放射性标记小分子抑制剂用作靶向FAP肿瘤显像剂的现状与展望

成纤维细胞活化蛋白(FAP)存在于肿瘤基质成纤维细胞中,是近年来肿瘤诊断和治疗的一个重要靶点。在靶向FAP的放射性肿瘤显像剂中,小分子类显像剂受到了最广泛的关注。本文介绍了靶向FAP小分子显像剂的核心结构,并对2023年12月前新型FAP小分子显像剂的设计策略进行分类。此外,对目前表现优良或具有新颖结构的靶向FAP的PET显像剂和SPECT显像剂进行了系统梳理,并对其结构和设计思路进行总结和展望,以期对临床诊疗有所助益。

基于智能水凝胶薄膜电极构建可视化分子逻辑门的综合化学实验的课程思政设计

本案例将多种思政元素融入到智能水凝胶薄膜电极的制备、表征及其应用于构筑可视化分子逻辑门的综合化学实验中,通过多学科交叉研究搭建基础教学与前沿科技的桥梁,引导学生关心国家新兴材料研发、可持续发展和数字信息加密等问题。本案例的设计有助于培养学生服务国家战略和经济社会发展的责任感,勇于创新和攀登科学高峰的使命感等意志品质。

走近放射性药物化学——学习和认识正电子核素标记的放射性药物

正电子核素标记的放射性药物是正电子发射计算机断层显像（positron emission computed tomography,PET）发挥功能的关键因素,其开发和临床转化是PET诊断技术发展的核心技术之一。简要介绍PET显像原理及其安全性、PET与其他医学影像技术的区别,阐述放射性药物合成、标记及其临床应用等相关内容,旨在普及放射性药物及其PET显像技术的相关知识。可供教师选用于教学参考,拓展学生化学应用视野,提升学生科学素养。

放射性药物面临的机遇与挑战

概述了放射性药物在神经系统、心血管、肿瘤、乏氧组织、基因显像等方面的应用前景,并提出今后可能的发展方向:基于计算机的放射性药物设计;利用组合化学、噬菌体展示技术筛选先导化合物;通过化学修饰提高放射性药物的性能;大力发展PET药物,新的放射性标记技术;开展Tc和Re化学研究;积极开展诊断/治疗用放射性核素的研发等等。

中国放射性药物的现状与展望

放射性药物不仅可以作为有效的诊断和治疗手段,而且结合单光子断层扫描仪(SPECT)或正电子断层扫描仪(PET),还可以在分子水平上直接研究它们在正常人体(活体)内的功能和代谢过程,实现人体内生理和病理过程的快速、无损和实时成像,为真正意义上的早诊断、早治疗提供新方法和新手段,为预防医学、转化医学、个性化医学的实现提供可能的途径。本文概述了体内放射性药物的最新进展,分析了我国放射性药物的研究现状,提出大力加强医用放射性核素的研制、加强基础放射性药物化学研究、系统开展受体分子显像剂的研究以及开展多模式多功能复合分子探针的研究等建议。

Radio-LC-MS及其在放射性药物研究中的应用

Radio-LC-MS是由高效液相色谱仪(HPLC),紫外检测器(UV),放射活性在线监测分析仪(radioactivity monitor,RAM)和质谱仪(MS)构成的完整在线检测体系,专门用于放射性药物的分析。根据实验目的,放射性检测器的种类和对放射性防护要求的不同,Radio-LC-MS采用两种不同的连接模式,即串联模式和并联模式。本工作综述了Radio-LC-MS在放射性药物的结构鉴定,代谢物分析和质量控制等方面的应用进展。

[^(99m)TcN(PNP)(DTC)]^+类心肌放射性药物的构效关系研究

采用多元回归分析及Hansch方法,对[99mTcN(PNP)(DTC)]+类配合物心肌灌注显像剂配体取代基结构与心肌摄取率的关系进行了探索研究,得到了较为理想的心肌摄取率与配合物结构间的构效关系(QSAR)方程,为该类心肌灌注显像药物的设计提供了一定的理论指导依据.

