲酰(BPO)溶于干燥的四氯化碳，光照 條件下，滴加產物3等摩爾量的溴素，回流反應3h，將反應液溫度降至室溫，旋轉蒸干四氯 化碳，剩余物柱層析純化，得白色泡沫狀固體產物4。(4)斤-80(-3，，5，-雙乙酰基-5-{[2-(4-甲氧基芐基巰基)乙基]_{2-[2-(4_甲 氧基芐基巰基)乙基氨基]乙酰基}氨基}_甲基-2’ -脫氧尿苷(產物5)的合成氮氣保護下，將產物4和其1. 5倍摩爾量的N-[2-((2-(S-(4-甲氧基芐基)巰基) 乙基)氨基)乙酰基]-S_(4-甲氧基芐基)-2_氨基乙硫醇，加入到二氯甲烷中，加入三乙 胺，室溫攪拌反應20h，停止反應，加水洗滌，有機相干燥、濃縮，柱層析純化得到白色泡沫狀 固體產物5。(5) 5-{[2-(4-甲氧基芐基巰基)乙基]-{2-[2-(4-甲氧基芐基巰基)乙基氨基] 乙酰基}氨基}_甲基_2’ -脫氧尿苷(產物6)的合成取產物5，加入其10倍摩爾量的碳酸鉀和30mL甲醇，加熱至回流反應4h，蒸干溶劑， 加入乙酸乙酯，然后水洗滌2次，有機相干燥濃縮，柱層析純化，得白色粉末狀固體產物6。(6) 5-{2-巰基乙基-[2-(2巰基乙基氨基)乙酰基]氨基}-甲基_2’_脫氧尿苷 (產物7)的合成在冰水浴條件下，將產物6溶于三氟乙酸中，加入醋酸汞和苯甲醚，在室溫攪拌 30min,抽干溶劑，得深紫色油狀物，真空干燥30min，加入干燥乙醚，攪拌lOmin，傾去乙醚， 重復3次，真空干燥30min，用乙醇溶解干燥物，通硫化氫氣體(用稀硫酸滴加到FeS中生 成硫化氫)后，柱層析純化，除去黑色粉末狀硫化汞，得無色油狀物產物7，即5-{2-巰基乙 基-[2-(2_巰基乙基氨基)乙酰基]氨基}_甲基_2’ -脫氧尿苷。本發明的有益效果本發明合成的ANMdU的分子量為434. 13，標記率達95%以上。 標記得到的"mTc-5-{2-巰基乙基-[2-(2_巰基乙基氨基)乙酰基]氨基}_甲基_2’ -脫 氧尿苷(簡稱99mTc-ANMdU)，在pH7. 4的磷酸緩沖液與正辛醇系統中脂水分配系數IogP為 0. 92 ；動物實驗結果顯示，該放射性化合物很有可能成為一種新的腫瘤顯像劑。


圖1產物⑵的質譜圖。
圖2產物⑶的質譜圖。
圖3產物⑷的質譜圖。
圖4產物(5)的質譜圖。
圖5產物(6)的質譜圖。
圖6產物(7)的質譜圖。
具體實施例方式
實施例1 3’，5’ -雙乙酰基胸苷(產物2)的合成
取β -胸苷(2g，8. 26mmol)，DMAP(0. Ig)加入到80mL 二氯甲烷溶液中，冰水浴 條件下，滴加含乙酸酐(8mL)的二氯甲烷溶液20mL，滴畢，反應液升溫至40°C，繼續攪拌 至反應液澄清，用飽和NaHCO3溶液中和過量的乙酸酐，直至無氣泡產生，用大量水洗滌有 機相，無水Na2SO4干燥，濃縮，過硅膠柱，洗脫劑為乙酸乙酯/石油醚=4/1 (ν/ν)，所得產 品再用乙酸乙酯/石油醚重結晶，得到白色晶體2. 5g，產率為92. 84%，熔點124-126°C。 質譜Ms (μ/ζ) 349 (M+Na) ；1HNMR 嘧啶環5位的CH3-L 85ppm(3H,單峰)，二個乙酰基的 CH3-2. 05ppm(6H,單峰)，戊糖環2位的CH2_2. 38ppm(2H,多重峰)，戊糖環3位的CH-和5位 的CH2-4. 20-4. 40ppm(3H,多重峰)，戊糖環4位的CH-5. 20ppm(lH,三重峰)，戊糖環1位的 CH-6. 20ppm(lH,多重峰)，嘧啶環 6 位的 CH_7. 50ppm(lH,單峰)。實施例2 N3-叔丁氧羰基-3’，5’ -雙乙酰基胸苷(產物3)的合成取L95g(5.9anmol)產物2，溶于20mL無水四氫呋喃THF中，力卩入 2. 7g(12. 38mmol)叔丁氧基甲酸酐，室溫攪拌80min，再加入4g(32. 