本發(fā)明涉及一種近紅外二區(qū)花菁類熒光有機(jī)分子,特別涉及一種近紅外二區(qū)花菁類熒光有機(jī)分子及其制備方法,以及一種用于腫瘤手術(shù)導(dǎo)航的近紅外二區(qū)熒光靶向分子探針及其制備方法與應(yīng)用,屬于靶向分子探針。
背景技術(shù):
1、實體瘤手術(shù)切除的最終目的是實現(xiàn)癌組織全切除并最大限度地保留健康組織,這要求醫(yī)生在手術(shù)期間準(zhǔn)確識別腫瘤(包括原發(fā)腫瘤和轉(zhuǎn)移瘤)以及癌旁的健康組織(如神經(jīng)、血管和淋巴結(jié))。然而,腫瘤和健康組織之間的差異往往無法直接通過肉眼識別。
2、熒光成像技術(shù)具有直觀可視化、高靈敏、非接觸、綠色便捷等一系列優(yōu)勢,基于熒光引導(dǎo)下的手術(shù)治療可為腫瘤病灶及正常組織的甄別提供有力工具。生物體在近紅外(nir)波段存在兩個光學(xué)透明窗口,即700-900nm的近紅外一區(qū)(nir-i)和950-1700nm的近紅外二區(qū)(nir-ii)。特別是近紅外二區(qū),其與傳統(tǒng)波段相比具備更深層組織穿透(>1.5厘米),更低的光散射、吸收及自發(fā)熒光的干擾,有望為腫瘤術(shù)中治療提供精準(zhǔn)影像指導(dǎo)。
3、目前臨床批準(zhǔn)的熒光探針吲哚菁綠icg、亞甲基藍(lán)mb等存在組織非特異性攝取、熒光易漂白等問題,難以實現(xiàn)對腫瘤邊界的精準(zhǔn)界定,一些微小隱匿的轉(zhuǎn)移病灶易被漏檢。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種近紅外二區(qū)花菁類熒光有機(jī)分子及其制備方法,以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。
2、本發(fā)明的另一目的還在于提供一種近紅外二區(qū)熒光靶向分子探針及其制備方法。
3、本發(fā)明的另一目的還在于提供所述近紅外二區(qū)熒光靶向分子探針的應(yīng)用。
4、為實現(xiàn)前述發(fā)明目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括:
5、本發(fā)明實施例提供了一種近紅外二區(qū)花菁類熒光有機(jī)分子,它具有如式(i)所示的結(jié)構(gòu):
6、
7、本發(fā)明實施例還提供了一種近紅外二區(qū)花菁類熒光有機(jī)分子的制備方法,其包括:
8、使二乙氨基酮酸與環(huán)戊酮進(jìn)行第一反應(yīng),制得第一化合物;
9、使1,1,2-三甲基-1h-苯并吲哚與1,4-丁磺酸內(nèi)酯進(jìn)行第二反應(yīng),制得第二化合物;
10、使所述第一化合物、第二化合物與戊二醛進(jìn)行第三反應(yīng),制得近紅外二區(qū)花菁類熒光有機(jī)分子。
11、本發(fā)明實施例還提供了由前述制備方法制得的近紅外二區(qū)花菁類熒光有機(jī)分子。
12、本發(fā)明實施例還提供了一種近紅外二區(qū)熒光靶向分子探針,其包括:作為探針主體的近紅外二區(qū)花菁類熒光有機(jī)分子,以及靶向肽crgd,所述靶向肽crgd偶聯(lián)修飾于所述近紅外二區(qū)花菁類熒光有機(jī)分子表面。
13、進(jìn)一步地,所述靶向肽crgd為特異性識別腫瘤血管表面整合素受體蛋白αvβ3的靶向分子。
14、本發(fā)明實施例還提供了一種近紅外二區(qū)熒光靶向分子探針的制備方法,其包括:
15、按照前述的制備方法制備近紅外二區(qū)花菁類熒光有機(jī)分子;
16、在所述近紅外二區(qū)花菁類熒光有機(jī)分子表面修飾偶聯(lián)靶向肽crgd,獲得近紅外二區(qū)熒光靶向分子探針。
17、進(jìn)一步地,本發(fā)明實施例還提供了前述近紅外二區(qū)熒光靶向分子探針在制備具有腫瘤手術(shù)導(dǎo)航的功能的產(chǎn)品中的應(yīng)用。
18、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果至少包括:
19、1)本發(fā)明提供的近紅外二區(qū)花菁類熒光有機(jī)分子具有摩爾吸光系數(shù)大,量子產(chǎn)率高和細(xì)胞毒性小的優(yōu)勢;相較于臨床批準(zhǔn)的熒光探針吲哚菁綠icg、亞甲基藍(lán)mb,有機(jī)小分子nir-950生物背景信號低,組織穿透深度深,空間分辨率及靈敏度高,能夠清晰地標(biāo)記腫瘤邊界及微小隱匿病灶;
20、2)本發(fā)明提供的近紅外二區(qū)熒光靶向分子探針采用量子產(chǎn)率較高的花菁類有機(jī)小分子和靶向肽crgd偶聯(lián),利用靶向肽crgd與腫瘤細(xì)胞特異性識別的能力,將有機(jī)小分子輸送到腫瘤部位,精準(zhǔn)靶向腫瘤細(xì)胞,增強(qiáng)探針對腫瘤的靶向性。
1.一種近紅外二區(qū)花菁類熒光有機(jī)分子,其特征在于,所述近紅外二區(qū)花菁類熒光有機(jī)分子具有如式(i)所示的結(jié)構(gòu):
2.一種近紅外二區(qū)花菁類熒光有機(jī)分子的制備方法,其特征在于,包括:
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征在于,包括:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法,其特征在于,包括:使1,1,2-三甲基-1h-苯并吲哚、1,4-丁磺酸內(nèi)酯與有機(jī)溶劑混合,之后升溫進(jìn)行第二反應(yīng),制得第二化合物;
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法,其特征在于,包括:將第一化合物、第二化合物、戊二醛、作為催化劑的乙酸酐均勻混合,溶解于有機(jī)溶劑中,在保護(hù)性氣氛下升溫進(jìn)行第三反應(yīng),制得近紅外二區(qū)花菁類熒光有機(jī)分子;
6.由權(quán)利要求2-5中任一項所述的制備方法制得的近紅外二區(qū)花菁類熒光有機(jī)分子。
7.一種近紅外二區(qū)熒光靶向分子探針,其特征在于,包括:作為探針主體的、權(quán)利要求1或6所述的近紅外二區(qū)花菁類熒光有機(jī)分子,以及靶向肽crgd,所述靶向肽crgd偶聯(lián)修飾于所述近紅外二區(qū)花菁類熒光有機(jī)分子表面;
8.一種近紅外二區(qū)熒光靶向分子探針的制備方法,其特征在于,包括:
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法,其特征在于,包括:
10.權(quán)利要求7所述的近紅外二區(qū)熒光靶向分子探針在制備具有腫瘤手術(shù)導(dǎo)航的功能的產(chǎn)品中的應(yīng)用,所述產(chǎn)品能夠特異性靶向識別腫瘤細(xì)胞。