طراحی، سنتز و نشاندار سازی مشتقات تری‌پپتیدی با استفاده از تکنسیم99m برای تشخیص بافت هیپوکسی

زمینه: در بسیاری از بیماری ها نظیر سرطان، ایسکمی و تومورها هیپوکسی بافتی وجود دارد. پس شناسایی و تشخیص بافت هیپوکسی با ترکیباتی که قابلیت نفوذ و ماندگاری را در سلول هیپوکسی داشته باشند، از اهمیت بسزائی برخوردار می باشد. استفاده از پپتیدهای با وزن مولکولی کم، حساس به محیط اکسیداسیون احیا، با نفوذ بافتی بهتر از آنتی بادی ها و پروتیئن ها و با خصوصیت آنتی ژنیک کم می تواند انتخاب مناسبی برای این منظور باشد. بنابراین نشاندارسازی مشتقات پپتیدی چربی دوست حامل ترکیبات نیترو با تکنسیم رادیو اکتیو (99mtc)، به دلیل جذب و ماندگاری بالا در سلول های هیپوکسی می توانند به عنوان معرف های تشخیصی مناسب برای تصویربرداری از بافت هیپوکسی تومورها مورد استفاده قرار گیرند تا اقدامات درمانی به موقع و موثرتر سرطان انجام گیرد.مواد و روش ها: در این مطالعه تری پپتیدهایی که به انتهای آن ها گروه پارانیتروبنزوئیک اسید (pnba) اضافه شده است، به روش سنتز بر روی فاز جامد (fmoc spps) و با رزین ونگ (wang resin) سنتز شدند که شناسایی تشکیل آن ها توسط اسپکترومتری جرمی انجام گرفت. پپتیدهای سنتز شده با 99mtc نشاندار شدند. خصوصیات فیزیکوشیمیایی و خلوص رادیو شیمیایی پپتیدهای نشاندار شده حاصل توسط تکنیک کروماتوگرافی و تعیین ضریب توزیع مورد بررسی قرار گرفت. همچنین به منظور ارزیابی جذب و ماندگاری پپتیدهای نشاندار شده در سلول ها در طول زمان های 30 تا 120 دقیقه، از سلول های mcf7 در شرایط نرمال و هیپوکسی شده توسط جار هیپوکسی استفاده گردید.یافته ها: سنتز پپتیدها بازده خوبی (70 تا 78 درصد) را به lrm;دست داد. پپتیدهای سنتز شده و نشاندار از پایداری خوبی در نرمال سالین و پلاسمای انسانی تا حداقل 4 و 6 ساعت به ترتیب برخوردار بودند. خلوص رادیوشیمیایی پپتیدهای سنتز شده حدود 94 درصد بود و لیپوفیلیسیته پپتیدهای حاصل قابل قبول (لگاریتم ضریب توزیع آن ها 0.006) تشخیص داده شد. نتایج همچنین نشان داد که پپتیدهای نشاندار شده در سلول های هیپوکسی ماندگاری بیشتری نسبت به سلول های نرمال دارند.نتیجه گیری: با توجه به نتایج به دست آمده در این مطالعه، مشتقات پپتیدی نشاندار شده با تکنسیم99m می توانند به عنوان معرف های مناسب برای تشخیص بافت های هیپوکسی به خدمت گرفته شوند.

Design, Synthesis and Labeling of Tripeptide Derivatives with 99mTc as Hypoxia Imaging Agents

Background: Many diseases, including cancer, ischemia and tumors show degrees of tissue hypoxia.Therefore, it is useful to detect tissue hypoxia with compounds that can penetrate and remain in hypoxic cells in order to diagnose cancer at early stages. Peptides with low molecular weight, susceptible to redox environment, with easier penetration into tissues and low antigenic characteristics are good candidates,as compared to antibodies and proteins. Therefore, radiolabeling small lipophilic peptides containing a nitro group with 99mTc to enter and remain in the hypoxic cell for imaging hypoxic tissue is a good strategy for earlier detection of tumors, which leads to more effective and satisfactory treatment.Materials and Methods: In this study, some tripeptides were synthesized with added para nitro benzoic acid (PNBA) group at their Nterminal using solid phase peptide synthesis (SPPS) method with Fmocstrategy using Wang resin. The peptides were labeled with 99mTc and their characterizations were determined using chromatographic techniques and partition coefficient experiments. A hypoxia Jar system was used to examine cellular uptake of the labeled peptides exposed to MCF7 cells in normal and hypoxic conditions for 30 to 120 min.Results: Synthesis of the peptides resulted in good yields (70% to 78%). The synthesized peptides andradiopeptides were stable in normal saline and human plasma for at least 4 h and 6 h, respectively.Radiochemical purity (RCP) of the synthesized labeled peptides was 94% with lipophilicity (Log P)0.006. Furthermore, labeled peptides exposed to MCF7 cells could remain in hypoxic cells longer than those in normal cells.Conclusion: Considering the results obtained in this study, the peptide derivatives labeled with 99mTc,appear to be appropriate agents for the detection and imaging of hypoxic tissues.