一種用于腫瘤轉(zhuǎn)移傾向評(píng)估的靶向示蹤的酸敏感近紅外熒光探針的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬分子影像試劑領(lǐng)域，涉及一類(lèi)對(duì)腫瘤微酸環(huán)境具有應(yīng)激能力的抑敏感 近紅外英光探針。更具體的涉及一種用于腫瘤轉(zhuǎn)移傾向評(píng)估的祀向示蹤的酸敏感近紅外英 光探針及其合成、表征、光學(xué)性質(zhì)和活體無(wú)創(chuàng)顯像中的應(yīng)用。該探針可用于活體腫瘤高信噪 比顯像，通過(guò)體外影像學(xué)重建可實(shí)現(xiàn)腫瘤內(nèi)部酸性區(qū)域的描繪；根據(jù)腫瘤酸化區(qū)域的分布 特征從而判斷腫瘤轉(zhuǎn)移傾向。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)了腫瘤的發(fā)生不僅取決于腫瘤細(xì)胞自身的性質(zhì)，而且與腫瘤細(xì)胞 存在的微環(huán)境有密切聯(lián)系。腫瘤微環(huán)境是指腫瘤在其發(fā)生過(guò)程中所處的內(nèi)環(huán)境，包括腫 瘤細(xì)胞本身、間質(zhì)細(xì)胞、微血管、組織液及少量浸潤(rùn)細(xì)胞等巧rown，J. M. etal，Cance巧iol. Ther.，2002, 1 (5)，453 - 4058]。早在 1989 年，Ste地en Paget 提出了 "種子與±壤，，假說(shuō)， 作為"種子"的腫瘤細(xì)胞如果能定居于適合其生長(zhǎng)的"±壤"，即腫瘤微環(huán)境，腫瘤就能發(fā)生， 增殖及侵襲[Fidler, U. et al, CancerMetastasisRev. , 1989, 8 (5), 453 - 4058]，所 W腫瘤 微環(huán)境對(duì)腫瘤細(xì)胞至關(guān)重要。此外，實(shí)體腫瘤組織普遍存在酸化，缺氧和高組織間隙滲透 壓等特征[Gatenby, R. A. etal,化1:. Rev. Cancer, 2004, 4(11), 891 - 899]。其中，癌細(xì)胞在 缺氧條件下高水平糖代謝所造成的組織間液的弱酸性（P冊(cè).2 - 6. 9)是腫瘤微環(huán)境最普 遍的現(xiàn)象，它在腫瘤轉(zhuǎn)移[Gatenby, R. A. etal,化1:. Rev. Cancer, 2004, 4 (11), 891 - 899]、抵 抗放射 / 化學(xué)藥物治療巧hujwalla，Z. M. etal，化.J. Cancer, 1998, 5 (78)，606 - 611]、新 生血管生成田ukumura, D. etal, CancerRes.，2001，61 (16)，6020 - 6024]、侵襲[Martin, N. K. etal，J. Ilieor. Biol.，2010, 267 (3)，461 - 470]等方面具有重要影響。同時(shí)，對(duì)腫瘤微酸 環(huán)境的中和還能夠抑制腫瘤轉(zhuǎn)移速度，并提高療效評(píng)估水平。因此，對(duì)腫瘤微酸環(huán)境的描繪 不僅能夠預(yù)估腫瘤侵襲/轉(zhuǎn)移可能性，為腫瘤病人治療提供最優(yōu)治療方案，而且對(duì)腫瘤個(gè) 性化療效評(píng)估具有重要意義。
[000引 目前，磁共振技術(shù)包括超極化1化磁共振波譜[63113曲61'，片4.6*31， 化Uire, 2008, 453(7197)，940-U73.]、磁共振波譜成像[Gillies, R.J.etal, Am. J. Wiysiol.，1994, 267 (2)，7：M-741.]及化學(xué)交換飽和轉(zhuǎn)移成像[Sheth, V. R. etal, Ma即. Reson. Med. 2012, 67 (3)，760-768.]已經(jīng)能夠在一定程度上對(duì)腫瘤微酸環(huán)境進(jìn)行描繪。但 是，由于磁共振技術(shù)靈敏度低，信號(hào)收集時(shí)間長(zhǎng)，運(yùn)行成本高等因素限制了其臨床轉(zhuǎn)化。光 學(xué)成像作為一口新興成像手段，具超高靈敏度，信號(hào)收集時(shí)間短，無(wú)電離福射，運(yùn)行成本低 等優(yōu)點(diǎn)?？