3月1日，我院青年教师李子婧博士研究小组在国际知名期刊Nature Communications在线发表题为“Rapid One-Step ¹⁸F-Radiolabeling of Biomolecules in Aqueous Media by Organophosphine Fluoride Acceptors”的研究论文。该论文报道了一种快速一步水相¹⁸F标记方法，简化了生物活性分子的¹⁸F标记途径，具有广阔的应用前景。

分子探针是实现分子影像技术的重要工具。对特定分子进行放射性标记和成像，可以早期、无创、灵敏地显示组织、细胞和亚细胞水平的特定分子，反映活体状态下分子水平变化，对其生物学行为在影像方面进行定性和定量研究。氟-18（¹⁸F）是一种核素性质优异正电子源，常被用于正电子发射计算机断层显像（PET）示踪剂的合成。由于氟离子在水中存在强溶剂化效应，现有的¹⁸F标记方法往往需要在一定的高温、特定酸碱度条件下，在干燥处理后的有机溶剂介质中进行反应。通常需要经过多步骤反应和纯化才能实现对高温或pH敏感的多肽、蛋白质等生物活性分子的标记。

磷（P）是构成生命的必需元素，P-F键的自由基生成热并远低于传统标记方法中C-F键的自由基生成热。理论上，通过快速的、高选择性的亲核反应，F-可以与有机膦氟受体与形成的稳定的产物，并突破传统标记方法的局限，实现水中一步氟化生物分子。于是，该研究开创性地设计、合成了一系列有机膦氟受体。通过密度泛函理论计算，从动力学和热力学的角度比较得出：在水相介质中，有在机膦氟受体上发生¹⁸F/¹⁹F交换比发生OH/F交换更为容易，且F/F交换形成的产物也更加稳定。经过对一系列¹⁸F标记条件探索以及体内外稳定性研究，研究者发现多种有机膦氟受体均能够在室温、水相、无酸碱、无催化条件下生成¹⁸F标记产物，得到较高放射化学产率（甚至可达100%）和并显示出良好的体内外稳定性。进一步地，该研究将特定的有机膦氟受体应用到了某些代表性的生物活性分子的¹⁸F标记中，如靶向肿瘤新生血管整合素α_vβ₃的c(RGDyK)和用于血池成像的热敏人血清白蛋白，成功用于U87MG肿瘤和大鼠血池显像。进一步证明了使用该简便的¹⁸F标记方法可以得到保持原靶向分子活性的稳定分子探针。该研究首次提出了一种快速、温和、一步、水相标记多肽和蛋白的¹⁸F标记的新方法，为制备和研究各种¹⁸F标记的生物分子、开发潜在的PET示踪剂提供了一种有效方法。

我院硕士研究生洪华伟为该论文的第一作者，聂立铭教授、李子婧博士为该论文的共同通讯作者，该研究得到了国家自然科学基金、福建省杰青项目等项目资助。

李子婧博士于2015年入职我院分子影像暨转化医学研究中心，主要研究方向为放射性药物化学，多年来主要围绕“小分子放射性探针的合成与应用”关键科学问题，取得了一系列新颖的、并具有较高临床应用前景的重要研究成果，相关研究成果相继刊发在Nat. Commun., Adv. Sci., J. Nucl. Med.等期刊上。

论文全文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-08953-0。

（分子影像中心课题组）