[125I]TZDM的制备

王武尚，张锦明，刘伯里

1.西北核技术研究所，陕西 西安 710024；2.北京师范大学 化学学院，北京 100875；3.解放军总医院 核医学科，北京 100853

随着社会老龄化的发展，阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD，又称老年性痴呆症)严重影响着老年人的身心健康和生活质量，因此，关于AD的研究日益受到各国政府和国内外学者的高度重视。Aβ斑块(β-Amyloid plaques)是AD病的一种生物标志物，对AD的早期诊断和病情监测而言，亲Aβ斑块的试剂具有潜在的应用价值。以AD病理特征的Aβ斑块为生物化学标志，制备亲Aβ斑块的放射性分子探针，利用PET和SPECT技术可进行显像测定Aβ斑块的位置和数量，对开发新的AD治疗方法和进一步了解AD的发病机制具有重要作用。

苯并噻唑类Aβ显像剂具有非常大的发展潜力[1]，是根据硫磺素-T发展而来，具有较高的脂溶性，有利于穿透BBB，而且与Aβ斑块也有很高的亲和性。11C-6-OH-BTA-1([N-Me-11C]2-[4-(methylamino)-phenyl]-6-hydroxybenzothiazole，简称PIB或11C-PIB)[2-5]，是人类历史上首次成功地显像检测AD病人脑内淀粉样斑块的显像剂。2-(对二甲氨基苯基)-6-碘苯并噻唑(2-(4’-dimethylaminophenyl)-6-iodobenzothiazole,[125I]TZDM)是目前对Aβ斑块亲和性最高的一个化合物[6-7]，体外结合实验表明，[125I]TZDM与Aβ1-40纤维结合物的解离常数(Kd)为6×10-11mol/L。目前，在研究Aβ斑块显像剂的亲和性时，AD脑组织切片非常缺乏，AD转基因老鼠模型很昂贵。在此情况下，体外配体竞争结合实验是筛选Aβ斑块显像剂的有效方法，采用人工合成的Aβ1-40纤维为受体，[125I]TZDM为放射性竞争配体，测量目标化合物的抑制常数[7-10]。本工作以对溴苯胺为起始原料，经过四步反应合成[125I]TZDM的前体化合物Bu3Sn-TZDM，通过125I标记反应和HPLC分离，制备高放射化学纯度的[125I]TZDM。

1 实验部分

1.1 试剂和仪器

对溴苯胺，纯度大于99%，美国Acros Organics公司；柱层析硅胶，青岛海洋化工集团公司；4-二甲氨基苯甲醛，纯度大于99%，美国Alfa Aesar公司；三丁基锡，纯度95%，德国Aldrich公司；四(三苯磷)钯，纯度99.8%，美国Alfa Aesar公司；[125I]NaI，无载体，北京原子高科股份有限公司；3,3-二甲基戊二酸，英国AVOCADO公司；Necolet-170SX傅立叶红外仪，美国Necolet公司；Avance 500 MHz核磁共振仪，美国Bruker公司；TrisGC2000质谱仪，美国Finnigan公司；Perkin-Elmer 240-C型元素分析仪，美国PE公司；分析型HPLC、2487型紫外分光分度计、515泵，美国Waters公司；Flow-Count放射性检测器，美国Bioscan公司；HypersilC4分离柱(250 mm×4.6 mm，5 μm)，英国ThermoHypersil公司；XT4显微熔点测定仪，北京泰克仪器有限公司，温度未校正。其它试剂均为国产分析纯。

1.2 前体化合物6-Bu3Sn-TZDM的合成

以对溴苯胺为起始原料，根据文献[11-12]合成了中间体5-溴-邻氨基苯硫酚。然后依照文献[7]合成2-(4’-二甲氨基苯基)-6-三丁基锡基苯并噻唑(6-Bu3Sn-TZDM)。合成路线如下：

1.2.12-氨基-6-溴苯并噻唑合成 反应瓶中加入5.2 g(30 mmol)对溴苯胺、6.8 g(90 mmol)硫氰酸铵和60 mL冰乙酸，室温搅拌下缓慢滴加含4.8 g(30 mmol)溴水的20 mL冰乙酸溶液，室温继续搅拌30 min。然后加热回流3 h，再室温搅拌反应10 h。向反应液中加入100 mL水，加热至沸，趁热抽滤，热水洗涤沉淀(30 mL×2)。滤液用氨水调节pH=8～9，置于冰箱冷却。抽滤，水洗沉淀(50 mL×2)，用甲醇-苯重结晶，干燥后得淡黄色沉淀6.3 g。产率91.0%，熔点206～210 ℃。

1.2.22-氨基-5-溴苯硫醇合成 反应瓶中加入6.3 g(27.5 mmol)2-氨基-6-溴苯并噻唑，31.5 g KOH，80 mL水，加热回流8 h。反应液冷却至室温，加入40 mL水，过滤除去不溶物。搅拌下向滤液中加入36%乙酸至微酸性，置于冰箱冷却。抽滤，水洗沉淀(50 mL×3)。沉淀用乙酸乙酯-正己烷重结晶，得黄色沉淀3.0 g。产率为53.4%，熔点111～114 ℃。