梢?jiàn)光（400-600nm)由于受到光信號(hào)在組織中的強(qiáng)吸收，散射，反射和信號(hào)衰減 等因素，只能在組織表面或亞表面成像（l-3mm)。然而血紅蛋白、水，脂質(zhì)等內(nèi)源性分子在 650-900nm近紅外波長(zhǎng)范圍內(nèi)的吸光率較低，加之活體組織在該一波長(zhǎng)區(qū)域自發(fā)英光較 低，因此近紅外光可W穿透較深的組織（《5cm)并得到信噪比較高的圖像[Achile化，S. etal, Technol. Cancer. Res. T. , 2004, 3 (4), 393-409]。
[0004] 傳統(tǒng)受體祀向探針通過(guò)對(duì)腫瘤高表達(dá)受體的識(shí)別實(shí)現(xiàn)病灶部位祀向示蹤。由于 受體表達(dá)水平受到腫瘤大小，腫瘤類(lèi)型及發(fā)展階段等個(gè)體因素影響，限制了其對(duì)病灶部位 示蹤的準(zhǔn)確性與普適性。。對(duì)腫瘤微酸環(huán)境具有應(yīng)激能力的"智能型"探針，在正常組織內(nèi)， 探針信號(hào)處于"沉默"狀態(tài)，，但是在腫瘤組織酸性環(huán)境中，信號(hào)"開(kāi)啟"，英光強(qiáng)度將顯著提 高，進(jìn)而大幅提高腫瘤/正常組織間的信噪比，為早期/小體積腫瘤的準(zhǔn)確示蹤提供幫助。 同時(shí)，由于細(xì)胞外液酸化幾乎是所有固體腫瘤的共同特點(diǎn)，因此該類(lèi)普適性探針具有更廣 的應(yīng)用前景。另外，文獻(xiàn)報(bào)道蹤鍵、縮酵鍵在生理弱酸性條件下的水解速度較正常條件下快 100 - 500 倍[Kale, A. A. etal, Bioconjug. Qiem. 2007, 18(2), 363-370]。
[0005] 因此，本申請(qǐng)的發(fā)明人擬提供W蹤鍵為連接鍵制備對(duì)腫瘤微酸環(huán)境具有應(yīng)激能力 的"智能型"探針。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供對(duì)腫瘤微酸環(huán)境具有應(yīng)激能力的抑敏感近紅外英光探針， 具體涉及一種用于腫瘤轉(zhuǎn)移傾向評(píng)估的祀向示蹤的酸敏感近紅外英光探針及該探針其合 成、表征、光學(xué)性質(zhì)和活體無(wú)創(chuàng)顯像中的應(yīng)用。
[0007] 本發(fā)明的祀向示蹤的酸敏感近紅外英光探針，在活體狀態(tài)下能夠?qū)δ[瘤準(zhǔn)確示 蹤，在離體條件下實(shí)現(xiàn)腫瘤內(nèi)酸化區(qū)域3D描繪，能厘清腫瘤酸化區(qū)域分布與腫瘤轉(zhuǎn)移傾向 之間的相關(guān)規(guī)律。
[0008] 本發(fā)明的的祀向示蹤的酸敏感近紅外英光探針，為對(duì)腫瘤微酸環(huán)境具有信號(hào)應(yīng) 激能力的小分子近紅外英光探針，該探針中，兩個(gè)花菁類(lèi)近紅外英光基團(tuán)W抑敏感的蹤鍵 相鏈接，在生理弱酸性環(huán)境中可實(shí)現(xiàn)英光信號(hào)從"沉默"到"開(kāi)啟"的顯著轉(zhuǎn)換，該探針不僅 在活體條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤組織高信噪比顯像，通過(guò)3D模型重建可對(duì)腫瘤酸性區(qū)域準(zhǔn)確描 繪，還可W根據(jù)酸性區(qū)域分布規(guī)律實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)移趨勢(shì)的判斷，為腫瘤病人個(gè)性化治療方 案的優(yōu)選及腫瘤治療療效評(píng)估體系建立提供依據(jù)。
[0009] 本發(fā)明的的祀向示蹤的酸敏感近紅外英光探針，其結(jié)構(gòu)為：
[0010]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于腫瘤轉(zhuǎn)移傾向評(píng)估的靶向示蹤的酸敏感近紅外熒光探針，其特征 在于，其結(jié)構(gòu)為：
