18F-Fallypride的比活度对多巴胺D2受体显像的影响

慕长萍，李　康，周绍权，王　燕，唐玲玲，张珍珍，杨　敏

(1.重庆市人民医院 放射科，重庆　400013；2.无锡米度生物技术有限公司，江苏 无锡　214063；3.江苏省原子医学研究所 卫生部核医学重点实验室，江苏 无锡　214063)



18F-Fallypride的比活度对多巴胺D2受体显像的影响

慕长萍1，李康1，周绍权1，王燕2，唐玲玲2，张珍珍2，杨敏3

(1.重庆市人民医院 放射科，重庆400013；2.无锡米度生物技术有限公司，江苏 无锡214063；3.江苏省原子医学研究所 卫生部核医学重点实验室，江苏 无锡214063)

摘要：采用亲核反应制备18F-Fallypride。将不同浓度的19F-Fallypride与18F-Fallypride混匀模拟比活度变化，经尾静脉注射正常小鼠(3.7 MBq)后10 min行Micro PET显像，勾画纹状体为感兴趣区域，计算其摄取18F-Fallypride的变化。结果表明，各组纹状体摄取18F-Fallypride的量随比活度降低而降低，摄取值与19F-Fallypride的浓度对数呈S型曲线变化。18F-Fallypride的比活度不低于1.35 PBq/mol时，可保证18F-Fallypride PET显像的准确性。结果可见，18F-Fallypride比活度是多巴胺D2受体显像的重要影响因素。

关键词：18F-Fallypride；Micro PET；纹状体；比活度

研究表明[6-7]，苯甲酰胺类化合物(Raclopride、Epidepride及Fallypride等)是多巴胺D2受体的配体，具有选择性好、亲和力强等特点，是多巴胺D2受体理想PET显像剂。其中，18F标记的(s)-(-)-N-(1-烯丙基吡咯烷-2-氨基甲基)-5-(3-氟)-2,3-二甲氧基苯甲酰胺(Fallypride)相比于其他苯甲酰胺类显像剂具有脑摄取值高，与多巴胺D2受体的结合不受内源多巴胺的影响等优势而应用广泛[8-9]。多巴胺D2受体示踪剂18F-Fallypride已用于神经系统类疾病，如精神分裂症、癫痫、抽动秽语综合征和兴奋剂成瘾等[10]的临床前和临床研究。但类似受体示踪剂PET显像存在受体占位问题，示踪剂的比活度对显像质量影响很大，目前未见18F-Fallypride比活度对多巴胺D2受体显像影响的文献报道。本文利用不同浓度的19F-Fallypride与制备纯化后的示踪剂18F-Fallypride混匀模拟比活度的变化，正常小鼠经静脉注射后行Micro PET显像，考察不同比活度对纹状体摄取放射性物质18F-Fallypride的影响，为利用18F-Fallypride进行疾病和药效研究的方法学提供依据。

1实验材料

1.1主要仪器

Sumitomo HM-7型医用回旋加速器：日本住友；18F-FDG专用合成模块：北京派特；Mini-Scan TLC薄层放射性扫描仪：美国Bio SCAN公司； CURIEMENTOR 3型活度计：德国PTW公司； AC 210S型电子天平：德国Sartorius公司；A10超纯水系统：美国Millipore公司；1525系列分析型高效液相色谱仪：美国Waters公司；2545系列半制备型高效液相色谱仪：美国Waters公司；Agilent 5TC-C18(2)色谱柱：美国Agilent公司。

1.2主要试剂

18F-Fallypride前体和19F-Fallypride标准品：均由江苏省原子医学研究所分子影像中心提供；C18柱：美国 Waters公司；CM柱：美国 Waters公司；QMA柱：美国 Waters公司；18O水：上海化工研究院；乙腈：国药集团化学试剂有限公司；碳酸钾：国药集团化学试剂有限公司；Kryptofix 222(K2.2.2)：美国Sigma公司。

1.3实验动物

24只ICR(institute of cancer research)小鼠，雌雄各半，18～22 g，动物许可证号码：SCXK(沪)2012-0002，购自上海斯莱克实验动物有限公司。

