TSPO荧光显像探针及其合成方法与应用技术

本发明专利技术涉及TSPO荧光显像探针及其合成方法与应用，TSPO荧光显像探针分子结构如下：

TSPO fluorescence probe and its synthesis methods and Applications

The invention relates to a TSPO fluorescence imaging probe and its synthesis method and application. The molecular structure of the TSPO fluorescence imaging probe is as follows:

【技术实现步骤摘要】
TSPO荧光显像探针及其合成方法与应用
本专利技术涉及小分子荧光探针的结构以及合成方法与应用，尤其是涉及多种TSPO荧光显像探针及其合成方法与应用。
技术介绍
转位蛋白(TSPO：TranslocatorProtein)是一个10kDa的线粒体膜蛋白，它与VDAC与ANT组成了线粒体的转运通道(MPTP)，并在类固醇转运，类固醇激素合成，细胞增殖与凋亡等多种生物过程中拥有重要的作用。在人体中，TSPO表达于很多健康组织中，且其表达水平因不同组织而异。例如，在肾上腺、松果腺、唾液腺、性腺等多种腺体组织中，TSPO的表达水平比较高，在肾脏与心脏的表达水平居中，在脑部与肝脏部位的表达水平相对较低。在老年痴呆症、帕金森症、亨廷顿症、多发性硬化等神经退行性疾病，及乳腺癌、前列腺癌、口腔癌、直肠癌、肝癌与神经胶质瘤等多种癌症中TSPO的表达量均高于正常组织。在老年痴呆症、帕金森症、亨廷顿症、多发性硬化等神经退行性系统疾病中，TSPO是一种良好的诊断与治疗的生物标志物，被广泛应用于评估神经退行性疾病中的炎症，胶质增生与疾病的进展，对于退行性疾病的探测与疗效评估都有非常重要的价值。在神经胶质瘤的研究中，研究人员也发现TSPO的表达量不仅与疾病的进展以及病人的低存活率有直接的关系，同时也与癌症的转移能力存在正相关性。此外，先前的研究显示TSPO在神经胶质瘤与肿瘤细胞株中有非常高的表达，但是在正常脑部的表达量非常低，表明了TSPO也具有作为神经胶质瘤标志物的巨大潜力。因此小分子TSPO荧光探针的研发对于神经系统疾病的监测与疗效评估，细胞学实验都有着非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供多种新型的TSPO荧光显像探针及其合成方法与应用。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：TSPO荧光显像探针，其分子结构如下：R1与R2为单独的直链烷烃类取代基，R1为C1到C10的直链烷烃类取代基，R2为C1或C2的直链烷烃类取代基；R3与R4为结构相同的直链烷烃类取代基团，长度为C1到C10；n＝2-10；此化合物中R2基团的长度不能大于2个碳链的长度；该分子结构式中SignalingAgent为信号基团。据前期对TSPO小分子探针的研发成果显示，小分子荧光探针的框架中的R1与R2分子基团对其结合力影响较大，而R3与R4对其小分子的影响较小(Tangetal,Journalofmedicinalchemistry56(8),3429.Tangetal,MolecularImagingandBiology16(6),813.Tangetal,MolecularImagingandBiology(2016).Tangetal,TetrahedronLetters51(35),4595)。根据以往的研究结果，本专利技术设计并合成了多种小分子荧光探针化合物。其中一些探针化合物拥有非常高的TSPO结合性能。TSPO荧光显像探针分子结构式中信号基团为荧光染料，结构如下任一结构所示：以上小分子荧光基团均为已有产品。这些小分子荧光基团均可作为探针的信号基团接入到TSPO荧光显像探针的分子框架中，并根据不同的需求与探测方法选择相应的荧光探针分子。信号基团为以上6种荧光染料时的此类化合物荧光探针主要运用于多种荧光的分子成像，以及多种外科手术的治疗方法中。主要探测方法为近红外光谱的探测手段。其实用领域主要集中于探测在肿瘤及神经系统疾病中过度表达的转位蛋白(TSPO)。进一步的，一些优选的TSPO荧光显像探针分子，其分子结构如下：这些TSPO小分子的探针在体外的亲和试验中均表现出了良好的TSPO亲和性能(Ki<1.0nM)，展现出了比先前报道的小分子更为强的结合能力，展现了其做为TSPO的探针能力与TSPO过量表达疾病的诊断能力。