老年性痴呆(senile dementia of Alzheimers disease，SDAT)，亦称阿尔茨海默病(Alzheimers Disease，AD)是一种神经细胞退行性疾病，临床上以进行性记忆和后天获得的知识丧失直到最后丧失生活能力为特征，是一个严重的社会和人类健康问题。我国65岁以上的老年痴呆患者估计超过500万人，随着我国进入老龄化社会，这一问题变得日益突出。2005年第21个世界老年痴呆病宣传日主题“行动改变未来”。2006年老年痴呆病宣传日主题是“关注痴呆，刻不容缓”，随着人类寿命的延长．老年痴呆症已成为继心脏病、肿瘤、中风之后夺去老年人生命的第四大病魔，因而受到了国内社会的关注并已成为新药研究的重大课题，也是21世纪新药研究开发的热点之一。 有研究表明，AD的发病机制与胆碱能系统密切相关。有证据显示胆碱能系统异常与疾病的痴呆特征关系最为密切，先前的研究已充分证明老化及老年痴呆病人脑组织中胆碱乙酰化酶活性明显降低，胆碱酯酶活性显著升高，造成脑内乙酰胆碱含量不足，从而导致中枢神经系统功能障碍，出现学习记忆和认知能力下降甚至智力丧失。AD是一种主要涉及记忆力损伤的疾病，其胆碱能损伤确凿证明了胆碱能系统在记忆功能中的确起关键性作用，许多治疗AD的药物，系据此机理而研制的。 中药治疗AD取得了一定建树，石杉碱甲(HupA)是从千层塔中提取的一种新生物碱，它是一种可逆的乙酰胆碱酯酶抑制剂。因其选择性高，易透过血脑屏障，对脑内乙酰胆碱酯酶具有较强的抑制作用，从而明显提高脑内乙酰胆碱水平。国内动物实验表明，石杉碱甲有增强小鼠学习和记忆，保持及记忆再现作用，且具有吸收快，分布快，排泄缓慢的特点。临床实验研究也证实，石杉碱甲在改善记忆方面确有一定疗效，特别是对Alzheimers病及正常老年人记忆力减退治疗效果显著。 目前研制成功一类新药需要15年左右，耗资1～2亿美元。体外实验证明有活性，但还没有准确的方法证明在活体内也有效，因此非常需要一个从发现到利用于人体，从动物实验的结果外推到临床的合理程序，大大缩短新药的研发时间，并减少花费。活体非侵入性动态显像技术micro PET的出现将有效解决新药开发中的这一难题，在活体内进行药物的开发筛选，缩短新药开发的周期，无疑有利推动药物开发的过程。 11C标记与AD有关的中药有效成分尚未见文献报道，如能探索11C标记中药有效成分的方法并进行生物学评价，无疑具有新颖性，同时利于探索中药有效成分在活体内的作用机理，此外也可为PET或micro PET药物开发进行先期准备工作，考虑本课题为AD及取材方面等因素，首先选择石杉碱甲进行探索性研究。旨在通过Micro PET对石杉碱甲药代动力学进行研究作为第一阶段工作，探索石杉碱甲在脑内的作用机理，通过该研究为今后中药的活体研究探索一条新的途径。 本研究的主要目的： 1)探索正电子核素标记中药有效成分的方法学可行性。 2)探索11C标记中药有效成分Hup A在体内的生物学分布，为药物二次开发提供参考。 3)为PET或microPET药物开发进行先期准备工作，动态地观察动物体内生物分布，为中药在活体内的药代动力学研究探索一条新途径。 一．11C标记石杉碱甲(HupA)的制备与质量控制 目的：制备11C标记石杉碱甲(HupA)并进行质量控制。 方法：由美国CTI公司RDS 111加速器生产11CO2，用碘代甲烷模块将11CO2转化成11C-碘代甲烷(11C-CH3I)，再转化为11C-Triflate-甲烷后传入到11C-HupA前体的乙醇溶液中，在常温下反应得到产物．与相同条件下合成的12C-HupA比较，鉴定通过液相色谱仪(流动相甲醇：水=60：40，流速1ml/min)，核磁碳谱鉴定，进行脂溶性分数(1gP)、放化纯度、稳定性检测。并对新制剂11C—HupA进行质量控制。 结果：11C—HupA放化合成时间约为15～20 min，放化纯度大于98％；比活度47.4GBq/mmoL.，放化产物分子量为257，稳定性检测2小时内放化纯度大于90％，主要质量控制指标达到正电子放射性药物质量要求。 结论：合成的11C—HupA注射液符合进一步的动物或人体探索性研究要求。 二．11C—HupA在正常动物体内分布及药物代谢动力学实验 目的：研究11C—HupA在动物体内的生物学分布及药物代谢动力学特性。 方法：经大鼠尾静脉注射11C—HupA，每组5只，分别于不同时相点5、15、30、60、90min测量血液及各主要组织器官的放射性计数(cpm)，计算每克组织百分注射剂量率(％ID/g湿组织)。通过大鼠尾静脉取血进行药物代谢动力学分析；大鼠尾静脉注射给药，于注射后不同时间分别将各组大鼠断头处死，迅速解剖取脑，分离额叶、顶叶、颞叶、枕叶、小脑、海马、纹状体、丘脑、脑干等脑区，称组织湿重后，用γ计数器测组织放射性，计算每克组织百分注射剂量率(％ID/g湿组织)。 结果：11C—HupA进入大鼠体内具有血液清除快的特点，半衰期为14.608±1.773min，药物自体内总清除率为0.12±0.009ml/min/kg，经肝胆系统代谢，肾组织是11C—HupA的主要排泄器官，在15min达到高峰，为3.562±0.360％ID/g，之后呈逐渐下降的趋势，肝脏在15min为2.547±0.337ID/g，60min之前放射性分布维持在较高的水平。在肌肉、皮肤等组织放射性摄取较低，放射性分布较少。大鼠血时间一放射性曲线符合药代动力学一型房室模型，经分析计算，11C—HupA注射液半衰期T1/2=14.608±1.773min，表观分布容积V1=2.526±0.351ml/kg，药物自体内总清除率CL=0.12±0.009ml/min/kg， Ke=0.048±0.006 min-1，曲线下面积AUC(0-∞)=167.574±12.387 KBq/mL*min。 结论：静脉注射11C—HupA后，组织本底能够在较短的时间内达到低水平，血药浓度一时间曲线符合一型房室模型特征，在体内的分布与消除为一级线性动力学过程，11C—HupA各脑区放射性分布统计学分析有显著性差异(p<0.05)，以大脑皮层、海马、丘脑及脑干分布较多。本研究论文可以得出以下结论： ①通过亲核取代反应制备中药石杉碱甲11C标记化合物：11C—HupA，放化纯度>98％，体外稳定性好，主要质量控制指标达到要求，可满足进一步探索性实验的要求。 ②大鼠尾静脉注射11C—HupA后，组织本底能够在较短的时间内达到低水平，血药浓度-时间曲线符合一型房室模型特征，在体内的分布与清除为一级线性动力学过程；正常鼠脑内各脑区放射性分布有明显统计学差异，11C—HupA在体内、脑内分布及药代学参数可为药物的二次开发提供参考数据。