一种免洗型脑胶质瘤影像荧光分子探针及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种免洗型脑胶质瘤影像荧光分子探针及其制备方法与应用，其结构如式Ⅰ所示：其中：R1为氟、氯、溴、碘中的一种；R2为氢、卤素、烷基、烷氧基、胺基、二甲氨基中的一种；R3为甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯甲基及其衍生物中的一种。本发明专利技术提供的诊断脑胶质瘤的荧光分子探针的制备方法简单，原料便宜易得，适合规模化生产以及推广运用。本荧光探针由于具有聚集诱导发光效应，可有效避免自吸收与生物背景荧光的干扰，可避免由于探针使用浓度、探针分布不均等导致的误差。该探针在实际检测中，具有完全免洗的优势，操作大幅简化，荧光背景信号低，信噪比高，响应快速，检测范围宽，灵敏度高，对于样本中脑胶质瘤具有高选择性。中脑胶质瘤具有高选择性。中脑胶质瘤具有高选择性。

【技术实现步骤摘要】
一种免洗型脑胶质瘤影像荧光分子探针及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于有机合成与分析检测
，具体涉及一种免洗型脑胶质瘤影像荧光分子探针及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]脑胶质瘤是一组异质性的原发性脑肿瘤，是最常见的中枢神经系统恶性肿瘤。根据世界卫生组织的分类，可进一步将其分为四级，第一、二级为低级胶质瘤(LGG)，第三、四级为高级胶质瘤(HGG)。一般来说，相对较高的级别与较差的预后有关，其中，低级胶质瘤的中位生存时间为11.6年，而最常见的第四级胶质瘤——胶质母细胞瘤的中位生存时间仅有14个月。由于胶质瘤细胞呈浸润性生长，几乎不可能完全切除所有肿瘤区域，故导致胶质瘤恶性程度高、预后不良、复发率高。因此，在手术中准确区分胶质瘤边界以实现精准切除，对治疗脑胶质瘤至关重要。而这往往需要借助于影像学的帮助。目前，脑胶质瘤的初步诊断主要依靠电子计算机断层扫描(CT)及磁共振(MRI)等方法，最终诊断还需要通过肿瘤切除术或活检术获取标本，进行病理学诊断，以进一步确证。如申请号为201310447503.9“一种对脑胶质瘤特异靶向的氧化锰纳米粒造影剂”中报道了一种氧化锰纳米粒，其上连接了脑胶质瘤特异性靶向分子，以得到一种有效的用于脑胶质瘤早期诊断和边界界定的T1造影剂。与这些技术相比，荧光探针具有高灵敏度和实时可视化的成像能力，能更容易地从视觉上准确区分胶质瘤和正常脑组织。例如专利201910374313.6“一种脑胶质瘤示踪的近红外量子点探针”中报道了一种与脑胶质瘤细胞中过表达的整合素α
v<br/>β3特异性结合的近红外量子点探针，可以实现高效且特异性的脑胶质瘤示踪。但这类荧光量子点的毒性较大，故开发了许多其他类型的更低毒性的荧光探针。如专利201510032689.0“用于生物成像和脑胶质瘤靶向的纳米粒子及制备方法和应用”中报道了一种由马来酰亚胺-聚乙二醇-氨基琥珀酰亚胺琥珀酸酯将肿瘤穿透肽和荧光碳点连接而成的探针，以实现脑胶质瘤的靶向成像。又如申请号201711440558.1“脑胶质瘤影像纳米探针及其制备方法和应用”中报道了一种由羧基化改性脂质体、造影剂和乳铁蛋白制备的纳米探针，可以穿透血脑屏障，主动靶向脑胶质瘤细胞，准确识别肿瘤边界。然而，为了获得高的信号背景比，细胞与探针共孵育后通常需要洗涤以降低背景荧光，这不利于胶质瘤的原位监测。此外，由于聚集荧光淬灭效应(ACQ)，使得大多数常规荧光团在高浓度溶液或聚集状态下，弱发光或不发光。因此，构建新型免洗型高水溶性的聚集诱导发光(AIE)的脑胶质瘤荧光探针非常具有实际应用前景。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种发现和示踪脑胶质瘤的免洗型荧光分子探针及其制备方法与应用，本专利技术的荧光探针具有高靶向性、高灵敏度、强抗干扰能力、宽检测范围、可反复使用等优点。
[0004]本专利技术这种诊断脑胶质瘤的荧光分子探针，其结构如式Ⅰ所示：
[0005][0006]其中：R1为氢、氟、氯、溴、碘、甲基中的一种；R2为氢、卤素、烷基、烷氧基、胺基、二甲氨基中的一种；R3为甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯甲基及其衍生物中的一种。
[0007]优选的，所述示踪脑胶质瘤的荧光分子探针，其结构是如式Ⅱ所示：
[0008][0009]本专利技术这种示踪脑胶质瘤的荧光分子探针的制备方法，包括以下步骤：
[0010](1)向圆底烧瓶中加入化合物1和溶剂，室温搅拌条件下向反应溶液中滴加入化合物2和化合物3，接着在设定温度和搅拌条件下进行回流反应，反应完全后，调节反应溶液的pH至中性，接着进行抽滤，滤渣经洗涤干燥纯化后，得到化合物4，其合成路线如下：
[0011][0012](2)向圆底烧瓶中加入步骤(1)制备的化合物4、化合物5和溶剂，氮气保护、无水条件下滴加1,1'-双二苯基膦二茂铁二氯化钯试剂，滴加完毕后，然后再移至设定温度下进行反应，回流；待反应完毕后将反应液吸出旋干，柱层析分离，得到化合物6，其合成路线如下：
