一种成纤维细胞活化蛋白FAP和整合素α的制作方法

一种成纤维细胞活化蛋白fap和整合素
αvβ3双重靶向化合物及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及核医学与分子影像学领域，具体地涉及一种化合物、包含或组成为所述化合物的药物组合物、包含或组成为所述化合物或药物组合物的试剂盒，以及所述化合物或药物组合物在诊断或治疗以成纤维细胞激活蛋白(fap)和/或整合素αvβ3过度表达为特征的疾病中的用途。


背景技术：

2.成纤维细胞活化蛋白(fibroblast activation protein，fap)是一种膜丝氨酸肽酶，表达于肿瘤间质活化的成纤维细胞表面，在肿瘤的发生发展过程中发挥重要作用。既往研究表明，fap在正常人组织中一般无表达，但是选择性地高表达于90％以上的上皮恶性肿瘤的基质成纤维细胞表面，包括乳腺癌、卵巢癌、肺癌、结直肠癌、胃癌和胰腺癌等。鉴于其在肿瘤中的广泛表达及重要作用，fap已成为肿瘤显像和治疗的重要靶点。放射性核素标记的以喹啉酸衍生物为代表的成纤维细胞活化蛋白抑制剂(fapi)已在肿瘤精准成像领域取得了重要进展。例如，fapi-02和fapi-04等pet/ct显像剂已实现30余种不同类型的肿瘤特异性显像。
3.整合素αvβ3(integrinαvβ3)是位于细胞表面的异源二聚体受体，在正常血管内皮和上皮细胞很少表达，但在肺癌、骨肉瘤、成神经细胞瘤、乳腺癌、前列腺癌、膀胱癌、胶质母细胞瘤及浸润性黑色素瘤等多种实体肿瘤细胞表面有高水平的表达，而且在所有肿瘤组织新生血管内皮细胞膜有高表达，提示整合素αvβ3在肿瘤生长、侵袭和转移过程中起着关键作用。含精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(rgd)序列的多肽能与整合素αvβ3特异性结合。多种放射性核素标记的rgd肽已在多种荷瘤动物模型成像研究中获得成功。在临床方面，
18
f-galacto-rgd已成为第一个进入临床试验的非侵入的整合素αvβ3靶向肿瘤显像剂，成功地应用于肿瘤患者的pet诊断，在胶质母细胞瘤的临床试验中表现出好的生物学分布及特异性靶点识别。
4.考虑到肿瘤的异质性，为了进一步提高肿瘤的诊断和治疗效率，有必要开发一种针对fap和整合素αvβ3两种靶点均可发挥靶向作用的药物。


技术实现要素：

5.鉴于上述背景，本发明的首要目的在于：开发一种新的化合物结构，可协同靶向肿瘤中的fap靶点及整合素αvβ3靶点，可以提升肿瘤中的有效受体数量和利用效率，从而提升肿瘤的摄取效率和阳性肿瘤检出效率和/或治疗效率。
6.本发明的另一个目的在于：提供制备所述的新化合物的方法，以通过方便易得的合成路线合成可协同靶向肿瘤中的fap靶点及整合素αvβ3靶点的化合物。
7.本发明的再一个目的在于：提供所述化合物在诊断或治疗以成纤维细胞激活蛋白(fap)和/或整合素αvβ3过度表达为特征的疾病中的应用。
8.本发明的上述目的通过以下技术方案实现：
ch
2-、-(ch2)
3-nh-、或-(ch2)
0-，q为-(ch2)
2-(co)-nh-、-(co)-(ch2)
2-ch(nh2)-、-(co)-ch
2-(ch
2-o-ch2)
2-ch
2-nh-(co)-(ch2)
2-或v为-(ch2)
2-(co)-nh-ch
2-(ch
2-o-ch2)
2-ch
2-(co)-、-(ch2)
4-ch(nh2)-(co)-、-(co)-nh-ch
2-(ch
2-o-ch2)
2-ch
2-(co)-、-ch(nh2)-(co)-nh-ch
2-(ch
2-o-ch2)
2-ch
2-(co)-或-(ch2)
2-(co)-nh-，u为或-(ch2)
0-；所述的式(ii)中的m和n均为-(ch2)
4-nh-(co)-ch
2-(ch
2-o-ch2)
2-ch
2-nh-(co)-(ch2)
2-。
20.本发明最优选的一种方案中，所述式(i)中的z为-(ch2)
3-nh-(co)-ch(nh2)-ch
2-，q为v为-(ch2)
2-(co)-nh-ch
2-(ch
2-o-ch2)
2-ch
