本發(fā)明涉及特異性分子靶向診斷試劑,尤其涉及一種用于主動(dòng)靶向成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體的近紅外熒光探針及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù):
1、目前,外科手術(shù)、放療以及化療為最常規(guī)的惡性腫瘤治療手段。與化療及放療相比,外科手術(shù)可有效切除腫瘤組織,然而由于缺乏有效的腫瘤組織可視化技術(shù)以及細(xì)微的形態(tài)差異,區(qū)分惡性病變和健康組織是有挑戰(zhàn)性的。此外,在癌癥腫塊的切除過(guò)程中,超過(guò)70%的患者會(huì)殘留陽(yáng)性切緣,繼而導(dǎo)致腫瘤復(fù)發(fā),復(fù)發(fā)率高達(dá)20-42%。因此,在手術(shù)過(guò)程中,迫切需要更強(qiáng)有力的策略來(lái)幫助外科醫(yī)生識(shí)別和定位微小的惡性病變。
2、隨著分子影像學(xué)的發(fā)展,各種診斷設(shè)備,如超聲(us)、計(jì)算機(jī)斷層掃描(ct)、磁共振成像(mri)和單光子/正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(pet-ct)等技術(shù)日漸成熟,這雖然能夠?yàn)榕R床外科手術(shù)提供術(shù)前診斷,但仍無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確的腫瘤組織定位,而且這些設(shè)備具有笨重、放射性強(qiáng)等缺點(diǎn),極大地限制了它們?cè)谑中g(shù)中的應(yīng)用。
3、近紅外熒光成像,波長(zhǎng)在650~900?nm之間,具有空間分辨率高、背景干擾小、組織穿透力強(qiáng)、損傷小、成本低等優(yōu)點(diǎn),在手術(shù)過(guò)程中,能夠?yàn)橥饪漆t(yī)生提供實(shí)時(shí)指導(dǎo),定位微小惡性病變,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)切除。
4、吲哚菁綠(icg)是經(jīng)fda獲批的全球第一代熒光造影劑,主要是通過(guò)被動(dòng)靶向(epr效應(yīng))發(fā)揮作用,屬于廣譜型腫瘤靶向熒光探針,廣泛應(yīng)用于肝癌、前哨淋巴結(jié)、宮頸癌等熒光導(dǎo)航手術(shù)切除,具有重要的臨床價(jià)值。但其發(fā)光效率低、劑量限制、血液循環(huán)清除快、肝腸代謝、假陽(yáng)性率較高以及腫瘤靶向能力有限等不足,嚴(yán)重的制約了其在胃腸道腫瘤中的應(yīng)用。因此,經(jīng)腎臟代謝的特異性靶向的小分子熒光探針被開(kāi)發(fā)出來(lái)。特異性靶向的熒光探針,能主動(dòng)靶向腫瘤組織,極大地降低假陽(yáng)性率,幫助外科醫(yī)生在有效清除腫瘤陽(yáng)性病灶的同時(shí),盡可能多的保留正常組織,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)腫瘤切除手術(shù)。
5、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(fgf)受體(fgfr1、fgfr2、fgfr3和fgfr4)是一類典型的受體酪氨酸激酶,與肺癌、肝癌、肝內(nèi)膽管癌、乳腺癌、胃癌、子宮癌及膀胱癌等多種疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。5-10%的人類癌癥中,成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體(fgfr)通過(guò)單核苷酸變異、基因融合和拷貝數(shù)擴(kuò)增被異常激活,在尿路上皮癌和肝內(nèi)膽管癌中,這一概率增加到10-30%。針對(duì)成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體設(shè)計(jì)的特異性靶向近紅外熒光探針,能夠用于熒光導(dǎo)航手術(shù),精準(zhǔn)地切除腫瘤組織,具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值,應(yīng)用于臨床腫瘤外科熒光引導(dǎo)腫瘤手術(shù)切除。
6、綜上所述,隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展,近紅外熒光成像技術(shù)在腫瘤外科手術(shù)中的應(yīng)用前景廣闊。特異性靶向腫瘤熒光探針的開(kāi)發(fā)將進(jìn)一步提高腫瘤手術(shù)的成功率,降低術(shù)后復(fù)發(fā)率,延長(zhǎng)患者的生存期。