其中，R1為羧基或者磺酸基， R2SH,鹵素，烷基，芳香基，硝基，磺酸基，醛基或羧基， 為氯離子，溴離子，碘離子或C1CV， η 是 1，2,3,4,5,6,7或8， Linkerl和Linker2為連接鏈， Linkerf為酸敏感的化學(xué)鍵。
2. 按權(quán)利要求1所述的用于腫瘤轉(zhuǎn)移傾向評(píng)估的靶向示蹤的酸敏感近紅外熒光探針， 其特征在于，所述的鹵素選自氯，溴或碘。
3. 按權(quán)利要求1所述的用于腫瘤轉(zhuǎn)移傾向評(píng)估的靶向示蹤的酸敏感近紅外熒光探針， 其特征在于，所述的烷基選自甲基，乙基，丙基，異丙基，丁基或異丁基。
4. 按權(quán)利要求1所述的用于腫瘤轉(zhuǎn)移傾向評(píng)估的靶向示蹤的酸敏感近紅外熒光探針， 其特征在于，所述的芳香基選自苯基，萘基或取代苯基。
5. 按權(quán)利要求1所述的用于腫瘤轉(zhuǎn)移傾向評(píng)估的靶向示蹤的酸敏感近紅外熒光探針， 其特征在于，所述的Linkerl和Linker2為2-10原子組成的不同長(zhǎng)度的鏈狀連接鏈。
6. 按權(quán)利要求1所述的用于腫瘤轉(zhuǎn)移傾向評(píng)估的靶向示蹤的酸敏感近紅外熒光探針， 其特征在于，所述的Linkerf為對(duì)生理弱酸環(huán)境敏感的腙鍵或縮醛鍵。
7. 按權(quán)利要求6所述的用于腫瘤轉(zhuǎn)移傾向評(píng)估的靶向示蹤的酸敏感近紅外熒光探 針，其特征在于，所述的生理弱酸環(huán)境是指pH5. 0-pH6. 9。
8. 按權(quán)利要求6所述的用于腫瘤轉(zhuǎn)移傾向評(píng)估的靶向示蹤的酸敏感近紅外熒光探針， 其特征在于，所述的用于連接的腙鍵是通過(guò)醛基修飾的熒光染料與肼基修飾的熒光染料反 應(yīng)得到。
9. 權(quán)利要求1所述的用于腫瘤轉(zhuǎn)移傾向評(píng)估的靶向示蹤的酸敏感近紅外熒光探針的 制備方法，其特征在于，通過(guò)下述合成路線制備： 連接鍵的合成：
參比探針 CONTROL PROBE :
10. 權(quán)利要求1所述的用于腫瘤轉(zhuǎn)移傾向評(píng)估的靶向示蹤的酸敏感近紅外熒光探針在 制備判斷腫瘤轉(zhuǎn)移傾向評(píng)估制劑中的用途。
11. 按權(quán)利要求10所述的用途，其特征在于，所述的熒光探針在生理中性條件下熒光 處于淬滅狀態(tài)，在腫瘤酸化環(huán)境中近紅外熒光顯著增強(qiáng)。
12. 按權(quán)利要求10所述的用途，其特征在于，所述的熒光探針通過(guò)描繪腫瘤內(nèi)部酸化 區(qū)域?qū)崿F(xiàn)對(duì)其轉(zhuǎn)移傾向評(píng)估。
【專利摘要】本發(fā)明屬分子影像試劑領(lǐng)域，涉及一種用于腫瘤轉(zhuǎn)移傾向評(píng)估的靶向示蹤的酸敏感近紅外熒光探針及其合成、表征、光學(xué)性質(zhì)和活體無(wú)創(chuàng)顯像中的應(yīng)用。本發(fā)明將兩個(gè)近紅外熒光基團(tuán)通過(guò)酸敏感腙鍵連接形成二聚體探針，該探針在腫瘤組織中弱酸性條件下腙鍵快速斷開(kāi)，淬滅效應(yīng)消失，導(dǎo)致熒光大幅度增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)腫瘤診斷，以及對(duì)腫瘤酸性區(qū)域描繪，并判斷腫瘤轉(zhuǎn)移傾向，該探針可用于活體腫瘤高信噪比顯像，通過(guò)體外影像學(xué)重建可實(shí)現(xiàn)腫瘤內(nèi)部酸性區(qū)域的描繪；根據(jù)腫瘤酸化區(qū)域的分布特征從而判斷腫瘤轉(zhuǎn)移傾向。為腫瘤個(gè)性化治療方案及療效評(píng)估體系提供依據(jù)。
【IPC分類(lèi)】C09K11-06, A61K49-00, C09B23-12
【公開(kāi)號(hào)】CN104673274
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310638303
【發(fā)明人】李聰, 王璐, 張靜燁
【申請(qǐng)人】復(fù)旦大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2013年12月2日