[125I]TZDM的制備

王武尚，張錦明，劉伯里

1.西北核技術研究所，陜西 西安 710024；2.北京師范大學 化學學院，北京 100875；3.解放軍總醫院 核醫學科，北京 100853

隨著社會老齡化的發展，阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease,AD，又稱老年性癡呆癥)嚴重影響著老年人的身心健康和生活質量，因此，關于AD的研究日益受到各國政府和國內外學者的高度重視。Aβ斑塊(β-Amyloid plaques)是AD病的一種生物標志物，對AD的早期診斷和病情監測而言，親Aβ斑塊的試劑具有潛在的應用價值。以AD病理特征的Aβ斑塊為生物化學標志，制備親Aβ斑塊的放射性分子探針，利用PET和SPECT技術可進行顯像測定Aβ斑塊的位置和數量，對開發新的AD治療方法和進一步了解AD的發病機制具有重要作用。

苯并噻唑類Aβ顯像劑具有非常大的發展潛力[1]，是根據硫磺素-T發展而來，具有較高的脂溶性，有利于穿透BBB，而且與Aβ斑塊也有很高的親和性。11C-6-OH-BTA-1([N-Me-11C]2-[4-(methylamino)-phenyl]-6-hydroxybenzothiazole，簡稱PIB或11C-PIB)[2-5]，是人類歷史上首次成功地顯像檢測AD病人腦內淀粉樣斑塊的顯像劑。2-(對二甲氨基苯基)-6-碘苯并噻唑(2-(4’-dimethylaminophenyl)-6-iodobenzothiazole,[125I]TZDM)是目前對Aβ斑塊親和性最高的一個化合物[6-7]，體外結合實驗表明，[125I]TZDM與Aβ1-40纖維結合物的解離常數(Kd)為6×10-11mol/L。目前，在研究Aβ斑塊顯像劑的親和性時，AD腦組織切片非常缺乏，AD轉基因老鼠模型很昂貴。在此情況下，體外配體競爭結合實驗是篩選Aβ斑塊顯像劑的有效方法，采用人工合成的Aβ1-40纖維為受體，[125I]TZDM為放射性競爭配體，測量目標化合物的抑制常數[7-10]。本工作以對溴苯胺為起始原料，經過四步反應合成[125I]TZDM的前體化合物Bu3Sn-TZDM，通過125I標記反應和HPLC分離，制備高放射化學純度的[125I]TZDM。

1 實驗部分

1.1 試劑和儀器

對溴苯胺，純度大于99%，美國Acros Organics公司；柱層析硅膠，青島海洋化工集團公司；4-二甲氨基苯甲醛，純度大于99%，美國Alfa Aesar公司；三丁基錫，純度95%，德國Aldrich公司；四(三苯磷)鈀，純度99.8%，美國Alfa Aesar公司；[125I]NaI，無載體，北京原子高科股份有限公司；3,3-二甲基戊二酸，英國AVOCADO公司；Necolet-170SX傅立葉紅外儀，美國Necolet公司；Avance 500 MHz核磁共振儀，美國Bruker公司；TrisGC2000質譜儀，美國Finnigan公司；Perkin-Elmer 240-C型元素分析儀，美國PE公司；分析型HPLC、2487型紫外分光分度計、515泵，美國Waters公司；Flow-Count放射性檢測器，美國Bioscan公司；HypersilC4分離柱(250 mm×4.6 mm，5 μm)，英國ThermoHypersil公司；XT4顯微熔點測定儀，北京泰克儀器有限公司，溫度未校正。其它試劑均為國產分析純。

1.2 前體化合物6-Bu3Sn-TZDM的合成

以對溴苯胺為起始原料，根據文獻[11-12]合成了中間體5-溴-鄰氨基苯硫酚。然后依照文獻[7]合成2-(4’-二甲氨基苯基)-6-三丁基錫基苯并噻唑(6-Bu3Sn-TZDM)。合成路線如下：

