FITC标记的维生素B12衍生物及其合成方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种新型的荧光标记的维生素B12衍生物，即异硫氰酸荧光素(FITC)标记的维生素B12衍生物，简称为VB12‑FITC。本发明专利技术所述的VB12‑FITC的制备方法包括：在VB12结构的低反应活性‑OH基团上，偶联双氨基，进而与FITC的异硫氰酸根反应，合成VB12‑FITC衍生物。本发明专利技术所提供的FITC标记的维生素B12的制备条件温和(可在常温下进行)，原料低毒，操作方法简便，合成效率高，反应产物性质稳定，具有良好的荧光显像效果。本发明专利技术所提供的FITC标记的维生素B12具有肿瘤摄取靶向性，在VB12吸收代谢途径、肿瘤显像治疗等方面的研究具有重要的价值。

Vitamin B12 derivative labeled with FITC, synthetic method and application thereof

Vitamin B12 derivatives of the present invention relates to a novel fluorescent marker, namely fluorescein isothiocyanate (FITC) labeled vitamin B12 derivatives, referred to as VB12 FITC. Including the preparation method of the VB12 FITC: the low reactivity OH group VB12, coupling double amino isothiocyanate reaction and synthesis of VB12 and FITC, FITC derivatives. FITC markers provided by the invention of vitamin B12, mild preparation conditions (which can be performed at room temperature), low toxic raw materials, simple operation method, high synthesis efficiency, reaction products with stable properties, good effect of fluorescence imaging. The FITC labeled vitamin B12 provided by the invention has the target of tumor uptake and is of great value in the study of VB12 absorption, metabolic pathway and tumor imaging treatment.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种维生素B12衍生物，特别是涉及一种新型的荧光标记的维生素B12衍生物，简称为VB12-FITC，以及该衍生物的合成方法以及应用。
技术介绍
维生素B12，又称甲钴胺，是一种人体必需的水溶性维生素，无法在体内自身合成，仅能通过食物摄入,并储存于肝脏中。在人体缺乏持续补充外源性维生素B12的情况下，肝脏中储存的维生素B12总量在3-6个月内即被消耗殆尽。在人体细胞代谢的甲基化、维护神经髓鞘的代谢与功能、促进红细胞的发育与成熟、参与脱氧核酸(DNA)的合成、脂肪及碳水化合物的代谢、核酸与蛋白质的合成等多个重要环节，均离不开维生素B12的参与。随着维生素B12的缺乏，最终导致恶性贫血、不可逆性神经病变等并发症。维生素作为参与一碳基团代谢的辅酶，与核酸和蛋白质的合成密切相关。细胞的增殖和发育过程中，核酸和蛋白质的合成显著加快，因而在快速增殖组织——肿瘤病灶中，针对维生素B12受体数目显著上调，表现出对维生素摄取的显著增加，因而肿瘤对VB12有高摄取现象。这一特性使维生素B12本身具有一定的肿瘤靶向性，在肿瘤吸收代谢途径、肿瘤显像治疗等方面的研究，维生素B12一定意义。维生素B12的正常吸收代谢、肿瘤代谢特点日益得到关注，其吸收代谢途径、及该途径下新型靶向给药，是近年关注研究热点，所以维生素B12的显像、可视化显得尤为重要。目前VB12的显像标记，主要通过放射性核素Co+、111In、10B、99mTc或正电子Cu+标记等途径来实现，该类方法需要特殊显像设备、成本高、操作难度大，另外放射性核素、正电子对人体均有放射性的损害。荧光显像是目前相对安全、成本低廉、无需借助超大型仪器、操作简便的显像方法，在维生素B12吸收研究中若能通过荧光标识，可极大降低操作的难度及成本。然而，维生素B12结构上可反应基团少，难以直接与荧光剂直接反应结合，必须先在本结构上增加一个“桥梁”，可同时与VB12、荧光剂结合，进而完成维生素B12的荧光标记。但维生素B12本身结构不稳定，见光、遇热易分解，在剧烈反应条件下则有降解的可能，因此维生素B12荧光标记有很大难度。本专利技术通过偶联二氨基化合物，将维生素B12结构上的-OH转化成反应活性更高的氨基，在室温下再与FITC的异硫氰酸根反应，从而实现在温和条件下制备FITC荧光标记VB12。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于提供一种FITC标记的维生素B12衍生物，所构建的荧光标记的VB12在维持VB12原有结构的前提下，常温下活化其低反应活性基团，从而解决了目前核素、正电子标记的维生素B12显像存在成本高、操作难度大等难题。本专利技术所述的FITC标记的维生素B12衍生物(VB12-FITC)，具有如下的分子结构式：本专利技术的第二个目的是提供所述的FITC标记的维生素B12衍生物的制备方法。