癌症是导致人类死亡的主要原因之一, 肿瘤学医师对肿瘤的诊断、分期、监测治疗反应及随访等越来越依赖于医学影像技术。如今, 18F-脱氧葡萄糖(18F-FDG)PET/CT在临床肿瘤患者的管理中发挥着重要作用。然而, 18F-FDG并非肿瘤特异性显像剂, 炎症和感染性疾病也可高度浓集18F-FDG, 导致假阳性; 有些肿瘤摄取18F-FDG低甚至不摄取, 导致假阴性。开发非18F-FDG新型靶向肿瘤显像剂是我们面临的一项紧迫任务。近年来, 大量体外研究证明, 黄连素通过抑制肿瘤细胞线粒体呼吸链等, 诱导细胞凋亡, 具有抗多种肿瘤细胞活性。但一直缺乏黄连素在生物活体内具有靶向性分布的证据。我们提出并用18F-黄连素衍生物PET/CT荷VX2肌肉肿瘤兔模型显像方法验证"黄连素在生物活体内具有肿瘤靶向性分布"的假说。本综述将简要概述黄连素抗癌研究的进展、黄连素抗癌作用的结构基础以及迄今已确定的黄连素抗癌作用的分子机制, 介绍18F-黄连素衍生物PET/CT荷VX2肌肉肿瘤兔模型显像, 首次实现活体生物体内肿瘤的"可视化"。这些突破性的研究结果表明, 18F-黄连素衍生物作为一种潜在的PET/CT肿瘤靶向分子显像剂, 对癌症的靶向治疗、分子显像及中药现代化具有重要意义。
引用本文： 梅小莉, 吴小艾, 张彤, 梁梦, 范成中. 18F-黄连素衍生物:一种潜在的PET/CT肿瘤靶向分子显像剂. 生物医学工程学杂志, 2015, 32(2): 460-464. doi: 10.7507/1001-5515.20150083 复制
引言
癌症是导致人类死亡的主要原因之一，肿瘤学医师对肿瘤的诊断、分期、监测治疗反应及随访等越来越依赖于医学影像技术。传统影像技术如超声、X线平片、计算机断层扫描(computed tomography, CT)、磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)等，主要通过识别器官或组织病变的位置、形态、大小及与周围组织的关系等非特异性解剖学形态异常信号完成诊断，具有空间分辨率高、定位准确的优点，但探测大体解剖结构改变前病变早期周围微环境的代谢与功能改变的信息方面能力有限[1]。
正电子发射型断层成像(positron emission computed tomography, PET)和单光子发射型计算机断层成像(single photon emission computed tomography, SPECT)显像，用放射性核素标记配体、抗体或抗体片段、酶的抑制剂、转运子、信号传导分子等，利用放射性“配体”与“受体”的靶向(“互补”特异性)结合，可在分子水平探测病变部位——“靶点”在大体解剖结构改变之前早期的受体、抗原、酶、转运子、信号传导等的异常表达(可探测pmol/L～nmol/L水平的超微量放射性“配体”分布)，将其可视化形成图像，并可完成定量分析，具有“高度灵敏度、特异性和定量分析”的特点，是目前临床应用最成熟的分子显像技术之一[2]。
1 PET显像的原理
PET显像剂所用的正电子核素(11C、13N、15O、18F)的同位素存在于所有生物体并贯穿于生理过程中，用11C、13N、15O、18F可以合成更多具有生理特异性和化学特异性的显像剂。利用正电子核素发出的γ光子对，经PET显像复合探测，可定量测定受体、抗原、酶、转运子、信号传导等的密度分布，检测到疾病早期的这些功能、代谢和生化过程异常，常早于病变的解剖结构已经发生明显变化且能被MRI或CT所识别的阶段，这几乎是所有疾病出现的最初阶段，PET的探测效率较SPECT提高50～100倍，灵敏度更高，因而PET显像更具有良好的发展前景[3]。