1.2.12-氨基-6-溴苯并噻唑合成 反應瓶中加入5.2 g(30 mmol)對溴苯胺、6.8 g(90 mmol)硫氰酸銨和60 mL冰乙酸，室溫攪拌下緩慢滴加含4.8 g(30 mmol)溴水的20 mL冰乙酸溶液，室溫繼續攪拌30 min。然后加熱回流3 h，再室溫攪拌反應10 h。向反應液中加入100 mL水，加熱至沸，趁熱抽濾，熱水洗滌沉淀(30 mL×2)。濾液用氨水調節pH=8～9，置于冰箱冷卻。抽濾，水洗沉淀(50 mL×2)，用甲醇-苯重結晶，干燥后得淡黃色沉淀6.3 g。產率91.0%，熔點206～210 ℃。

1.2.22-氨基-5-溴苯硫醇合成 反應瓶中加入6.3 g(27.5 mmol)2-氨基-6-溴苯并噻唑，31.5 g KOH，80 mL水，加熱回流8 h。反應液冷卻至室溫，加入40 mL水，過濾除去不溶物。攪拌下向濾液中加入36%乙酸至微酸性，置于冰箱冷卻。抽濾，水洗沉淀(50 mL×3)。沉淀用乙酸乙酯-正己烷重結晶，得黃色沉淀3.0 g。產率為53.4%，熔點111～114 ℃。

1.2.32-(4’-二甲氨基苯基)-6-溴苯并噻唑的合成 反應瓶中加入1.1 g(5.4 mmol)2-氨基-5-溴苯硫醇、0.8 g(5.4 mmol)4-二甲氨基苯甲醛、10 mL二甲基亞砜，加熱回流30 min。反應液冷卻至室溫，有大量黃色沉淀生成，加入30 mL水，攪拌。抽濾，水洗沉淀(10 mL×3)。沉淀經硅膠柱層析分離，得淡黃色固體產物1.2 g，產率66.9%。熔點214～216 ℃。

1.2.42-(4’-二甲氨基苯基)-6-三丁基錫基苯并噻唑合成 反應瓶中加入0.6 g(1.8 mmol)2-(4’-二甲氨基苯基)-6-溴苯并噻唑、20 mL二氧六環、20 mL甲苯、20 mL三乙胺、2.0 mL三丁基錫和200 mg四-(三苯磷)鈀，加熱回流12 h。旋轉除去溶劑，殘余物經硅膠柱層析分離，得黃色固體產物0.48 g，產率49.0%。熔點56～62 ℃。

1.3 [125I]TZDM的制備

根據文獻[13]方法，采用無載體Na125I在酸性條件下標記制備[125I]TZDM，標記路線如下：

稱取1 mg 6-Bu3Sn-TZDM前體，溶于1 mL乙醇中，取50 μL，加入10 μL 5%的H2O2，再加入50 μL 1 mol/L HCl,最后加入50 μL 0.1 mol/L NaOH溶解的Na125I，室溫反應10 min，用Na2S2O4中止反應。用乙酸乙酯萃取2次，每次1 mL，蒸發有機相，殘留物用乙腈溶解，HPLC分離(C4，250 mm×4.6 mm，5 μm)，流動相為5 mmol/L pH=7.03的3-二甲基戊二酸溶液和乙腈混合物，體積比為2∶8，流速為1 mL/min。

2 結果與討論

2.1 6-Bu3Sn-TZDM的合成

在合成2-氨基-6-溴苯并噻唑時，對文獻[12]的方法進行了改進，在滴加溴水的冰乙酸溶液時，取消了冰浴冷卻，控制滴加速度，反應溫度可控制在室溫；另外，為了使反應更加完全，增加了加熱回流步驟，這樣產率可達91.0%(文獻產率為92%)，產物熔點206～210 ℃。

在合成2-氨基-5-溴苯硫醇時，文獻[11]采用無水乙醇進行重結晶，但在實驗中發現產物在無水乙醇中氧化較快，故改用乙酸乙酯-正己烷溶液重結晶，可得黃色晶體產物，產率為53.4%，熔點為111～114 ℃(文獻產率為45%，熔點113～115 ℃)。

