具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

阿尔茨海默病是一种渐进性疾病，最初的症状为轻度记忆丧失。Tau神经纤维缠结和淀粉样蛋白沉积被认为是阿尔茨海默病的标志。在阿尔茨海默病患者中，大脑中的神经元内部会出现病理形态的Tau蛋白，形成神经纤维缠结。然而，现有技术很难精准地检测到大脑神经元内部是否存在Tau蛋白。

基于此，本发明提供了一种稳定性同位素标记的PM-PBB3类化合物，所述稳定性同位素标记的PM-PBB3类化合物的化学结构通式为：

其中，R₁、R₂相互独立地为氢或氘或C_1-4烷基；其中，R₃至R₁₂相互独立地为氢或氘；其中R₁₃、R₁₄、R₁₅、R₁₆和/或R₁₇相互独立地为氢或氘、支链或直链C₁-C₁₀烷氧基、支链或直链C₁-C₁₀烷基、取代或未取代C₆-C₁₀单环或二环芳基、取代或未取代烷基-C₆-C₁₀单环或二环芳基、取代或未取代C₅-C₁₀单环或二环杂芳基、取代或未取代烷基-C₆-C₁₀单环或二环杂芳基或羟基，其中没有或者有一个或多个氢原子被氘取代；其中，R₁至R₁₇中至少有一个氢原子被氘代；

在一些实施方式中，所述稳定性同位素标记的PM-PBB3类化合物的化学结构通式为：

或不同取代基团的不同氘代位置及氘代个数之间的数列组合中的一种，但不限于此。

以上所述稳定性同位素标记的PM-PBB3类化合物的制备方法，其步骤包括：

S1:制备化合物I-2(E)-3-(6-硝基吡啶-3-基)丙烯醛：氮气保护下，向化合物I-1即5-溴-2-硝基吡啶(50.0g,246mmol)的DMF(500mL)溶液中，加入3,3-二乙氧基-1-丙烯(96.1g,738mmol)、氯化钾(18.3g,246mmol)、四丁基溴化铵(23.8g,73.8mmol)、碳酸钾(50.9g,369mmol)以及乙酸钯(2.8g,12.3mmol)，升温至100℃反应，反应完成后降温，加入乙酸乙酯及1N盐酸搅拌，加入碳酸氢钠溶液中和，乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，硅胶柱层析，得到6.2g化合物I-2(E)-3-(6-硝基吡啶-3-基)丙烯醛，收率14.1％；

S2：制备化合物I-4(6-甲氧基苯并[d]噻唑-2-基)甲基膦酸二乙酯：-78℃氮气保护下，将二异丙基胺(8.76mL，62.5mmol)滴加到正丁基锂(2.5M，正己烷，25mL，62.5mmol)的无水THF(25mL)溶液中，搅拌30min，滴加6-甲氧基-2-甲基苯并[d]噻唑(5.00g，27.9mmol)的无水THF(40mL)溶液，-78℃下搅拌30min，然后滴加氯磷酸二乙酯(4.44ml，30.7mmol)的无水THF(20mL)溶液，反应液在-78℃下搅拌10min，升温至室温，搅拌1h，用1N氯化铵的水溶液(100mL)对淬灭，DCM萃取，有机层用2％的碳酸钠水溶液洗，盐水洗，无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，硅胶柱层析(二氯甲烷/甲醇＝50:1)，得5.91g橙色油状化合物I-4(6-甲氧基苯并[d]噻唑-2-基)甲基膦酸二乙酯，收率67％；

S3：制备化合物I-5 6-甲氧基-2-(1E,3E)-4-(6-硝基吡啶-3-基)布他-1,3-二烯-1-基)苯并[d]噻唑：氮气保护下，将化合物I-4(6-甲氧基苯并[d]噻唑-2-基)甲基膦酸二乙酯(10.2g,32.3mmmol)加入到THF(300mL)中，冰浴降温，加入钠氢(含量60％,1.3g,32.3mmol)，室温下搅拌30min，加入化合物I-2(E)-3-(6-硝基吡啶-3-基)丙烯醛(5.0g,28.1mmmol)，反应至原料消失后，将反应液倒入冰水中，搅拌，过滤，滤饼加入到甲苯中，减压浓缩，过滤，真空干燥，得到6.3g化合物I-5 6-甲氧基-2-(1E,3E)-4-(6-硝基吡啶-3-基)布他-1,3-二烯-1-基)苯并[d]噻唑，收率66.1％；