2 18F-FDG PET/CT在临床肿瘤学中的作用
近十年来，PET/CT融合技术将PET功能、代谢影像的高灵敏度、高特异性与CT解剖、形态影像的高空间分辨率直接融合，提高了诊断准确率[4]。如今，18F-脱氧葡萄糖(18F-2-fluro-D-deoxy-glucose，18F-FDG)PET/CT显像，已在肿瘤的早期诊断及分期(寻找恶性肿瘤原发灶及同步探测转移灶)[3]，探测未知原发肿瘤病灶[5-6]，探测肿瘤复发、鉴别肿瘤术后残留与治疗后瘢痕或坏死组织，监测治疗反应[3]，帮助制定放疗计划等方面，发挥越来越重要的作用[3, 7]。PET/CT融合显像，因显像剂与靶点的结合具有“互补”特性，在提供肿瘤病变早期周围微环境的功能、代谢如受体、抗原、酶、转运子、信号传导等异常表达的分子改变信息方面，较X线平片、超声、CT、MRI等解剖、形态显像，更具有“靶向性”的独特价值[1, 3]。
3 18F-FDG PET/CT在临床肿瘤诊断中的局限性
然而，常用18F-FDG无肿瘤特异性，炎症、感染性疾病等也可高摄取18F-FDG，是导致肿瘤诊断假阳性结果的主要原因；同时，大多数前列腺癌、肾细胞癌、肝癌、细支气管肺泡癌、肺类癌、消化道和结肠黏液性肿瘤、低度恶性淋巴瘤、高分化腺癌及许多分化良好的肿瘤等，由于其葡萄糖代谢水平低，18F-FDG摄取低或不摄取，可出现假阴性结果。18F-FDG肿瘤PET/CT显像的假阳性和假阴性结果是目前临床肿瘤诊断及鉴别诊断中存在的世界性难题[8]，开发新型PET肿瘤(非炎症)靶向分子显像剂对提高肿瘤诊断和治疗水平具有重要意义。
4 黄连素抗癌研究的进展
近年来，通过抑制线粒体呼吸链的抗肿瘤治疗研究已成为肿瘤靶向治疗非常有吸引力的研究热点之一[9]。线粒体的功能发生障碍必将导致细胞的能量供应失衡，由此可能会危及细胞生存，针对抑制肿瘤细胞的线粒体呼吸链研制抗肿瘤新药，有可能导致肿瘤细胞消亡[10]。大量体外细胞抗癌研究的证据表明：黄连素通过抑制多种肿瘤细胞线粒体呼吸链，诱导肿瘤细胞凋亡，包括：结肠癌、前列腺癌、胶质母细胞瘤、胃癌、表皮样癌、肝癌、胰腺癌、乳腺癌、口腔癌、舌癌、白血病和黑色素瘤等，具有抗多种肿瘤细胞的活性[9-13]。
5 黄连素抗肿瘤的结构基础
Pereira等[14]认为：黄连素分子结构中带有亲脂性的季氨氮基团，是其在跨膜电位差驱动力下穿透细胞生物膜进入细胞内的结构基础。细胞及线粒体能选择性聚集亲脂性阳离子，跨膜电位越高，对带正电荷的阳离子驱动力越大，细胞及线粒体内聚集的阳离子浓度越高。肿瘤细胞的细胞器膜尤其是线粒体膜的跨膜电位高于正常细胞[9]。黄连素能电离为带正电荷的阳离子，能被选择性地聚集在带负电荷的细胞浆及细胞器尤其是线粒体基质内。当黄连素浓度＜50μmol/L时，主要聚集于线粒体内；当浓度大于此值时黄连素可出现于细胞浆及细胞核内[15]。
6 黄连素抗肿瘤机制
6.1 作用于肿瘤细胞线粒体ANT