2-(co)-，u为式(iii)中的x结构为所述的y结构为即所述化合物结构如式(iv)所示：
[0021][0022]
其中的r1和r2相同，均为h或f；r3为h或-oh。
[0023]
本发明最优选的另一种方案中，式(ii)中的z为-(ch2)
0-，q为v为-(ch2)
4-ch(nh2)-(co)-，m和n均为-(ch2)
4-nh-(co)-ch
2-(ch
2-o-ch2)
2-ch
2-nh-(co)-(ch2)
2-；式(iii)中的x结构为所述的y结构为即所述化合物结构如式(v)所示：
[0024][0025]
其中的r1和r2相同，均为h或f；r3为h或-oh；u为或
[0026]
基于本发明所述的靶向化合物，本发明进一步提供一种可被放射性核素标记的化合物，它是式(i)或式(ii)所示结构中z、q或v任一结构中的氨基连接核素螯合基团构成的，其通式如下式(vi)或(vii)所示：
[0027][0028]
其中，w是核素螯合基团，优选是来自1,4,7,10-四氮杂环十二烷-n,n',n,n'-四乙酸(dota)、乙二胺四乙酸(edta)、1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三乙酸(nota)、三亚乙基四胺(teta)、亚氨基二乙酸、二亚乙基三胺-n,n,n',n',n
”‑
五乙酸(dtpa)、双-(羧甲基咪唑)甘氨酸或6-肼基吡啶-3-羧酸(hynic)中的任意一种基团。
[0029]
再进一步，本发明还提供一种放射性核素标记的靶向化合物，它是由所述式(vi)或式(vii)所示的化合物中的w基团螯合了放射性核素的化合物。
[0030]
本发明所述的方案中，所述的放射性核素可以选自发射α射线的同位素、发射β射线的同位素、发射γ射线的同位素、发射俄歇电子的同位素或发射x射线的同位素等，例如
18
f、
51
cr、
67
ga、
68
ga、
111
in、
99m
tc、
186
re、
188
re、
139
la、
140
la、
175
yb、
153
sm、
166
ho、
86
y、
90
y、
149
pm、
165
dy、
169
er、
177
lu、
47
sc、
142
pr、
159
gd、
212
bi、
213
bi、
72
as、
72
se、
97
ru、
109
pd、
105
rh、
101m
rh、
119
sb、
128
ba、
123
i、
124
i、
131
i、
197
hg、
211
at、
151
eu、
153
eu、
169
eu、
201
tl、
203
pb、
212
pb、
64
cu、
67
cu、
198
au、
225
ac、
227
th和
199
ag中的任意一种；更优选的放射性核为
18
f、
64
cu、
68
ga、
89
zr、
90
y、
111
in、
99m
tc、
177
lu、
188
re或
225
ac。
[0031]
本发明还提供所述靶向化合物、所述可被放射性核素标记的化合物或所述放射性核素标记的靶向化合物在药学上可接受的互变异构体、外消旋体、水合物、溶剂化物或盐。
[0032]
第二方面，本发明提供制备式(iv)所示的靶向化合物及其放射性核素标记化合物
的方法，包括：
[0033]
①
将6-羟基-4-喹啉羧酸与甘氨酸叔丁酯发生酰胺缩合反应；然后依次与1-溴-3氯丙烷和1-叔丁氧羰基哌嗪反应；接着在tfa作用下脱除boc和叔丁基保护基；再在哌嗪环氨基上引入boc保护；接着与(s)-吡咯烷-2-甲腈盐酸盐或(s)-4,4-二氟吡咯烷-2-甲腈盐酸盐发生酰胺缩合反应；利用对甲基苯磺酸脱除boc保护；接着与n-boc-3-[2-(2-氨基乙氧基)乙氧基]丙酸发生缩合反应；再次利用对甲基苯磺酸作用下脱除boc保护，接着与丙酸马来先亚胺反应；接着与boc保护的半胱氨酸反应；最后通过活化酯反应引入rgd，得到双重靶向化合物；
[0034]
②
将
①
所得的双重靶向化合物与核素螯合剂反应，所述的核素螯合剂选自羟基琥珀酰亚胺-四氮杂环十二烷-n,n',n,n'-四乙酸(dota-nhs)、nota-琥珀酰亚胺酯(nota-nhs)、亚氨基二乙酸的琥珀酰亚胺活性酯、二亚乙基三胺-n,n,n',n',n
