核素标记靶向肽常用螯合剂

1. DOTA

原名：1,4,7,10-tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid（1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸）

分子结构：                                               

可螯合金属：⁵²Mn, ⁵⁵Co, ⁶⁴Cu, ⁶⁶Ga, ⁸⁶Y, ⁸⁹Zr, ¹⁵²Tb

文献记载：⁶⁴Cu, ⁶⁸Ga, ¹¹¹In, ¹⁷⁷Lu

氧化还原电位：-0.74（不可逆）

解离半衰期：<3 min (5 M HCl, 90℃)

优势：多功能性。其大环使其成为一个高度稳定且易于修饰的螯合剂。可与多种金属离子形成复合物；易于针对不同的疾病状态进行修饰。是唯一一种对所有主要成像模式都有显著影响的金属螯合剂。

应用：对镧系金属来说是理想的大环螯合剂，但也可以用于其他金属，主要是过渡金属。由于金属的尺寸和大环的孔径，⁶⁴Cu和⁶⁸Ga是记载最多的DOTA配体。DOTA可螯合⁶⁴Cu和⁶⁸Ga用于PET扫描, 也可螯合¹¹¹In和⁹⁰Y用于SPECT和放射性治疗。可与顺磁性镧系金属离子钆结合用于MRI。奥曲肽类似物大多用 DOTA 螯合剂标记。

局限：就配位数而言，DOTA可能不是⁶⁴Cu或⁶⁸Ga的理想螯合物。

2. NOTA

原名：N,N′,N″-(1,4,7-triazacyclononane-1,4,7-triyl)triacetic acid

分子结构：

可螯合金属：¹⁸F, ⁵⁵Co, ⁶⁴Cu, ⁶⁶Ga, ⁶⁸Ga,

氧化还原电位：-0.70（不可逆）

解离半衰期：<3 min (5 M HCl, 90℃)

优势：NOTA作为螯合剂能够与金属离子形成稳定的配合物，从而降低金属离子对生物分子的干扰。它由四个氮原子组成，形成一个六元环结构，能够与金属离子形成稳定的五元环配合物。NOTA的优点在于它对金属离子的亲和力强，形成的配合物稳定，且对生物分子无毒无害。

应用：NOTA是一种双功能螯合物，可用于PET成像，还可通过多价效应用于探针设计和信号放大。

3. TETA

原名：1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane-1,4,8,11-tetraacetic acid

分子结构：

可螯合金属（根据表格）：Ga, ⁵⁵Co, ⁶⁴Cu

文献记载：⁶⁴Cu

应用：目前用于将铜放射性核素标记到生物分子的首选螯合剂是TETA的类似物，对于于 ⁶⁴Cu 螯合剂复合物，⁶⁴Cu-TETA 复合物比 ⁶⁴Cu-DOTA 更稳定。

氧化还原电位：-0.98（不可逆）

解离半衰期：<3 min (5 M HCl, 90℃)

4. PCTA

原名：3,6,9,15-tetraazabicyclo[9.3.1]pentadeca-1(15),11,13-triene-3,6,9-triacetic acid

分子结构：

可螯合金属：⁶⁸Ga, ⁶⁴Cu

应用：许多 PCTA 的双功能变体已被合成并成功应用。例如，用⁶⁸Ga放射性标记的p-SCN-Bn-PCTA靶向 αvβ3 整合素用于研究；用PCTA螯合⁹⁰Y 和¹⁷⁷Lu用于放射治疗；将磷脂生物载体 1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷脂乙醇胺（DSPE）与具有额外羧酸功能（PCTA-COOH）的PCTA 结合在一起，将该复合物用⁶⁸Ga 进行放射性标记，并插入高密度脂蛋白（HDL）颗粒（68Ga-PCTA-DSPE-HDL），以观察动脉粥样硬化斑块。

5. DTPA

原名：N,N-bis[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl]-glycine ，

Diethylenetriaminepentaacetic acid（二乙基三胺五乙酸）

分子结构：

可螯合金属：Ga, Cu, Zr, ⁸⁶Y

文献记载：Gd, Zn, ⁹⁹Tc, Gd, Ca, ¹⁶¹Tb

应用：是无环螯合剂。自20世纪60年代以来，医生使用螯合剂DTPA治疗放射性物质通过呼吸、饮食或开放性伤口等在人体内部造成的污染。目前FDA仅批准DTPA用于三种放射性物质的螯合：Pu（钚）, Am（镅）, Cm（锔）。DTPA的两种形式钙（Ca-DTPA）和锌（Zn-DTPA）都能紧密螯合钚、镅和锔。通常放射性物质进入人体24小时之后就很难被清除，但即便是在人体内受到放射性物质污染几天甚至几周后，DTPA 仍能将这些放射性物质从体内清除。

核素标记常用放射性核素

1. SPECT显像：⁹⁹Tc(6.0h), ¹³¹I(8.04d), ¹³³Xe(5.25d), ⁶⁷Ga(3.26d), ¹¹¹In(2.80d), ⁸¹Kr, ¹²³I(13.2h), ²⁰¹Tl

2. PET显像：¹⁸F(1.8h), ⁶⁸Ga(1.1h), ⁶⁴Cu(12.7h), ¹¹C, ¹³N, ¹⁵O

3. 放射性免疫测定：¹²⁵I(60.1d), ³H(12.32a)

4. 用于治疗的放射性药品：¹³¹I(8.04d), ³²P(14.3d), ⁹⁰Y(2.67d), ¹⁶⁹Er(9.42d), ¹⁵³Sm, ¹¹⁷Sn, ¹⁶⁶Ho(26.8h), ¹⁷⁷Lu(6.71d), ¹⁸⁸Re(17.0h), ²²³Ra(11.4d), ²²⁵Ac(10.0d), ²²⁷Th(19.0d), ²¹¹At(7.2h)

5. 远距离放射疗法：⁶⁰Co

6. 近距离放射疗法：¹⁹²Ir, ¹²⁵I(60.1d), ¹³⁷Cs, ¹⁹⁸Au(2.7d), ¹⁰⁶Ru, ¹⁰³Pd(17.1d)

Souce: 纽普生物    2024-01-26