本发明涉及医药技术领域，特别涉及一种氘代多巴胺及其制备方法与应用。
背景技术：
正电子发射断层成像(pet)作为目前最先进的医学影像技术，可以实现对细胞代谢和功能进行高分辨的显像，从分子水平上对人体的生理、生化过程进行无创、三维、动态研究，pet应用于肿瘤包括肿瘤的诊断，良恶性鉴别、恶性肿瘤分期、分型、复发、转移的早期诊断和鉴别，治疗方案的选择和化学治疗效果的监测以及肿瘤变化过程的观察以及愈后情况的检测。pet检查有别于其它检查，它依赖于正电子药物(pet药物)，依靠正电子药物特异性浓集于靶器官达到诊断和评价的目的。当前pet检查中应用的正电子药物包括氟代多巴胺，这类正电子类放射性核素，对于病人的多次检测容易造成二次伤害，同时，相比于其它成像的标记核素如氧-15(o-15)、氮13(n-13)、碳11(c-11)，其半衰期虽然有了明显的提高(109.8min),但是仍然无法作为整个代谢过程的跟踪。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现要素：
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种氘代多巴胺及其制备方法与应用，旨在解决现有技术采用氟代多巴胺作为肿瘤造影剂，对于病人的多次检测容易造成二次伤害，且无法作为整个代谢过程的跟踪的问题。
本发明的技术方案如下：
一种氘代多巴胺，其中，所述氘代多巴胺的化学结构通式为：
所述的氘代多巴胺，其中，所述氘代多巴胺的化学结构式为：
一种氘代多巴胺的制备方法，其中，包括步骤：
化合物a氘代得到化合物b：将化合物a
将化合物b溶于n-甲基甲酰苯胺和苯的混合物中，10～15℃下加入三氯氧磷，反应体系室温下搅拌过夜，然后加热至70℃反应2h，倒出上清液，残渣与冰水混合，加入40％naoh中和，ea萃取，盐水洗涤，无水na2so4干燥，浓缩，粗品硅胶柱层析，收集产品冷却至0℃，分离得固体化合物c
将化合物c溶于无水乙腈中，加入三乙胺，加入叔丁基二甲基氯硅烷，室温下搅拌，减压除去溶剂，加入ea和水，萃取分层，水层用ea再萃取一次，合并有机相，无水na2so4干燥，浓缩，粗品硅胶柱层析，得化合物d
将化合物d溶于乙醇中，冷却至0℃，分批加入硼氢化钠，升至室温反应，减压除去溶剂，加入ea和水，萃取分层，水层用ea再萃取一次，合并有机相，无水na2so4干燥，浓缩，得到化合物e
将化合物e溶于二氯甲烷中，冷却至0℃，加入三溴化磷，搅拌5min，剧烈搅拌下，加入碳酸氢钠溶液，萃取分层，水层用dcm再萃取一次，合并有机相，无水na2so4干燥，浓缩，得到化合物f
在氮气保护下，将nah分散在氮无水dmf中，冷却到0℃，将乙酰氨基丙二酸二乙酯的dmf溶液滴加体系中，搅拌20min，将化合物f的dmf溶液加入到混合体系中，0℃下搅拌4h，加入盐酸和水，ea萃取三次，合并有机相，水洗三次，无水na2so4干燥，浓缩，粗品硅胶柱层析，得5.2g化合物g
将化合物g溶于乙醇中，氮气保护，加入氢氧化钾水溶液，加热回流3h，减压除去溶剂，加入饱和盐水，用盐酸调节ph值至ph＝2左右，ea萃取三次，合并有机相，无水na2so4干燥，浓缩，得2.4g化合物h
将化合物h溶于盐酸中，加热回流6h，降至室温，加入饱和盐水，ea萃取6次，合并有机相，无水na2so4干燥，浓缩，得0.7g化合物i
将化合物i溶于磷酸氢二钾水溶液和水中，加入酰化酶，37℃下搅拌反应16h，所得溶液通过dowex50wx8阳离子交换树脂洗脱，水洗，5％氨水洗，减压干燥，得228mg白色固体化合物j
一种氘代多巴胺的应用，其中，将本发明所述的氘代多巴胺或本发明所述制备方法制得的氘代多巴胺用作肿瘤造影剂。
