Tosylate-DPA-714（CAS: 958233-17-5）是TSPO（18 kDa轉(zhuǎn)位蛋白）靶向PET示蹤劑DPA-714的GMP級放化前體，通過親核脂肪族取代反應與1?F結(jié)合，生成1?F-DPA-714，實現(xiàn)對神經(jīng)炎癥中小膠質(zhì)細胞活化水平的特異性可視化[1]。該化合物對TSPO的抑制常數(shù)Ki為7.0 nM，不結(jié)合中樞苯二氮卓受體，logD值為2.44——親脂性低于經(jīng)典TSPO探針PK11195，有利于改善腦內(nèi)非特異性結(jié)合[1]。在阿爾茨海默病、多發(fā)性硬化、藥物難治性癲癇及自身免疫性腦炎等多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的研究中，1?F-DPA-714 PET成像已展現(xiàn)出較常規(guī)MRI和FDG-PET更高的病灶檢出率[2][3]。瀚香生物關(guān)注到該前體在放射化學和神經(jīng)科學領(lǐng)域的持續(xù)需求，以下從物化性質(zhì)、制備路線、靶點背景和臨床應用等方面展開梳理。

產(chǎn)品定義與核心參數(shù)

Tosylate-DPA-714的化學名稱為N,N-二乙基-2-(2-(4-(2-對甲苯磺酰氧基乙氧基)苯基)-5,7-二甲基吡唑并[1,5-a]嘧啶-3-基)乙酰胺，是DPA-714的對甲苯磺酸酯類似物。其分子中對甲苯磺酸酯基團作為離去基團，在1?F親核取代中扮演核心角色[1][4]。

Tosylate-DPA-714化學結(jié)構(gòu)式

DPA-714（即1?F標記后的產(chǎn)物）的分子式為C??H??FN?O?，分子量398.48，熔點160–163°C，CAS號為958233-07-3[1]。

DPA-714化學結(jié)構(gòu)式

靶點概述：TSPO與神經(jīng)炎癥

TSPO是一種位于線粒體外膜的18 kDa蛋白質(zhì)，在活化小膠質(zhì)細胞和星形膠質(zhì)細胞中高表達，是中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥的標志性靶點[1]。當神經(jīng)元受損或炎癥發(fā)生時，小膠質(zhì)細胞由靜息態(tài)轉(zhuǎn)為促炎表型，TSPO表達量可上調(diào)數(shù)倍——這為PET分子成像提供了天然的"信號放大"機制。

TSPO領(lǐng)域有一個不可回避的問題：rs6971基因多態(tài)性。該多態(tài)性將人群分為高親和力結(jié)合者（HAB）、中等親和力結(jié)合者（MAB）和低親和力結(jié)合者（LAB）[2]。低親和力結(jié)合者中TSPO配體的結(jié)合力顯著下降，因此大多數(shù)臨床研究會先進行基因分型，排除LAB受試者。

在TSPO配體的發(fā)展歷程中，第一代配體PK11195（Ki=9.3 nM）雖開創(chuàng)了TSPO-PET成像，但親脂性高、信噪比低、非特異性結(jié)合嚴重[1]。以DPA-714為代表的第二代配體，通過吡唑并[1,5-a]嘧啶骨架的優(yōu)化，實現(xiàn)了更高的靶點選擇性和更優(yōu)的藥代動力學特征。

制備方法與合成路線

Tosylate-DPA-714的合成路線可分為兩個關(guān)鍵階段：核心骨架的構(gòu)建和末端對甲苯磺酸酯的引入。

吡唑并嘧啶骨架的構(gòu)建：起始原料為4-碘苯甲酸甲酯，經(jīng)Sonogashira偶聯(lián)引入炔丙醇基團，再與肼環(huán)化形成吡唑環(huán)，隨后構(gòu)建嘧啶環(huán)并引入二乙基乙酰胺側(cè)鏈，得到酚羥基中間體（化合物1）[4]。

對甲苯磺酸酯前體的制備：采用Mitsunobu偶聯(lián)策略。首先，1,2-乙二醇在氧化銀和碘化鉀催化下與對甲苯磺酰氯反應，制得對甲苯磺酸2-羥乙基酯。隨后，將該中間體與酚羥基化合物1在DIAD（二異丙基偶氮二甲酸酯）和三苯基膦的存在下，于無水DMF中進行Mitsunobu偶聯(lián)，收率可達85% [1]。反應溫度控制在0–5°C可進一步減少消除副反應和磺酸酯水解[4]。

相比之下，DPA-714本身的合成是將化合物1與2-氟乙醇進行Mitsunobu偶聯(lián)，收率為47%，二者在偶聯(lián)試劑和條件上基本一致[1]。

1?F放射氟化：這是Tosylate-DPA-714作為前體的核心價值所在。在GE TRACERlab合成模塊上，對甲苯磺酸酯前體與回旋加速器產(chǎn)生的1?F-氟化鉀/Kryptofix-222絡合物在乙腈中85°C反應10分鐘，經(jīng)半制備反相HPLC純化，得到1?F-DPA-714。全合成時間約40分鐘[1]。當使用2.5 mg前體時，非衰變校正放射化學收率僅為6%；將前體量提高至6 mg以上后，收率提升至16% [1]。