”‑
五乙酸的琥珀酰亚胺活性酯(dtpa-nhs)、双-(羧甲基咪唑)甘氨酸或6-肼基吡啶-3-羧酸的琥珀酰亚胺活性酯(hynic-nhs)中的任意一种，得到一种可被放射性核素标记的化合物；
[0035]
③
将
②
所得可被放射性核素标记的化合物与含放射性核素的化合物按照现有的湿法标记方法或冻干法标记法反应，即可制备得到本发明所述的一种放射性核素标记的靶向化合物。
[0036]
第三方面，本发明提供一种药物组合物，所述的药物组合物包含本发明第一方面所述的靶向化合物、所述的可被放射性核素标记的化合物、所述的放射性核素标记的化合物、或它们在药学上可接受的任意互变异构体、外消旋体、水合物、溶剂化物或盐；或者是由本发明第一方面所述的靶向化合物、所述的可被放射性核素标记的化合物、所述的放射性核素标记的化合物、或它们在药学上可接受的任意互变异构体、外消旋体、水合物、溶剂化物或盐与药学上可接受的任意载体和/或赋形剂组成。
[0037]
第四方面，本发明提供第一方面所述的靶向化合物、所述的可被放射性核素标记的化合物、所述的放射性核素标记的化合物、或第三方面所述的药物组合物在制备用于诊断或治疗动物或人类个体的以成纤维细胞激活蛋白(fap)和/或整合素αvβ3过度表达为特征的疾病的药物中的应用。
[0038]
本发明所述的应用中，所述的以成纤维细胞激活蛋白(fap)和/或整合素αvβ3过度表达为特征的疾病包括但不限于：癌症、慢性炎症、动脉粥样硬化、纤维化、组织重塑和瘢痕病；优选地，所述的癌症进一步选自乳腺癌、胰腺癌、小肠癌、结肠癌、直肠癌、肺癌、头颈癌、卵巢癌、肝细胞癌、食道癌、下咽癌、鼻咽癌、喉癌、骨髓瘤细胞、膀胱癌、胆管细胞癌、透明细胞肾癌、神经内分泌肿瘤、致癌性骨软化症、肉瘤、cup(原发性未知癌)、胸腺癌、胶质瘤、神经胶质瘤、星形细胞瘤、子宫颈癌或前列腺癌。
[0039]
第五方面，本发明还提供一种试剂盒，其包含或组成为本发明式(i)或式(ii)所示的靶向化合物、式(vi)或式(vii)所示的化合物、本发明所述的放射性核素标记的靶向化合物、或本发明所述的药物组合物，以及用于诊断疾病的说明书。
[0040]
本发明提供的所述fapi-rgd化合物结构，能够协同靶向肿瘤中的fap靶点及整合素αvβ3靶点，可以提升肿瘤中的有效受体数量和利用效率，基于该结构进一步提供的放射性标记的化合物有望应用于诊断或治疗以成纤维细胞激活蛋白(fap)和/或整合素αvβ3过度表达为特征的疾病。
附图说明
[0041]
图1为本发明实施例1中的化合物2的质谱图。
[0042]
图2为本发明实施例1中的化合物2的核磁氢谱。
[0043]
图3为本发明实施例1中的化合物2的核磁碳谱。
[0044]
图4为本发明实施例1中的化合物3的质谱图。
[0045]
图5为本发明实施例1中的化合物3的核磁氢谱。
[0046]
图6为本发明实施例1中的化合物4的质谱图。
[0047]
图7为本发明实施例1中的化合物4的核磁氢谱。
[0048]
图8为本发明实施例1中的化合物4的核磁碳谱。
[0049]
图9为本发明实施例1中的化合物7的质谱图。
[0050]
图10为本发明实施例1中的化合物7的核磁氢谱。
[0051]
图11为本发明实施例1中的化合物7的核磁碳谱。
[0052]
图12为本发明实施例1中的化合物9的质谱图。
[0053]
图13为本发明实施例1中的化合物10的质谱图。
[0054]
图14为本发明实施例1中的化合物11的质谱图。
[0055]
图15为本发明实施例1中的化合物12的质谱图。
[0056]
图16为本发明实施例1中的化合物12的
68
ga标记hplc质控结果图。
[0057]
图17为本发明中
68
ga标记的fapi-rgd配合物在hepg2-fap荷瘤小鼠体内的micropet显像结果图。
[0058]
图18为本发明中
68
ga标记的fapi-rgd配合物与fapi-02共注射后在hepg2-fap荷瘤小鼠体内的micropet显像结果图。
[0059]
图19为本发明中
68
ga标记的fapi-rgd配合物与rgd共注射后在hepg2-fap荷瘤小鼠体内的micropet显像结果图。
