一种PET显像剂前体FCPHA及其顺式异构体的测定方法转让专利
申请号 : CN202010260489.1
文献号 : CN111398465B
文献日 : 2021-08-10
发明人 : 徐新盛 , 沈燕
申请人 : 北京先通国际医药科技股份有限公司
摘要 :
本发明公开了一种PET显像剂前体FCPHA及其顺式异构体的测定方法。所述测定方法采用联苯衍生物手性色谱柱，混合溶剂为流动相，CAD电喷雾检测器检测色谱信号，比较供试样品溶液和对照品溶液的色谱图来确定供试样品中的顺式异构体的含量。本发明制备的联苯衍生物手性色谱柱，具有较好的手性识别能力，将其应用于PET显像剂前体FCPHA及其顺式异构体的测定，获得了常规色谱柱无法实现的良好分离度和优异的峰形，并改善了信噪比，可简单、快速、准确地分离FCPHA和其三元环顺式异构体，分离效果优异，分离检测成本低廉，可有效控制前体FCPHA的质量。
权利要求 :
1.一种PET显像剂前体FCPHA及其顺式异构体的测定方法，其特征在于，所述测定方法采用联苯衍生物手性色谱柱，混合溶剂为流动相，CAD电喷雾检测器检测色谱信号，比较供试样品溶液和对照品溶液的色谱图来确定供试样品中的顺式异构体的含量；
所述测定方法的具体操作步骤为：
（1）用溶剂乙腈将PET显像剂前体FCPHA配制成浓度为0.2mg/mL的供试品溶液；
（2）采用联苯衍生物手性色谱柱；流动相为流动相A和流动相B的混合溶剂，流动相A为质量浓度0.1%的甲酸水溶液，流动相B为乙腈；柱温为30‑35℃；流速为0.2‑0.4mL/min；检测器为CAD电喷雾检测器，检测条件为Filter：5秒，Data rate：5/秒，T：35℃；洗脱梯度为：时间（min） 0 35 40 42 55A% 35 5 5 35 35
B% 65 95 95 65 65
（3）取供试品溶液5μL注入联苯衍生物手性色谱柱进行色谱检测，记录色谱图；
所述的联苯衍生物手性色谱柱的制备方法为：
1）将硅胶用6mol/L盐酸浸泡活化，用去离子水洗至中性后在真空干燥箱中干燥，得到活化硅胶；称取6g已活化好的硅胶，在180℃下减压干燥至无水分，然后向其中加入1mL三乙胺、50mL甲苯和1.8mL的3‑氨丙基三乙氧基硅烷，置于100mL圆底烧瓶中，在80℃回流16h，所得产物用正己烷、乙醚、无水乙醇依次洗涤至无三乙胺，真空干燥得到3‑氨基丙基硅烷化硅胶；
2）称取1.3g的6,6’‑双（（2‑甲基苯并[b]噻吩‑6‑基）氧基）‑[1,1’‑联苯二甲酸]‑2,2’‑二醇、1.2g步骤1）制备的3‑氨基丙基硅烷化硅胶、1.4g的N,N’二环己基碳酰亚胺和0.2g的
4‑二甲氨基吡啶，在氮气保护下，加入至盛有150mL四氢呋喃的250mL圆底烧瓶中，于60℃回流14h，产物用G4砂芯漏斗减压抽滤，依次用正己烷和二氯甲烷洗涤3次，真空干燥24h得联苯衍生物手性固定相；
3）色谱柱的填充：采用高压匀浆法装柱，取一根150mm×2mm的空液相色谱柱，将1.2g步骤2）制备的联苯衍生物手性固定相，以23mL体积比为95：5的正己烷‑异丙醇混合溶剂作匀浆液，120mL体积比为95：5正己烷‑异丙醇混合溶剂作顶替液，在40MPa压力下装柱，得到联苯衍生物手性色谱柱。
说明书 :
一种PET显像剂前体FCPHA及其顺式异构体的测定方法
技术领域
[0001] 本发明属于分析化学领域，具体涉及一种PET显像剂前体FCPHA及其顺式异构体的测定方法。
背景技术
[0002] 根据近期中国疾病预防控制中心的研究报告提供的数据，中国人群冠心病死亡在总死亡中的比例由 1990 年的8.6% 增加至2013 年的 15.2% ；同期，冠心病死亡在所有心
血管疾病死亡中的比例由29%增加至37%。该研究估算， 2013 年中国冠心病死亡总人数为
139.4 万，较 1990年冠心病死亡人数增加了 90%。目前冠心病已经在我国六个省、直辖市/