所述氘代多巴胺的应用，其中，所述肿瘤包括为乳腺癌、肺癌、肝细胞癌、前列腺癌、脑瘤、肺癌、胃癌、甲状腺癌或结直肠癌中的一种。
有益效果：本发明提供了一种氘代多巴胺及其制备方法与应用，通过以氘代多巴胺作为肿瘤造影剂，利用1h质子磁共振波谱检测的普遍性及易于实施的优势，以及其出色的光谱分辨率，就可以追踪氘代多巴胺转移到的代谢物，检测分辨率和灵敏度更高，可以检测到单个代谢物的动态交换，通过测量1h质子磁共振波谱的变化，在高光谱分辨率下就能够检测到2h质子磁共振波谱无法检测到的代谢物，从而得出体内代谢循环的速率，一次采集就可提供几种代谢物的稳态信息和代谢率，同时该发明中所用的氘代多巴胺可在体内稳定存在，多次检测不会对人体造成伤害；对于1h质子磁共振波谱的检测也可以使用标准的核磁共振仪，不需要专用设备，成本更低，通过使用标准的1h质子磁共振波谱采集硬件和信号处理就可以直接监测氘标记的转换，方法简单实用，精度高、结果可靠，可定量定位的分析代谢状况。
附图说明
图1为本发明一种氘代多巴胺的制备方法的化学反应示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例的目的、技术方案和优点，下面将结合实施例对本发明作进一步说明，进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明提供了一种氘代多巴胺，其化学结构通式为：
作为举例，所述氘代多巴胺的化学结构式为：
在一些实施方式中，本发明还提供了一种氘代多巴胺的制备方法，其包括以下步骤，反应过程如图1所示：
将化合物a
将化合物b(11.4g，0.1mol)溶于n-甲基甲酰苯胺(12.4ml，0.11mol)和苯(60ml)的混合物中，10～15℃下加入三氯氧磷(10ml，0.11mol)，反应体系室温下搅拌过夜，然后加热至70℃反应2h。倒出上清液，残渣与冰水混合，加入40％naoh(aq)中和，ea萃取，盐水洗涤，无水na2so4干燥，浓缩，粗品硅胶柱层析(meoh/dcm＝2％)，收集产品冷却至0℃，分离得4.2g固体化合物c
将化合物c(4.0g，28mmol)溶于无水乙腈(20ml)中，加入三乙胺(3.0g，30mmol)，加入叔丁基二甲基氯硅烷(9.0g，60mmol)，室温下搅拌15min，减压除去溶剂，加入ea(50ml)和水(50ml)，萃取分层，水层用ea再萃取一次，合并有机相，无水na2so4干燥，浓缩，粗品硅胶柱层析(dcm)，得7.8g化合物d
将化合物d(7.5g，20mmol)溶于乙醇(45ml)中，冷却至0℃，分批加入硼氢化钠(0.9g，24mmol)，升至室温反应1h，减压除去溶剂，加入ea(50ml)和水(50ml)，萃取分层，水层用ea再萃取一次，合并有机相，无水na2so4干燥，浓缩，得6.9化合物e
将化合物e(6.5g，17mmol)溶于二氯甲烷(40ml)中，冷却至0℃，加入三溴化磷(3.8g，14mmol)，搅拌5min，剧烈搅拌下，加入碳酸氢钠(3.5g，42mmol)溶液(30ml)，萃取分层，水层用dcm再萃取一次，合并有机相，无水na2so4干燥，浓缩，得7.0g化合物f
氮气保护下，将nah(60％，0.6g，15mmol)分散在氮无水dmf(10ml)中，冷却到0℃，将乙酰氨基丙二酸二乙酯(3.3g，15mmol)的dmf(10ml)溶液滴加体系中，搅拌20min，将化合物f(6.5g，15mmol)的dmf(20ml)溶液加入到混合体系中，0℃下搅拌4h，加入盐酸(1m，30ml)和水(60ml)，ea萃取三次，合并有机相，水洗三次，无水na2so4干燥，浓缩，粗品硅胶柱层析(ea/dcm＝1：1)，得5.2g化合物g
