本发明专利技术属于医药技术领域，涉及白蛋白结合型近红外荧光染料‑马来酰亚胺共轭物。所述的白蛋白结合型近红外荧光染料‑马来酰亚胺共轭物具体是用含有马来酰亚胺的基团取代花菁类染料共轭链中的氯，通过分子内电荷转移效应对其光学性质进行改造，使其能够被作为蓝色生物染料使用。其次，共轭物中的马来酰亚胺基团可与血浆白蛋白上34位半胱氨酸的游离巯基通过迈克尔加成反应共价结合，从而具有了优良的淋巴结靶向性。这种近红外荧光生物成像剂克服了临床前哨淋巴结导航手术中所用的成像方法的缺陷，安全可靠、定位准确、成像效率高，将两种成像模式——蓝染肉眼识别和近红外荧光成像融为一体，使其在体内可以实现淋巴结的定位双成像功能。
Albumin-bound Near Infrared Fluorescent Dye-Maleimide Conjugate
【技术实现步骤摘要】
白蛋白结合型近红外荧光染料-马来酰亚胺共轭物
本专利技术属于药物制剂新辅料和新剂型领域，包括以内源性血浆白蛋白为载体，设计并合成可在体内共价结合白蛋白并靶向淋巴结的近红外荧光染料马来酰亚胺共轭物，及其在前哨淋巴结肿瘤转移诊断方面的应用。
技术介绍
癌症严重威胁着全人类的健康，大约90％癌症相关的死亡都是由于癌症转移引起的，其中淋巴转移是肿瘤转移的一个主要途径，因此，转移淋巴结的发现与诊断对于患者来说至关重要。前哨淋巴结是肿瘤转移发生的第一道关卡，前哨淋巴结导航手术(SNNS)是临床常用的早期乳腺癌淋巴结转移分期方法。传统的淋巴结导航方法是蓝染法和核素示踪法，但是均有一定程度的缺陷而限制临床普及。近红外荧光成像是一种新兴的光学成像方法，其组织干扰低、安全性高、非侵入式和仪器便携等优点，使得其在生物成像领域占有相当的优势。目前最常用的近红外荧光染料是以吲哚菁绿(ICG)为代表的花菁类染料。目前有许多课题组将花菁类近红外染料作为成像剂进行生物成像。其成像效果显著，分辨率高，成像定位准确。其载药方式主要有两类，一是将染料包埋于聚合物纳米颗粒中，二是将染料与白蛋白进行孵育形成非共价复合物。美中不足的是，这些递送手段均有成像模式单一和包载稳定性差的缺点。白蛋白是血浆中含量最多的蛋白质，拥有体内半衰期长(19天)、低免疫原性和肿瘤靶向性等特点。目前，白蛋白在药学研究领域作为药物载体的应用非常广泛。经文献证明，白蛋白及与白蛋白复合物具有优良的淋巴结靶向性，因此，将成像剂与白蛋白相连可以大大提高其成像效率。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是为了克服现有的前哨淋巴结导航手术中所用的成像方法的缺陷，提供了一种安全性好、淋巴结靶向性强、成像分辨率高的成像材料。本专利技术的目的是设计和合成一种安全可靠、成像定位准确的近红外荧光生物成像剂，旨在将两种成像模式——蓝染肉眼识别和近红外荧光成像融为一体，使其在体内可以实现淋巴结的定位双成像功能。本专利技术通过以下技术方案实现上述目的：本专利技术提供了一种白蛋白结合型近红外荧光染料-马来酰亚胺共轭物，所述的近红外荧光染料-马来酰亚胺共轭物为近红外荧光染料和马来酰亚胺的盐通过连接臂相连得到；所述的近红外荧光染料为含有氯苯环的吲哚菁绿衍生物，选自含有氯苯环的吲哚菁绿衍生物如新吲哚菁绿(IR820)、IR780和IR808中的一种或几种；所述的连接臂为同时含有氨基和羧基的C2-C10直链烷烃，优选为C2-C6直链烷烃；所述的马来酰亚胺源自含有马来酰亚胺基团和氨基的强酸盐或含有马来酰亚胺基团和羟基的化合物，选自N-(3-羟丙基)马来酰亚胺、N-(6-氨基己基)马来酰亚胺盐酸盐、N-(2-氨基乙基)马来酰亚胺盐酸盐、N-(2-氨基乙基)马来酰亚胺三氟乙酸盐中的一种或几种。