本专利技术所述的VB12-FITC的制备方法包括：在VB12结构的低反应活性-OH基团上，偶联双氨基，进而与FITC的异硫氰酸根反应，合成VB12-FITC衍生物。在一个优选实施例中，本专利技术所述的VB12-FITC的制备方法包括以下步骤：(A)维生素B12的氨基化：在惰性气体气保护下，将维生素B12溶解于经除水处理的二甲基亚砜(DMSO)中，按照1:1-1:2比例加入活化剂N,N'-羰基二咪唑(CDI)，20-25℃下避光活化6-12小时，按照1:2-1:5比例加入二氨基化合物，继续在20-25℃下反应3-12小时；沉淀并分离反应产物，20-25℃下干燥得到氨基化的维生素B12；(B)FITC与氨基化维生素B12的偶联：将步骤A中反应得到的氨基化维生素B12溶解于经除水处理的二甲基亚砜(DMSO)，按照1:1-1:2比例加入催化剂三乙胺，按照1:1.5比例加入异硫氰酸荧光素(FITC)，20-25℃下避光反应4-12小时，沉淀并分离反应产物，20-25℃下干燥得到FITC标记的维生素B12。根据本专利技术所述的VB12-FITC的制备方法的进一步特征，所述步骤A中选用的二氨基化合物为1,8-二氨基-3,6-二氧杂辛烷。根据本专利技术所述的VB12-FITC的制备方法的进一步特征，所述步骤A和B中，在沉淀时加入丙酮作为沉淀剂。根据本专利技术所述的VB12-FITC的制备方法的进一步特征，所述步骤A和B中，在分离反应产物时，采用离心机在10000r/min条件下离心10min，除去未反应的化合物。根据本专利技术所述的VB12-FITC的制备方法的进一步特征，所述步骤A和B中，所述干燥是真空干燥。本专利技术第三个目的在于提供所述的VB12-FITC的应用，也就是所述的VB12-FITC在制备诊断和监测VB12吸收代谢途径以及肿瘤中的显像治疗剂中的应用。基于本专利技术所述的VB12-FITC所制备的显像治疗剂在评估VB12-FITC衍生物在诊断和监测VB12吸收代谢新途径以及肿瘤中具有良好的应用前景。本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术所提供的FITC标记的维生素B12的制备条件温和(可在常温下进行)，原料低毒，操作方法简便，合成效率高，反应产物性质稳定，具有良好的荧光显像效果；(2)本专利技术所提供的FITC标记的维生素B12具有肿瘤摄取靶向性，在VB12吸收代谢途径、肿瘤显像治疗等方面的研究具有良好的应用前景。附图说明图1是本专利技术所述的FITC标记维生素B12的1HMR质谱图。图2是本专利技术所述的FITC标记维生素B12的HPLC图。图3是本专利技术所述的FITC标记维生素B12的流式分析结果图。图4是本专利技术所述的FITC标记维生素B12的共聚焦显微镜结果图。图5是本专利技术所述的FITC标记维生素B12的在体成像图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1：本专利技术所述的VB12-FITC的制备(A)氮气保护下将200mg的维生素B12溶解于4ml经除水处理的二甲基亚砜(DMSO)，加入200mg的活化剂N,N'-羰基二咪唑(CDI)，20℃下避光活化12小时，加入400mg二1,8-氨基-3,6-二氧杂辛烷，继续在20℃下反应6小时。用500ml丙酮沉淀反应产物，并在10000r/min条件下离心10min分离反应产物，20℃下真空干燥得到氨基化的维生素B12。(B)将步骤A得到的氨基化维生素B12，称取150ng溶解于4ml经除水处理的二甲基亚砜(DMSO)，加入0.1ml的催化剂三乙胺，按照1：1比例加入FITC，20℃下避光反应6小时，沉淀并分离反应产物，20℃下真空干燥得到FITC标记的维生素B12。实施例2：本专利技术所述的VB12-FITC的制备(A)氮气保护下将200mg的维生素B12溶解于4ml经除水处理的二甲基亚砜(DMSO)，加入300mg的活化剂N,N'-羰基二咪唑(CDI)，22℃下避光活化12小时，加入600mg的1,8-二氨基-3,6-二氧杂辛烷，继续在22℃下反应6小时。用500ml丙酮沉淀反应产物，并在10000r/min条件下离心10min分离反应产物，22℃下真空干燥得到氨基化的维生素B12。(B)将步骤A得到的氨基化维生素B12，称取150ng溶解于4ml经除水处理的二甲基亚砜(DMSO)，加入0.1ml的催化剂三乙胺，按照1：1.2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异硫氰酸荧光素(FITC)标记的维生素B12衍生物(VB12‑FITC)，其特征在于，所述衍生物具有如下的分子结构式：

【技术特征摘要】
1.一种异硫氰酸荧光素(FITC)标记的维生素B12衍生物(VB12-FITC)，其特征在于，所述衍生物具有如下的分子结构式：2.如权利要求1所述的VB12-FITC的制备方法，其特征在于，包括：在VB12结构的低反应活性-OH基团上，偶联双氨基，进而与FITC的异硫氰酸根反应，合成VB12-FITC衍生物。3.根据权利要求2所述的VB12-FITC的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(A)维生素B12的氨基化：在惰性气体气保护下，将维生素B12溶解于经除水处理的二甲基亚砜(DMSO)中，按照1:1-1:2比例加入活化剂N,N'-羰基二咪唑(CDI)，20-25℃下避光活化6-12小时，按照1:2-1:5比例加入二氨基化合物，继续在20-25℃下反应3-12小时；沉淀并分离反应产物，20-25℃下干燥得到氨基化的维生素B12；(B))FITC与氨基化维生素B12的偶联：将步骤A中反应得到的氨基化维生素B12溶解于经除水处理的二甲基亚...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡彦锋，郭伟洪，李国新，林填，刘浩，余江，李团结，陈豪，陈新华，
申请(专利权)人：南方医科大学南方医院，
类型：发明
国别省市：广东;44