抗肿瘤药物PARP-1抑制剂及其放射性核素标记的研究进展

聚(腺苷二磷酸-核糖)多聚酶(poly(ADP-ribose)polymerase,PARP)是当今癌症治疗的一个新靶点。PARP不但能修复DNA损伤和调控转录,维持细胞内环境与基因组稳定,调节细胞存活和死亡过程,同时也是肿瘤发展和炎症发生过程中的主要转录因子。抑制PARP活性能降低肿瘤细胞的DNA修复功能,增强其对DNA损伤因子的敏感性,从而提高肿瘤放疗和化疗疗效。大量的研究表明,无论单一用药或联合化疗药物,PARP抑制剂都显示了在抗肿瘤治疗领域的潜力。本文综述了PARP-1抑制剂在抗肿瘤方面的研究进展。根据PARP-1抑制剂的发展阶段进行分类,着重介绍几种有代表性的,处于临床试验阶段,且具有潜在临床应用价值的PARP-1抑制剂。正电子发射计算机断层扫描(Positron Emission Tomograph,PET)利用组成人体主要元素的短半衰期核素作示踪剂,在分子水平上,无创伤、定量、动态地观察代谢物或药物在人体内的各种变化,是当代最先进的影像诊断技术,本文也将简单介绍用放射性核素标记PARP-1抑制剂的研究进展。

放射化学纯度分析的通用方法、应用发展及相关问题浅析

建立准确、快捷、方便的放射化学纯度分析方法是放射性创新药物临床转化及开发过程中所面对和攻克的首要问题。本研究对放射化学纯度分析技术的发展现况进行概述,同时,基于现行《中国药典》的相关指导原则,对放射化学纯度分析方法开发及验证所需关注的专属性、准确度和精密度、线性、范围以及耐用性等问题进行探讨。

^(99m)Tc-放射性药物的现状和展望

分子影像技术和靶向人类疾病不同靶点以及反映特定生物过程的放射性核素标记的分子探针是实现精准医疗的最佳途径。^(99m)Tc-放射性药物与其他SPECT药物以及PET药物在疾病的临床诊断与预后、治疗疗效评估中优势互补,发挥着重要作用。本文概述了临床上正在使用、处于临床试验阶段或临床研究阶段的^(99m)Tc-放射性药物,分析了^(99m)Tc-放射性药物的发展前景和发展趋势,提出继续探索新的靶点,加强基础锝配位化学研究等建议。只有不断研制出反映活体生物化学过程或特异靶向体内生物分子的新型^(99m)Tc-放射性药物,同时发展适于临床使用的^(99m)Tc标记技术,才能加速新型^(99m)Tc-放射性药物的临床转化,更好地为人类健康服务。

基于常压质谱技术的化学反应中间体监测研究进展

随着科技的发展,化学反应研究逐渐在合成、化工、能源、环境、生物、医学等领域展现出重要的推动作用。然而,反应基质复杂,中间体种类、分子质量、寿命及动态变化多样,反应条件各异,使反应中间体的捕获与检测难度增大,同时给检测提出了更高要求。常压质谱技术因具有高灵敏度、高选择性、分析速度快、原位监测等特点,近年来在化学反应中间体的监测及机理探究方面展示出独特优势。基于此,本文综述了常压质谱技术在电化学、光化学、等离子体化学、微滴化学等反应过程中,反应中间体捕获、检测、监测及相关机理研究等方面的进展。针对不同反应类型,详细介绍常压质谱检测方法的建立,阐明其在瞬时反应中间体的捕获和机理探究方面的应用,并进行总结和展望。

^(123)Ⅰ和^(99)Tc^m标记的吲哚类σ_2受体放射性示踪剂的设计、稳定化合物的合成及体外生物评价

设计了123Ⅰ和99Tcm标记的吲哚类σ2受体肿瘤放射性示踪剂,合成了其稳定化合物(Indole-Ⅰ和Indole-MAMA-Re)和标记前体(Indole-MAMA)。体外受体结合分析结果表明,化合物Indole-Ⅰ对σ1和σ2受体的抑制常数Ki值分别为(0.574±0.355)μmol/L和(0.162±0.030)μmol/L(n=3),Indole-MAMA-Re对σ1和σ2受体的抑制常数Ki值分别为(3.75±2.22)μmol/L和(7.83±4.87)μmol/L(n=3)。成功制备了99Tcm-Indole-MAMA,纯化后经高效液相色谱法(HPLC)分析其放化纯大于90%。今后可在本文化合物的基础上通过结构优化,设计合成对σ2受体具有高亲和力和选择性的吲哚类SPECT肿瘤显像剂。