79mmol)DMAP，繼續室溫 攪拌反應4小時后，蒸干溶劑，加入SOmL乙酸乙酯，然后再分別用水和稀醋酸洗滌，干燥有 機相，蒸干過柱，洗脫劑為乙酸乙酯/石油醚=1/1 (v/v)，得白色泡沫狀固體2. 5g，產率為 98.13%。質譜 Ms(m/z) :449 (M+Na)，875 (2M+Na) ；1HNMR 叔丁基上的三個 CH3-L 55ppm(9H， 單峰)，嘧啶環5位的CH3-L 88ppm(3H,單峰)，二個乙酰基的CH3_2. 105ppm(6H,單峰)，戊 糖環2位的CH2-2. 41ppm(2H,多重峰)，戊糖環3位的CH-和5位的CH2_4. 20-4. 40ppm(3H, 多重峰)，戊糖環4位的CH-5. 22ppm(lH，三重峰)，戊糖環1位的CH-6. 20ppm(lH，多重峰)， 嘧啶環6位的CH-7. 50ppm(lH,單峰)。實施例3 N3-叔丁氧羰基-3’，5’ -雙乙酰基_5_溴甲基_2’ -脫氧尿苷(產物4) 的合成氮氣保護下，取產物3(1.0g，2.3mmol)和少量BP0(15mg)溶于IOOmL干燥的四 氯化碳，光照條件下，滴加含0. 38g(2. 3mmol)Br2的四氯化碳溶液20mL，回流反應3h，將 反應液溫度降至室溫，旋轉蒸干四氯化碳，剩余物過硅膠柱，洗脫劑為乙酸乙酯/石油醚 =1/2 (ν/ν)，得白色泡沫狀固體 0.48g，產率為 41. 32%。質譜 Ms(m/z) 527，529 (M+Na)； 1HNMR 叔丁基上的三個CH3-L 62ppm(9H,單峰)，一個乙酰基的CH3_2. 08ppm(3H,單峰)，一 個乙酰基的CH3-2. 12ppm(3H,單峰)，戊糖環2位的CH2_2. 41ppm(2H,多重峰)，戊糖環3位 的CH-和5位的CH2-4. 15-4. 40ppm(3H,多重峰)，嘧啶環5位的CH2_4. 20ppm(2H,多重峰)， 戊糖環4位的CH-5. 21ppm(lH，三重峰)，戊糖環1位的CH-6. 20ppm(lH，多重峰)，嘧啶環6 位的 CH-7. 72ppm(lH,單峰)。實施例4 N3-B0C-3，，5，-雙乙酰基_5_{[2_(4_甲氧基芐基巰基)乙 基]-{2-[2-(4_甲氧基芐基巰基)乙基氨基]乙酰基}氨基}_甲基-2’-脫氧尿苷(產物 5)合成氮氣保護下，將0.31g(0. 614mmol)產物4和0. 3g(0. 691mmol)N-[2-((2-(S_(4-甲 氧基芐基)巰基)乙基)氨基)乙酰基]-S-(4-甲氧基芐基)-2_氨基乙硫醇(自制)加 入到50mL 二氯甲烷中，加ImL三乙胺，室溫攪拌反應20h，停止反應，加入50mL水洗滌， 有機相干燥、濃縮，過硅膠柱，洗脫劑為乙酸乙酯/三乙胺=10/1 (ν/ν)得到0. 36g白色 泡沫狀固體產物 5，產率 68. 35 %。質譜 Ms (m/z) 859 (M+1)，881 (M+Na) ；1HNMR 叔丁基 上的三個CH3-L 55ppm(9H,單峰)，二個乙酰基的CH3~2. IOppm(6H,單峰)，戊糖環2位的CH2-2. 2 Ippm (2H，多重峰)，N-CH2-CH2-S-上的 CH2-2. 48-2. 53ppm(2H，多重峰)，2. 65ppm(2H, 多重峰)，NH-CH2-CH2-S-上的 CH2-2. 53-2. 58ppm(2H,多重峰)，3. 33ppm(2H,多重峰) N-CH2-CO-上的 CH2-3. IOppm (2H,單峰)，O-CH2-S-上的二個 CH2_3. 65ppm(4H,單峰)， Φ-OCH3上的二個CH3-3. 77ppm(6H,單峰)，嘧啶環5位的CH2_4. 15ppm(2H,多重峰)，戊糖 環3位的CH-和5位的CH2-4. 20-4. 50ppm (3H,多重峰)，戊糖環4位的CH-5. 18ppm(lH, 三重峰)，戊糖環1位的CH-6. 18ppm(lH,多重峰)，苯環上的8個氫-6. 71-6. 89ppm(4H, 多重峰)，嘧啶環6位的CH-7. 