[0060]
图20为本发明中
68
ga标记的fapi-rgd配合物与rgd或fapi-02共注射30min后肿瘤及重要器官的摄取结果统计图(图中横坐标为不同器官，每个器官中从左到右的柱状图形分别对应
68
ga标记的fapi-rgd配合物的摄取、共注射fapi-02阻断fap蛋白后
68
ga-fapi-rgd的摄取和共注射rgd阻断整合素后
68
ga-fapi-rgd的摄取)。
具体实施方式
[0061]
以下通过具体实施方式结合附图对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
[0062]
实施例1：fapi-rgd连接物(化合物12)的制备
[0063]
化合物2的合成：
[0064]
在100ml烧瓶中分别投入化合物1(6-羟基-4-喹啉羧酸，1.89g，10.0mmol)、甘氨酸叔丁酯(1.89g，10.0mmol)，hatu(3.8g，10.0mmol)和n,n-二异丙基乙胺(2.6g，20.0mmol)依次投入至30ml n,n-二甲基甲酰胺。反应混合物搅拌过夜，减压蒸馏除去溶剂，得到粗产物。经硅胶柱(二氯甲烷/甲醇＝30:1)纯化得白色固体化合物2，产率87％，图1为化合物2的质谱图，图2显示了化合物2的核磁氢谱，图3显示了化合物2的核磁碳谱。
[0065]
化合物3的合成：
[0066]
在100ml烧瓶中分别将化合物2(1.51g，5.0mmol))、1-溴-3-氯丙烷(1.55g，
10.0mmol)，碳酸钾(1.38g，10.0mmol)依次投入至50ml n,n-二甲基甲酰胺中。将体系升温到60度，保持体系60度搅拌过夜，减压蒸馏除去溶剂，得到粗产物。经硅胶柱(二氯甲烷/甲醇＝50：1)纯化得白色固体化合物3，产率63％，图4为化合物3的质谱图，图5显示了化合物3的核磁氢谱。
[0067]
化合物4的合成：
[0068]
在100ml烧瓶中分别将化合物3(0.76g，2.0mmol)、1-叔丁氧羰基哌嗪(0.55g，3.0mmol)，和碘化钾(0.49g，3.0mmol)依次投入至30ml乙腈中。将体系升温到60摄氏度，保持体系60摄氏度搅拌过夜，减压蒸馏除去溶剂，得到粗产物。经硅胶柱(二氯甲烷/甲醇＝30:1)纯化得白色固体化合物4，产率58％。ms(esi)m/z calculatedfor[c
28h40
n4o6]:528.29；found:529.10[m+h]
+
.图6为化合物4的质谱图，图7显示了化合物4的核磁氢谱，图8显示了化合物4的核磁碳谱。
[0069]
化合物5的合成：
[0070]
在冰浴条件下，将化合物4(0.52g，1.0mmol)溶解在10ml二氯甲烷和三氟乙酸(体积比9:1)混合溶液中，将体系升温到室温反应2h，反应结束后减压蒸馏除去溶剂，用10mln,n-二甲基甲酰胺溶解，备用。
[0071]
化合物6的合成：
[0072]
向化合物5的n,n-二甲基甲酰胺中分别加入二碳酸二叔丁酯(0.22g，1.0mmol)和n,n-二异丙基乙胺(0.39g，3.0mmol)，室温搅拌过夜，减压蒸馏除去溶剂，得到粗产物。经硅胶柱(二氯甲烷/甲醇＝10:1)纯化得白色固体化合物6，产率72％。
[0073]
化合物7的合成：
[0074]
在100ml烧瓶中分别投入化合物6(0.47g，1.0mmol)、(s)-吡咯烷-2-甲腈盐酸盐(0.13g，10.0mmol)，hatu(0.38g，1.0mmol)和n,n-二异丙基乙胺(0.26g，2.0mmol)依次投入至10ml n,n-二甲基甲酰胺。反应混合物室温搅拌至反应结束，减压蒸馏除去溶剂，得到粗产物。经硅胶柱(二氯甲烷/甲醇＝50:1)纯化得白色固体化合物7，产率85％。图9为化合物7的质谱图，图10显示了化合物7的核磁氢谱，图11显示了化合物7的核磁碳谱。
[0075]
化合物8的合成：
[0076]
在100ml烧瓶中分别投入化合物7(0.55g，1.0mmol)和对甲苯磺酸一水合物(0.27g，1.5mmol)依次投入至10ml乙腈中。反应体系升温至60摄氏度搅拌至反应结束，减压蒸馏除去溶剂，得到粗产物。
[0077]
化合物9的合成：
