一種靶向光聲造影劑、其制備方法及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種靶向光聲造影劑，依次包含脂溶性光聲信號分子、連接多肽及水溶性靶向分子。本發(fā)明的靶向光聲造影劑為雙親性分子，可形成具有良好水溶性的穩(wěn)定聚集體，具有紫外吸收紅移、熒光淬滅和光聲信號增強(qiáng)特性，并且，還可在體內(nèi)靶向、特異地富集在革蘭氏陽性菌感染的炎癥部位，有效區(qū)分了革蘭氏陽性菌感染及陰性菌感染和非細(xì)菌性感染炎癥，實(shí)現(xiàn)體內(nèi)革蘭氏陽性細(xì)菌感染檢測，具有很好的臨床應(yīng)用前景。
【專利說明】一種朝向光聲造影劑、其制備方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及影像學(xué)診斷用藥物【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種靶向光聲造影劑、其制備方法及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]細(xì)菌感染導(dǎo)致的疾病是世界上發(fā)病率和死亡率均很高的疾病。在臨床治療中，醫(yī)生對于感染的治療主要依據(jù)于血象檢查，這種單一的檢測手段所提供的數(shù)據(jù)不足以指導(dǎo)醫(yī)生做出準(zhǔn)確判斷，使得大多數(shù)醫(yī)生主要依據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)來選取抗生素進(jìn)行治療。這種現(xiàn)狀不僅導(dǎo)致了抗生素的濫用和過渡使用，還可能會因?yàn)殄e誤的抗生素延誤病癥治療，導(dǎo)致死亡的嚴(yán)重后果。 [0003]此外，細(xì)菌感染高發(fā)的醫(yī)療植入過程，也由于缺乏有效的早期細(xì)菌感染監(jiān)測手段，而不能有效阻止植入性醫(yī)療器械或者植入材料上細(xì)菌生物膜的形成，從而導(dǎo)致手術(shù)失敗。因此迫切需要發(fā)展體內(nèi)感染的診斷技術(shù)和方法，以解決上述棘手的問題。
[0004]目前已有研究的非侵入性檢測手段有同位素原位注射標(biāo)記技術(shù)和熒光分子靶向標(biāo)記技術(shù)，但由于其標(biāo)記的特異性不佳，檢測分辨率和檢測深度的限制，很難在臨床中廣泛應(yīng)用。而光聲技術(shù)作為一種無損的醫(yī)學(xué)成像方法，結(jié)合了光學(xué)成像和聲學(xué)成像的優(yōu)點(diǎn)，比純光學(xué)成像穿透更深，組織損傷性小，并且可以通過斷層掃描構(gòu)建組織中光吸收的三維成像分布，為細(xì)菌感染診斷提供了可靠的技術(shù)平臺。
[0005]光聲成像技術(shù)是通過檢測光聲信號，從而反演成像區(qū)域內(nèi)部物質(zhì)的光學(xué)特性，并重構(gòu)光照射區(qū)域內(nèi)部的圖像。該技術(shù)在國內(nèi)已經(jīng)有類似超聲成像技術(shù)的手持式光聲成像探頭，便于臨床使用，而隨著光聲成像技術(shù)的發(fā)展，對光聲造影劑的需求將極大增加。目前報(bào)道的用于光聲造影成像的造影劑有碳材料類(如碳納米管等)、金納米材料(如金棒等)，還有一類近紅外分子(如吲哚菁綠ICG等)，但是它們在用于體內(nèi)細(xì)菌感染診斷成像時，不具有特異性靶向作用。
[0006]因此，基于光聲成像技術(shù)，研發(fā)生物安全性高、靈敏性好且具特異性靶向作用的光聲造影劑作為體內(nèi)細(xì)菌感染的診斷成像劑，將為細(xì)菌性炎癥感染的明確診斷提供有效的解決方案，具有重要的臨床意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提出一種光聲信號強(qiáng)且具有特異性靶向作用的光聲造影劑，其不僅可形成水溶性良好的穩(wěn)定聚集體，增強(qiáng)了光聲信號，還可在體內(nèi)靶向、特異地富集在革蘭氏陽性菌感染的炎癥部位，有效區(qū)分了革蘭氏陽性菌感染及陰性菌感染和非細(xì)菌性感染炎癥，實(shí)現(xiàn)體內(nèi)革蘭氏陽性細(xì)菌感染檢測。
[0008]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0009]第一方面，本發(fā)明提供了一種靶向光聲造影劑，其依次包含脂溶性光聲信號分子、連接多肽及水溶性靶向分子；[0010]所述脂溶性光聲信號分子具有羧基末端，與所述連接多肽的氨基端相連；
[0011]所述水溶性靶向分子具有氨基末端，與所述連接多肽的羧基端相連。
[0012]作為優(yōu)選，所述脂溶性光聲信號分子為具有大共軛環(huán)狀結(jié)構(gòu)的卟啉類衍生物；
[0013]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述脂溶性光聲信號分子為焦脫鎂葉綠酸_a、紫紅素-18、原卟啉、血卟啉、維替泊芬、他拉泊芬或金屬配位卟啉；更進(jìn)一步優(yōu)選地，所述金屬配位卟啉例為鋅卟啉、銅卟啉、鈀卟啉或釕卟啉。
[0014]上述各脂溶性信號分子的結(jié)構(gòu)式如下圖所示:
[0015]
【權(quán)利要求】