省级行政区成为首位死亡原因。多项研究结果显示，随着老龄化进程的加剧，我国冠心病的
发病和死亡人数将持续增加。
血管疾病死亡中的比例由29%增加至37%。该研究估算， 2013 年中国冠心病死亡总人数为
139.4 万，较 1990年冠心病死亡人数增加了 90%。目前冠心病已经在我国六个省、直辖市/
省级行政区成为首位死亡原因。多项研究结果显示，随着老龄化进程的加剧，我国冠心病的
发病和死亡人数将持续增加。
[0003] [18F]CardioPET是一种创新的PET试剂，目前正在进行临床Ⅱ期阶段的研究工作。其结构类似于天然脂肪酸，吸收和富集行为与天然脂肪酸类似，特点是在3，4位置引入亚甲
18
基形成三元环后，降低了β‑氧化速度，因此可以滞留在心肌细胞内，进而可以因 F的衰变而
产生正电子，形成医学可用的影像，以研究心脏的代谢和疾病诊断，特别是冠心病。
18
基形成三元环后，降低了β‑氧化速度，因此可以滞留在心肌细胞内，进而可以因 F的衰变而
产生正电子，形成医学可用的影像，以研究心脏的代谢和疾病诊断，特别是冠心病。
[0004] 因此，准确地估计存活心肌的数量，对于冠心病患者的临床决策甚至是预测术后效果及远期预后均具有十分重要的意义。
[0005] 前体FCPHA（化学名称是反式‑2‑(2‑(5‑(甲磺酰氧基)十三烷基)环丙基)乙酸叔丁18 18
酯，化学结构见图1）。由于 F半衰期仅为109.8min，临床上使用[ F]CardioPET必须由前体
18
化合物FCPHA现场制备。因此，FCPHA的纯度关系到[ F]CardioPET的产率和纯度，从而影响
临床应用的安全性及有效性。为此，必须要严格控制其标记前体FCPHA的顺式杂质的含量，
以获得高纯度的标记前体FCPHA。
酯，化学结构见图1）。由于 F半衰期仅为109.8min，临床上使用[ F]CardioPET必须由前体
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化合物FCPHA现场制备。因此，FCPHA的纯度关系到[ F]CardioPET的产率和纯度，从而影响
临床应用的安全性及有效性。为此，必须要严格控制其标记前体FCPHA的顺式杂质的含量，
以获得高纯度的标记前体FCPHA。
[0006] 标记前体FCPHA具有3个手性中心，理论上存在8个光学异构体，[18F]CardioPET所需的前体为其中4个的反式构型的三元环异构体。结合其合成工艺进行分析，该标记前体可
能存在顺式异构体杂质，即cis‑FCPHA。因三元环的刚性骨架结构，一旦合成就不会在后续
18
反应中发生转化。该杂质可通过后续标记反应，残留在PET显像剂[ F]CardioPET中，影响药
18
物质量。因此，控制FCPHA中cis‑FCPHA杂质的含量，对提高[ F]CardioPET的质量，保证广大
患者用药的安全及有效性具有重大意义。
能存在顺式异构体杂质，即cis‑FCPHA。因三元环的刚性骨架结构，一旦合成就不会在后续
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反应中发生转化。该杂质可通过后续标记反应，残留在PET显像剂[ F]CardioPET中，影响药
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物质量。因此，控制FCPHA中cis‑FCPHA杂质的含量，对提高[ F]CardioPET的质量，保证广大
患者用药的安全及有效性具有重大意义。
[0007] 实现标记前体FCPHA与其顺式异构体的有效分离在其原料药和制剂的质量控制中具有重要的意义，为了有效控制此标记前体的质量，需要发明一种能将FCPHA与其顺式异构
体有效分离的高效液相测定方法。但是从该前体结构式可以判断，饱和长链脂肪酸无明显
