[發(fā)明專利]基于原位自組裝策略的熒光增強(qiáng)成像探針的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210733468.6
• 申請(qǐng)日: 2022-06-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115073551A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇冬冬;卞永寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C07K5/065
• 分類號(hào): C07K5/065;C09K11/06;A61K49/00
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

基于原位自組裝策略的熒光增強(qiáng)成像探針的制備方法，屬于探針技術(shù)領(lǐng)域，該探針由三部分組成：(1)連接有βGal識(shí)別基團(tuán)且熒光被猝滅的NIR熒光團(tuán)IR700；(2)疏水性二肽Phe?Phe(FF)，可以促進(jìn)分子自組裝形成納米粒子；(3)增強(qiáng)FF疏水性的含碘化合物。β?D?半乳吡喃糖苷是βGal的識(shí)別底物，IR700是常用的一種有機(jī)染料，被選作近紅外熒光小分子。將熒光分子、βGal識(shí)別底物與自組裝模塊偶聯(lián)在一起，形成具有腫瘤靶向能力的原位自組裝小分子探針Gal?IRFF?I，合成的探針可用于腫瘤部位近紅外熒光成像，對(duì)腫瘤進(jìn)行早期診斷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是構(gòu)建一種基于自組裝策略具有腫瘤靶向的熒光成像探針，通過(guò)細(xì)胞水平的熒光成像及靶向能力測(cè)試，動(dòng)物水平的NIR成像及腫瘤靶向能力測(cè)試，驗(yàn)證成像探針早期診斷腫瘤的能力。

背景技術(shù)

在生物學(xué)中，分子成像探針能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生理和病理過(guò)程的無(wú)創(chuàng)可視化和監(jiān)測(cè)，已成為疾病早期診斷和預(yù)后不可缺少的工具，可以通過(guò)分子成像探針在細(xì)胞及分子水平上監(jiān)測(cè)生理或疾病發(fā)生、發(fā)展的全過(guò)程。到目前為止，熒光(FL)、磁共振成像(MRI)、正電子發(fā)射斷層掃描(PET)或光聲(PA)成像方式已經(jīng)被用來(lái)積極開(kāi)發(fā)分子成像探針用于體內(nèi)成像。近紅外熒光成像(650-900nm)與傳統(tǒng)光學(xué)成像相比具有一定的優(yōu)勢(shì):組織穿透更深，組織吸收低，信號(hào)背景比更高，它能夠?qū)崟r(shí)的確認(rèn)腫瘤的位置和邊緣達(dá)到指導(dǎo)手術(shù)的目的。由此可見(jiàn)，開(kāi)發(fā)近紅外成像的熒光探針對(duì)于疾病的預(yù)測(cè)和診療具有重要意義。

通常這些成像探針根據(jù)其分子大小可分為小分子探針和納米探針。小分子探針具的化學(xué)結(jié)構(gòu)明確，并且由于它的分子尺寸較小，更容易滲透并深入靶向部位的組織。然而，小分子成像探針在體內(nèi)的清除率快，血液循環(huán)時(shí)間短，在靶向部位的積累效果較差。與之相反的納米探針，它的分子尺寸增大，有助于延長(zhǎng)血液循環(huán)的時(shí)間，增強(qiáng)靶點(diǎn)部位的滯留，有利于為長(zhǎng)期體內(nèi)成像提供增強(qiáng)信號(hào)。然而，納米探針的成分和結(jié)構(gòu)通常很難被控制，它們還容易受到網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)(RES)的捕獲，導(dǎo)致高背景信號(hào)和潛在的長(zhǎng)期副作用。此外，由于它們的分子尺寸較大，可能會(huì)阻止它們滲透到深部組織中，削弱了對(duì)深層病理組織進(jìn)行無(wú)創(chuàng)成像的能力。因此，在克服小分子探針和納米探針在體內(nèi)可靠成像方面的缺點(diǎn)的同時(shí)，結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)，開(kāi)發(fā)分子成像探針成為迫切需要。小分子材料自組裝成為具有高階功能的復(fù)雜大分子是自然界中普遍存在的一個(gè)對(duì)生命至關(guān)重要的過(guò)程。受此啟發(fā)，人們開(kāi)發(fā)小分子自組裝成高階納米結(jié)構(gòu)以獲得納米材料，其中，刺激響應(yīng)的小分子探針在活細(xì)胞和體內(nèi)的原位自組裝已成為發(fā)展優(yōu)異性能的分子成像探針的熱點(diǎn)。

由于熒光成像不需要電離輻射，可以被發(fā)展成為一種無(wú)創(chuàng)或微創(chuàng)技術(shù)。它可以方便地用于生物現(xiàn)象的研究，更重要的是，它能夠?qū)崟r(shí)獲取具有高信噪比和高時(shí)空分辨率的寬視場(chǎng)圖像。影響熒光成像的關(guān)鍵問(wèn)題包括自體熒光、猝滅、光漂白和組織穿透深度。與熒光成像波段在可見(jiàn)光區(qū)域(400-700nm)相比，近紅外(NIR)窗口(700-1700nm)的熒光成像在減少光子散射、降低吸收和減少自熒光干擾方面具有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。近紅外成像具有高分辨率和高信噪比，在分子診斷和治療應(yīng)用中具有巨大潛力。

刺激響應(yīng)的小分子原位自組裝成像探針，其小分子成像探針的分子尺寸更小，不僅可以防止網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)(RES)捕獲，而且可以在系統(tǒng)給藥后容易穿過(guò)血管，深入組織。具有靶向功能的小分子探針被靶細(xì)胞內(nèi)化經(jīng)生物標(biāo)志物識(shí)別后(如生物酶和生物硫醇)，其化學(xué)結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，導(dǎo)致分子間相互作用增強(qiáng)(如π-π相互作用、疏水相互作用、氫鍵和靜電相互作用)，隨后促進(jìn)分子在靶點(diǎn)部位自組裝成的納米結(jié)構(gòu)。這種活體原位自組裝的探針易于穿透組織的小分子探針在活體上被靶向物激活，通過(guò)自組裝形成納米顆粒，增強(qiáng)探針在腫瘤部位的蓄積時(shí)間，增強(qiáng)成像信號(hào)。近些年來(lái)，已經(jīng)有人利用刺激響應(yīng)原位自組裝的小分子探針進(jìn)行了磁共振成像(MRI)、正電子發(fā)射斷層顯像(PET)、光聲成像(PAI)，雙模態(tài)成像(NIR/MRI 等)，近紅外(NIR)熒光成像等。