1.2.32-(4’-二甲氨基苯基)-6-溴苯并噻唑的合成 反应瓶中加入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二甲基亚砜，加热回流30 min。反应液冷却至室温，有大量黄色沉淀生成，加入30 mL水，搅拌。抽滤，水洗沉淀(10 mL×3)。沉淀经硅胶柱层析分离，得淡黄色固体产物1.2 g，产率66.9%。熔点214～216 ℃。

1.2.42-(4’-二甲氨基苯基)-6-三丁基锡基苯并噻唑合成 反应瓶中加入0.6 g(1.8 mmol)2-(4’-二甲氨基苯基)-6-溴苯并噻唑、20 mL二氧六环、20 mL甲苯、20 mL三乙胺、2.0 mL三丁基锡和200 mg四-(三苯磷)钯，加热回流12 h。旋转除去溶剂，残余物经硅胶柱层析分离，得黄色固体产物0.48 g，产率49.0%。熔点56～62 ℃。

1.3 [125I]TZDM的制备

根据文献[13]方法，采用无载体Na125I在酸性条件下标记制备[125I]TZDM，标记路线如下：

称取1 mg 6-Bu3Sn-TZDM前体，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，室温反应10 min，用Na2S2O4中止反应。用乙酸乙酯萃取2次，每次1 mL，蒸发有机相，残留物用乙腈溶解，HPLC分离(C4，250 mm×4.6 mm，5 μm)，流动相为5 mmol/L pH=7.03的3-二甲基戊二酸溶液和乙腈混合物，体积比为2∶8，流速为1 mL/min。

2 结果与讨论

2.1 6-Bu3Sn-TZDM的合成

在合成2-氨基-6-溴苯并噻唑时，对文献[12]的方法进行了改进，在滴加溴水的冰乙酸溶液时，取消了冰浴冷却，控制滴加速度，反应温度可控制在室温；另外，为了使反应更加完全，增加了加热回流步骤，这样产率可达91.0%(文献产率为92%)，产物熔点206～210 ℃。

在合成2-氨基-5-溴苯硫醇时，文献[11]采用无水乙醇进行重结晶，但在实验中发现产物在无水乙醇中氧化较快，故改用乙酸乙酯-正己烷溶液重结晶，可得黄色晶体产物，产率为53.4%，熔点为111～114 ℃(文献产率为45%，熔点113～115 ℃)。

在根据文献[7]合成2-(4’-二甲氨基苯基)-6-溴苯并噻唑时，采用乙酸乙酯重结晶1次不能得到纯度较高的产物，采用硅胶柱层析分离，可得纯的淡黄色固体产物，产率66.9%(文献产率68%)。在合成2-(4’-二甲氨基苯基)-6-三丁基锡基苯并噻唑时，文献[7]由于合成量只有几十mg，采用制备型薄层色谱分离纯化产物，本工作采用硅胶柱层析分离产物，合成量较大，产率高达49%(文献产率33.6%)。

2.2 6-Bu3Sn-TZDM结构表征

在前体化合物6-Bu3Sn-TZDM的合成过程中，中间体仅通过红外光谱进行了表征，产物6-Bu3Sn-TZDM通过红外光谱、1H核磁谱、质谱和元素分析进行了结构表征。

IR(KBr)：6-Bu3Sn-TZDM是叔胺，在3 500～3 300 cm-1处无N-H键的特征吸收峰，在1 367.5 cm-1处只有υC-N的特征吸收峰；1 606.7 cm-1和1 483.3 cm-1是苯环骨架振动吸收峰；对二取代苯环和1,2,4-三取代苯环上δC-H的特征吸收峰在815.9 cm-1处重叠；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是亚甲基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)：由于锡有2个丰度较大的同位素118Sn(24.22%)，120Sn(32.59%)，以C27H40N2SSn计，分子离子应有m/z=542.29、544.29，在质谱图中可以找到542.27(M+)，544.26(M+)，545.29(M++1)，546.27(M++2)。

元素分析(以C27H40N2SSn计，w，%)：计算值C，59.68；H，7.42；N，5.16；实验值C，56.56；H，7.32；N，4.46。

2.3 [125I]TZDM的标记与纯化

在制备配体竞争结合实验用的放射性配体时，标记反应必须采用无载体的125I进行标记，以便获得高放射化学纯度的[125I]TZDM。本工作采用三丁基锡预先定位，然后进行标记，标记反应可在室温下快速完成，标记率高。本实验的[125I]TZDM标记率为62.5%。[125I]TZDM的制备型HPLC放射性图谱示于图1。从图1可知，虽然经乙酸乙酯萃取，粗产品中仍有少量的碘离子(tR=6 min)和碘分子(tR=12.5 min)。经HPLC纯化后，由于许多产物被吸附在分离柱上，实际产率为25%，纯化后的标记物在分析型HPLC谱图上仅有1个主峰，根据峰面积计算其放射化学纯度大于97%(图2)。

图1 [125I]TZDM制备型HPLC放射性图谱Fig.1 HPLC chromatogram of the crude [125I]TZDM

图2 纯化后125I-TZDM分析型HPLC图谱Fig.2 HPLC chromatogram of the purified [125I]TZDM

3 结 论

本工作采用三丁基锡预先定位、再进行125I标记的方法，制备了[125I]TZDM，标记率为62.5%。粗产物通过HPLC分离后，获得放射化学纯度大于97%的[125I]TZDM，实际产率为25%。[125I]TZDM的制备为今后研究Aβ斑块显像剂的亲和性打下了坚实的基础。

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