PET显像药物18F-FDG化学合成模块工艺的荟萃分析

PET是核医学领域先进的精准医学影像诊疗技术,PET放射性显像药物是实现其精准分子显像的关键,18F-FDG是中国药典唯一收载的PET放射性药物,而化学合成模块工艺又是PET放射性药物品质控制的最关键步骤.本文重点对18F-FDG的化学合成模块工艺和产出药物的品质控制指标进行了荟萃分析,分别从物理、化学和生物学3个方面鉴别,包括:外观、半衰期、放化纯度、放射性浓度、合成效率、细菌内毒素、溶剂残留等指标,对常用的多个合成模块进行了多因素对比解析,以期为临床标准操作规程的广泛应用和药物品质控制的技术普及提供借鉴.

神经退行性或损伤性疾病防治的新视点——干细胞药物

干细胞药物是指可以通过调节生物体内干细胞的增殖与分化,来防治由于细胞缺失或损伤而引起疾病的一类治疗和预防药物。近年来发现:运用中药、生长因子和小分子化合物均可调节生物体内干细胞的增殖与分化;而神经系统退行性或损伤性疾病:包括帕金森病(PD)、阿尔采末病(AD)、亨廷顿病(HD)、药物滥用、抑郁症以及脑卒中等,均是由于神经细胞的缺失或损伤而引发的疾病。运用药物来调节自身神经干细胞的增殖与定向分化潜能,以重建受损的功能细胞,恢复其生物学功能,既解决了成体神经干细胞的来源困难和胚胎干细胞的伦理困惑问题,也避免了细胞移植的免疫排斥和手术后遗症问题。为细胞丢失或损伤性疾病的防治提供了崭新的视点和思路。

^(99)Tc^m-rh-Annexin V检测单次化疗后肿瘤细胞凋亡的实验研究

目的:分析99Tcm直接标记法标记重组膜联蛋白V(99Tcm-rh-Annexin Ⅴ)在小鼠体内的生理性分布特点,探讨其评价单次化疗后肿瘤细胞的凋亡状况的可行性。方法:采用直接标记法标记rh-Annexin Ⅴ;应用SPECT及井型闪烁探测器观察不同时间示踪剂在A组(正常小鼠)体内的生理性分布状况,并计算每克组织百分注射剂量率(%ID/g);B组为荷瘤组,将小鼠肝癌细胞(Hca-F25)接种于小鼠右腋下部位;随机分为4个亚组(B1,n=6;B2,n=5;B3,n=3;B4,n=3),肿瘤生长至直径约1cm时,B1、B3组一次性接受环磷酰胺(cyclophosphamide)腹膜内注射,剂量为150mg/kg;20h后,B1、B2组同时由鼠尾静脉注入99Tcm-rh-Annexin Ⅴ(剂量为5.55MBq/0.5μg/0.1ml/只),B3、B4组只注入相同放射性活度的高锝酸盐及还原剂,而不标记Annex-in Ⅴ;6h后分别显像、处死、取材;比较各亚组间肿瘤组织的%ID/g、靶/本底比值(T/M、T/B)以及流式细胞分析凋亡细胞(Annex-in Ⅴ阳性/PI阴性)百分比。结果:99Tcm-rh-Annexin Ⅴ在肾脏中的生理性分布最高,肝脏中分布较少,而其它组织及脏器中分布则甚少。B1组瘤体内%ID/g及T/M、T/B比值明显高于其余3个亚组(P<0.05),而B2、B3、B4组之间无明显差异(P>0.05);B1组肿瘤组织%ID/g与凋亡细胞百分比呈明显正相关(r=0.813,P=0.04),而B2、B3、B4组则不相关(r=0.386,P=0.241)。结论:单次化疗后,肿瘤组织内99Tcm-rh-Annexin Ⅴ的摄取明显增加,且其摄取的程度与肿瘤组织内凋亡细胞的多少呈明显正相关;99Tcm-rh-Annexin Ⅴ显像可以较为准确地反映化疗后早期肿瘤组织细胞凋亡的状况。