黄连素和线粒体内膜组成成分腺苷酸转位子(adenine nucleotide translocator，ANT)结合[14]，引起线粒体内膜通透性转换孔的开放[9]，造成线粒体通透性转换，线粒体跨膜电位降低，进而出现线粒体肿胀及钙离子释放，线粒体释放凋亡活性物质CytC进入胞质, 激活C aspase3, 使细胞转向坏死通路，最终出现胞凋亡事件[10]。
6.2 作用于线粒体呼吸链
低浓度黄连素主要起到促氧化剂作用，抑制线粒体呼吸链中还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(Nicotinamide adenine dinucleotide，NADH)脱氢酶(复合物I)和琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase，SDH)(复合物Ⅱ), 线粒体于短时间内生成大量O2-、·OH、H2O2等活性氧簇(reactive oxygen species，ROS)，引起线粒体发生氧化应激反应，损伤线粒体膜，导致线粒体碎裂，进而激活一系列凋亡通路而发挥抗肿瘤作用[9, 16]。而当黄连素浓度高时，主要起到抗氧化剂的作用, 抑制氧化磷酸化和细胞周期调节因子ATP生成，导致细胞周期阻滞[9, 10, 15]。
6.3 抑制COX-2生成及活性
黄连素通过抑制细胞内Ca2+, 进而抑制环氧酶COX-2 (cyclo-oxyge-nase, COX-2)mRNA水平和蛋白表达以及COX-2对花生四烯酸的催化活性, 从而抑制前列腺素E2(prostaglandrn E-2, PGE-2)的生成[9]。黄连素在浓度大于0.3μmol/L时, 对结肠癌HT229细胞的COX-2 mRNA和蛋白水平均表现为抑制, 亦可抑制COX-2的催化活性, 减少PGE2的生成[12]。
6.4 阻碍DNA复制
DNA的拓扑异构酶Ⅰ(topoisomerase，TOPNI)和拓扑异构酶Ⅱ在DNA的复制、转录、重组, 以及在形成正确的染色体结构中发挥重要的调节作用[17]。Li等[18]研究证明小檗碱能与TOPNI结合, 使S期细胞合成受阻, 阻止细胞增殖, 甚至产生细胞毒作用。黄连素可插入DNA双链内，抑制DNA复制, 导致线粒体DNA数目减少。
6.5 调节凋亡相关基因
细胞凋亡的调控需要多种基因及其产物的参与, 细胞凋亡与凋亡相关基因表达增强和抗凋亡相关基因表达减弱有关[19]。据报道，用25～200 mmol小檗碱作用于SNU-5细胞后, 发现细胞中bax基因、P53基因表达明显增加, bcl-2表达降低。小檗碱可诱导HL-60细胞凋亡, 凋亡基因bad表达水平上调, 抗凋亡基因bcl-2表达水平下降。前列腺癌细胞DU145和LNCaP细胞经小檗碱处理后，细胞凋亡, bax/bcl-2比值上调, 推测小檗碱诱导肿瘤细胞凋亡的作用与bax与bcl-2比值的上调有关[18, 20]。一个有关中草药活性成分作用靶点全面而充分的数据库显示，在经黄连素治疗培养的哺乳动物细胞中，黄连素可以调节大约50个基因的表达[16]。由此可见，黄连素诱导细胞凋亡的机制相当复杂，可能涉及多种基因及其产物的调控[21-26]。
6.6 钙调蛋白
据Ma等[27]用基于分子对接和基因表达谱结合的方法，寻找黄连素诱导人肝癌细胞Bel7402细胞周期阻滞的潜在靶蛋白。计算和实验结果表明，钙调蛋白可能是黄连素诱导人肝癌细胞Bel7402细胞G1期阻滞的直接作用靶点。生物测定结果显示，黄连素部分通过与钙调蛋白相互作用，阻止后面的下级信号级联，诱导人肝癌细胞Bel7402G1期阻滞。这些结果为黄连素对肿瘤细胞的抗癌机制研究提供了新启示。