本专利技术所述的TSPO荧光显像探针的合成方法，本专利技术运用与文献报告相似的合成方法(Tangetal,TetrahedronLetters51(35),4595，Tangetal,Journalofmedicinalchemistry56(8),3429，Tangetal,MolecularImagingandBiology(2016))，先合成了多种化合物6(如图1所示)。在这个反应过程中，主要应用了微波合成的方法(MAOS)，此种方法能够极大的争强合成效率以及缩短合成时间。运用合成的化合物6，在其酚羟基端加入了一个长直链的烷基取代物，并合成了化合物7，并经过两步反应生成了带有游离氨基的化合物9。最后一步的反应是将化合物9与荧光或染料小分子(带有异硫氰酸基)反应生成新型的荧光探针TDW-F-1,TDW-F-2,TDW-F-3。合成的具体路线图如附图1所示，图1中黑点代表signalingagent。本专利技术中所述的TSPO荧光显像探针可以作为体外的TSPO检测剂，应用于体外细胞的共聚焦显像，如细胞学实验，组织与血液检测等，以及可以作为体内的影像检测剂，用于体内的影像检测，如各种TSPO过量表达的炎症，肿瘤等。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点及有益效果：较之于以前的TSPO荧光探针，本专利技术探针拥有更为新颖的分子结构，更为良好的TSPO亲和力。能够更加准确的探测TSPO在体内的位置，为诊断以及体内影像提供了良好的病理学依据。附图说明图1为TSPO荧光显像探针的合成路线图；图2为TDW-F-1的合成路线；图3为TDW-F-2的合成路线；图4为TDW-F-3的合成路线；图5为竞争性结合实验结果，A)TDW-F-1.B)TDW-F-2.C)TDW-F-3；图6为荧光探针TDW-F-1用于C6细胞的TSPO显像结果；图7为荧光探针TDW-F-1在体内的分布情况。具体实施方式本专利技术所述的TSPO荧光显像探针的合成方法，包括以下步骤：运用与文献报告相似的合成方法(Tangetal,TetrahedronLetters51(35),4595，Tangetal,Journalofmedicinalchemistry56(8),3429，Tangetal,MolecularImagingandBiology(2016))，合成了多种化合物6(如图1所示)。在这个反应过程中，主要应用了微波合成的方法(MAOS)，能够很好提升反应的速度与产率。运用合成的化合物6，在其酚羟基端加入了一个长直链的烷基取代物，并合成了化合物7，并经过两步反应生成了带有游离氨基的化合物9.最后一步的反应是将化合物9与荧光或染料小分子(带有异硫氰酸基)反应生成新型的荧光探针TDW-F-1,TDW-F-2,TDW-F-3。不同种化合物6可由微波反应生成(具体方法见Tangetal,TetrahedronLetters51(35),4595，Tangetal,Journalofmedicinalchemistry56(8),3429，Tangetal,MolecularImagingandBiology(2016))。下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1、TDW-F-1的合成方法(如图2)：(1)化合物7-1的合成将6-1(40mg,0.109mmol)溶解于5mL无水的四氢呋喃中，随后在冰浴的条件下加入NaH本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.TSPO荧光显像探针，其特征在于，其分子结构如下：

【技术特征摘要】
1.TSPO荧光显像探针，其特征在于，其分子结构如下：R1与R2为单独的直链烷烃类取代基，R1为C1到C10的直链烷烃类取代基，R2为C1或C2的直链烷烃类取代基；R3与R4为结构相同的直链烷烃类取代基团，长度为C1到C10；n＝2-10；该分子结构式中SignalingAgent为信号基团。2.根据权利要求1所述的TSPO荧光显像探针，其特征在于，分子结构式中信号基团为荧光染料，结构如下任一结构所示：3.根据权利要求1所述的TSPO荧光显像探针，其特征在于，其分子结构如下：4.根据权利要求1所述的TSPO荧光显像探针，其特征在于，其分子结构如下：5.根据权利要求1所述的TSPO荧光显像探针，其特征在于，其分子结构如下：6.如权利要求1所述的TSPO荧光显像探针的合成方法，其特征在于，先合成化合物6，运用合成的化合物6，在其酚羟基端加入一个长直链的烷基取代物，并合成化合...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄钢，唐德伟，黄辰，
申请(专利权)人：上海健康医学院，
类型：发明
国别省市：上海,31