在根據文獻[7]合成2-(4’-二甲氨基苯基)-6-溴苯并噻唑時，采用乙酸乙酯重結晶1次不能得到純度較高的產物，采用硅膠柱層析分離，可得純的淡黃色固體產物，產率66.9%(文獻產率68%)。在合成2-(4’-二甲氨基苯基)-6-三丁基錫基苯并噻唑時，文獻[7]由于合成量只有幾十mg，采用制備型薄層色譜分離純化產物，本工作采用硅膠柱層析分離產物，合成量較大，產率高達49%(文獻產率33.6%)。

2.2 6-Bu3Sn-TZDM結構表征

在前體化合物6-Bu3Sn-TZDM的合成過程中，中間體僅通過紅外光譜進行了表征，產物6-Bu3Sn-TZDM通過紅外光譜、1H核磁譜、質譜和元素分析進行了結構表征。

IR(KBr)：6-Bu3Sn-TZDM是叔胺，在3 500～3 300 cm-1處無N-H鍵的特征吸收峰，在1 367.5 cm-1處只有υC-N的特征吸收峰；1 606.7 cm-1和1 483.3 cm-1是苯環骨架振動吸收峰；對二取代苯環和1,2,4-三取代苯環上δC-H的特征吸收峰在815.9 cm-1處重疊；2 956.9 cm-1是甲基υC-H的特征吸收峰；2 924.1 cm-1和2 850.8 cm-1是亞甲基υC-H的特征吸收峰。

1H NMR(500 MHz，acetone-d6，δ)：7.942 48～8.000 92(m，4H)，7.519 10～7.534 86(d，J=7.9 Hz，1H)，6.766 73～6.784 47(d，J=8.9 Hz，2H)，3.086 99(s，6H)，1.558 00～1.589 52(penta，6H)，1.350 88～1.408 17(hexa，6H)，1.112 53～1.145 19(t，6H)，0.906 07～0.935 19(t，9H)。

MS(EI)：由于錫有2個豐度較大的同位素118Sn(24.22%)，120Sn(32.59%)，以C27H40N2SSn計，分子離子應有m/z=542.29、544.29，在質譜圖中可以找到542.27(M+)，544.26(M+)，545.29(M++1)，546.27(M++2)。

元素分析(以C27H40N2SSn計，w，%)：計算值C，59.68；H，7.42；N，5.16；實驗值C，56.56；H，7.32；N，4.46。

2.3 [125I]TZDM的標記與純化

在制備配體競爭結合實驗用的放射性配體時，標記反應必須采用無載體的125I進行標記，以便獲得高放射化學純度的[125I]TZDM。本工作采用三丁基錫預先定位，然后進行標記，標記反應可在室溫下快速完成，標記率高。本實驗的[125I]TZDM標記率為62.5%。[125I]TZDM的制備型HPLC放射性圖譜示于圖1。從圖1可知，雖然經乙酸乙酯萃取，粗產品中仍有少量的碘離子(tR=6 min)和碘分子(tR=12.5 min)。經HPLC純化后，由于許多產物被吸附在分離柱上，實際產率為25%，純化后的標記物在分析型HPLC譜圖上僅有1個主峰，根據峰面積計算其放射化學純度大于97%(圖2)。

圖1 [125I]TZDM制備型HPLC放射性圖譜Fig.1 HPLC chromatogram of the crude [125I]TZDM

圖2 純化后125I-TZDM分析型HPLC圖譜Fig.2 HPLC chromatogram of the purified [125I]TZDM

3 結 論

本工作采用三丁基錫預先定位、再進行125I標記的方法，制備了[125I]TZDM，標記率為62.5%。粗產物通過HPLC分離后，獲得放射化學純度大于97%的[125I]TZDM，實際產率為25%。[125I]TZDM的制備為今后研究Aβ斑塊顯像劑的親和性打下了堅實的基礎。

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