目前，黄连素抗癌活性的作用靶点尚未完全阐明，但越来越多的研究证据显示，黄连素抗癌作用可能有多个靶点，而且其抗癌活性与浓度有关。
7 18F-黄连素衍生物兔荷VX2肌肉肿瘤模型PET/CT肿瘤靶向分子显像
虽然大量体外细胞抗癌研究的证据表明：黄连素通过抑制多种肿瘤细胞线粒体呼吸链等，诱导肿瘤细胞凋亡[9, 12]，但迄今为止，一直缺乏黄连素在生物活体内具有肿瘤靶向性分布的可信证据。
基于前述“黄连素在体外通过抑制肿瘤细胞线粒体呼吸链等，诱导细胞凋亡，具有抗多种肿瘤细胞活性”的证据，我们提出“黄连素在生物活体内具有肿瘤靶向性分布”的假说，并通过用18F标记黄连素衍生物，经PET/CT显像，验证这一假说。初步研究已成功合成一种黄连素的先导化合物及其能用18F标记的前体化合物，完成前体化合物的18F标记，薄层层析法测得18F-黄连素衍生物的放射性化学纯度为：60%～70%。实验兔经右侧股部接种VX2肿瘤后第14 d，当瘤体直径达1～2 cm时，静脉注射1mCi(37 mBq)18F-黄连素衍生物后1 h行活体兔VX2肌肉肿瘤模型PET/CT显像[28]。结果显示：肿瘤轮廓清晰显影。肿瘤(靶)/对侧肌肉(非靶)的放射性比值高达3~12.53。此外，全身骨骼清晰显影，放射性本底普遍增高，推测可能系大量未分离的游离18F-离子积聚于骨骼所致[29]。肠道见放射性分布，推测可能系18F-黄连素衍生物经肝脏代谢后排泌致肠道的生理性显影。18F-黄连素衍生物兔荷VX2肌肉肿瘤模型PET/CT肿瘤靶向分子显像的初步结果表明，18F-黄连素衍生物在生物活体内具有肿瘤靶向性分布特性。需进一步研究用高效液相色谱(HPLC)-质谱联用技术进行有效分离、纯化，获得放射化学纯度＞95%的18F-黄连素衍生物的方法，以满足临床PET/CT肿瘤靶向分子显像要求。
8 前景展望
大量体外研究证明，黄连素通过抑制肿瘤细胞线粒体呼吸链等多种通路，诱导细胞凋亡，具有抗多种肿瘤细胞活性。我们用18F-黄连素衍生物兔荷VX2肌肉肿瘤模型PET/CT肿瘤靶向分子显像方法，首次实现18F-黄连素衍生物在生物活体内肿瘤的“可视化”，验证了“黄连素在生物活体内具有肿瘤靶向性分布”的假说。这些研究结果表明，18F-黄连素衍生物作为一种潜在的PET肿瘤靶向分子显像剂，对癌症的靶向治疗、分子显像及中药现代化具有重要意义。
引言
癌症是导致人类死亡的主要原因之一，肿瘤学医师对肿瘤的诊断、分期、监测治疗反应及随访等越来越依赖于医学影像技术。传统影像技术如超声、X线平片、计算机断层扫描(computed tomography, CT)、磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)等，主要通过识别器官或组织病变的位置、形态、大小及与周围组织的关系等非特异性解剖学形态异常信号完成诊断，具有空间分辨率高、定位准确的优点，但探测大体解剖结构改变前病变早期周围微环境的代谢与功能改变的信息方面能力有限[1]。