进一步地，本专利技术优选新吲哚菁绿和N-(6-氨基己基)马来酰亚胺盐酸盐通过连接臂相连得到的近红外荧光染料-马来酰亚胺共轭物。更进一步地，本专利技术优选新吲哚菁绿和马来酰亚胺通过6-氨基己酸相连得到的近红外荧光染料-马来酰亚胺共轭物。本专利技术所述的新吲哚菁绿和马来酰亚胺通过连接臂相连得到的近红外荧光染料-马来酰亚胺共轭物中，选择新吲哚菁绿(IR820)作为模型染料，并将其通过6-氨基己酸和N-(6-氨基己基)马来酰亚胺盐酸盐相连。其结构式为：本专利技术所述的近红外荧光染料-马来酰亚胺共轭物是用6-氨基己酸取代花菁类染料共轭链中的氯，合成含有羧基的反应中间体，然后与含有马来酰亚胺基团和氨基的强酸盐形成酰胺键，得到最终产物。具体的合成路线及方法如下：(a)IR820和6-氨基己酸以1:1～1:5的比例溶于无水DMF中，加入三乙胺，充入氮气保护，将反应体系加热到70～90℃，避光搅拌反应1～5小时，观察到反应物由绿色变为蓝色。减压旋蒸除去溶剂，通过柱层析(甲醇:乙酸乙酯＝1:1～1:3等度洗脱)分离得到中间产物(IR820-COOH)。该步反应中，三乙胺可以替换为N-甲基吗啉或N-乙基二异丙胺。(b)将中间产物IR820-COOH、2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯(HATU)、N,N-二异丙基乙基胺(DIPEA)溶于无水DMF中，室温搅拌30min～2h，向反应溶液中加入N-6-氨基马来酰亚胺盐酸盐，室温下避光搅拌反应12～36h。最后，最终产物经反复加入乙醚沉淀纯化得到。催化剂HATU可以替换为O-苯并三氮唑-四甲基脲六氟磷酸酯、二环己基碳二亚胺、1-3-二甲氨基丙基-3-乙基-碳二亚胺、1-羟基苯并三唑等缩合剂。本专利技术中所述的花菁类近红外染料可以用其他含有氯苯环的吲哚菁绿衍生物如IR780，IR808等所替代。连接臂可以用不同链长的同时含有氨基和羧基的烷烃替代。功能基团N-6-氨基马来酰亚胺盐酸盐可以用其他两端含有马来酰亚胺和氨基或羟基的分子替代，如N-(2-氨基乙基)马来酰亚胺盐酸盐、N-(2-氨基乙基)马来酰亚胺三氟乙酸盐。本专利技术具有以下有益效果：经过对IR820的修饰，共轭链上的吸电子基团氯原子被供电子基团仲胺所取代，由于分子内电荷转移(ICT)效应，该染料颜色由绿色变为蓝色，因此具有了蓝色染料的特点，实际应用中具备了蓝染法的简单便捷、肉眼可见的优点。虽然连接了马来酰亚胺基团，但该分子的光学性质并未受到影响，依旧具备近红外区的荧光成像功能，因此可以作为荧光成像剂加以应用。由于修饰了马来酰亚胺，该分子因此可以在体内与白蛋白进行共价结合，结合稳定，因此具备了淋巴靶向能力，提高了淋巴成像的分辨率和成像效率。本专利技术为开发安全、高效、便捷的前哨淋巴结导航成像剂提供了新的策略和更多的选择，满足了临床中对肿瘤淋巴转移诊断成像剂的迫切需求。附图说明图1为本专利技术实施例1的近红外荧光染料-马来酰亚胺共轭物(IR-Mal)的1HNMR核磁谱图。图2为本专利技术实施例1的近红外荧光染料-马来酰亚胺共轭物(IR-Mal)的质谱图。