7、有鑒于此,特提出本發(fā)明。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種用于主動(dòng)靶向成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體的近紅外熒光探針及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明所述近紅外熒光探針在正常組織內(nèi)能迅速清除,而在腫瘤部位長(zhǎng)時(shí)間滯留,從而能達(dá)到活體診斷的作用,具備一定的臨床應(yīng)用前景,可應(yīng)用于臨床術(shù)中導(dǎo)航。且本發(fā)明所述式ⅰ所示的化合物可維持或增強(qiáng)所述染料的熒光。
2、為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的,特采用以下技術(shù)方案:
3、第一方面,本發(fā)明提供一種用于主動(dòng)靶向成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體的近紅外熒光探針,所述近紅外熒光探針包括如式ⅰ所示的化合物或其藥學(xué)可接受的鹽;
4、
5、式??;
6、其中,l基團(tuán)為連接基團(tuán),l基團(tuán)選自聚乙二醇鏈和/或聚甘氨酸鏈,m為0或1;y基團(tuán)為近紅外范圍內(nèi)具有熒光激發(fā)和發(fā)射光譜的染料分子基團(tuán)。
7、優(yōu)選地,所述y基團(tuán)具有如式ⅱ所示的結(jié)構(gòu):
8、
9、式ⅱ;
10、其中,r1基團(tuán)和r2基團(tuán)各自獨(dú)立地選自,n為3或4;
11、其中,z基團(tuán)選自或;且z基團(tuán)中的s原子或o原子與y基團(tuán)一側(cè)中環(huán)己烯環(huán)連接,z基團(tuán)中羰基一側(cè)與l基團(tuán)連接或直接與式ⅰ所示的化合物的n原子連接。
12、優(yōu)選地,所述l基團(tuán)具有如式l1或l2所示的結(jié)構(gòu):
13、;
14、其中,p和q各自獨(dú)立地選自1~4之間的整數(shù);且l基團(tuán)羰基的一側(cè)與式ⅰ所示的化合物的n原子連接,氨基的一側(cè)與y基團(tuán)連接。
15、第二方面,本發(fā)明提一種所述的用于主動(dòng)靶向成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體的近紅外熒光探針的制備方法,所述制備方法包括方法一和方法二:
16、方法一:當(dāng)m為1時(shí),所述的用于主動(dòng)靶向成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體的近紅外熒光探針的制備方法包括以下步驟:
17、(1)在縮合劑和堿的存在下, n1-(3,5-二甲氧基苯基)- n2-異丙基- n1-[3-(1-甲基-1h-吡唑-4-基)-6-喹喔啉基]-1,2-乙二胺和具有l(wèi)基團(tuán)和氨基保護(hù)基的化合物進(jìn)行縮合反應(yīng),得到中間體a;
18、(2)中間體a進(jìn)行脫保護(hù)基反應(yīng),得到中間體b;
19、(3)在縮合劑和堿的存在下,中間體b和具有y基團(tuán)的化合物進(jìn)行縮合反應(yīng),得到式ⅰ所示的用于主動(dòng)靶向成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體的近紅外熒光探針;
20、方法二:當(dāng)m為0時(shí),所述的用于主動(dòng)靶向成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體的近紅外熒光探針的制備方法包括以下步驟:
21、在縮合劑和堿的存在下, n1-(3,5-二甲氧基苯基)- n2-異丙基- n1-[3-(1-甲基-1h-吡唑-4-基)-6-喹喔啉基]-1,2-乙二胺和具有y基團(tuán)的化合物進(jìn)行縮合反應(yīng),得到式ⅰ所示的用于主動(dòng)靶向成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體的近紅外熒光探針。
22、優(yōu)選地,方法一的步驟(1)中,所述具有l(wèi)基團(tuán)的化合物具有如式l10或l20所示的結(jié)構(gòu):
23、
24、其中,x代表氨基的保護(hù)基團(tuán),p和q各自獨(dú)立地選自1~4之間的整數(shù)。
