[發(fā)明專利]一種高效主動(dòng)靶向近紅外熒光示蹤劑的合成方法

在審

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• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN111363007A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王毅慶;賀興臣;王子陽
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號(hào): C07K7/06
• 分類號(hào): C07K7/06;C07K1/04;C07K1/06;C09K11/06;A61K49/00
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本發(fā)明公開一種高效主動(dòng)靶向近紅外熒光示蹤劑的合成方法，利用有機(jī)全合成的方法合成了iRGD修飾的ZW800近紅外小分子即ZW800?iRGD，使其具有良好的腫瘤靶向作用。這種鏈接iRGD的近紅外小分子不僅促進(jìn)了它的水溶性而且并沒有對其熒光性能產(chǎn)生影響。該主動(dòng)靶向近紅外熒光分子具有高效特異性靶向作用，可以高效的進(jìn)入腫瘤細(xì)胞，且具有水溶性好和熒光量子產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)，在腫瘤手術(shù)導(dǎo)航成像及醫(yī)學(xué)細(xì)胞標(biāo)記領(lǐng)域具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種高效主動(dòng)靶向近紅外熒光示蹤劑的合成方法，是通過全合成的方法使全水溶性的ZW800具有高熒光量子產(chǎn)率的近紅外熒光小分子與iRGD穿模肽相結(jié)合形成高特異性主動(dòng)靶向示蹤劑，該示蹤劑具有主動(dòng)靶向性高、特異性強(qiáng)，水溶性好和熒光量子產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)，涉及近紅外手術(shù)導(dǎo)航熒光分子、動(dòng)物成像及細(xì)胞標(biāo)記等領(lǐng)域。

技術(shù)背景

吲哚菁綠(Indocyanine green，ICG)是一種被FDA批準(zhǔn)的親水性熒光示蹤劑，主要應(yīng)用于肝功能的評估、心輸出量的評估以及眼底血管造影。今年來由于其吸收780nm的近紅外光發(fā)出波長為830nm左右的熒光，不僅較好的避免了人體組織的自發(fā)熒光而且具有良好的組織穿透性，在一些深層的組織都能利用ICG進(jìn)行熒光探測。由于ICG進(jìn)入血液后，能迅速與血漿蛋白結(jié)合，與體液中的蛋白形成7nm左右的納米粒子，通過EPR效應(yīng)在腫瘤組織中富集，從而參與腫瘤顯影，從而成為目前主流的手術(shù)實(shí)時(shí)導(dǎo)航成像的近紅外小分子。但是根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道近年在大量臨床及動(dòng)物活體實(shí)驗(yàn)所觀察的結(jié)果，作為腫瘤熒光示蹤劑，ICG還存在以下問題：

1)低熒光發(fā)射效率(量子產(chǎn)率在水溶液中＜1％)，對設(shè)備靈敏度要求高。根據(jù)我國藥監(jiān)法規(guī)，人體ICG最大注射劑量應(yīng)小于2mg/kg，在此劑量下，文獻(xiàn)報(bào)道和我們自己檢測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，ICG在人體腫瘤的濃度在10-1000nM，而目前大多數(shù)設(shè)備有效檢測范圍在10-1000μM，兩者相差1000倍。

2)臨床實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)ICG在腫瘤及正常組織的代謝速率差別不大，至少需要等待12小時(shí)后才能產(chǎn)生足夠的熒光對比度(腫瘤：正常組織)，增加了醫(yī)院及病人的負(fù)擔(dān)。

由此可見，研制高熒光量子產(chǎn)率、具有高效腫瘤細(xì)胞主動(dòng)靶向性，且在正常組織可快速清除的新一代熒光示蹤劑，在新型的手術(shù)實(shí)時(shí)成像的應(yīng)用中具有很高的科研及臨床應(yīng)用價(jià)值。研究表明整合素在多種惡性腫瘤細(xì)胞表面或腫瘤組織新生血管內(nèi)皮細(xì)胞上具有較高水平的表達(dá)，例如胃癌、卵巢癌及乳腺癌等，而正常組織的細(xì)胞或成熟血管內(nèi)皮細(xì)胞則表達(dá)很少。由于實(shí)體瘤組織致密，組織內(nèi)部淋巴管缺陷及血管紊亂，導(dǎo)致腫瘤組織間液壓高，因而藥物載體或者化療藥物很難滲入腫瘤組織深部，一般的RDG靶向受體只能選擇性的存在腫瘤的基質(zhì)細(xì)胞和新生血管的內(nèi)皮細(xì)胞，但是在腫瘤細(xì)胞上沒有精準(zhǔn)的靶向性。因此尋找合適的具有腫瘤細(xì)胞特異性靶向穿膜多肽是許多學(xué)者一直以來的研究方向。自2010年Kazuki N在Science上報(bào)道了靶向穿膜胎iRGD能夠明顯提高藥物在腫瘤組織中的滲透能力后，得到了大家的廣泛關(guān)注，被廣泛的應(yīng)用于納米材料的修飾。iRGD是一個(gè)基于二硫鍵的環(huán)線RGD肽，即C(CRCGDK/RGPDC)。在一些腫瘤細(xì)胞或者腫瘤新生血管內(nèi)皮細(xì)胞常特異性高表達(dá)某些整合素受體，如αvβ3或αvβ5，這類受體能以一定的親和力結(jié)合RGD序列，因此將iRGD和藥物或載體偶聯(lián)后，能特異性的將其運(yùn)輸?shù)侥[瘤組織，并在后續(xù)的反應(yīng)下滲透到實(shí)體瘤內(nèi)部。其主要通過以下幾個(gè)過程起到靶向并穿透腫瘤組織的作用：iRGD與腫瘤細(xì)胞或者腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞特異表達(dá)的整合素受體結(jié)合以后，水解成CRGDK/R，斷裂的iRGD肽缺失了許多整合連接活性，但暴露出的C-末端CendR基序(R/KXXR/K)能夠特異性結(jié)合神經(jīng)纖毛蛋白-1(NRP-1)，結(jié)合狀態(tài)的NRP-1能夠激發(fā)腫瘤組織的滲透性，因此iRGD修飾的載體系統(tǒng)可以將攜帶的藥物(如熒光分子、抗腫瘤藥物等)滲入到深部腫瘤組織。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：基于以上所發(fā)現(xiàn)的問題，本發(fā)明公開了一種主動(dòng)靶向近紅外熒光分子的制備方法，它是基于iRGD主動(dòng)靶向基團(tuán)的高效近紅外熒光示蹤劑，該示蹤劑具有主動(dòng)靶向性高、特異性強(qiáng)，水溶性好和熒光量子產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)。