[发明专利]放射化学治疗用的化学组成物

说明书

【技术领域】

本发明是有关于一种放射化学治疗用的化学组成物，特别是有关于一种关于放射化学、核子造影、放射核种治疗及化学合成的领域且放射化学治疗用的化学组成物。

【背景技术】

诸如电脑断层摄影术(computed tomography，CT)及磁共振造影(MRI)的诊断造影技术提供关于疾病部位的解剖学资讯。尽管此等模态通常用于监测肿瘤尺寸的变化，但其不能评估细胞或肿瘤中发生的功能性变化。因此，由于分子造影技术的进步，诸如正电子发射断层摄影术(PET)及单光子发射电脑断层摄影术(SPECT)的功能造影技术已经历了蓬勃发展。已开发用于诊断及治疗的新颖分子造影标靶以在未经外科探查身体的情况下观测疾病状态及病理过程。详言的，标靶放射性药物提供非侵袭性评估疾病的病理生理学的有希望的能力。Schillaci，O.及Simonetti，G.，Cancer Biother.Radiopharm.19：1-10(2004)；Paulino等人，Semin.Nucl.Med.33：238-43(2003)。然而，适用于临床用途的放射性药物已受到限制，其已引起具有改良敏感性、特异性、信号与背景的比及生物分布的新颖放射性药物的新近发展。Srivastava，S.C，Semin.Nucl.Med.26：119-31(1996)；Gatley等人，Acta.Radiol.Suppl.374：7-11(1990)；Mason，N.S.及Mathis，C.A.，NeuroimagingClin.N.Am.13，671-87(2003)。

PET为非侵袭性医学造影技术，其可产生人类及动物生理功能的高解析度影像。其临床应用包括肿瘤学、心脏病学及神经病学。PET造影在侦测疾病中以及在治疗计划及治疗回访(follow-up)阶段中分别可极为有效。PET造影的医学重要性是归因于多种放射性示踪剂的可用性，所述等放射性示踪剂包含回旋加速器产生的放射性同位素：11C、13N、15O及18F。

放射性同位素经常是通过回旋加速器或通过发生器基合成方案产生。回旋加速器为大型昂贵系统，且因此，许多医学造影设备必须自相距很远的回旋加速器设备获得其放射性同位素。合成放射性药物且接着将其传递至医学造影设备所花的时间使得所用放射性同位素有必要具有比在其他情况下可能为理想值的半衰期略长的半衰期。

尽管FDG-PET为用于代谢造影的有效标记，但受限可达性及高成本已促使造影研究扩大PET的诊断能力。目前，研究者可使用基于母-子(P/D)核种配对的发生器，其中相对较长寿命的母同位素(自回旋加速器获得)衰变为较适于造影的短寿命子同位素。母同位素可运输至临床场所且充当子同位素可易于自其溶离的源。此类型的发生器一般较小且相对便宜且因此在医学造影设备的现场使用的情况下费用更易于承受。

通常所用的回旋加速器产生的放射核种(亦即11C、13N、15O及18F)为共价连接至靶向分子且不需要使用螯合部分。此与发生器产生的通常为放射性金属的放射核种形成对比，且通过存在用于放射性标记的螯合剂来使用配位化学。将结合放射性金属且与生物分子共轭的螯合剂称为双官能螯合剂(BFCA)。诸如氮、氧、硫及磷的富电子的原子构成大部分BFCA的配位部分。用于放射性金属螯合的常见BFCA包括DTPA、肼基烟碱酰胺(HYNIC)、巯基乙酰基三甘胺酸(MAG3)、四氮杂化合物(亦即1，4，7，10-四氮杂环十二烷-1，4，7，10-四乙酸[DOTA]及巨环衍生物)及乙烯二半胱胺酸(EC)。各BFCA具有用于金属螯合的推电子原子的不同组合。

谨慎设计BFCA对生物分子的选择及共轭以产生最小结构变化以避免干扰配位体的靶向活性。BFCA服务两个主要目的：1)配位放射性金属及2)提供可经官能基修饰以连接至靶向生物分子的分子主链。BFCA与生物分子的共轭将改变生物分子的物理及生物学特征。诸如DTPA的BFCA将急剧增大生物分子的亲水特征且产生增加的肾排泄。另一方面，可修饰巨环(例如四氮杂螯合剂)以获得允许与亲脂性及亲水性配位体均共轭且能够螯合多种放射核种的合适药物动力学。

闪烁摄影术(scintigraphic)肿瘤诊断、预后、计划及监测癌症治疗的改良是与开发更具肿瘤特异性的放射性药物紧密相连。将分子标靶应用于癌症造影、治疗及预防为分子造影研究的主要焦点。通过开发新颖的经放射性标记配位体、抗体及治疗剂，正在使PET及SPECT用于肿瘤表征的用途得以增强。因此，通过开发及表征新颖放射性示踪剂，分子核子医学正改良用于监测肿瘤对治疗的反应、鉴别诊断及预测治疗反应的方法学。