Cybulska等對GMP合規(guī)生產(chǎn)進行了系統(tǒng)優(yōu)化[5]。在Trasis AllinOne模塊上，使用4 mg Tosylate-DPA-714前體溶于無水乙腈，以TEAB（四乙基碳酸氫銨）作為相轉(zhuǎn)移催化劑，放射化學收率可達55–71%，摩爾活度超過100 GBq/μmol[5]。關(guān)鍵控制參數(shù)包括前體純度（>95%）和嚴格的無水條件——殘留水分會顯著淬滅1?F?的反應活性。

體外與體內(nèi)藥理學特征

在體外實驗中，Tosylate-DPA-714展現(xiàn)出明確的TSPO靶向性和類固醇生成活性。

● 在大鼠腎細胞膜TSPO結(jié)合實驗中，Ki值為7.0 nM，對TSPO具有高選擇性，且不結(jié)合中樞苯二氮卓受體[1]。

● 在大鼠C6膠質(zhì)瘤細胞的類固醇生成實驗中，40 μM濃度處理2小時后，孕烯醇酮合成較基線增加80% ，且該活性強于PK11195[1]。

● 親脂性實驗中l(wèi)ogD值為2.44，低于PK11195——較低的親脂性有助于減少腦內(nèi)非特異性結(jié)合，提升成像對比度[1]。

在動物模型中，1?F標記的Tosylate-DPA-714表現(xiàn)出良好的血腦屏障透過能力和靶點特異性。

● 在喹啉酸誘導單側(cè)紋狀體損傷的Wistar大鼠中，給藥60分鐘后，損傷側(cè)紋狀體的攝取量是對側(cè)的8倍，且該特異性攝取可被TSPO配體完全阻斷[1]。

● 在正常雄性狒狒模型中，100 MBq靜脈注射后，1?F-DPA-714迅速穿透血腦屏障，在腦內(nèi)穩(wěn)定滯留，結(jié)合具有特異性和可逆性[1]。

臨床應用與研究進展

1?F-DPA-714 PET成像已在多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的臨床研究中積累了證據(jù)。

多發(fā)性硬化（MS） ：Hamzaoui等對36例MS患者進行1?F-DPA-714 PET縱向研究，發(fā)現(xiàn)53%的非釓增強病灶具有均勻活性表型（中位數(shù)每例17個），這類"慢燃"病灶是預測2年皮層萎縮（β=0.49, p=0.023）和殘疾進展（β=0.35, p=0.023）的較強因子[2]。該研究揭示了TSPO-PET對MS慢性炎癥成分的檢出能力遠超傳統(tǒng)MRI。

藥物難治性癲癇：一項23例患者的術(shù)前評估研究顯示，1?F-DPA-714 PET的異常檢出率為95.7% ，顯著高于1?F-FDG PET的56.5%（p=0.022）；在定位致癇灶方面，1?F-DPA-714的一致性達87.0%，而FDG-PET僅為39.1%（p=0.019）[3]。所有FDG-PET正常的10例患者中，1?F-DPA-714 PET均檢出了異常。

自身免疫性腦炎：上海瑞金醫(yī)院的前瞻性研究納入45例自身免疫性腦炎患者，1?F-DPA-714 PET的陽性檢出率為73.3%，遠高于MRI的35.6%（p=0.001）；免疫治療后緩解組腦SUVR顯著下降，變化率與改良Rankin量表評分變化值相關(guān)（rs=0.65, p<0.001）[6]。華山醫(yī)院的研究進一步表明，1?F-DPA-714 PET在抗LGI1腦炎中海馬和額葉的攝取增加與認知評分及腦脊液sTREM2水平相關(guān)，可作為治療和預后評估的潛在生物標志物。

中國臨床試驗注冊：2026年4月，中國臨床試驗注冊中心登記了一項II期臨床試驗，旨在評估1?F-DPA-714 PET/MR/CT在中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎性脫髓鞘疾病（RRMS和SPMS）及阿爾茨海默病患者中的臨床應用，計劃納入30例患者和10例健康對照。

上下游與行業(yè)前景

Tosylate-DPA-714的上游主要包括吡唑并嘧啶骨架中間體、對甲苯磺酰氯、2-氟乙醇及Mitsunobu偶聯(lián)試劑（DIAD、三苯基膦）等。其中化合物1（酚羥基中間體）的純度直接決定最終前體質(zhì)量，瀚香生物建議關(guān)注中間體的批次一致性。

下游應用鏈條清晰：Tosylate-DPA-714 → 1?F-DPA-714 → PET/MR或PET/CT成像。隨著PET/MR一體化設備在國內(nèi)外醫(yī)院的逐步普及，TSPO-PET的臨床需求有望持續(xù)增長。