正电子发射型断层成像(positron emission computed tomography, PET)和单光子发射型计算机断层成像(single photon emission computed tomography, SPECT)显像，用放射性核素标记配体、抗体或抗体片段、酶的抑制剂、转运子、信号传导分子等，利用放射性“配体”与“受体”的靶向(“互补”特异性)结合，可在分子水平探测病变部位——“靶点”在大体解剖结构改变之前早期的受体、抗原、酶、转运子、信号传导等的异常表达(可探测pmol/L～nmol/L水平的超微量放射性“配体”分布)，将其可视化形成图像，并可完成定量分析，具有“高度灵敏度、特异性和定量分析”的特点，是目前临床应用最成熟的分子显像技术之一[2]。
1 PET显像的原理
PET显像剂所用的正电子核素(11C、13N、15O、18F)的同位素存在于所有生物体并贯穿于生理过程中，用11C、13N、15O、18F可以合成更多具有生理特异性和化学特异性的显像剂。利用正电子核素发出的γ光子对，经PET显像复合探测，可定量测定受体、抗原、酶、转运子、信号传导等的密度分布，检测到疾病早期的这些功能、代谢和生化过程异常，常早于病变的解剖结构已经发生明显变化且能被MRI或CT所识别的阶段，这几乎是所有疾病出现的最初阶段，PET的探测效率较SPECT提高50～100倍，灵敏度更高，因而PET显像更具有良好的发展前景[3]。
2 18F-FDG PET/CT在临床肿瘤学中的作用
近十年来，PET/CT融合技术将PET功能、代谢影像的高灵敏度、高特异性与CT解剖、形态影像的高空间分辨率直接融合，提高了诊断准确率[4]。如今，18F-脱氧葡萄糖(18F-2-fluro-D-deoxy-glucose，18F-FDG)PET/CT显像，已在肿瘤的早期诊断及分期(寻找恶性肿瘤原发灶及同步探测转移灶)[3]，探测未知原发肿瘤病灶[5-6]，探测肿瘤复发、鉴别肿瘤术后残留与治疗后瘢痕或坏死组织，监测治疗反应[3]，帮助制定放疗计划等方面，发挥越来越重要的作用[3, 7]。PET/CT融合显像，因显像剂与靶点的结合具有“互补”特性，在提供肿瘤病变早期周围微环境的功能、代谢如受体、抗原、酶、转运子、信号传导等异常表达的分子改变信息方面，较X线平片、超声、CT、MRI等解剖、形态显像，更具有“靶向性”的独特价值[1, 3]。
3 18F-FDG PET/CT在临床肿瘤诊断中的局限性
然而，常用18F-FDG无肿瘤特异性，炎症、感染性疾病等也可高摄取18F-FDG，是导致肿瘤诊断假阳性结果的主要原因；同时，大多数前列腺癌、肾细胞癌、肝癌、细支气管肺泡癌、肺类癌、消化道和结肠黏液性肿瘤、低度恶性淋巴瘤、高分化腺癌及许多分化良好的肿瘤等，由于其葡萄糖代谢水平低，18F-FDG摄取低或不摄取，可出现假阴性结果。18F-FDG肿瘤PET/CT显像的假阳性和假阴性结果是目前临床肿瘤诊断及鉴别诊断中存在的世界性难题[8]，开发新型PET肿瘤(非炎症)靶向分子显像剂对提高肿瘤诊断和治疗水平具有重要意义。
4 黄连素抗癌研究的进展
近年来，通过抑制线粒体呼吸链的抗肿瘤治疗研究已成为肿瘤靶向治疗非常有吸引力的研究热点之一[9]。线粒体的功能发生障碍必将导致细胞的能量供应失衡，由此可能会危及细胞生存，针对抑制肿瘤细胞的线粒体呼吸链研制抗肿瘤新药，有可能导致肿瘤细胞消亡[10]。大量体外细胞抗癌研究的证据表明：黄连素通过抑制多种肿瘤细胞线粒体呼吸链，诱导肿瘤细胞凋亡，包括：结肠癌、前列腺癌、胶质母细胞瘤、胃癌、表皮样癌、肝癌、胰腺癌、乳腺癌、口腔癌、舌癌、白血病和黑色素瘤等，具有抗多种肿瘤细胞的活性[9-13]。