S4：制备化合物I-6 5-(1E,3E)-4-(6-甲氧基苯并[d]噻唑-2-基)布他-1,3-二烯-1-基)吡啶-2-胺：将化合物I-5 6-甲氧基-2-(1E,3E)-4-(6-硝基吡啶-3-基)布他-1,3-二烯-1-基)苯并[d]噻唑(6.0g,17.7mmmol)加入到乙醇(100mL)中，加入乙酸(100mL)、还原铁粉(4.5g,80.0mmol)及12N盐酸(20mL)，搅拌过夜，冰浴下，滴加氢氧化钠水溶液，滤出沉淀，加入到甲醇中，搅拌，过滤，滤液减压浓缩，硅胶柱层析，得到2.3g化合物I-6 5-(1E,3E)-4-(6-甲氧基苯并[d]噻唑-2-基)布他-1,3-二烯-1-基)吡啶-2-胺，收率42.0％；

S5:制备化合物I-7 5-(1E,3E)-4-(6-甲氧基苯并[d]噻唑-2-基)布他-1,3-二烯-1-基)-N-(甲基-d3)吡啶-2-胺：氮气保护下，将化合物I-6 5-(1E,3E)-4-(6-甲氧基苯并[d]噻唑-2-基)布他-1,3-二烯-1-基)吡啶-2-胺(2.0g,6.5mmmol)加入到DMF(40mL)中，冰浴降温，加入钠氢(含量60％,0.3g,7.2mmol)，室温下搅拌30min，滴加氘代碘甲烷(0.9g,6.2mmol)，反应结束后，将反应液导入到冰水中，氯仿萃取，饱和盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，硅胶柱层析，得到1.4g化合物I-7 5-(1E,3E)-4-(6-甲氧基苯并[d]噻唑-2-基)布他-1,3-二烯-1-基)-N-(甲基-d3)吡啶-2-胺，收率69.1％；

S6:制备化合物I-8 2-(1E,3E)-4-(6-(甲基-d3)氨基)吡啶-3-基)布他-1,3-二烯-1-基)苯并[d]噻唑-6-醇：氮气保护下，将化合物I-7 5-(1E,3E)-4-(6-甲氧基苯并[d]噻唑-2-基)布他-1,3-二烯-1-基)-N-(甲基-d3)吡啶-2-胺(1.0g,3.1mmmol)加入到DCM(20mL)中，降温至-78℃，滴加三溴化硼(1.0M二氯甲烷溶液,15.5mL,15.5mmol)，室温搅拌过夜，冰浴下，加入1N氢氧化钠溶液及碳酸氢钠溶液中和，滤出沉淀，水洗，乙醚洗，加入到甲醇中，搅拌，过滤，滤液减压浓缩，硅胶柱层析，得到686mg化合物I-82-(1E,3E)-4-(6-(甲基-d3)氨基)吡啶-3-基)布他-1,3-二烯-1-基)苯并[d]噻唑-6-醇，收率71.7％；

S7:制备化合物I-10 N-(甲基-d3)-5-(1E,3E)-4-(6-(羰基-2-甲氧基)苯并[d]噻唑-2-基)布他-1,3-二烯-1-基)吡啶-2-胺：将化合物I-8 2-(1E,3E)-4-(6-(甲基-d3)氨基)吡啶-3-基)布他-1,3-二烯-1-基)苯并[d]噻唑-6-醇(600mg,1.9mmmol)、碳酸钾(787mg,5.7mmmol)以及催化量的18-crown-6加入到丙酮(20mL)中，加入化合物I-9环氧氯丙烷(268mg,2.9mmmol)，80℃搅拌回流反应12h，减压浓缩，硅胶柱层析，得到122mg化合物I-10 N-(甲基-d3)-5-(1E,3E)-4-(6-(羰基-2-甲氧基)苯并[d]噻唑-2-基)布他-1,3-二烯-1-基)吡啶-2-胺，收率18.0％；

S8:制备化合物I-11 1-氟-3-(2-(1E,3E)-4-(6-((甲基-d3)氨基)吡啶-3-基)丁烷-1,3-二烯-1-基)苯并[d]噻唑-6-基)氧丙烷-2-醇：将化合物I-10N-(甲基-d3)-5-(1E,3E)-4-(6-(羰基-2-甲氧基)苯并[d]噻唑-2-基)布他-1,3-二烯-1-基)吡啶-2-胺(90mg,0.24mmmol)加入到甲苯(20mL)中，加入TBAF的四氢呋喃溶液(1mL,1.0mmmol)，80℃搅拌回流反应12h，减压浓缩，硅胶柱层析，得到26mg化合物I-11 1-氟-3-(2-(1E,3E)-4-(6-((甲基-d3)氨基)吡啶-3-基)丁烷-1,3-二烯-1-基)苯并[d]噻唑-6-基)氧丙烷-2-醇，收率27.4％；

在本发明中，由于氘代PM-PBB3类经静脉给药后，在大脑中可以与这种Tau蛋白错误折叠积累的区域结合。然后通过对大脑进行成像，可以帮助识别大脑神经元内是否存在Tau蛋白病理，从而对阿尔茨海默病做初步的判定。

