超稳定稀土钆基磁共振成像造影剂的开发及应用
肝胆特异性磁共振成像(MRI)造影剂对肝癌等高发性肿瘤的早期诊断具有不可或缺的作用。然而,目前临床上使用的肝胆MRI造影剂(普美显和莫迪司)均为线型的钆配合物,它们的稳定性较差,潜在的毒副作用风险较高,例如线型分子可能导致肾源性系统性纤维化(NSF)和金属钆在脑部更多的沉积。此外,目前还没有获批准的肿瘤靶向性MRI造影剂。因此,开发更优良的肝胆MRI造影剂替代品以及肿瘤靶向性MRI造影剂已经成为该领域迫切需要解决的难题。
我院叶方富、戴利雄研究团队与温医大附属第二医院放射科严志汉主任合作,近期在药物化学顶刊Journal of Medicinal Chemistry上连续发表两篇研究论文。
(1)为了获得更加稳定的肝胆MRI造影剂,我们在临床稳定性最好的环型造影剂Gd-DOTA(钆特酸,Log K = 24.7)的一边羧基侧链上引入含苯环的亲脂性基团,开发出稳定性较Gd-DOTA高约一个数量级(Log K = 25.7)的大环类肝胆MRI造影剂。
(2)在以上工作基础上,我们在大环的四周对称性地引入四个手性乙基取代基,相当于在分子的四周“钉”了四颗“钉子”,其稳定性进一步大幅度提升(Log K = 27.1),从而有效地避免了金属游离导致的毒副风险。通过调节苯环侧链的亲脂性,我们能够制备出卓越的肝胆MRI造影剂;而将其与单糖或磺酰胺类分子连接后,可实现靶向肿瘤的MRI造影效果。
我院徐维元博士后为文章的第一作者,这两项研究得到多方面经费支持,包括国家自然科学基金(2207581)、浙江省自然科学基金(LZ21B010001)、国科温州研究院启动专项(WIUCASQD2020008)以及温州市科技局项目(Y20210227)等。