[0078]
在上述化合物8的反应烧瓶中分别投入氨基二聚乙二醇叔丁酯(0.21g，1.0mmol)，hatu(0.38g,1.0mmol)和n,n-二异丙基乙胺(0.26g，2.0mmol)以及10ml n,n-二甲基甲酰胺。反应混合物搅拌过夜，减压蒸馏除去溶剂，得到粗产物。经硅胶柱(二氯甲烷/甲醇＝50:1)纯化得白色固体化合物9，产率64％。图12为化合物9的质谱图。
[0079]
化合物10的合成：
[0080]
在100ml烧瓶中分别投入化合物9(0.66g，1.0mmol)和对甲苯磺酸一水合物(0.27g，1.5mmol)依次投入至10ml乙腈中。反应体系升温至60摄氏度搅拌至反应结束，减压蒸馏除去溶剂，得到粗产物。将粗产物溶解在10ml n,n-二甲基甲酰胺中，加入hatu(0.38g,1.0mmol)和n,n-二异丙基乙胺(0.26g，2.0mmol)以及丙酸马来先亚胺(0.17g，1.0mmol)，反
应3h，减压蒸馏除去溶剂，得到粗产物。经硅胶柱(二氯甲烷/甲醇＝50:1)纯化得白色固体化合物10，产率59％。ms(esi)m/z calculatedfor[c
35h51
n7o8]:697.38；found:698.43[m+h]
+
.图13为化合物10的质谱图。
[0081]
化合物11的合成：
[0082]
在25ml烧瓶中分别投入化合物10(0.072g，0.1mmol)，boc保护的半胱氨酸(0.022g，0.1mmol)以及10ml n,n-二甲基甲酰胺，常温搅拌反应3h。监测反应结束后，向体系加入0.12mmol的dcc和nhs，体系搅拌反应12h，加入c(rgdyk)(0.06g，0.1mmol)以及n,n-二异丙基乙胺(0.065g，0.05mmol)反应12h，减压蒸馏除去溶剂，得到粗产物。将粗产物经反相柱化，冷冻干燥得到纯的化合物11，两步产率43％。图14为化合物11的质谱图。
[0083]
化合物12的合成：
[0084]
在25ml烧瓶中分别投入化合物11(0.146g，0.1mmol)、使用硫代苯甲醚：1,2-乙二硫醇:苯甲醚:tfa(5:3:2:90)在室温下下进行脱处叔丁酯和boc保护。反应结束后，通过氩气流除去tfa，接着用10mln,n-二甲基甲酰胺溶解，依次加入dota-nhs(0.05g，0.1mmol)以及n,n-二异丙基乙胺(0.04g，0.3mmol)。反应体系室温搅拌反应，通过hplc监测脱至反应结束，减压蒸馏除去溶剂，得到粗产物。将粗产物经反相柱化，冷冻干燥得到纯的化合物12，产率53％。图15为化合物12的质谱图。
[0085]
上述步骤合成路线如下：
[0086][0087]
实施例2-31
[0088]
实施例2-31的化合物结构分别如式(vi-2)至式(vi-23)以及式(vii-1)至式(vii-8)所示，它们的制备方法均可参考实施例1，得到如下相应的结构：
[0089]
[0090]
[0091]
[0092]
[0093]
[0094]
[0095]
[0096][0097]
或者
[0098][0099]
实施例32-61：
[0100]
参考实施例1-31的制备方法，制备以下表1中的属于式(vi)或表2中属于式(vii)的fapi-rgd化合物：
[0101][0102]
表1
[0103]
[0104]
[0105]
[0106][0107]
表2
[0108]
[0109]
[0110]
[0111]
[0112][0113]
实施例69.放射性ga-68标记fapi-rgd配合物的制备：
[0114]
湿法：将约18.5～1850兆贝可(mbq)
68
gacl3盐酸溶液(淋洗自锗镓发生器)加入到含0.5ml实施例1制备的化合物12的醋酸-醋酸盐溶液(1.0g/l)的离心管中，置于37℃下反应20min。取一c18分离小柱，先用10ml无水乙醇缓慢淋洗，再用10ml水淋洗。用10ml水将标记液稀释后，上样到分离柱上，先用10ml水除去未标记的
68
ga离子，再用0.3ml 10mm的hcl的乙醇溶液淋洗得到
68
ga标记的fapi-rgd配合物。该淋洗液经生理盐水稀释，并经无菌过滤后即得
68
ga标记的fapi-rgd配合物的注射液。