2实验方法

2.118F-Fallypride制备及比活度测定

根据文献方法[6，11]制备示踪剂18F-Fallypride，具体步骤如下：加速器生产的18F离子传出后吸附于QMA柱上，用K2.2.2/K2CO3洗脱于反应管，干燥；再加入乙腈，干燥后加入4 mg Fallypride前体90 ℃反应20 min；完成后加入8 mL 水，通气搅拌1 min。反应液经C18柱初步纯化除去氟离子后用10 mL水洗C18柱，再用1 mL乙醇洗C18柱，得到浓缩的18F-Fallypride，初产品再经半制备型HPLC进一步制备纯化，与标准品19F-Fallypride对照，收集相应保留时间的流出液，得到满足显像要求的18F-Fallypride示踪剂。

HPLC分析检测方法如下：色谱柱为Agilent 5TC-C18(2) 250 mm×4.6 mm分析柱，Waters2545泵，紫外检测器(λ=254 nm)，流动相A为含0.1%甲酸的水溶液；B含甲醇。梯度洗脱从1 min的70%A和30%B减少到10 min的40%A和60%B，再从15 min的40%A和60%B增加到18 min的70%A和30%B，流速为1 mL/min，柱温(30±0.5) ℃。

示踪剂18F-Fallypride比活度用HPLC方法检测：将19F-Fallypride 配置成不同浓度的标准溶液，取一定体积标准溶液用HPLC方法检测其紫外吸收，以Fallypride的量为横坐标，紫外吸收强度为纵坐标绘制标准曲线。取3.7 MBq(100 μL)18F-Fallypride ，加入100 μL，浓度分别为0、0.1 mg/L、0.5 mg/L、10 mg/L、100 mg/L、500 mg/L、5 g/L和100 g/L的19F-Fallypride，同样HPLC条件分析，根据其紫外吸收情况由标准曲线计算确定Fallypride的量。按如下公式计算比活度。

比活度=放射性活度/Fallypride的量

2.2Micro PET显像

24只正常ICR小鼠随机分为8组，每组3只。每只ICR小鼠尾静脉注射200 μL19F-Fallypride和18F-Fallypride的混合溶液，注射剂量为每只3.7 MBq，进行Micro PET扫描和数据处理。

2.2.118F-Fallypride显像

ICR小鼠于Micro PET扫描前称重，利用异氟烷-氧气混合气体(1.5%)麻醉待扫描小鼠，固定于Micro PET扫描床上。根据文献报道[12]，ICR小鼠在尾静脉注射显像剂18F-Fallypride 10 min后纹状体摄取达峰值且处于稳定阶段，故选择注射示踪剂10 min后行Micro PET扫描显像：层厚0.78 mm，矩阵128×128，采集时间10 min，采集能窗350～650 keV。

2.2.2数据处理

18F-Fallypride 的Micro PET扫描图像采用OSEM-3D迭代重建，迭代2次，扫描仪自带软件ASIProVM勾画纹状体为感兴趣区，根据如下公式计算各组ICR小鼠每克纹状体组织的百分注射剂量率(%ID/g)。

%ID/g=

统计学分析用SPSS19.0软件。

3结果与讨论

3.118F-Fallypride制备及比活度测定

19F-Fallypride标准品的紫外谱图及18F-Fallypride的放射性谱图示于图1，由图1可以看出，标准对照品的保留时间为9.57 min，18F-Fallypride保留时间为9.60 min，两者保留时间相差不超过±5%，产物18F-Fallypride的放化纯度>99%。

100 μL浓度为0、0.1 mg/L、0.5 mg/L、10 mg/L、100 mg/L、500 mg/L、5 g/L和100 g/L的19F-Fallypride加入到100 μL，活度为3.7 MBq的18F-Fallypride溶液中，比活度结果列于表1。

3.2Micro PET显像

以标准品19F-Fallypride浓度的对数为横坐标，以各组纹状体摄取18F-Fallypride的放射性摄取值为纵坐标变化趋势图示于图2。由图2可见，随着标准品19F-Fallypride浓度的增大，各组纹状体18F-Fallypride摄取值逐渐降低，并呈S型曲线变化。由此可推知显像剂18F-Fallypride的比活度应该不低于S型曲线前部分平台期的拐点(即标准品19F-Fallypride的注射浓度为10 mg/L)，此时18F-Fallypride的比活度是1.35 PBq/mol，即18F-Fallypride的比活度大于1.35 PBq/mol时才适合用于纹状体Micro PET显像。

图1　标准品19F-Fallypride的紫外谱图(a)及18F-Fallypride的放射性谱图(b)Fig.1　The UV spectrum of standard19F-Fallypride (a) and the radioactive spectrum of18F-Fallypride (b)