紫外吸收，需要选择一种合适的检测器。常规的紫外检测器无法检测到信号。蒸发光检测器
可以实现检测，但灵敏度低，线性差，难以准确定量。因此，需要选择配备适当检测器的分析
方法，实现有效分离和定量测定。其次，所需分析方法需适中，仅需要将其中反式构型的三
元环异构体（图2左侧4个光学异构体）与另外的顺式构型的三元环异构体（图2右侧4个光学
异构体）实现分离，而无需将其中一个或多个光学异构体分离，因此，需要选择适当的固定
性。常规的蒸发光检测器、手性色谱柱等多种方法，及通常适用分离脂肪酸的气相方法，均
未达到分离或准确定量测定。另外，使用气相对相关脂肪酸进行测定，因经过高温汽化，该
前体因三元环张力大，受热后不稳定发生分解。目前尚无可有效分离和灵敏定量测定饱和
脂肪酸顺反三元环异构体的现成方法。
体有效分离的高效液相测定方法。但是从该前体结构式可以判断，饱和长链脂肪酸无明显
紫外吸收，需要选择一种合适的检测器。常规的紫外检测器无法检测到信号。蒸发光检测器
可以实现检测，但灵敏度低，线性差，难以准确定量。因此，需要选择配备适当检测器的分析
方法，实现有效分离和定量测定。其次，所需分析方法需适中，仅需要将其中反式构型的三
元环异构体（图2左侧4个光学异构体）与另外的顺式构型的三元环异构体（图2右侧4个光学
异构体）实现分离，而无需将其中一个或多个光学异构体分离，因此，需要选择适当的固定
性。常规的蒸发光检测器、手性色谱柱等多种方法，及通常适用分离脂肪酸的气相方法，均
未达到分离或准确定量测定。另外，使用气相对相关脂肪酸进行测定，因经过高温汽化，该
前体因三元环张力大，受热后不稳定发生分解。目前尚无可有效分离和灵敏定量测定饱和
脂肪酸顺反三元环异构体的现成方法。
发明内容
[0008] 本发明的目的在于解决现有技术中尚未有分离检测饱和脂肪酸的顺反三元环异构体方法的技术问题，提供一种PET显像剂前体FCPHA及其顺式异构体的测定方法。
[0009] 本发明所述的PET显像剂前体FCPHA及其顺式异构体的测定方法为：采用联苯衍生物手性色谱柱，混合溶剂为流动相，CAD电喷雾检测器检测色谱信号，比较供试样品溶液和
对照品溶液的色谱图来确定供试样品中的顺式异构体的含量。
对照品溶液的色谱图来确定供试样品中的顺式异构体的含量。
[0010] 本发明所述的PET显像剂前体FCPHA及其顺式异构体的测定方法为：
[0011] （1）用溶剂乙腈将PET显像剂前体FCPHA配制成浓度为0.2mg/mL的供试品溶液；
[0012] （2）采用联苯衍生物手性色谱柱；流动相为流动相A和流动相B的混合溶剂，流动相A为质量浓度0.1%的甲酸水溶液，流动相B为乙腈；柱温为30‑35℃；流速为0.2‑0.4mL/min；
检测器为CAD电喷雾检测器，检测条件为Filter：5秒，Data rate：5/秒，T：35℃；洗脱梯度
为：
检测器为CAD电喷雾检测器，检测条件为Filter：5秒，Data rate：5/秒，T：35℃；洗脱梯度
为：
[0013] 时间（min） 0 35 40 42 55
[0014] A% 35 5 5 35 35
[0015] B% 65 95 95 65 65
[0016] （3）取供试品溶液5μL注入联苯衍生物手性色谱柱进行色谱检测，记录色谱图。
[0017] 所述的联苯衍生物手性色谱柱的制备方法为：
[0018] 1）将硅胶用6mol/L盐酸浸泡活化，用去离子水洗至中性后在真空干燥箱中干燥，得到活化硅胶；称取6g已活化好的硅胶，在180℃下减压干燥至无水分，然后向其中加入1mL
三乙胺、50mL甲苯和1.8mL的3‑氨丙基三乙氧基硅烷，置于100mL圆底烧瓶中，在80℃回流
16h，所得产物用正己烷、乙醚、无水乙醇依次洗涤至无三乙胺，真空干燥得到3‑氨基丙基硅
烷化硅胶；
三乙胺、50mL甲苯和1.8mL的3‑氨丙基三乙氧基硅烷，置于100mL圆底烧瓶中，在80℃回流