[0115]
冻干法：将约18.5～1850兆贝可(mbq)
68
gacl3盐酸溶液(淋洗自锗镓发生器)加入到含有化合物12的冻干药盒中，混匀后37℃下反应20min。取一c18分离小柱，先用10ml无水乙醇缓慢淋洗，再用10ml水淋洗。用10ml水将标记液稀释后，上样到分离柱上，先用10ml水除去未标记的
68
ga离子，再用0.3ml 10mm的hcl的乙醇溶液淋洗得到配合物淋洗液。该淋洗液经生理盐水稀释，并经无菌过滤后即得
68
ga标记的fapi-rgd配合物的注射液。
[0116]
实验例.分析及应用效果
[0117]
1、
68
ga标记的fapi-rgd配合物的hplc分析鉴定
[0118]
hplc体系如下：shimadzulc-20a；c18色谱柱(ymc，3μm，4.6
×
150mm)用于分析。检测波长254nm，流速为1ml/min，淋洗梯度：0～3分钟：10％乙腈0和90％水(50mm醋酸铵)保持不变；3-16分钟：增加到90％乙腈和10％水(50mm醋酸铵)；16-18min：保持90％乙腈和10％水(50mm醋酸铵)；18-20min：降低到10％乙腈和90％水(50mm醋酸铵)；20-22min：保持10％乙腈和90％水(50mm醋酸铵)。
68
ga标记的fapi-rgd配合物的hplc质控结果图如图16。
[0119]
2、
68
ga标记的fapi-rgd配合物在u87荷瘤小鼠体内的micropet显像
[0120]
按实施例69的方法制备好纯度大于92％的
68
ga-fapi-rgd，在hepg2-fap荷瘤小鼠中，经尾静脉注射3.7mbq的
68
ga-fapi-rgd)，然后在异氟烷麻醉下，分别于给药后0～120min进行micropet显像，结果见图17。图17显示了静脉注射
68
ga-fapi-rgd后不同时间的hepg2-fap荷瘤小鼠(n＝3)的代表性冠状micropet图像。在采集成像的时间点(30min和2h)，肿瘤清晰可见。
68
ga-fapi-rgd在体内特异性结合整合素和fap的性能通过阻断实验得到证实。另外，将上述
68
ga-fapi-rgd与rgd或fapi-02共注射到hepg2-fap荷瘤小鼠体内，其micropet显像结果图及器官摄取结果如图18-20所示。从图18-19中可以看到，共注射rgd或fapi-02均能降低肿瘤对
68
ga-fapi-rgd的摄取。从图20中可以看到，注射0.5小时后获得主要器官和肿瘤的摄取值(％id/g)，肿瘤摄取
68
ga-fapi-rgd被rgd或fapi-02部分抑制，阻断实验证实
68
ga-fapi-rgd在体内能够通过结合整合素和fap蛋白实现肿瘤特异性靶向。
[0121]
综上所述，本发明开发了fapi-rgd结构，协同靶向肿瘤中的fap靶点及整合素αvβ3靶点，可以提升肿瘤中的有效受体数量和利用效率，有望应用于诊断或治疗以成纤维细胞激活蛋白(fap)和/或整合素αvβ3过度表达为特征的疾病。
[0122]
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

技术特征：
1.一种可靶向fap和整合素α
v
β3的靶向化合物，其结构中同时包含fap和整合素α
v
β3的特异性结合配体结构，所述的化合物结构如下式(i)或式(ii)所示，其中：r1和r2相同或不同，均独立的选自h或f；a、a1和a2分别为相同或不同的结构，均独立的选自以下式(iii)所示的可与整合素α
v
β3特异性结合的配体结构：x和y各自存在或者不存在，y来自酪氨酸或苯丙胺酸或它们的衍生化合物，x来自赖氨酸或半胱氨酸或它们的衍生化合物；m、n、z、q、v和u为相同或不同的连接结构，分别独立地选自m、n、z、q、v和u为相同或不同的连接结构，分别独立地选自或者基于-(ch2)
n-的替换结构；当m、n、z、q、v或u为基于-(ch2)
n-的替换结构时，其中的n是0至30的整数，其中每个-ch
2-单独地用或不用-o-、-nh-、-(co)-、-nh-(co)-、-ch(nh2)-或-(co)-nh-替换，替换的条件是没有两个相邻的-ch