5 黄连素抗肿瘤的结构基础
Pereira等[14]认为：黄连素分子结构中带有亲脂性的季氨氮基团，是其在跨膜电位差驱动力下穿透细胞生物膜进入细胞内的结构基础。细胞及线粒体能选择性聚集亲脂性阳离子，跨膜电位越高，对带正电荷的阳离子驱动力越大，细胞及线粒体内聚集的阳离子浓度越高。肿瘤细胞的细胞器膜尤其是线粒体膜的跨膜电位高于正常细胞[9]。黄连素能电离为带正电荷的阳离子，能被选择性地聚集在带负电荷的细胞浆及细胞器尤其是线粒体基质内。当黄连素浓度＜50μmol/L时，主要聚集于线粒体内；当浓度大于此值时黄连素可出现于细胞浆及细胞核内[15]。
6 黄连素抗肿瘤机制
6.1 作用于肿瘤细胞线粒体ANT
黄连素和线粒体内膜组成成分腺苷酸转位子(adenine nucleotide translocator，ANT)结合[14]，引起线粒体内膜通透性转换孔的开放[9]，造成线粒体通透性转换，线粒体跨膜电位降低，进而出现线粒体肿胀及钙离子释放，线粒体释放凋亡活性物质CytC进入胞质, 激活C aspase3, 使细胞转向坏死通路，最终出现胞凋亡事件[10]。
6.2 作用于线粒体呼吸链
低浓度黄连素主要起到促氧化剂作用，抑制线粒体呼吸链中还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(Nicotinamide adenine dinucleotide，NADH)脱氢酶(复合物I)和琥珀酸脱氢酶(succinate dehydrogenase，SDH)(复合物Ⅱ), 线粒体于短时间内生成大量O2-、·OH、H2O2等活性氧簇(reactive oxygen species，ROS)，引起线粒体发生氧化应激反应，损伤线粒体膜，导致线粒体碎裂，进而激活一系列凋亡通路而发挥抗肿瘤作用[9, 16]。而当黄连素浓度高时，主要起到抗氧化剂的作用, 抑制氧化磷酸化和细胞周期调节因子ATP生成，导致细胞周期阻滞[9, 10, 15]。
6.3 抑制COX-2生成及活性
黄连素通过抑制细胞内Ca2+, 进而抑制环氧酶COX-2 (cyclo-oxyge-nase, COX-2)mRNA水平和蛋白表达以及COX-2对花生四烯酸的催化活性, 从而抑制前列腺素E2(prostaglandrn E-2, PGE-2)的生成[9]。黄连素在浓度大于0.3μmol/L时, 对结肠癌HT229细胞的COX-2 mRNA和蛋白水平均表现为抑制, 亦可抑制COX-2的催化活性, 减少PGE2的生成[12]。
6.4 阻碍DNA复制
DNA的拓扑异构酶Ⅰ(topoisomerase，TOPNI)和拓扑异构酶Ⅱ在DNA的复制、转录、重组, 以及在形成正确的染色体结构中发挥重要的调节作用[17]。Li等[18]研究证明小檗碱能与TOPNI结合, 使S期细胞合成受阻, 阻止细胞增殖, 甚至产生细胞毒作用。黄连素可插入DNA双链内，抑制DNA复制, 导致线粒体DNA数目减少。
6.5 调节凋亡相关基因