45ppm(lH,單峰)，7. 12-7. 28ppm(4H,多重峰)，CO-NH-上的 氫-7. 95ppm(lH，多重峰)。實施例5 5-{[2-(4-甲氧基芐基巰基)乙基]-{2-[2-(4-甲氧基芐基巰基)乙基 氨基]乙酰基}氨基}_甲基_2’ -脫氧尿苷(產物6)的合成取0. 23g(0. 27mmoL)產物5，加入0. 5g碳酸鉀和30mL甲醇，加熱回流反應4h，蒸 干溶劑，加入20mL乙酸乙酯，然后水洗滌2次，有機相干燥濃縮，過硅膠柱，展開劑為三氯 甲烷/甲醇/三乙胺=5/1/0. 1 (ν/ν/ν)，得白色粉末狀固體0. Ilg,產率為60. 88%。質譜 Ms (m/z) :675(M+1),697(M+Na) ；1HNMR 二個羥基的氫 1. 78ppm(2H，多重峰)，戊糖環 2 位的 CH2-2. 2 Ippm (2H，多重峰)，N-CH2-CH2-S-上的 CH2-2. 45-2. 55ppm(2H，多重峰)，2. 68ppm(2H, 多重峰)，NH-CH2-CH2-S-上的 CH2-2. 55-2. 62ppm(2H,多重峰)，3. 05ppm(2H,多重峰)， N-CH2-CO-上的 CH2-3. IOppm (2H,單峰)，O-CH2-S-上的二個 CH2_3. 62ppm(4H,單峰)， Φ-OCH3上的二個CH3-3. 74ppm(6H,單峰)，嘧啶環5位的CH2_4. 15ppm(2H,多重峰)，戊糖 環3位的CH-和5位的CH2-3. 89-4. 12ppm(3H,多重峰)，戊糖環4位的CH-4. 58ppm(lH，三 重峰)，戊糖環1位的CH-6. 28ppm(lH,多重峰)，苯環上的8個氫-6. 78-6. 89ppm(4H,多重 峰),嘧啶環 6 位的 CH-7. 77ppm(lH,單峰)，7. 12-7. 28ppm(4H,多重峰)，二個 CO-NH-上的 氫-7. 90ppm(2H，多重峰)。實施例6 5-{2-巰基乙基-[2-(2-巰基乙基氨基)乙酰基]氨基} _甲基_2’_脫 氧尿苷(產物7)的合成；在冰水浴條件下，將0. 14g (0. 208mmol)產物6溶于5mL三氟乙酸中，加入 0. 17g(0. 53mmol)醋酸汞和0. 26mL苯甲醚，反應液呈棕色，將反應液逐漸升至室溫，在 室溫繼續攪拌30min，抽干溶劑，得深紫色油狀物，真空干燥30min，加入15mL干燥乙醚， 攪拌lOmin，傾去乙醚，重復3次，真空干燥30min，用15mL乙醇溶解干燥物，通硫化氫氣 體(用稀硫酸滴加到FeS中生成硫化氫)15min后，過硅膠柱，洗脫劑乙醇，得無色油狀 物 0. 06g，產率 66. 67%。質譜 Ms(m/z) :457(M+Na)。1HNMR 二個巰基的氫 1. 28ppm(2H， 多重峰)，二個羥基的氫1. 72ppm(2H,多重峰)，戊糖環2位的CH2_2. 25ppm(2H,多 重峰)，N-CH2-CH2-S-上的 CH2-2. 55-2. 65ppm(2H,多重峰)，2. 68ppm(2H,多重峰)， NH-CH2-CH2-S-上的 CH2-2. 72-2. 82ppm(2H，多重峰)，3. 45ppm(2H，多重峰)，N-CH2-CO-上 的CH2-3. 25ppm(2H,單峰)，嘧啶環5位的CH2_4. 15ppm(2H,多重峰)，戊糖環3位的CH-和 5位的CH2-3. 57-3. 79ppm(3H,多重峰)，戊糖環4位的CH-4. 58ppm(lH,三重峰)，戊糖環 1位的CH-5. 85ppm(lH,多重峰)，嘧啶環6位的CH_7. 65ppm(lH,單峰)，二個CO-NH-上的 氫-8. 05-8. IOppm (2H,多重峰)。實施例7 =99mTc-AWdU動物試驗99mTc-ANMdU在正常小鼠體內分布實驗結果顯示，99mTc-ANMdU在正常小鼠體內的分布和腫瘤顯像劑18F-FLT在正常小鼠體內的分布相一致，在腎和膀胱中的攝取比較多，主要 經腎臟代謝，但99mTc-ANMdU在小鼠體內臟器的清除速度比18F-FLT快，作為顯像劑其本底的 清除就快，有利于腫瘤的顯像。