1.一種靶向光聲造影劑，其特征在于，依次包含脂溶性光聲信號分子、連接多肽及水溶性靶向分子； 所述脂溶性光聲信號分子具有羧基末端，與所述連接多肽的氨基端相連； 所述水溶性靶向分子具有氨基末端，與所述連接多肽的羧基端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靶向光聲造影劑，其特征在于，所述脂溶性光聲信號分子為具有大共軛環(huán)狀結(jié)構(gòu)的卟啉類衍生物； 優(yōu)選地，所述脂溶性光聲信號分子為焦脫鎂葉綠酸_a、紫紅素-18、原卟啉、血卟啉、維替泊芬、他拉泊芬或金屬配位卟啉； 進(jìn)一步優(yōu)選地，所述金屬 配位卟啉為鋅卟啉、銅卟啉、鈀卟啉或釕卟啉； 進(jìn)一步優(yōu)選地，所述脂溶性光聲信號分子為焦脫鎂葉綠酸_a或紫紅素-18。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的靶向光聲造影劑，其特征在于，所述水溶性的靶向分子為水溶性的萬古霉素。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的靶向光聲造影劑，其特征在于，所述連接多肽的長度為4~8個氨基酸，優(yōu)選為6個氨基酸； 優(yōu)選地，按從N端到C端的順序，所述連接多肽的序列為:(Gly)n(Pix)/Phe)m(Lys-Val-Arg),其中η和m獨(dú)立地為O, I或2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的靶向光聲造影劑，其特征在于，所述所述脂溶性光聲信號分子為焦脫鎂葉綠酸_a，所述水溶性靶向分子為水溶性的萬古霉素，所述連接多肽序列如 SEQ ID N0.1、SEQ ID N0.2、SEQ ID N0.3 或 SEQ ID N0.4 所示。
6.如權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的靶向光聲造影劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)采用Fmoc固相合成法，在不溶性樹脂上合成所述連接多肽； (2)將所述光聲信號分子的末端羧基活化，并連接在步驟(1)所得連接多肽的氨基末端，然后從樹脂脫除； (3)將所述連接多肽的羧基端活化，并偶聯(lián)在所述水溶性靶向分子的氨基末端。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述不溶性樹脂為Wang樹脂； 優(yōu)選地，所述Wang樹脂的修飾密度為0.3~0.4mM、更優(yōu)選為0.35mM ； 優(yōu)選地，步驟(1)的具體步驟包括: (i)將第一個氨基酸的氨基端用Fmoc保護(hù)，羧基端固定于樹脂上； (?)用六氫吡啶的DMF溶液脫去氨基端的Fmoc保護(hù)，將下一個氨基酸的羧基用4-甲基嗎啉和苯并三氮唑-N，N，N’，N’ -四甲基脲六氟磷酸酯的DMF溶液進(jìn)行活化，然后與脫保護(hù)的第一個氨基酸進(jìn)行縮合反應(yīng)； (iii)重復(fù)上述步驟，直到完成所有氨基酸的縮合；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述六氫吡啶在DMF溶液中的體積百分比為15~25%、優(yōu)選為20% ；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述4-甲基嗎啉和苯并三氮唑-N，N，N’，N’ -四甲基脲六氟磷酸酯的DMF溶液中，4-甲基嗎啉的含量為0.2~0.6M、優(yōu)選為0.3~0.5M、更優(yōu)選為0.4M ;苯并三氮唑-N，N, N’，N’ -四甲基脲六氟磷酸酯的含量為0.2~0.6M、優(yōu)選為0.3~0.5M、更優(yōu)選為 0.4M。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述光聲信號分子的末端羧基在4-甲基嗎啉和苯并三氮唑-N，N, N’，N’ -四甲基脲六氟磷酸酯的DMF溶液中進(jìn)行活化； 優(yōu)選地，所述4-甲基嗎啉和苯并三氮唑-N，N，N’，N’ -四甲基脲六氟磷酸酯的DMF溶液中，4-甲基嗎啉的含量為0.2~0.6M、優(yōu)選為0.3~0.5M、更優(yōu)選為0.4M ;苯并三氮唑-N，N, N’，N’ -四甲基脲六氟磷酸酯的含量為0.2~0.6M、優(yōu)選為0.3~0.5M、更優(yōu)選為0.4M。
9.根據(jù)權(quán)利要求6~8任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述連接多肽的羧基端在4-甲基嗎啉和苯并三氮唑-N，N，N’，N’ -四甲基脲六氟磷酸酯的DMF溶液中進(jìn)行活化； 優(yōu)選地，所述4-甲基嗎啉和苯并三氮唑-N，N，N’，N’ -四甲基脲六氟磷酸酯的DMF溶液中，4-甲基嗎啉的含量為0.2~0.6M、優(yōu)選為0.3~0.5M、更優(yōu)選為0.4M ;苯并三氮唑-N，N，N’，N’ -四甲基脲六氟磷酸酯的含量為0.2~0.6M、優(yōu)選為0.3~0.5M、更優(yōu)選為0.4M。
10.如權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的靶向光聲造影劑在制備用于檢測體內(nèi)細(xì)菌感染、優(yōu)選革蘭氏陽性菌感染的試劑或試劑盒中的應(yīng)用。
【文檔編號】A61K49/00GK103961722SQ201410213818
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】王浩, 李莉莉, 馬懷雷 申請人:國家納米科學(xué)中心