细胞凋亡的调控需要多种基因及其产物的参与, 细胞凋亡与凋亡相关基因表达增强和抗凋亡相关基因表达减弱有关[19]。据报道，用25～200 mmol小檗碱作用于SNU-5细胞后, 发现细胞中bax基因、P53基因表达明显增加, bcl-2表达降低。小檗碱可诱导HL-60细胞凋亡, 凋亡基因bad表达水平上调, 抗凋亡基因bcl-2表达水平下降。前列腺癌细胞DU145和LNCaP细胞经小檗碱处理后，细胞凋亡, bax/bcl-2比值上调, 推测小檗碱诱导肿瘤细胞凋亡的作用与bax与bcl-2比值的上调有关[18, 20]。一个有关中草药活性成分作用靶点全面而充分的数据库显示，在经黄连素治疗培养的哺乳动物细胞中，黄连素可以调节大约50个基因的表达[16]。由此可见，黄连素诱导细胞凋亡的机制相当复杂，可能涉及多种基因及其产物的调控[21-26]。
6.6 钙调蛋白
据Ma等[27]用基于分子对接和基因表达谱结合的方法，寻找黄连素诱导人肝癌细胞Bel7402细胞周期阻滞的潜在靶蛋白。计算和实验结果表明，钙调蛋白可能是黄连素诱导人肝癌细胞Bel7402细胞G1期阻滞的直接作用靶点。生物测定结果显示，黄连素部分通过与钙调蛋白相互作用，阻止后面的下级信号级联，诱导人肝癌细胞Bel7402G1期阻滞。这些结果为黄连素对肿瘤细胞的抗癌机制研究提供了新启示。
目前，黄连素抗癌活性的作用靶点尚未完全阐明，但越来越多的研究证据显示，黄连素抗癌作用可能有多个靶点，而且其抗癌活性与浓度有关。
7 18F-黄连素衍生物兔荷VX2肌肉肿瘤模型PET/CT肿瘤靶向分子显像
虽然大量体外细胞抗癌研究的证据表明：黄连素通过抑制多种肿瘤细胞线粒体呼吸链等，诱导肿瘤细胞凋亡[9, 12]，但迄今为止，一直缺乏黄连素在生物活体内具有肿瘤靶向性分布的可信证据。
基于前述“黄连素在体外通过抑制肿瘤细胞线粒体呼吸链等，诱导细胞凋亡，具有抗多种肿瘤细胞活性”的证据，我们提出“黄连素在生物活体内具有肿瘤靶向性分布”的假说，并通过用18F标记黄连素衍生物，经PET/CT显像，验证这一假说。初步研究已成功合成一种黄连素的先导化合物及其能用18F标记的前体化合物，完成前体化合物的18F标记，薄层层析法测得18F-黄连素衍生物的放射性化学纯度为：60%～70%。实验兔经右侧股部接种VX2肿瘤后第14 d，当瘤体直径达1～2 cm时，静脉注射1mCi(37 mBq)18F-黄连素衍生物后1 h行活体兔VX2肌肉肿瘤模型PET/CT显像[28]。结果显示：肿瘤轮廓清晰显影。肿瘤(靶)/对侧肌肉(非靶)的放射性比值高达3~12.53。此外，全身骨骼清晰显影，放射性本底普遍增高，推测可能系大量未分离的游离18F-离子积聚于骨骼所致[29]。肠道见放射性分布，推测可能系18F-黄连素衍生物经肝脏代谢后排泌致肠道的生理性显影。18F-黄连素衍生物兔荷VX2肌肉肿瘤模型PET/CT肿瘤靶向分子显像的初步结果表明，18F-黄连素衍生物在生物活体内具有肿瘤靶向性分布特性。需进一步研究用高效液相色谱(HPLC)-质谱联用技术进行有效分离、纯化，获得放射化学纯度＞95%的18F-黄连素衍生物的方法，以满足临床PET/CT肿瘤靶向分子显像要求。
8 前景展望
大量体外研究证明，黄连素通过抑制肿瘤细胞线粒体呼吸链等多种通路，诱导细胞凋亡，具有抗多种肿瘤细胞活性。我们用18F-黄连素衍生物兔荷VX2肌肉肿瘤模型PET/CT肿瘤靶向分子显像方法，首次实现18F-黄连素衍生物在生物活体内肿瘤的“可视化”，验证了“黄连素在生物活体内具有肿瘤靶向性分布”的假说。这些研究结果表明，18F-黄连素衍生物作为一种潜在的PET肿瘤靶向分子显像剂，对癌症的靶向治疗、分子显像及中药现代化具有重要意义。