^(99m)Tc标记葡萄糖衍生物肿瘤显像药物的现状与展望

糖酵解是肿瘤细胞代谢的主要能量来源.与正常细胞相比,肿瘤细胞代谢更旺盛,因此对葡萄糖的摄取更为显著.基于此,放射性核素标记的葡萄糖及其衍生物可以用于肿瘤显像.由于^(99m)Tc优良的核性质,通过^(99)Mo-^(99m)-(99m)Tc发生器方便获得且^(99m)Tc标记药物可通过药盒化制备,因此^(99m)Tc标记葡萄糖衍生物肿瘤显像剂成为^(99m)Tc标记肿瘤放射性药物的研究热点之一.本文对各类^(99m)Tc标记的葡萄糖衍生物肿瘤显像剂的研究进展进行了评述,并对其发展方向进行了展望.

放射性药物FAK抑制剂靶向肿瘤侵袭力的作用研究

[目的]化学合成、放射性核素标记局部黏着斑激酶(FAK)抑制剂,评价新型放射性药物FAK抑制剂对恶性肿瘤组织侵袭力靶向示踪及治疗的潜在应用价值。[方法]以恶性肿瘤组织高表达FAK为靶点,利用计算机辅助药物设计方法的优势,经计算机模拟设计、化学合成新型FAK小分子抑制剂化合物,通过药物有效性筛选后,选择与FAK受体特异性结合,明显抑制肿瘤细胞增殖、侵袭能力的FAK抑制剂化合物,研究放射性核素碘标记方法,评价核素标记FAK小分子抑制剂的理化性质及体内外稳定性。[结果]对97个FAK抑制剂分子进行了3D-QSAR计算,得到FAK抑制剂的有效骨架结构,在此基础上进行不同结构修饰,设计并合成17个新型FAK小分子化合物。细胞活力实验检测发现FAK小分子抑制剂及其稳定碘标志物对恶性肿瘤细胞的毒性作用存在明显的差异。其中,对与恶性肿瘤细胞特异性结合的化合物3进行放射性核素125I标记,标记率达49%以上。应用HPLC对放射性核素标记化合物进行放化纯分析及稳定性研究发现125I标记化合物3在体外能够稳定存在。[结论 ]新型放射性药物FAK抑制剂靶向结合FAK位点,对多种恶性度较高,侵袭、转移能力较强的肿瘤靶向示踪和放射性核素靶向治疗具有潜在应用价值。

国内心、脑、肿瘤放射性诊断药物研究进展

近年来,我国放射性药物的发展很迅速,并且在医学诊治疾病中及基础研究中占据越来越重要的地位。放射性诊断药物是指用于体内进行医学诊断的含放射性核素标记的化合物或生物制剂。本文介绍了国内近年放射性诊断药物在神经系统、心血管、肿瘤等方面的研究进展和应用前景,并提出了目前国内放射性药物研究存在的主要问题和今后可能的发展方向:大力发展PET药物,重点是设计和研制各类脑受体显像剂、有特异性受体结合的肿瘤显像剂和心肌代谢显像剂等。

培养下一代放射性药物科学家

一、介绍近期,Antony D Gee、Peter J H Scott与欧美核医学及放射性药物同行交流时发现,本领域存在非常严重的人才短缺现象。在国际会议(如2019年在北京举行的放射性药物国际研讨会)上,在来自亚洲、拉丁美洲、大洋洲和其他地区同行们的讨论中,同样发现人才短缺这一全球性的关键问题正在影响放射性药物(尤其是放射性靶向治疗及放射性诊疗一体化等新兴领域)的发展,这也与近期核医学界中强调的人才匮乏问题一致;并且,在更广泛的放射化学和核科学领域也存在着类似的问题。