[發明專利]一種熒光顯像探針及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011218100.3
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112341474B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 謝敏浩;林建國;邱玲;李航;劉清竹;李珂
• 申請（專利權）人: 江蘇省原子醫學研究所
• 主分類號: C07D495/04
• 分類號: C07D495/04;C07D519/00;C09K11/06;A61K49/00;G01N21/64
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李郁

本發明設計了兩種具有良好水溶性的NIRF探針(G₁和G₂)。探針的PEG結構改善了探針的親水性，體外光譜和脂質?水分配系數證實：G₁和G₂具有較低的聚集趨勢。生物素結構增強了探針對BR陽性腫瘤細胞的靶向性，G₁和G₂在體外細胞實驗和體內熒光成像中均顯示出良好的熒光成像效果。由于特別選擇的親水性基團—PEG結構與靶向基團—生物素的之間的配合，使得探針G₁和G₂在親水性和靶向性之間能夠取得平衡，進而在熒光強度、腫瘤靶向性、跨膜運輸性以及在腫瘤細胞內的滯留時間等幾個方面獲得平衡，使得制備的探針G₁和G₂兼具熒光強度高、靶向性強、跨膜運輸強以及在腫瘤細胞內的滯留時間長優勢。

技術領域

本發明屬于熒光顯像技術領域，具體涉及一種熒光顯像探針及其制備方法和應用。

背景技術

如今，熒光成像已經成為一種有效的腫瘤成像技術。它的優點很多，例如：靈敏度高，成本低，非入侵性和無放射性。然而，較淺的組織穿透深度和較高的背景信號限制了熒光成像的進一步發展。在過去的十年中，近紅外熒光(NIRF)成像已經突破了上述兩個障礙。近紅外(NIR)區域(700-900nm)是理想的成像區域。相對于可見光，生物組織吸收的近紅外光非常少；因此，近紅外光有更深的組織穿透深度。而且在NIR區域內，生物體的自發熒光幾乎不存在，所以NIRF成像的背景信號很低。綜上所述，NIRF 成像更適用于體內腫瘤熒光成像。MayeulCollot團隊(Chemical communications 2017, 53,6117-6120)報告了一種NIR熒光基團(本篇中稱作G₀,見圖2)，它是花菁染料IR780 的衍生物。G₀是具有良好的光穩定性的優異的熒光團，吸收峰在780nm，發射峰在808nm。因此，可以以G₀為熒光基團設計新型分子探針。此外，在合成過程中使用5-氯-1-戊炔使得G₀結構包含兩個炔基，這方便通過銅(I)催化的炔-疊氮化物環化加成反應(CuAAC) 引入其他功能基團。

盡管G₀有許多優點，但仍然會在水溶液中聚集。通常，花菁染料是親脂性的，因此它們在水溶液中的溶解度較低，會形成聚集體，這大大降低了探針對光的利用效率。許多研究表明，花菁染料在有機溶劑中具有較高的摩爾消光系數和光子量子產率，但是這些數據在水溶液中會大大降低。考慮到花菁染料的這一特性，為了獲得更好的成像效果，新探針的設計必須降低其聚集趨勢。為降低其聚集趨勢，獲得更好的成像效果，如中國專利文獻CN1975418A中提供了一種葉酸－殼聚寡糖－花菁熒光染料生物探針及制備方法，這種新型探針的水溶性得到顯著提高，并增加了染料與細胞的相容性，在與生物組織結合及成像時表現出熒光加合效應，探針分子與DNA或細胞相互作用的光學靈敏性顯著提高，且具有很好的癌細胞標記的靶向性。然而在上述文獻中的探針僅做了體外的探針標記蛋白實驗，未能進行體內實驗，難以預期其是否適應于生物體內癌細胞的標記，而又因為生物體內的環境十分復雜，花菁染料類的熒光探針不僅面對在生物體內容易聚集的問題，還要面對腫瘤細胞靶向性，是否容易跨膜運輸進入腫瘤細胞以及在腫瘤細胞內的滯留時間長等問題，然而，目前還未有相關報道提供一種同時滿足上述條件的花菁染料類熒光探針，因此，本發明提供了一種兼具熒光強度高、靶向性強、跨膜運輸強以及在腫瘤細胞內滯留時間長等優勢的花菁染料熒光顯像探針。

發明內容

為此，本發明要解決的技術問題是提供一種兼具熒光強度高、靶向性強、跨膜運輸強以及在腫瘤細胞內的滯留時間長優勢的花菁染料G₀的熒光顯像探針及其制備方法和應用。

第一方面，本發明提供一種熒光顯像探針，所述熒光顯像探針為式G₁或式G₂，所述式G₁或式G₂結構式如下：