2-基团被替换。2.权利要求1所述的靶向化合物，其特征在于，所述式(iii)中的x结构为所述的y结构为其中r3为h或-oh。
3.权利要求1所述的靶向化合物，其特征在于，所述的式(i)或式(ii)中的z为-(ch2)
3-nh-(co)-ch(nh2)-ch
2-、-(ch2)
3-nh-、或-(ch2)
0-，q为-(ch2)
2-(co)-nh-、-(co)-(ch2)
2-ch(nh2)-、-(co)-ch
2-(ch
2-o-ch2)
2-ch
2-nh-(co)-(ch2)
2-或v为-(ch2)
2-(co)-nh-ch
2-(ch
2-o-ch2)
2-ch
2-(co)-、-(ch2)
4-ch(nh2)-(co)-、-(co)-nh-ch
2-(ch
2-o-ch2)
2-ch
2-(co)-、-ch(nh2)-(co)-nh-ch
2-(ch
2-o-ch2)
2-ch
2-(co)-或-(ch2)
2-(co)-nh-，u为或-(ch2)
0-；所述的式(ii)中的m和n均为-(ch2)
4-nh-(co)-ch
2-(ch
2-o-ch2)
2-ch
2-nh-(co)-(ch2)
2-。4.权利要求1所述的靶向化合物，其特征在于，所述式(i)中的z为-(ch2)
3-nh-(co)-ch(nh2)-ch
2-，q为v为-(ch2)
2-(co)-nh-ch
2-(ch
2-o-ch2)
2-ch
2-(co)-，u为式(iii)中的x结构为y结构为即所述化合物结构如式(iv)所示：其中的r1和r2相同，均为h或f；r3为h或-oh。5.权利要求1所述的靶向化合物，其特征在于，式(ii)中的z为-(ch2)
0-，q为v为-(ch2)
4-ch(nh2)-(co)-，m和n均为-(ch2)
4-nh-(co)-ch
2-(ch
2-o-ch2)
2-ch
2-nh-(co)-(ch2)
2-；式(iii)中的x结构为y结构为即所述化合物结构如式(v)所示：
其中的r1和r2相同，均为h或f；r3为h或-oh；u为6.一种可被放射性核素标记的化合物，它是权利要求1所述的式(i)或式(ii)所示结构中z、q或v任一结构中的氨基连接核素螯合基团构成的，其通式如下式(vi)或(vii)所示：其中，w是核素螯合基团，来自1,4,7,10-四氮杂环十二烷-n,n',n,n'-四乙酸(dota)、乙二胺四乙酸(edta)、1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三乙酸(nota)、三亚乙基四胺(teta)、亚氨基二乙酸、二亚乙基三胺-n,n,n',n',n
”‑
五乙酸(dtpa)、双-(羧甲基咪唑)甘氨酸或6-肼基吡啶-3-羧酸(hynic)中的任意一种基团。7.权利要求6所述的化合物，其特征在于：所述的式(vi)化合物结构是以下式(vi-1)至式(vi-23)所示的任意一种：
或者8.权利要求6所述的化合物，其特征在于：所述的式(vii)化合物结构是以下式(vii-1)
至式(vii-8)所示的任意一种：
9.一种放射性核素标记的靶向化合物，它是权利要求6-8任意一项所述的的化合物标记了放射性核素得到的；所述的放射性核素选自发射α射线的同位素、发射β射线的同位素、发射γ射线的同位素、发射俄歇电子的同位素或发射x射线的同位素；进一步优选
18
f、
51
cr、
64
cu、
67
cu、
67
ga、
68
ga、
89
zr、
111
in、
99m
tc、
186
re、
188
re、
139
la、
140
la、
175
yb、
153
sm、
166
ho、
86
y、
90
y、
149
pm、
165
dy、
169
er、
177
lu、
47
sc、
142
pr、
159
gd、
212
bi、
213
bi、
72
as、
72
se、
97
ru、
109
pd、
105
rh、
101m
rh、
119
sb、
128
ba、
123
i、
124
i、
131
i、
197
hg、
211
at、
151
eu、
153
eu、
169
eu、
201
tl、
203
pb、
212
pb、
67
cu、
198
au、