19F-Fallypride浓度/(mg·L-1)18F-Fallypride比活度/(TBq·mol-1)放射性摄取率/(%ID·g-1)0.004.40×1056.58±0.420.101.35×1054.65±0.281)0.502.70×1044.64±0.191)10.001.35×1034.20±0.171)100.00134.852.15±0.091)0.50×1035.390.76±0.041)5.00×1032.700.40±0.031)1.00×1050.130.37±0.031)

注：1) 与经制备纯化的18F-Fallypride，比活度4.40×105TBq/mol(未添加19F-Fallypride改变其比活度)相比，存在极显著差异，P<0.001

图2　不同标准品浓度下纹状体摄取趋势图Fig.2　The curve of striatum uptake18F-Fallyprideat different concentration of standard19F-Fallypride

比活度为440 PBq/mol的18F-Fallypride PET显像显示纹状体上放射性物质浓聚高，轮廓清晰，形状饱满(图3a)，注射后10 min摄取值达(6.58±0.42) %ID/g。随着19F-Fallypride剂量增加，18F-Fallypride比活度逐渐降低，纹状体摄取放射性物质的浓聚越来越低。当比活度为134.85 TBq/mol的情况下，纹状体摄取已不清晰(图3d)，摄取值降为(2.15±0.09) %ID/g；当比活度降为5.39 TBq/mol以下时纹状体上已无放射性的特异性浓聚。各组放射性摄取率(%ID/g)列于表1。

图3　各组Micro PET扫描图Fig.3　The micro PET images of each group

4结论

19F-Fallypride对纹状体摄取18F-Fallypride有竞争抑制作用，随着示踪剂比活度逐渐降低，纹状体摄取放射性物质18F-Fallypride的摄取率也逐渐降低。主要是由于多巴胺D2受体与Fallypride特异性结合，且这种受体与配体的结合存在饱和情况，如当比活度降低至5.39 TBq/mol及以下时，19F-Fallypride与纹状体多巴胺D2受体结合已达到饱和，此时纹状体上已无明显放射性物质18F-Fallypride摄取。因此，用示踪剂18F-Fallypride进行多巴胺D2受体PET显像时，比活度不能低于1.35 PBq/mol。本研究可为18F-Fallypride Micro PET扫描评价以纹状体D2受体为靶点的神经药物的药效提供方法学依据。

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The Specific Activity of18F-Fallypride Effect on Dopamine D2Receptor Imaging

MU Chang-ping1, LI Kang1, ZHOU Shao-quan1, WANG Yan2,TANG Ling-ling2, ZHANG Zhen-zhen2, YANG Min3

(1.ChongqingPeople’sHospitalDepartmentofRadiology,Chongqing400013,China;2.WuxiMi-troBiotechnologyCo.LTD,Wuxi214063,China;3.JiangsuInstituteofNuclearMedicine,StateKeyLaboratoryofNuclearMedicine,Wuxi214063,China)

Abstract:To study the specific activity requirement of18F-Fallypride for dopamine D2receptor PET imaging,18F-Fallypride was prepared by nucleophilic reaction and purified by HPLC. The specific activity was measured. Different concentrations of19F-Fallypride and18F-Fallypride (3.7 MBq) were mixed to simulate the specific activity. After the mixture was intravenous injected into normal mice 10 min, Micro PET was carried out, and then the uptake of18F-Fallypride in striatum was analyzed. The striatum uptake of18F-Fallypride decreased when the specific activity decreased, and the uptake value with the log concentration of19F-Fallypride exhibited S-shaped curve. Based on these,18F-Fallypride can be used for striatum Micro PET imaging with the specific activity no less than 1.35 PBq/mol. The specific activity is an important factor in the18F-Fallypride dopamine D2receptor imaging.

Key words：18F-Fallypride; Micro PET; striatum; specific activity

收稿日期：2015-11-04;修回日期：2016-02-02

基金项目：十二五重大新药专项(2012ZX09505-001-001)；江苏省医学重点人才项目(RC2011095)；333工程资助(BRA2015476)；重庆市科委基础与前沿研究计划项目(cstc2014jcyjA10120)；重庆市卫计委医学科研计划项目(2012-2-187，20142089)

作者简介：慕长萍(1971—)，女，重庆人，副主任护师，主要从事医学影像学研究

中图分类号：TL364.5

文献标志码：A

文章编号：1000-7512(2016)02-0071-05

doi：10.7538/tws.2016.29.02.0071