16h，所得产物用正己烷、乙醚、无水乙醇依次洗涤至无三乙胺，真空干燥得到3‑氨基丙基硅
烷化硅胶；
[0019] 2）称取1.3g的6,6’‑双（（2‑甲基苯并[b]噻吩‑6‑基）氧基）‑[1,1’‑联苯二甲酸]‑2,2’‑二醇、1.2g步骤1）制备的3‑氨基丙基硅烷化硅胶、1.4g的N,N’二环己基碳酰亚胺和
0.2g的4‑二甲氨基吡啶，在氮气保护下，加入至盛有150mL四氢呋喃的250mL圆底烧瓶中，于
60℃回流14h，产物用G4砂芯漏斗减压抽滤，依次用正己烷和二氯甲烷洗涤3次，真空干燥
24h得联苯衍生物手性固定相；
0.2g的4‑二甲氨基吡啶，在氮气保护下，加入至盛有150mL四氢呋喃的250mL圆底烧瓶中，于
60℃回流14h，产物用G4砂芯漏斗减压抽滤，依次用正己烷和二氯甲烷洗涤3次，真空干燥
24h得联苯衍生物手性固定相；
[0020] 3）色谱柱的填充：采用高压匀浆法装柱，取一根150mm×2mm的空液相色谱柱，将1.2g步骤2）制备的联苯衍生物手性固定相，以23mL体积比为95：5的正己烷‑异丙醇混合溶
剂作匀浆液，120mL体积比为95：5正己烷‑异丙醇混合溶剂作顶替液，在40MPa压力下装柱，
得到联苯衍生物手性色谱柱。
剂作匀浆液，120mL体积比为95：5正己烷‑异丙醇混合溶剂作顶替液，在40MPa压力下装柱，
得到联苯衍生物手性色谱柱。
[0021] 本发明制备的联苯衍生物手性色谱柱具有较好的手性识别能力，将其应用于PET显像剂前体FCPHA及其顺式异构体的测定，获得了常规色谱柱无法实现的良好分离度和优
异的峰形，并改善了信噪比，可简单、快速、准确地分离FCPHA和其三元环顺式异构体，分离
效果优异，分离检测成本低廉，可有效控制前体FCPHA的质量。
异的峰形，并改善了信噪比，可简单、快速、准确地分离FCPHA和其三元环顺式异构体，分离
效果优异，分离检测成本低廉，可有效控制前体FCPHA的质量。
附图说明
[0022] 图1为PET显像剂前体FCPHA的结构式。
[0023] 图2为PET显像剂前体FCPHA（左）与其顺式异构体cis‑FCPHA（右）的结构式。
[0024] 图3为实施例1中空白溶液色谱图。
[0025] 图4为实施例1中cis‑FCPHA对照品溶液色谱图。
[0026] 图5为实施例1中混合对照品溶液色谱图。
[0027] 图6为实施例1中FCPHA供试品溶液色谱图。
[0028] 图7为对比例1中cis‑FCPHA对照品色谱图。
[0029] 图8为对比例1中cis‑FCPHA对照品和FCPHA（图中PET12）样品叠加的色谱图。
[0030] 图9为对比例2中cis‑FCPHA对照品和FCPHA（图中PET12）样品叠加的色谱图。
具体实施方式
[0031] 下面就结合实施例具体介绍本发明的实质性内容，由于篇幅原因，实验过程的描述无法做到非常详细，凡是实验中未详细描述的部分均为本领域技术人员熟知的常规操
作。
作。
[0032] 实施例1
[0033] 一、实验材料
[0034] 联苯衍生物手性色谱柱（配备二元梯度泵、自动进样器和CAD检测器）；
[0035] FCPHA和cis‑FCPHA纯度不低于95%；
[0036] 乙腈、纯化水为色谱纯，甲酸购自Fisher公司；
[0037] 联苯衍生物手性色谱柱的制备方法：
[0038] 1）将硅胶用6mol/L盐酸浸泡活化，用去离子水洗至中性后在真空干燥箱中干燥，得到活化硅胶；称取6g已活化好的硅胶，在180℃下减压干燥至无水分，然后向其中加入1mL
三乙胺、50mL甲苯和1.8mL的3‑氨丙基三乙氧基硅烷，置于100mL圆底烧瓶中，在80℃回流
16h，所得产物用正己烷、乙醚、无水乙醇依次洗涤至无三乙胺，真空干燥得到3‑氨基丙基硅
烷化硅胶；
三乙胺、50mL甲苯和1.8mL的3‑氨丙基三乙氧基硅烷，置于100mL圆底烧瓶中，在80℃回流
16h，所得产物用正己烷、乙醚、无水乙醇依次洗涤至无三乙胺，真空干燥得到3‑氨基丙基硅