将化合物g(5.0g，8.8mmol)溶于乙醇(25ml)中，氮气保护，加入氢氧化钾水溶液(20％，15ml)，加热回流3h，减压除去溶剂，加入饱和盐水(45ml)，用盐酸(1m)调节ph值至ph＝2左右，ea萃取三次，合并有机相，无水na2so4干燥，浓缩，得2.4g化合物h
将化合物h(2.0g，7mmol)溶于盐酸(0.2m，30ml)中，加热回流6h，降至室温，加入饱和盐水，ea萃取6次，合并有机相，无水na2so4干燥，浓缩，得0.7g化合物i
将化合物i(600mg，3mmol)溶于磷酸氢二钾水溶液(0.2m，20ml)和水(20ml)中，加入酰化酶(来源于黑曲霉)(40mg)，37℃下搅拌反应16h，所得溶液通过dowex50wx8阳离子交换树脂洗脱，水洗，5％氨水洗，减压干燥，得228mg白色固体化合物j
在一些实施方式中，还提供一种氘代多巴胺的应用，其中，将本发明所述的氘代多巴胺或本发明所述制备方法制得的氘代多巴胺用作肿瘤造影剂。
本实施例将氘代多巴胺应用于细胞的药理学试验，结果确认了其可被摄入癌细胞内。通过将含有本发明的氘代多巴胺的组合物作为试剂，使其与靶细胞接触，能够以单个细胞水平将靶成像。根据本发明，还可以通过使本发明的氘代多巴胺与含有靶细胞的组织接触而进行成，从而将组织中的细胞在单个细胞水平成像。通过将本发明的氘代多巴胺施予至生物体进行成像，由此能够检测肿瘤含有这些细胞的组织，该方法作为检测肿瘤的方法是有用的。本发明的氘代多巴胺可应用于细胞的任意形态的组合物，溶液，凝胶或其他形态，只要能够应用于细胞则没有特别限制。
在一些实施方式中，通过核磁共振波谱仪扫描受试者待检测部位并形成使用氘代多巴胺之前的1h的使用前图谱；可以使用标准的核磁共振仪，如3tmri扫描仪或7tmri扫描仪，不会有暴露于电离辐射的风险，不需要专用设备，使用方便，其序列和成像参数则可以如下选择：使用press序列(tr/te＝2500/16ms，频谱宽度＝4khz，90脉冲带宽＝5400hz，180脉冲带宽＝2400hz，点数＝4006，vapor水抑制，平均＝128)。
在获得使用前图谱后，给受试者使用氘代多巴胺，所述氘代多巴胺可以是单一剂量单位形式的组合物，即该组合物可以是单剂量的或者是在一个容器内容纳一个或多个单位剂量，每一剂量含有的成分均相同，即每剂中包含相同重量的2h标记物质，每剂可直接或稀释后给受试者使用，也可将该组合物制成不同的规格，比如包含氘代多巴胺的不同规格，就可依据受试者的状况来给予不同规格组合物去使用，该组合物可制成液体或固体不同的形态，依据受试者的不同，可以给予不同剂量的氘代多巴胺，比如按照0.60-0.75克/千克体重，最大为60克的用量将其溶解在200至300毫升的水中来使用，根据氘代多巴胺的不同规格，可以是注射的方式来使用，同时氘代多巴胺还可以是一种以散剂、片剂、丸剂、胶囊或液体中的任意一种形式存在的组合物。用2h标记就意味着用2h取代一个或多个1h原子，由此就会导致相应代谢物的1hmrs信号总体的降低，这样通过量化由2h取代1h产生的质子磁共振波谱中信号的减少就能获得氘代多巴胺转化的状况，从而得知细胞代谢状况。在给定时间内通过核磁共振波谱仪在相同参数下再次扫描受试者待检测部位并形成使用氘代多巴胺之后的1h的使用后图谱；该给定时间优选在20至90分钟，这样氘代多巴胺在体内就能经过充分的转化，有助于获得更准确的检测结果，体现代谢状况，在给定时间内可以间隔一定时间进行多次测量，比如每隔五分钟或十分钟获取该时间点的图谱数据。由于2h具有较低的核磁共振频率，在核磁共振波谱上就会具有较宽的固有宽峰，使得氘成像受磁场不均匀性的影响最小，却使得2h的核磁共振波谱仅含有少量代谢物峰，1hmrs的灵敏度更高，就能单独检测出2hmrs无法获得的某些代谢物的图谱，从而得到更精确的检测结果，在提供几种代谢物的稳态代谢信息的同时，还可以在同一采集过程对关键代谢物的代谢动力过程予以检测。