25、優(yōu)選地,方法一的步驟(1)中,所述縮合劑為hatu。
26、優(yōu)選地,方法一的步驟(1)中,所述堿選自三乙胺和/或二異丙基乙胺。
27、優(yōu)選地,方法一的步驟(1)中,所述縮合反應(yīng)在極性溶劑的存在下進(jìn)行,所述極性溶劑選自二甲基甲酰胺、二甲基亞砜或n-甲基吡咯烷酮中的任意一種或至少兩種的組合。
28、優(yōu)選地,方法一的步驟(1)中,所述n1-(3,5-二甲氧基苯基)-n2-異丙基-n1-[3-(1-甲基-1h-吡唑-4-基)-6-喹喔啉基]-1,2-乙二胺:具有l(wèi)基團(tuán)和氨基保護(hù)基的化合物:縮合劑:堿:極性溶劑的摩爾比為1:(1~1.2):(1~4):(1~6):(5~20)。
29、優(yōu)選地,方法一的步驟(1)中,所述縮合反應(yīng)的溫度為20~30℃,所述縮合反應(yīng)的時(shí)間為0.5~2?h。
30、優(yōu)選地,方法一的步驟(1)中,所述縮合反應(yīng)后還包括以下的后處理步驟:
31、將縮合反應(yīng)后得到的反應(yīng)液滴入水中,得到混懸液;再將所述混懸液使用有機(jī)溶劑萃取,干燥后濃縮,得到中間體a。
32、優(yōu)選地,方法一的步驟(2)中,所述脫保護(hù)基反應(yīng)在酸的存在下進(jìn)行。
33、優(yōu)選地,方法一的步驟(2)中,述酸為三氟乙酸。
34、優(yōu)選地,方法一的步驟(2)中,所述中間體a和酸的摩爾比為1:(1~10)。
35、優(yōu)選地,方法一的步驟(2)中,所述脫保護(hù)基反應(yīng)的溫度為20~30℃,所述脫保護(hù)基反應(yīng)的時(shí)間為20~40?min。
36、優(yōu)選地,方法一的步驟(3)中,所述縮合劑為hatu。
37、優(yōu)選地,方法一的步驟(3)中,所述堿選自三乙胺和/或 n,n-二異丙基乙胺。
38、優(yōu)選地,方法一的步驟(3)中,所述縮合反應(yīng)在極性溶劑的存在下進(jìn)行,所述極性溶劑選自二甲基甲酰胺、二甲基亞砜或n-甲基吡咯烷酮中的任意一種或至少兩種的組合。
39、優(yōu)選地,方法一的步驟(3)中,所述中間體b、具有y基團(tuán)的化合物、縮合劑、堿和極性溶劑的摩爾比為1:(1~1.2):(1~4):(1~6):(5~20)。
40、優(yōu)選地,方法一的步驟(3)中,所述縮合反應(yīng)的溫度為20~30℃,所述縮合反應(yīng)的時(shí)間為0.5~2?h。
41、優(yōu)選地,方法二中,所述縮合劑為hatu。
42、優(yōu)選地,方法二中,所述堿選自三乙胺和/或 n,n-二異丙基乙胺。
43、優(yōu)選地,方法二中,所述縮合反應(yīng)在極性溶劑的存在下進(jìn)行,所述極性溶劑選自二甲基甲酰胺、二甲基亞砜或 n-甲基吡咯烷酮中的任意一種或至少兩種的組合。
44、優(yōu)選地,方法二中,所述 n1-(3,5-二甲氧基苯基)- n2-異丙基- n1-[3-(1-甲基-1h-吡唑-4-基)-6-喹喔啉基]-1,2-乙二胺、具有y基團(tuán)的化合物、縮合劑、堿和極性溶劑的摩爾比為1:(1~1.2):(1~4):(1~6):(5~20)。
45、優(yōu)選地,方法二中,所述縮合反應(yīng)的溫度為20~30℃,所述縮合反應(yīng)的時(shí)間為0.5~2h。
46、第三方面,本發(fā)明提供一種如第一方面所述的用于主動(dòng)靶向成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體的近紅外熒光探針在制備熒光造影劑中的應(yīng)用。
47、優(yōu)選地,所述熒光造影劑包括腫瘤診斷的熒光造影劑。
48、優(yōu)選地,所述腫瘤包括肺癌、胰腺癌、結(jié)直腸癌或卵巢癌中的任意一種。
49、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明具有以下有益效果:
50、(1)本發(fā)明提供的用于主動(dòng)靶向成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子近紅外熒光探針,通過(guò)簡(jiǎn)單的化學(xué)合成的方法即可制備用于主動(dòng)靶向成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子近紅外熒光探針。
51、(2)本發(fā)明所述靶向探針具有腫瘤主動(dòng)靶向能力、水溶性好、腫瘤滯留時(shí)間長(zhǎng)、正常組織不蓄積等優(yōu)點(diǎn),在臨床外科術(shù)中熒光引導(dǎo)腫瘤手術(shù)切除等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用潛力。