烷化硅胶；
[0039] 2）称取1.3g的6,6’‑双（（2‑甲基苯并[b]噻吩‑6‑基）氧基）‑[1,1’‑联苯二甲酸]‑2,2’‑二醇、1.2g步骤1）制备的3‑氨基丙基硅烷化硅胶、1.4g的N,N’二环己基碳酰亚胺和
0.2g的4‑二甲氨基吡啶，在氮气保护下，加入至盛有150mL四氢呋喃的250mL圆底烧瓶中，于
60℃回流14h，产物用G4砂芯漏斗减压抽滤，依次用正己烷和二氯甲烷洗涤3次，真空干燥
24h得联苯衍生物手性固定相；
0.2g的4‑二甲氨基吡啶，在氮气保护下，加入至盛有150mL四氢呋喃的250mL圆底烧瓶中，于
60℃回流14h，产物用G4砂芯漏斗减压抽滤，依次用正己烷和二氯甲烷洗涤3次，真空干燥
24h得联苯衍生物手性固定相；
[0040] 3）色谱柱的填充：采用高压匀浆法装柱，取一根150mm×2mm的空液相色谱柱，将1.2g步骤2）制备的联苯衍生物手性固定相，以23mL体积比为95：5的正己烷‑异丙醇混合溶
剂作匀浆液，120mL体积比为95：5正己烷‑异丙醇混合溶剂作顶替液，在40MPa压力下装柱，
得到联苯衍生物手性色谱柱。
剂作匀浆液，120mL体积比为95：5正己烷‑异丙醇混合溶剂作顶替液，在40MPa压力下装柱，
得到联苯衍生物手性色谱柱。
[0041] 二、实验方法和结果
[0042] ⑴、溶液配制
[0043] 流动相A的配制：用1mL移液管，移取1mL甲酸，用水定容到1000mL。
[0044] 流动相B的配制：乙腈抽滤、超声备用。
[0045] 空白溶液：量取稀释液乙腈5μL，注入液相色谱仪，记录稀释液的色谱图。
[0046] cis‑FCPHA对照品溶液的制备：取cis‑FCPHA对照品2mg，精密称定，至10ml量瓶中，乙腈溶解并稀释至刻度，混匀；精密量取上述溶液100μL，至10mL量瓶中，乙腈稀释至刻度，
混匀。
混匀。
[0047] 供试样品溶液的制备：取供试品2mg，精密称定，至10ml量瓶中，乙腈（稀释液）溶解并稀释至刻度，混匀。
[0048] ⑵、色谱条件：
[0049] 色谱柱：联苯衍生物手性色谱柱；
[0050] 流动相A为0.1%甲酸的水溶液；
[0051] 流动相B为乙腈；
[0052] 柱温为30℃；
[0053] 洗脱梯度为：
[0054] 时间（min） 0 35 40 42 55
[0055] A% 35 5 5 35 35
[0056] B% 65 95 95 65 65
[0057] 流速：0.2mL/min；
[0058] CAD检测器的检测条件为：Filter：5秒；Data rate：5/秒；T：35℃。
[0059] ⑶、进样检测及分离效果
[0060] 分别精密量取顺式异构体对照溶液、FCPHA对照溶液、混合对照品溶液5μL 注入联苯衍生物手性色谱柱，记录色谱图。色谱图如图5所示，可见混合对照品溶液中顺式异构体
cis‑FCPHA、FCPHA可以达到基线分离，分离效果优异。
cis‑FCPHA、FCPHA可以达到基线分离，分离效果优异。
[0061] 对比例1
[0062] 选择Waters Symmetry ShieldRP18 3.5μm 4.6*150mm色谱柱及ELSD检测器，调整柱温流速等参数均无法分离。从图7和8可以看出，顺式三元环异构体杂质与FCPHA主峰完全
重合，两者不能分离。
重合，两者不能分离。
[0063] 对比例2
[0064] 采用YMCβ‑CDBR型手性固定相色谱柱，以正相混合溶剂为流动相，流动相流速为0.5mL/min，色谱柱柱温为30℃，检测器采用CAD检测器（Filter: 3s，date rate：5/sec，T：
35℃），检测波长为254‑280nm，及调节不同参数后，主峰重合，也未能分离，如图9。
35℃），检测波长为254‑280nm，及调节不同参数后，主峰重合，也未能分离，如图9。