在一些实施方式中，所述肿瘤包括为乳腺癌、肺癌、肝细胞癌、前列腺癌、脑瘤、肺癌、胃癌、甲状腺癌或结直肠癌中的一种，但不限于此。
本发明通过分析氘代多巴胺使用前图谱和使用后图谱数据，获得使用氘代多巴胺之前和之后指定代谢物的浓度，根据前后的浓度变化得出组织的代谢情况。利用1h质子磁共振波谱检测的普遍性及易于实施的优势，以及其出色的光谱分辨率，就可以追踪氘代多巴胺转移到的代谢物，检测分辨率和灵敏度更高，可以检测到单个代谢物的动态交换，通过测量1h质子磁共振波谱的变化，在高光谱分辨率下就能够检测到2h质子磁共振波谱无法检测到的代谢物，从而得出体内代谢循环的速率，一次采集就可提供几种代谢物的稳态信息和代谢率，同时该发明中所用的氘代多巴胺是可服用的，多次检测不会对人体造成伤害；对于1h质子磁共振波谱的检测也可以使用标准的核磁共振仪，不需要专用设备，成本更低，通过使用标准的1h质子磁共振波谱采集硬件和信号处理就可以直接监测氘标记的转换，方法简单实用，精度高、结果可靠，可定量定位的分析代谢状况。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
1.一种氘代多巴胺，其特征在于，所述氘代多巴胺的化学结构通式为：
2.根据权利要求1所述的氘代多巴胺，其特征在于，所述氘代多巴胺的化学结构式为：
3.一种氘代多巴胺的制备方法，其特征在于，包括步骤：
化合物a氘代得到化合物b：将化合物a
将化合物b溶于n-甲基甲酰苯胺和苯的混合物中，10～15℃下加入三氯氧磷，反应体系室温下搅拌过夜，然后加热至70℃反应2h，倒出上清液，残渣与冰水混合，加入40％naoh中和，ea萃取，盐水洗涤，无水na2so4干燥，浓缩，粗品硅胶柱层析，收集产品冷却至0℃，分离得固体化合物c
将化合物c溶于无水乙腈中，加入三乙胺，加入叔丁基二甲基氯硅烷，室温下搅拌，减压除去溶剂，加入ea和水，萃取分层，水层用ea再萃取一次，合并有机相，无水na2so4干燥，浓缩，粗品硅胶柱层析，得化合物d
将化合物d溶于乙醇中，冷却至0℃，分批加入硼氢化钠，升至室温反应，减压除去溶剂，加入ea和水，萃取分层，水层用ea再萃取一次，合并有机相，无水na2so4干燥，浓缩，得到化合物e
将化合物e溶于二氯甲烷中，冷却至0℃，加入三溴化磷，搅拌5min，剧烈搅拌下，加入碳酸氢钠溶液，萃取分层，水层用dcm再萃取一次，合并有机相，无水na2so4干燥，浓缩，得到化合物f
在氮气保护下，将nah分散在氮无水dmf中，冷却到0℃，将乙酰氨基丙二酸二乙酯的dmf溶液滴加体系中，搅拌20min，将化合物f的dmf溶液加入到混合体系中，0℃下搅拌4h，加入盐酸和水，ea萃取三次，合并有机相，水洗三次，无水na2so4干燥，浓缩，粗品硅胶柱层析，得5.2g化合物g
将化合物g溶于乙醇中，氮气保护，加入氢氧化钾水溶液，加热回流3h，减压除去溶剂，加入饱和盐水，用盐酸调节ph值至ph＝2左右，ea萃取三次，合并有机相，无水na2so4干燥，浓缩，得2.4g化合物h
将化合物h溶于盐酸中，加热回流6h，降至室温，加入饱和盐水，ea萃取6次，合并有机相，无水na2so4干燥，浓缩，得0.7g化合物i
将化合物i溶于磷酸氢二钾水溶液和水中，加入酰化酶，37℃下搅拌反应16h，所得溶液通过dowex50wx8阳离子交换树脂洗脱，水洗，5％氨水洗，减压干燥，得228mg白色固体化合物j
4.一种氘代多巴胺的应用，其特征在于，将权利要求1-2任一所述的氘代多巴胺或权利要求3所述制备方法制得的氘代多巴胺用作肿瘤造影剂。
5.根据权利要求4所述氘代多巴胺的应用，其特征在于，所述肿瘤包括为乳腺癌、肺癌、肝细胞癌、前列腺癌、脑瘤、肺癌、胃癌、甲状腺癌或结直肠癌中的一种。
技术总结