一种NMDA受体显像剂——99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine的研究

摘要

精神分裂症是一种复杂的多基因遗传疾病,其发病机理目前尚未完全阐明,但随着研究的深入展开,NMDA(N-methyl-D-aspartate)受体、多巴胺(dopamine,DA)受体、5-羟色胺(5-Hydyoxy tryptamine,5-HT)受体等多种受体在精神分裂症的发生发展中扮演着着重要的角色也被证实。脑的核显像是临床诊断精神分裂症的指标之一,是借助放射性显像剂在分子水平上展现脑部的生理病理状态。各种受体显像剂的发展能够为精神分裂提供好的研究手段。NMDA受体显像剂的研究一直是核医学研究的热点领域之一。但是,目前研究的放射性受体显像剂,存在明显的不足,如受体选择性低和进脑量低等,制约着放射性显像剂在临床上的应用。因此研究具有受体高选择性、高进脑量、特异性脑部浓集的放射性显像剂是进一步研究的重点。
　　 1-N-[N-[2-(S-巯基乙基)]-N-[2-[N-[2-(S-巯基乙基)氨基]乙基]氨基乙基]氨基-3,5-二甲基金刚烷(N-ethyl-N2S2-Memantine)是一种新的美金刚胺衍生物,在还原剂SnF2的作用下,以配体交换法用锝标记获得99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine,通过标记条件的优化,获得放化纯(Radiochemical purity,RCP)在90％以上的99Tom-N-ethyl-N2S2-Memantine。然后进行体内外实验研究,初步考察标记化合物能否成为NMDA受体良好的显像剂。
　　 体外实验主要是测定99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine的稳定性、脂溶性、电性、血浆蛋白结合率,以及对其进行放射性受体结合实验,分析与NMDA受体的亲和力:此外研究前体N-ethyl-N2S2-Memantine与HS-HY5Y的分子作用机制,模拟化合物在机体内与神经细胞的作用方式。实验结果表明室温下放置6h后,99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine的RCP仍然高于90％,稳定性良好;在正辛醇/水体系中的脂水分配系数lgP为1.74;在pH7.4的磷酸盐/乙醇体系中呈电中性;高中低三个浓度的血浆蛋白结合率分别为77.5％、74.1％、73.2％,不具有放射性浓度依赖性。这些表明99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine能够透过血脑屏障进入脑内。受体结合分析显示,99Tcm-N-ethyl-N2S2-Mernantine与NMDA受体能够特异性地结合,呈现单一饱和趋势,其平衡解离常数Kd为584.32nmol/L,最大结合容量Bmax为267.05nmol/mg,而文献报道的美金刚胺与NMDA受体结合的平衡解离常数为700nmol/L,两者处于相同数量级。氯胺酮和MK-801是NMDA受体的两种亲和力不同的拮抗剂,氟哌啶醇是多巴胺D2受体和σ受体的拮抗剂。利用以上三种化合物作为抑制剂,与99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine进行实验,结果显示氯胺酮和MK-801对99Fcm-N-ethyl-N2S2-Memantine与NMDA受体结合有不同程度的抑制作用,而氟哌啶醇则没有明显的抑制作用。实验显示,99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine与NMDA受体的结合具有特异性和靶向性的特点。这进一步为99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine能够成为NMDA受体良好显像剂提供了证据。利用神经瘤细胞母细胞SH-HY5Y进行的细胞尘理实验显示标记前体N-ethyl-N2S2-Memantine能够增加谷氨酸诱导SH-HY5Y细胞的存活率,结果表明化合物与NMDA受体的结合具有良好的靶向性。
　　 体内实验包括组织分布、初步药物动力学和放射自显影实验。小鼠体内分布实验显示99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine体内分布以肝脏、肾脏和肺最多,主要经过肝脏、肾脏代谢,脑部有一定摄取,NMDA受体分布较多的丘脑、海马和额叶摄取最多;血液动力学实验显示99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine的分布和消除符合二室模型,吸收半衰期是7.66min,组织半衰期为271.00min;脑部显影显示该放射性配体在额叶形成了良好的显像效果,与对照组对比差异明显。
　　 本研究表明99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine是一种潜在的NMDA受体SPECT显像剂。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 各类受体与精神分裂症

1.2 放射性受体显像剂

1.2.1 多巴胺受体显像剂

1.2.2 5-HT受体显像剂

1.2.3 NMDA受体显像剂

1.2.4 其他受体显像剂

1.3 本课题开展的意义及内容

第二章 99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine的体外研究

2.1 实验材料

2.1.1 主要试剂

2.1.2 主要仪器

2.2 实验方法

2.2.1 前体N-ethyl-N2S2-Memantine纯度的测定

2.2.2 99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine的获得

2.2.3 99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine体外稳定性的测定

2.2.4 99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine电泳实验

2.2.5 99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine脂溶性的测定

2.2.6 99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine血浆蛋白结合率的测定

2.2.7 99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine与NMDA受体的结合分析

2.2.8 99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine与SH-HY5Y作用机制的分析

2.3 实验结果与讨论

2.3.1 前体N-ethyl-N2S2-Memantine纯度检测

2.3.2 99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine的获得

2.3.3 99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine体外稳定的测定

2.3.4 99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine的电泳实验

2.3.5 99Tc-N-ethyl-N2S2-Memantine脂溶性的测定

2.3.6 99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine血浆蛋白结合率的测定

2.3.7 99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine与NMDA受体的结合分析

2.3.8 N-ethyl-N2S2-Memantine与SH-HY5Y作用机制的分析

2.4 小结

第三章 99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine的体内研究

3.1 实验材料

3.1.1 主要试剂

3.1.2 主要仪器

3.2 实验方法

3.2.1 99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine的小鼠体内分布及代谢途径的测定

3.2.2 99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine的药物动力学的测定

3.2.3 99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine的小鼠脑显像的研究

3.3 实验结果与讨论

3.3.1 99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine的小鼠体内分布和进脑量的测定

3.3.2 99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine的初步药物动力学

3.3.3 99Tcm-N-ethyl-N2S2-Memantine的小鼠脑显像

3.4 小结

第四章 论文总结与展望

4.1 论文总结

4.2 问题与展望

致谢

参考文献

附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文