權利要求
一種核苷二硫二氮衍生物，其化學命名為5 {2 巰基乙基 [2 (2 巰基乙基氨基)乙酰基]氨基} 甲基 2’ 脫氧尿苷，其分子結構式為F2009102647424C00011.tif
2.權利要求1所述的核苷二硫二氮衍生物5-{2_巰基乙基-[2-(2_巰基乙基氨基)乙 酰基]氨基}_甲基_2’ _脫氧尿苷的制備方法，其特征在于反應方程式為OH(1)產物2:3’，5’ -雙乙酰基胸苷的合成取β -胸苷和N，N- 二甲基-4-氨基吡啶DMAP加入到二氯甲烷溶液中，冰水浴條件下， 滴加乙酸酐，繼續攪拌至反應液澄清，用飽和堿液中和過量的乙酸酐，直至無氣泡產生，有 機相用無水Na2SO4干燥，濃縮，柱層析純化，得到白色晶體產物2 ；(2)產物3:Ν3-叔丁氧羰基-3’，5’ _雙乙酰基胸苷的合成取產物2，溶于四氫呋喃中，加入產物2雙倍摩爾量的叔丁氧基甲酸酐，室溫攪拌 SOmin,再加入DMAP，繼續室溫攪拌反應4h后，蒸干溶劑，加入乙酸乙酯，然后再分別用水和 稀醋酸洗滌，干燥有機相，旋轉蒸干后柱層析純化，得白色泡沫狀固體產物3 ；(3)產物4=N3-叔丁氧羰基-3’，5’ -雙乙酰基-5-溴甲基-2’ -脫氧尿苷的合成氮氣保護下，取產物3和催化量的過氧化苯甲酰BPO溶于干燥的四氯化碳，光照條件下，滴加產物3等摩爾量的溴素，回流反應3h，將反應液溫度降至室溫，旋轉蒸干四氯化碳， 剩余物柱層析純化，得白色泡沫狀固體產物4 ；(4)產物5:N3-B0C-3，，5，-雙乙酰基-5-{[2-(4-甲氧基芐基巰基)乙 基]-{2-[2-(4_甲氧基芐基巰基)乙基氨基]乙酰基}氨基}_甲基_2’ -脫氧尿苷的合 成氮氣保護下，將產物4和其1. 5倍摩爾量的N-[2-((2-(S-(4-甲氧基芐基)巰基)乙 基)氨基)乙酰基]-S-(4-甲氧基芐基)-2-氨基乙硫醇，加入到二氯甲烷中，加入三乙胺， 室溫攪拌反應20h，停止反應，加水洗滌，有機相干燥、濃縮，柱層析純化得到白色泡沫狀固 體產物5 ；(5)產物6:5-{[2-(4_甲氧基芐基巰基)乙基]_{2-[2-(4-甲氧基芐基巰基)乙基氨 基]乙酰基}氨基} _甲基-2’ _脫氧尿苷的合成取產物5，加入其10倍摩爾量的碳酸鉀和30mL甲醇，加熱至回流反應4h，蒸干溶劑，加 入乙酸乙酯，然后水洗滌2次，有機相干燥濃縮，柱層析純化，得白色粉末狀固體產物6 ；(6)產物75-{2-巰基乙基-[2-(2-巰基乙基氨基)乙酰基]氨基}_甲基-2’-脫氧 尿苷的合成；在冰水浴條件下，將產物6溶于三氟乙酸中，加入醋酸汞和苯甲醚，在室溫攪拌30min， 抽干溶劑，得深紫色油狀物，真空干燥30min，加入干燥乙醚，攪拌lOmin，傾去乙醚，重復3 次，真空干燥30min，用乙醇溶解干燥物，通硫化氫氣體后，柱層析純化，除去黑色粉末狀硫 化汞，得無色油狀物產物7，即5- {2-巰基乙基-[2- (2-巰基乙基氨基)乙酰基]氨基}-甲 基-2’ _脫氧尿苷。
全文摘要
一種核苷二硫二氮衍生物及其制備方法，屬于放射性藥物標記前體化合物合成技術領域。本發明提供一種5-{2-巰基乙基-[2-(2-巰基乙基氨基)乙酰基]氨基}-甲基-2’-脫氧尿苷(ANMdU)及其制備方法，用于制備锝標記的放射性藥物99mTc-ANMdU，用于腫瘤顯像。試驗結果表明ANMdU的標記率大于95％，在體外穩定性好，在正常小鼠體內代謝迅速，動物試驗安全性較高，是一種潛在的腫瘤顯像劑。
文檔編號C07H19/073GK101928315SQ20091026474
公開日2010年12月29日 申請日期2009年12月23日 優先權日2009年12月23日
發明者蔣泉福, 陸春雄 申請人:江蘇省原子醫學研究所