[發(fā)明專利]一種靶向腫瘤細(xì)胞及新生血管的熒光探針及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811028467.1
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN108948142B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉軍;張小明;朱江
• 申請（專利權(quán)）人: 川北醫(yī)學(xué)院
• 主分類號: C07K5/09
• 分類號: C07K5/09;C07K1/06;C09K11/06;G01N21/64
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本發(fā)明提供一種用于靶向性成像癌細(xì)胞及新生血管的熒光探針，該熒光探針解決了對高表達(dá)整合素αvβ3的癌細(xì)胞的選擇性成像問題。本發(fā)明的熒光探針在分子結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，利用RGD作為識別基團(tuán)對三芳基類熒光團(tuán)進(jìn)行多位點(diǎn)修飾從而構(gòu)建能與整合素αvβ3結(jié)合的多價(jià)探針。該類探針能在細(xì)胞水平能選擇性成像高表達(dá)整合素αvβ3的癌細(xì)胞，在活體內(nèi)能靶向性成像腫瘤部位。同時(shí)，本發(fā)明的熒光探針合成工藝簡單易行，原料廉價(jià)易得，制備成本低，易于推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于靶向性成像癌細(xì)胞及新生血管的新型熒光探針及其制備方法，屬于分析化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，癌癥是世界范圍內(nèi)的一種重大疾病，造成每年超過700萬人死亡，預(yù)測在 未來的20年，癌癥會成為一個(gè)更大的問題。發(fā)展癌細(xì)胞或組織的選擇性可視化成像 技術(shù)有助于探究癌癥的發(fā)生、發(fā)展機(jī)制，實(shí)現(xiàn)早期診斷和預(yù)后評估，提高手術(shù)切除 率，提高生存率。

分子影像和探針是可以更早發(fā)現(xiàn)疾病、確定疾病性質(zhì)、客觀并非介入性地監(jiān)測 治療效果并預(yù)測疾病發(fā)展的兩種方法，其主要是針對分子和細(xì)胞水平病變。其中， 利用熒光探針進(jìn)行的熒光成像法由于具有高的選擇性，高的分辨率，高的靈敏度， 非侵入性，易于裸眼觀測，可在細(xì)胞、組織或生物體進(jìn)行原位、實(shí)時(shí)檢測等眾多無 可比擬的優(yōu)點(diǎn)且能避免一些傳統(tǒng)成像技術(shù)產(chǎn)生的放射危害；從而為惡性腫瘤的選擇 性可視化提供了一種很有前途的策略。因此，發(fā)展腫瘤靶向性的熒光探針不僅可以 為癌癥早期診斷提供有力的工具，還能夠在分子水平上直觀精確界定腫瘤浸潤和轉(zhuǎn) 移范圍，實(shí)現(xiàn)手術(shù)中實(shí)時(shí)動態(tài)導(dǎo)航，獲得安全切緣，降低切緣陽性率。

以腫瘤間質(zhì)為靶點(diǎn)的分子成像研究主要集中在腫瘤新生血管方面，因?yàn)閻盒阅[瘤的發(fā)生、發(fā)展、浸潤、轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā)均與腫瘤新生血管密切相關(guān)。整合素αvβ3是 目前靶向血管顯像研究中最常用的特征性標(biāo)記物之一。正常情況下，整合素αvβ3 僅在小腸、血管、子宮等組織中呈低水平表達(dá)；而在腫瘤細(xì)胞及腫瘤新生血管內(nèi)皮 細(xì)胞、創(chuàng)傷、炎癥組織中呈高表達(dá)，它參與了血管內(nèi)皮細(xì)胞激活、增殖、凋亡和遷 移多個(gè)過程，在腫瘤細(xì)胞的生長、增殖、遷移、凋亡等過程中起到了重要作用。整 合素αvβ3可特異性識別RGD肽，即一類含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(Arg-Gly-Asp) 短肽。利用整合素αvβ3作為成像靶點(diǎn)，可制備靶向腫瘤及新生血管的分子探針。

“多價(jià)效應(yīng)”指的是多個(gè)配體作為一個(gè)整體與多個(gè)受體的結(jié)合產(chǎn)生的協(xié)同作用 要比同等數(shù)量單價(jià)作用的加和效應(yīng)強(qiáng)得多，同時(shí)可以提高配體的靈敏性和特異性。 因此，利用多個(gè)靶向基團(tuán)對熒光分子進(jìn)行修飾可以實(shí)現(xiàn)“多價(jià)效應(yīng)”，并可同時(shí)提高 探針的靈敏度和選擇性。

三芳基硼是典型的分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移化合物(ICT)，具有強(qiáng)的發(fā)光、發(fā)光性質(zhì) 對微環(huán)境變化敏感、雙光子性質(zhì)等。這些性質(zhì)都是非常適合用于生物成像的。但是， 在三芳基硼應(yīng)用于靶向整合素αvβ3腫瘤細(xì)胞的生物熒光探針設(shè)計(jì)上，未見文獻(xiàn)報(bào) 道。

因此，開發(fā)一種新的、高靈敏、高選擇性的對腫瘤新生血管內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)的整 合素αvβ3進(jìn)行特異靶向結(jié)合的熒光探針，將對腫瘤的探查、診斷、評估腫瘤病變 情況和制定個(gè)體化治療方案具有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，一方面，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種 三芳基硼-RGD熒光探針，即提供一種能夠?qū)Ω弑磉_(dá)整合素αvβ3的癌細(xì)胞的選擇 性成像的熒光探針。

為實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明提供一種用于靶向腫瘤細(xì)胞及新生血管的熒光探針，其 化學(xué)結(jié)構(gòu)通式如下(I)所示：

其中，R₁、R₂、R₃可以相同或不同，分別為鹵素原子或被含精氨酸-甘氨酸- 天冬氨酸(Arg-Gly-Asp)(RGD)序列的基團(tuán)取代的-N-雜環(huán)基，且R₁、R₂、R₃不能 全部同時(shí)為鹵素原子。