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本文聚焦肿瘤治疗难题，合成新型苯磺酰胺衍生物（化合物 3），并制备 99mTc 标记、柠檬酸金纳米颗粒包裹的复合物（[99mTc] Tc - 化合物 3 - 柠檬酸金纳米颗粒）。其稳定性良好、粒径适宜、放射化学纯度高，体内实验显示在肿瘤部位高富集，为肿瘤靶向治疗带来新希望。
引言
癌症严重威胁人类健康，有机杂环分子在医药领域应用广泛。吡啶衍生物备受关注，苯磺酰胺及其衍生物在癌症治疗方面展现潜力，可抑制碳酸酐酶 IX（CA IX）等，诱导癌细胞凋亡、抑制血管生成 。纳米技术和金属基药物为癌症治疗带来新机遇，金纳米颗粒（AuNPs）因具有生物相容性好、粒径形状可控、表面易修饰、载药量大、光学性质独特、稳定性高等优势，在癌症诊疗多方面前景广阔。本研究旨在合成用柠檬酸和新型苯磺酰胺衍生物双功能化的 AuNPs，开发肿瘤识别和定位的示踪剂。
实验
- 材料和仪器：实验所用化学试剂均购自德国默克达姆施塔特公司，纯度较高，包括磷酰氯、五氯化磷等多种试剂；实验使用多种仪器进行检测分析，如核磁共振仪、纸色谱仪等；实验动物为 20 - 25g 的白化小鼠；99mTc 来自埃及的放射性同位素生产设施（RPF）。
- 合成
- 2 - 氯 - 4 -（2,4 - 二氯苯基）- 6 - 苯基烟腈（2）的合成：将磷酰氯、五氯化磷和化合物 1 混合，在水浴中回流 2 小时，冷却后倒入稀冰盐酸，过滤、洗涤、重结晶得到化合物 2，为米色粉末，并对其进行红外光谱（IR）、核磁共振（13C - NMR、1H - NMR）、元素分析、质谱（MS）等表征，确定其结构和性质。
- 4 -（（3 - 氰基 - 4 -（2,4 - 二氯苯基）- 6 - 苯基吡啶 - 2 - 基）氨基）- N -（二氨基亚甲基）苯磺酰胺（3）的合成：将化合物 2 和磺胺胍在二氧六环中回流 7 小时，冷却后过滤、洗涤、重结晶得到化合物 3，为浅黄色晶体，同样进行多种表征确定其结构和性质。
- [99mTc] Tc - 化合物 3 的制备：采用直接放射性标记法，用 99mTc 标记化合物 3，通过研究底物量、NaBH4 浓度、pH 范围和反应时间等参数对标记过程的影响，利用纸色谱法监测 [99mTc] Tc - 化合物 3 复合物的放射化学纯度（RCP） 。
- [99mTc] Tc - 化合物 3 - 柠檬酸金纳米颗粒的合成及表征技术：加热氯金酸溶液至沸腾，滴加柠檬酸三钠溶液制备柠檬酸稳定的金纳米颗粒（柠檬酸 - AuNPs） 。将 [99mTc] Tc - 化合物 3 溶液超声条件下按 1:1 比例滴加到胶体 AuNPs 中形成 [99mTc] Tc - 化合物 3 - 柠檬酸金纳米颗粒，并计算其负载效率。
- 稳定性研究
- 室温稳定性：制备多瓶 [99mTc] Tc - 化合物 3 - 柠檬酸金纳米颗粒，在室温（20 - 25°C）控制环境下储存，评估其稳定性。
- 在人血清中的稳定性：将复合物与人类血清在 37°C 混合，在多个时间点（1 - 24h）分析，研究其在人血清中的稳定性。
- 体外抗癌评估：选用美国典型培养物保藏中心（ATCC）的 MCF - 7 人乳腺癌细胞系，将肿瘤细胞接种到 96 孔板，培养 24 小时后加入测试物质，采用 MTT 法评估细胞活力，以顺铂为参考标准比较细胞毒性。
- [99mTc] Tc - 化合物 3 - 柠檬酸金纳米颗粒的生物分布研究：实验经埃及艾因夏姆斯大学研究伦理委员会批准，遵循相关动物实验准则。用艾氏腹水癌细胞系（EAC）诱导瑞士白化小鼠产生肿瘤，通过尾静脉注射 [99mTc] Tc - 化合物 3 - 柠檬酸金纳米颗粒复合物，在不同时间点处死小鼠，收获、称重并计数相关器官，以每克器官注射剂量百分比（% ID/g）表示结果 。
结果与讨论
- 化学：以 4 -（2,4 - 二氯苯基）- 2 - 氧代 - 6 - 苯基 - 1,2 - 二氢吡啶 - 3 - 甲腈 1 为起始原料，与五氯化磷在磷酰氯存在下反应生成吡啶衍生物 2，化合物 2 再与磺胺胍经亲核芳香取代反应生成目标产物 3，反应过程明确，产物结构经多种表征方法得以确认。
- 化合物 3 与 99mTc 的放射性标记：纸色谱法评估 [99mTc] Tc - 化合物 3 复合物的放射化学纯度（RCP），优化实验条件得出，底物量 400μg、NaBH4 10mg、pH 8、反应时间 1 小时时，RCP 最高可达 88.31% 。NaBH4 用量过高或过低、pH 值不适宜以及底物量不足都会导致 RCP 降低，确定了最佳反应条件。
- [99mTc] Tc - 化合物 3 - 柠檬酸金纳米颗粒的合成：成功制备柠檬酸 - AuNPs，透射电子显微镜（TEM）显示其平均粒径约 9nm，流体动力学直径 203.1nm，ζ 电位为 - 11.84mV，表明其具有一定稳定性 。[99mTc] Tc - 化合物 3 在柠檬酸 - AuNPs 上的负载效率可达 83.2% 。
- 室温及人血清中的稳定性研究：[99mTc] Tc - 化合物 3 - 柠檬酸金纳米颗粒复合物需满足放射化学纯度≥90%、放射性浓度在初始值 ±10% 范围内、pH 稳定性在 ±0.5 pH 单位范围内等标准，以此评估其在室温及人血清中的稳定性 。
- 体外抗癌评估：MCF - 7 细胞实验表明，化合物 3 对 MCF - 7 细胞具有细胞毒性，IC50 值为 47.17±4.12，而化合物 3 - 柠檬酸金纳米颗粒的 IC50 值显著更低（8.41±0.36），显示出更强的细胞毒性。
- [99mTc] Tc - 化合物 3 - 柠檬酸金纳米颗粒的生物分布研究：生物分布实验显示，[99mTc] Tc - 化合物 3 - 柠檬酸金纳米颗粒复合物在肿瘤部位大量积累，2 小时时最大摄取量达 17.01% ID/g 。同时，该复合物在肝脏和肾脏也有较高积累，主要经肝胆途径排泄。其肿瘤与正常组织的摄取比（T/NT）在注射后 120 分钟高达 7.56，与其他已开发的试剂相比，具有更高的 T/NT 值，展现出良好的肿瘤靶向潜力。
结论
本研究成功合成新型吡啶衍生物（化合物 3），并制备出 [99mTc] Tc - 化合物 3 复合物，其放射化学纯度为 88.31% 。该复合物负载到核心粒径 9nm 的柠檬酸 - AuNPs 上，负载效率高且稳定性良好。体内实验表明，静脉注射 [99mTc] Tc - 化合物 3 - 柠檬酸金纳米颗粒复合物后，在肿瘤部位显著积累且具有高 T/NT 比，为肿瘤靶向治疗提供了一种极具潜力的新策略。