在競爭格局中，TSPO放射配體已從第一代PK11195演進至第二代DPA類（DPA-713、DPA-714）以及GE-180等。DPA-714的1?F標記相比DPA-713的11C標記具有更長的半衰期優(yōu)勢（109.8分鐘 vs 20.4分鐘），更適合多床位采集和遠程配送，這也是其臨床轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵競爭力之一。

然而，TSPO成像仍面臨挑戰(zhàn)：rs6971多態(tài)性限制了約9%低親和力人群的使用；TSPO在多種疾病中均上調(diào)，缺乏疾病特異性；定量分析依賴動脈采血或復雜的參考組織模型。第三代TSPO配體的開發(fā)正在試圖解決這些問題。

常見問題FAQ

Q：Tosylate-DPA-714與DPA-714是什么關(guān)系？

Tosylate-DPA-714是DPA-714的放化前體。其分子中的對甲苯磺酸酯基團作為離去基團，被1?F取代后即生成1?F-DPA-714。前體本身不直接用于成像，而是放射化學合成鏈中的關(guān)鍵中間體。

Q：為什么選擇對甲苯磺酸酯作為離去基團？

對甲苯磺酸酯是1?F親核脂肪族取代反應中常用的離去基團，離去能力適中，可在溫和條件下（85°C，10分鐘）被1?F?取代，同時避免了過于活潑導致的副反應。與鹵素離去基團相比，對甲苯磺酸酯的儲存穩(wěn)定性更好。

Q：rs6971多態(tài)性對1?F-DPA-714 PET成像有何影響？

該多態(tài)性導致TSPO配體結(jié)合親和力存在個體差異。高親和力結(jié)合者（HAB）成像效果理想，中等親和力結(jié)合者（MAB）需調(diào)整定量方法，低親和力結(jié)合者（LAB）因結(jié)合力過低通常被排除出臨床研究。因此，受試者入組前需進行基因分型。

Q：1?F-DPA-714相比1?F-FDG PET有何優(yōu)勢？

FDG反映葡萄糖代謝，在炎癥、腫瘤和癲癇等多種病理狀態(tài)中均可升高，特異性有限。1?F-DPA-714直接靶向活化小膠質(zhì)細胞上的TSPO，對神經(jīng)炎癥的特異性更高。在藥物難治性癲癇的術(shù)前評估中，其致癇灶定位一致性達87%，遠高于FDG-PET的39.1%[3]。

Q：Tosylate-DPA-714的GMP合規(guī)生產(chǎn)有哪些關(guān)鍵控制點？

關(guān)鍵控制點包括：前體純度>95%、嚴格的無水條件（殘留水分淬滅1?F?活性）、TEAB相轉(zhuǎn)移催化劑的使用、合成模塊的驗證以及HPLC純度和放化純度的質(zhì)控。Cybulska等建立的GMP流程使用4 mg前體即可獲得55–71%的放射化學收率[5]。

參考文獻

[1] James ML, Fulton RR, Vercoullie J, et al. DPA-714, a new translocator protein-specific ligand: synthesis, radiofluorination, and pharmacologic characterization[J]. Journal of Nuclear Medicine, 2008, 49(5): 814-822.

[2] Hamzaoui M, Garcia J, Boffa G, et al. Positron emission tomography with [1?F]-DPA-714 unveils a smoldering component in most multiple sclerosis lesions which drives disease progression[J]. Annals of Neurology, 2023, 94(2): 366-383.

[3] Gouttard S, Bouteloup V, Gisselsson A, et al. [1?F]DPA-714 PET imaging in the presurgical evaluation of patients with drug-resistant focal epilepsy[J]. Neurology, 2023, 101(22): e2199-e2209.

[4] Banister SD, Wilkinson SM, Hanani R, et al. A practical, multigram synthesis of the DPA class of high affinity translocator protein (TSPO) ligands[J]. Tetrahedron Letters, 2012, 53(29): 3780-3783.

[5] Cybulska KA, Gallet R, Kuhnast B. Optimised GMP-compliant production of [1?F]DPA-714 on the Trasis AllinOne module[J]. EJNMMI Radiopharmacy and Chemistry, 2021, 6(1): 20.

[6] 孫欣宜, 陳曉煜, 淳于航行, 等. 1?F-DPA-714 PET/MR在自身免疫性腦炎診斷中的潛在價值[J]. 中華核醫(yī)學與分子影像雜志, 2025, 45(4): 812-818.

風險提示與實驗注意

● 藥理風險：TSPO配體的長期藥理效應尚在研究中，1?F-DPA-714目前僅用于診斷成像，不作為治療藥物使用。

● 實驗風險：1?F操作涉及放射性，須在授權(quán)場所和防護條件下進行。Tosylate-DPA-714對水分敏感，反應體系需嚴格除水。

● 實驗注意：受試者需提前完成rs6971基因分型，排除低親和力結(jié)合者。前體純度和無水條件是影響放射化學收率的關(guān)鍵因素。

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