[發明專利]用于多模態成像及診療的近紅外二區聚集誘導發光分子及其應用

在審

• 申請號: 202110632855.6
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113831331A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 唐本忠;許文涵;王東
• 申請（專利權）人: 香港科技大學
• 主分類號: C07D409/14
• 分類號: C07D409/14;C09K11/06;A61K41/00;A61K49/00;A61K49/22;A61P35/00;B82Y5/00
• 代理公司: 北京匯知杰知識產權代理有限公司 11587
• 代理人: 楊巍;柴春玲

本發明涉及有機熒光材料的設計，具體地，本發明涉及了一類具有聚合誘導發光特性的分子，其具有明亮的近紅外二區發射、高活性氧產生能力和出色的光熱轉換效率。這類聚合誘導發光分子可以充分利用其激發態能量，在輻射躍遷和非輻射躍遷之間保持完美的平衡，以滿足近紅外二區熒光成像(FLI)/光聲成像(PAI)/光熱成像(PTI)三模態成像，并且能夠實現光動力療法(PDT)/光熱療法(PTT)的抗腫瘤協同療法。

技術領域

本發明涉及有機熒光材料的開發，具體地，涉及了一類具有聚合誘導發光特性的分子，及其用于近紅外二區熒光成像(FLI)/光聲成像(PAI)/光熱成像(PTI)多模態成像的用途，以及通過多模態成像結合光動力療法(PDT)/光熱療法(PTT)的抗腫瘤用途。

背景技術

癌癥作為近幾十年來的主要死亡原因之一，由于其低存活率和在世界范圍的流行，一直受到密切關注。傳統的腫瘤治療方法包括手術、放療、化學療法、靶向治療以及以上幾種方法的結合，這些傳統的腫瘤治療方法或多或少會帶來一系列不可避免的副作用。因此，尋找對癌癥患者造成最小損害和非侵入性的療法是十分必要的。在這種背景下，光誘導診療學已經成為一種流行的前沿技術。光誘導診療學將成像和治療相結合以同時實現對腫瘤位置的識別和對腫瘤的特異性消融，對于提高腫瘤診療的時空分辨率和高精度是十分有利的。其中，光誘導的多模態診療是一種公認更為先進的策略，它通過組合多種成像模式和/或治療模式來促進疾病的精確診斷和有效治療。由于每種成像方式都有其自身的優缺點，因此多模態診療平臺能夠克服單模態的局限性，并提供互補的成像信息和更好的治療效果。但是，這樣的多模態診療平臺遠非理想，有待探索。

至今已經有各種各樣的光診療劑被開發出來，其中有機熒光小分子由于具有更好的生物相容性和生物降解性、更小的細胞毒性和體內毒性、以及易于修飾的結構和光學性質等特點而脫穎而出。對于有些具有平面結構的傳統熒光分子，它們具有很多缺點，例如聚集誘導猝滅(ACQ)效應、小的斯托克斯位移、差的光穩定性等，這些缺點極大地妨礙了它們的實際使用。直到2001年唐本忠等人首次提出聚集誘導發光(AIE)，聚集誘導猝滅的問題才得到了完美解決。與聚集誘導淬滅熒光分子相反，具有聚集誘導發光特性的熒光分子在溶液中幾乎不發光，但聚集時由于分子內運動受限(RIM)原理而會產生強發射。聚集誘導發光分子具有高亮度、較大的斯托克斯位移和高抗光漂白性等優勢。許多聚集誘導發光分子構造在具有足夠多分子轉子的螺旋槳狀結構上，這些分子轉子可以在溶液狀態下耗散能量。聚集誘導發光分子的自由旋轉和振動會促進熱量和光熱轉化聲波的產生。出于這個原因，當聚集誘導發光分子以單分子形式存在時，它們被認為適用于光聲成像(PAI)、光熱成像(PTI)和光熱療法(PTT)。而且，聚集誘導發光分子已被證明是出色的活性氧(ROS)產生劑，尤其是在聚集時，因此可以應用于光動力療法(PDT)。總結來說，聚集誘導發光分子已經成為能夠滿足多模態成像指導治療的全能診療材料。盡管如此，在近紅外二區窗口中具有長發射波長的聚集誘導發光分子仍然很少。考慮到近紅外二區熒光成像的優勢，包括更深的穿透力、較小的組織散射和自發熒光、以及出色的成像分辨率，期望的基于聚集誘導發光分子的診療系統仍有待探索。

發明內容

如上所述，本領域期望開發一種聚集誘導發光分子，其在近紅外二區中具有較高的發光強度，適合用于包括近紅外二區熒光成像(FLI)、光聲成像(PAI)和光熱成像(PTI)的多模態成像，能夠實現腫瘤消融，并且能夠將多模態成像與光熱療法和/或光動力療法結合用于非侵入性的抗腫瘤治療。