图3为本专利技术实施例1的近红外荧光染料-马来酰亚胺共轭物(IR-Mal)的白蛋白结合凝胶结果图。图4为本专利技术实施例1的近红外荧光染料-马来酰亚胺共轭物(IR-Mal)的白蛋白结合动力学结果图。图5为本专利技术实施例1的近红外荧光染料-马来酰亚胺共轭物(IR-Mal)的圆二色谱结果图，用以证明蛋白结合稳定性。图6为本专利技术实施例1的近红外荧光染料-马来酰亚胺共轭物(IR-Mal)的白蛋白复合物(BSA-IR-Mal)冻干前后荧光发射谱图，用以证明蛋白复合物的冻干稳定性。图7为本专利技术实施例1的近红外荧光染料-马来酰亚胺共轭物(IR-Mal)经过不同时长光照后的荧光发射谱图。图8为本专利技术实施例1的近红外荧光染料-马来酰亚胺共轭物(IR-Mal)的白蛋白复合物(BSA-IR-Mal)经过不同时长光照后的荧光发射谱图。图9为本专利技术实施例1的近红外荧光染料-马来酰亚胺共轭物(IR-Mal)与等浓度IR820溶液的照片。图10为IR820、IR-Mal、BSA和BSA-IR-Mal复合物溶液的紫外-可见光吸收光谱。图11为不同浓度IR-Mal和BSA-IR-Mal复合物溶液的荧光发射光谱。图12为相同浓度IR-Mal和BSA-IR-Mal复合物及BSA溶液的照片及荧光成像结果。图13为本专利技术实施例1的近红外荧光染料-马来酰亚胺共轭本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.白蛋白结合型近红外荧光染料‑马来酰亚胺共轭物，其特征在于，近红外荧光染料和马来酰亚胺通过连接臂相连得到，所述的连接臂为同时含有氨基和羧基的NH3‑Cn‑COOH，其中，n＝2‑10，优选为2‑6。
【技术特征摘要】
1.白蛋白结合型近红外荧光染料-马来酰亚胺共轭物，其特征在于，近红外荧光染料和马来酰亚胺通过连接臂相连得到，所述的连接臂为同时含有氨基和羧基的NH3-Cn-COOH，其中，n＝2-10，优选为2-6。2.如权利要求1所述的白蛋白结合型近红外荧光染料-马来酰亚胺共轭物，其特征在于，所述的马来酰亚胺为含有马来酰亚胺基团和氨基的强酸盐，所述的近红外荧光染料为含有氯苯环的吲哚菁绿衍生物。3.如权利要求2所述的白蛋白结合型近红外荧光染料-马来酰亚胺共轭物，其特征在于，所述的近红外荧光染料选自新吲哚菁绿IR820、IR780和IR808中的一种或几种；所述的马来酰亚胺选自N-(6-氨基己基)马来酰亚胺盐酸盐、N-(2-氨基乙基)马来酰亚胺盐酸盐、N-(2-氨基乙基)马来酰亚胺三氟乙酸盐中的一种或几种。4.如权利要求1所述的白蛋白结合型近红外荧光染料-马来酰亚胺共轭物,其特征在于，其结构式为：5.如权利要求1所述的白蛋白结合型近红外荧光染料-马来酰亚胺共轭物的制备方法，其特征在于，采用如下步骤制备：首先用6-氨基己酸取代近红外荧光染料共轭链中的氯，合成含有羧基的反应中间体，然后与含有马来酰亚胺基团和氨基...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙进，张文娟，何仲贵，宋司晨，
申请(专利权)人：沈阳药科大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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