基于此，本发明提供的稳定性同位素标记的PM-PBB3类化合物可用作检测Tau蛋白的DMI造影剂。所述稳定性同位素标记的PM-PBB3类化合物，即用²H标记就意味着用²H取代一个或多个¹H原子，由此就会导致相应代谢物的¹H MRS信号总体的降低，这样通过量化由²H取代¹H产生的质子磁共振波谱中信号的减少就能获得氘代PM-PBB3类化合物转化的状况，从而得知代谢状况。在给定时间内通过核磁共振波谱仪在相同参数下再次扫描受试者待检测部位并形成使用氘代PM-PBB3类化合物之后的¹H的使用后图谱，这样氘代PM-PBB3类化合物在体内经过充分的转化后，有助于获得更准确的检测结果，体现代谢状况。

在一些实际应用场景中，通过核磁共振波谱仪扫描受试者待检测部位并形成使用稳定性同位素标记的PM-PBB3类化合物之前的¹H的使用前图谱；具体地，核磁共振波谱仪可采用标准的核磁共振仪，如3T MRI扫描仪或7T MRI扫描仪，不会有暴露于电离辐射的风险，不需要专用设备，使用方便。作为举例，其序列和成像参数则可以如下选择：使用PRESS序列(TR/TE＝2500/16ms，频谱宽度＝4kHz，90脉冲带宽＝5400Hz，180脉冲带宽＝2400Hz，点数＝4006，VAPOR水抑制，平均＝128)。

在获得使用前图谱后，给受试者使用稳定性同位素标记的PM-PBB3类化合物，所述稳定性同位素标记的PM-PBB3类化合物可以是单一剂量单位形式的组合物，即该组合物可以是单剂量的或者是在一个容器内容纳一个或多个单位剂量，每一剂量含有的成分均相同，即每剂中包含相同重量的²H标记物质，每剂可直接或稀释后给受试者使用，也可将该组合物制成不同的规格，比如包含稳定性同位素标记的PM-PBB3类化合物的不同规格，就可依据受试者的状况来给予不同规格组合物去使用，该组合物可制成液体或固体不同的形态，依据受试者的不同，可以给予不同剂量的稳定性同位素标记的PM-PBB3类化合物，比如按照0.60-0.75克/千克体重，最大为60克的用量将其溶解在200至300毫升的水中来使用，根据稳定性同位素标记的PM-PBB3类化合物的不同规格，可以是注射的方式来使用，同时稳定性同位素标记的PM-PBB3类化合物还可以是一种以散剂、片剂、丸剂、胶囊或液体中的任意一种形式存在的组合物。用²H标记就意味着用²H取代一个或多个¹H原子，由此就会导致相应代谢物的¹H MRS信号总体的降低，这样通过量化由²H取代¹H产生的质子磁共振波谱中信号的减少就能获得稳定性同位素标记的PM-PBB3类化合物转化的状况，从而得知细胞代谢状况。在给定时间内通过核磁共振波谱仪在相同参数下再次扫描受试者待检测部位并形成使用稳定性同位素标记的PM-PBB3类化合物之后的¹H的使用后图谱；该给定时间优选在20至90分钟，这样稳定性同位素标记的PM-PBB3类化合物在体内就能经过充分的转化，有助于获得更准确的检测结果，体现代谢状况，在给定时间内可以间隔一定时间进行多次测量，比如每隔五分钟或十分钟获取该时间点的图谱数据。由于²H具有较低的核磁共振频率，在核磁共振波谱上就会具有较宽的固有宽峰，使得氘成像受磁场不均匀性的影响最小，却使得²H的核磁共振波谱仅含有少量代谢物峰，¹H MRS的灵敏度更高，就能单独检测出²H MRS无法获得的某些代谢物的图谱，从而得到更精确的检测结果，在提供几种代谢物的稳态代谢信息的同时，还可以在同一采集过程对关键代谢物的代谢动力过程予以检测。

综上所述，本发明提供了稳定性同位素标记的PM-PBB3类化合物，该类造影剂可用于检测大脑神经元内部是否存在Tau蛋白。利用¹H质子磁共振波谱检测的普遍性及易于实施的优势，以及其出色的光谱分辨率，就可以追踪氘代他替瑞林造影剂转移到的代谢物，检测分辨率和灵敏度更高，可以检测到单个代谢物的动态交换，通过测量¹H质子磁共振波谱的变化，在高光谱分辨率下就能够检测到²H质子磁共振波谱无法检测到的代谢物，从而得出体内代谢循环的速率，一次采集就可提供几种代谢物的稳态信息和代谢率，同时该发明中所用的氘代他替瑞林造影剂是可服用的，多次检测不会对人体造成伤害；对于¹H质子磁共振波谱的检测也可以使用标准的核磁共振仪，不需要专用设备，成本更低，通过使用标准的¹H质子磁共振波谱采集硬件和信号处理就可以直接监测氘标记的转换，方法简单实用，精度高、结果可靠，可定量定位的分析代谢状况。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。