[0013][0014](3)圆底烧瓶中加入步骤(2)制备的化合物6、化合物7和溶剂，氮气保护，加热回流
反应；待反应完毕后将反应液吸出旋干，柱层析分离，得到诊断脑胶质瘤的荧光分子探针式I；其合成路线如下：
[0015][0016]所述步骤(1)中，溶剂为冰醋酸、二氯甲烷、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜中的一种或多种，化合物1与溶剂的摩尔体积比为(1～3):10mmol/mL；化合物1、化合物2和化合物3的投料摩尔比为1:(1～1.5):(1～1.5)；设定温度为115～125℃，回流反应时间为2～12h。
[0017]所述步骤(2)中，溶剂为甲醇、二氯甲烷、乙醇、乙腈、四氢呋喃、甲苯中的一种或多种，化合物4与溶剂的摩尔体积比为(1～4):10mmol/mL；化合物4、化合物5和1,1'-双二苯基膦二茂铁二氯化钯的投料摩尔比为1:(1～1.5):(0.01～0.05)；反应的设定温度为85～95℃，反应时间为2～24h。
[0018]所述步骤(3)中，溶剂为乙腈、四氢呋喃、氯仿中的一种或多种；化合物6与溶剂的摩尔体积比为(0.5～1.5):20mmol/mL；化合物6与化合物7的投料摩尔比为(1～1.5):(1～1.5)；加热回流反应的温度为85～95℃，反应时间为2～24h。
[0019]所述步骤(1)中，纯化过程为：抽滤，饱和氯化钠水溶液洗涤，环己烷重结晶。
[0020]所述步骤(2)中，纯化过程为：柱层析(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)。
[0021]所述步骤(2)中，纯化过程为：柱层析(石油醚/乙酸乙酯＝5/1,v/v)。
[0022]一种免洗型脑胶质瘤成像的荧光探针试剂盒，该探针试剂盒中包括所述的荧光分子探针I。
[0023]本专利技术的有益效果：本专利技术提供的诊断脑胶质瘤的荧光分子探针的制备方法简单，原料便宜易得，合成工艺简单，产率高，适合规模化生产以及推广运用。本荧光探针由于具有聚集诱导发光效应，可有效避免自吸收与生物背景荧光的干扰，可避免由于探针使用浓度、探针分布不均等导致的误差。此外，该探针在实际检测中，具有完全免洗的优势，操作大幅简化，荧光背景信号低，信噪比高。本荧光探针响应快速，检测范围宽，灵敏度高，对于样本中脑胶质瘤具有高选择性。本专利技术的探针在脑胶质瘤的早期发现和示踪、识别、成像方面具有广阔的应用前景。
附图说明
[0024]图1实施例1中荧光探针II的化学合成路线。
[0025]图2实施例2中荧光探针III的化学合成路线。
[0026]图3实施例3中荧光探针IV的化学合成路线。
[0027]图4实施例4中荧光探针的AIE效应光谱图。
[0028]图5实施例5中荧光探针II的细胞活力测试图。
[0029]图6实施例6中荧光探针II的HCT-116细胞荧光发射光谱图。
[0030]图7实施例7中荧光探针II的脑胶质瘤和脑上皮细胞荧光图。
[0031]图8实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种诊断脑胶质瘤的荧光分子探针，其特征在于，其结构如式Ⅰ所示：其中：R1为氢、氟、氯、溴、碘、甲基中的一种；R2为氢、卤素、烷基、烷氧基、胺基、二甲氨基中的一种；R3为甲基、乙基、异丙基、叔丁基、苯甲基及其衍生物中的一种。2.根据权利要求1所述示踪脑胶质瘤的荧光分子探针，其特征在于，其结构是如式Ⅱ所示：3.根据权利要求1或2所述的示踪脑胶质瘤的荧光分子探针的制备方法，包括以下步骤：(1)向圆底烧瓶中加入化合物1和溶剂，室温搅拌条件下向反应溶液中滴加入化合物2和化合物3，接着在设定温度和搅拌条件下进行回流反应，反应完全后，调节反应溶液的pH至中性，接着进行抽滤，滤渣经洗涤干燥纯化后，得到化合物4，其合成路线如下：(2)向圆底烧瓶中加入步骤(1)制备的化合物4、化合物5和溶剂，氮气保护、无水条件下滴加1,1'-双二苯基膦二茂铁二氯化钯试剂，滴加完毕后，然后再移至设定温度下进行反应，回流；待反应完毕后将反应液吸出旋干，柱层析分离，得到化合物6，其合成路线如下：
(3)圆底烧瓶中加入步骤(2)制备的化合物6、化合物7和溶剂，氮气保护，加热回流反应；待反应完毕后将反应液吸出旋干，柱层析分离，得到诊断脑胶质瘤的荧光分子探针式I；其合成路线如下：4.根据权利要求3所述的示踪脑胶质瘤的荧光分子探针的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，溶剂为冰醋酸、二氯甲烷、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜中的一种或多种，化合物1与溶剂的摩尔体积比为(1～3):10mmol/mL；化合物1、化合物2和化合物3的投料摩尔比为1:(1～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾文彬，毕桉耀，郑凡，吴军勇，丁季鹏，向大雄，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：