225
ac、
227
th和
199
ag中的任意一种；更优选的放射性核为
18
f、
64
cu、
68
ga、
89
zr、
90
y、
111
in、
99m
tc、
177
lu、
188
re或
225
ac。10.制备权利要求4所述式(iv)所示的靶向化合物的方法，包括：将6-羟基-4-喹啉羧酸与甘氨酸叔丁酯发生酰胺缩合反应；然后依次与1-溴-3氯丙烷和1-叔丁氧羰基哌嗪反应；接着在tfa作用下脱除boc和叔丁基保护基；再在哌嗪环氨基上引入boc保护；接着与(s)-吡咯烷-2-甲腈盐酸盐或(s)-4,4-二氟吡咯烷-2-甲腈盐酸盐发
生酰胺缩合反应；利用对甲基苯磺酸脱除boc保护；接着与n-boc-3-[2-(2-氨基乙氧基)乙氧基]丙酸发生缩合反应；再次利用对甲基苯磺酸作用下脱除boc保护，接着与丙酸马来先亚胺反应；接着与boc保护的半胱氨酸反应；最后通过活化酯反应引入rgd，得到式(iv)所示的靶向化合物。11.制备权利要求6所述式(vi)所示的一种可被放射性核素标记的化合物的方法，包括：将权利要求10所得的式(iv)靶向化合物与核素螯合剂反应，所述的核素螯合剂选自羟基琥珀酰亚胺-四氮杂环十二烷-n,n',n,n'-四乙酸(dota-nhs)、nota-琥珀酰亚胺酯(nota-nhs)、亚氨基二乙酸的琥珀酰亚胺活性酯、二亚乙基三胺-n,n,n',n',n
”‑
五乙酸的琥珀酰亚胺活性酯(dtpa-nhs)、双-(羧甲基咪唑)甘氨酸或6-肼基吡啶-3-羧酸的琥珀酰亚胺活性酯(hynic-nhs)中的任意一种，得到一种可被放射性核素标记的化合物。12.制备权利要求9所述放射性核素标记的靶向化合物的方法，包括：将权利要求11所得的可被放射性核素标记的化合物与含放射性核素的化合物按照现有的湿法标记方法或冻干法标记法反应，即可制备得到所述的放射性核素标记的靶向化合物。13.一种药物组合物，其特征在于：包含权利要求1-5所述的任意一种靶向化合物、权利要求6-8所述的任意一种可被放射性核素标记的化合物、权利要求9所述的任意一种放射性核素标记的化合物、或它们在药学上可接受的任意互变异构体、外消旋体、水合物、溶剂化物或盐。14.一种药物组合物，其特征在于：由药学上可接受的任意载体和/或赋形剂与权利要求1-5所述的任意一种靶向化合物、权利要求6-8所述的任意一种可被放射性核素标记的化合物、权利要求9所述的任意一种放射性核素标记的化合物、或它们在药学上可接受的任意互变异构体、外消旋体、水合物、溶剂化物或盐组成。15.权利要求1-5所述的任意一种靶向化合物、权利要求6-8所述的任意一种可被放射性核素标记的化合物、权利要求9所述的任意一种放射性核素标记的化合物、或它们在药学上可接受的任意互变异构体、外消旋体、水合物、溶剂化物或盐、或权利要求13-14任意一项所述的药物组合物在制备用于诊断或治疗动物或人类个体的以成纤维细胞激活蛋白(fap)和/或整合素α
v
β3过度表达为特征的疾病的药物中的应用。16.权利要求15所述的应用，其特征在于：所述的以成纤维细胞激活蛋白(fap)和/或整合素α
v
β3过度表达为特征的疾病包括但不限于：癌症、慢性炎症、动脉粥样硬化、纤维化、组织重塑和瘢痕病；优选地，所述的癌症进一步选自乳腺癌、胰腺癌、小肠癌、结肠癌、直肠癌、肺癌、头颈癌、卵巢癌、肝细胞癌、食道癌、下咽癌、鼻咽癌、喉癌、骨髓瘤细胞、膀胱癌、胆管细胞癌、透明细胞肾癌、神经内分泌肿瘤、致癌性骨软化症、肉瘤、cup(原发性未知癌)、胸腺癌、胶质瘤、神经胶质瘤、星形细胞瘤、子宫颈癌或前列腺癌。17.一种试剂盒，其包含或组成为：
①
权利要求1-5所述的任意一种靶向化合物、权利要求6-8所述的任意一种可被放射性核素标记的化合物、权利要求9所述的任意一种放射性核素标记的化合物、或它们在药学上可接受的任意互变异构体、外消旋体、水合物、溶剂化物或盐、或权利要求11-12任意一项所述的药物组合物；
②
用于诊断疾病的说明书。

技术总结
本发明涉及一种可靶向FAP和整合素α


技术研发人员：陈小元 徐鹏飞 吴晓明 郭志徳 杨清宝 文雪君
受保护的技术使用者：烟台蓝纳成生物技术有限公司
技术研发日：2022.03.06
技术公布日：2023/9/14