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肿瘤的早期诊断是人类对抗肿瘤的一个重要因素。在肿瘤的诊断技术中,正电子断层显像（PET）因其具有早期、灵敏和准确地诊断肿瘤的优点而得到了日益广泛的应用。开发新型PET探针对于扩展PET的临床应用非常重要。为获得较好的PET显像效果,针对特定靶标设计的PET探针能够通过靶标识别有效的到达靶向位点,从而增强PET显像的特异性。本论文设计的PET探针的靶标是弗林蛋白酶（furin）,furin是一种重要的内切蛋白酶,在多种肿瘤中表达上升,增加肿瘤侵袭性和生长速度,因此设计靶标为furin的PET探针可以对肿瘤进行早期诊断。本论文设计新型靶向furin的肿瘤PET探针18F-FBCKR,该探针首次将furin靶标识别、酶控纳米自组装技术与PET成像技术相结合,利用一个新型的缩合反应,设计了靶向furin的小分子PET探针。该PET探针18F-FBCKR包含如下几个功能组成部分:（1）furin靶向基团—RVRR肽链用于furin识别剪切;（2）双硫键保护的半胱氨酸（Cys）提供1,2-氨基硫醇和分子中的2-氰基苯并噻唑（CBT）的氰基部分用于缩合反应;（3）赖氨酸（Lys）基团用于连接CBT和Cys,Lys的侧链ε-氨基上连接18F-FBA基团用于PET显像。该探针通过肿瘤细胞高表达的furin识别摄取进入细胞,剪切水解后发生缩合反应继而自组装,从而在肿瘤细胞内控制性地合成放射性纳米粒子,浓聚放射性活性,用于肿瘤的靶向PET成像。因纳米粒子具有大的表面积和表面积与体积比,可以有效地提高生物组织局部的成像剂浓度,提高成像的灵敏性,已成为PET探针的研究热点之一。本论文设计合成的PET探针具有高度靶向性和智能组装功能,从而克服了普通纳米粒子合成难、摄取率低、靶向性差等问题。首先进行标记前体CKR和无放射性的冷化合物FBCKR的合成。合成方法简便直接,用制备高效液相分离得到纯品,进行核磁、质谱等化学结构确证。为验证furin控制的酶切和自组装性能,利用冷化合物FBCKR进行体外纳米粒子制备。将FBCKR和furin在缓冲液中37℃共孵育,通过HPLC分离出产物,进行质谱验证。HPLC图谱中的峰确证为FBCKR的酶切和缩合产物---二聚体,该条件下的酶切反应2h即完成且这种二聚物直到8小时都稳定。将上述培养液直接进行SEM和TEM,SEM图里平均纳米直径为207±99nm,TEM里平均纳米直径为182±70nm。进行了18F标记合成18F-FBCKR。在多功能合成模块上全自动合成了18F-SFB,再与标记前体CKR进行反应,采用HPLC制备分离。进行了合成条件的优化,最佳的反应pH值为7.2,反应温度为50℃,反应时间为0.5h。18F-FBCKR的质检结果表明该产品符合注射用药的要求;稳定性实验结果表明37℃时18F-FBCKR在生理盐水和血清中直到5h都稳定。进行细胞实验来验证18F-FBCKR和FBCKR的细胞性能。首先进行western blot实验来验证MDA-MB-468细胞的furin表达水平,LoVo细胞作为空白对照,结果显示MDA-MB-468有较强的furin表达（31.2%的β-actin）而LoVo的furin表达很弱（10.4%）,证明MDA-MB-468适用于本实验。接着验证了FBCKR的生物相容性,MTT实验结果显示化合物对细胞毒性较低。然后将FBCKR与MDA-MB-468肿瘤细胞在37℃共同培养进行了细胞显像实验,结果证明了FBCKR摄取进入细胞后被furin剪切缩合形成了含有荧光素结构的缩合产物,且产物的位置就在furin的位置（高尔基体）上,并且用高倍电镜直接观察到纳米粒子的生成。18F-FBCKR和MDA-MB-468细胞共培养进行的摄取实验显示培养60min后,细胞摄取即达到平衡,摄取率为22.2%,说明18F-FBCKR的细胞摄取能力较好。18F-FBCKR的细胞洗出实验结果表明,不加FBCKR组和细胞共同培养120min后仅有13.1±1.2%的放射性保留,而加5、25、50μM FBCKR组的放射性保留率分别达到20.3±4.2%,28.5±1.4%,32.1±0.9%。洗出实验结果表明FBCKR的加入可以增加化合物的化学量,饱和细胞内的游离Cys从而保证自组装的顺利进行形成放射性纳米粒子,增加放射性保留率。最后进行了18F-FBCKR的Micro-PET显像实验。18F-FBCKR和FBCKR共注射进行了MDA-MB-468肿瘤裸鼠的不同时间点MicroPET扫描,同时设立单注射18F-FBCKR组作为对照。18F-FBCKR组在30和60min肿瘤可见但衰减很快,而共注射组在30-360min肿瘤均清晰可见。放射性数据分析显示18F-FBCKR和FBCKR共注射组的肿瘤摄取分别是18F-FBCKR组的2.5（10 min）,3.6（30 min）,6.4（60 min）,7.9（120 min）,8.2（240 min）和6.5倍（360 min）。这些结果显示18F-FBCKR有很好的体内肿瘤摄取率,但18F-FBCKR和FBCKR共注射有更好的肿瘤摄取和更慢的放射性衰减,进一步证明了FBCKR的加入促进了化合物在肿瘤区域的自组装和放射性纳米粒子的形成,增强PET显像效果。通过以上的制备和性能研究显示本论文设计的新化合物18F-FBCKR是有应用前景的PET探针。