一种RNA反应型荧光探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种RNA反应型荧光探针及其制备方法和在肿瘤成像和治疗中的应用，探针被ALP酶响应后其荧光增强，685处的光声也随之增强；同时，探针酶响应后在红光照射下可以与细胞质RNA发生反应，延长探针在肿瘤细胞中的滞留时间，实现长窗口期肿瘤成像；更重要的是，这种交联反应引起线粒体的损伤，导致严重的肿瘤细胞凋亡，从而抑制肿瘤生长。本发明专利技术探针不仅可以对肿瘤进行长窗口期近红外和光声双模态成像，更主要的是，该探针可以抑制肿瘤生长，实现肿瘤诊疗一体化。现肿瘤诊疗一体化。现肿瘤诊疗一体化。

【技术实现步骤摘要】
一种RNA反应型荧光探针及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于检测技术和成像领域，具体涉及一种酶
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光双控的RNA反应型荧光探针及其制备方法，以及该探针在肿瘤成像及治疗上的应用。

技术介绍

[0002]癌症，又称恶性肿瘤，是严重威胁人类生命健康的重大疾病之一。根据国家癌症中心2021年9月的数据显示，伴随着老龄化加剧、生态环境持续恶化、不健康生活方式及食品安全问题凸现，我国癌症发病率和死亡率呈现出明显上升趋势，这已成为一个必须高度重视的公共卫生问题乃至社会问题。分子探针作为分子影像技术核心要素之一，在癌症的精准诊疗中扮演着重要的角色。尽管目前已有大量分子成像探针被开发用于癌症成像和治疗，但由于肿瘤特异性差，存在损伤正常组织的可能性，往往达不到精确诊疗的目的。基于肿瘤微环境（TME）的特征，科学家们开发多种可激活分子探针，可由内源性物质（如过表达酶、酸性pH、高还原性谷胱甘肽和乏氧等）触发，并能够对癌细胞进行特异性破坏，从而降低传统化学治疗或放射治疗等对正常组织的毒副作用。然而，大多数可激活诊疗策略仅属于单一因素触发，通常不足以有效避开正常细胞而精确消融癌症细胞，导致潜在的假阳性或假阴性诊疗结果。

技术实现思路

[0003]为克服现有技术的缺点与不足，本专利技术提供了一种酶
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光双控的RNA反应型荧光探针及其制备方法和应用，不仅延长探针在肿瘤细胞中的滞留时间，更主要的是，探针交联于RNA后会引起线粒体的损伤，导致严重的肿瘤细胞凋亡，从而抑制肿瘤生长。而且在众多的触发模式中，光已被证明是一种具有时空可控制性的精确激活治疗的有吸引力工具，而不需要物理接触。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种RNA反应型荧光探针，其结构式如下：上述RNA反应型荧光探针的制备方法，包括以下步骤：（1）将化合物1与5
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氯戊炔反应，得到化合物2；
（2）将化合物2与原料A反应，得到化合物3；（3）将化合物3与间苯二酚反应，得到化合物4；（4）将化合物4与三氯化磷反应，得到化合物5；（5）将N
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alpha
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叔丁氧羰基
‑
L
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赖氨酸与原料B反应后再三氟乙酸反应，得到化合物6；（6）将化合物6与叠氮乙酸反应，得到化合物7；（7）将化合物7与RGD
‑
NH2反应，得到化合物8；（8）将化合物5与化合物8反应，得到化合物9，即为该RNA反应型探针。
[0005]进一步的，上述RNA反应型探针的制备方法，包括以下步骤：（1）将化合物1与5
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氯戊炔在金属卤素化合物存在下、有机溶剂中90～120
o
C反应20～30小时，得到化合物2；金属卤素化合物选自卤化钾，有机溶剂选自乙腈等；（2）将化合物2与原料A在混合溶剂中90～130
o
C反应5～12小时，得到化合物3；混合溶剂为醇、甲苯等混合溶剂；（3）将化合物3与间苯二酚在无机碱、有机溶剂存在下室温反应8～15小时，得到化合物4；无机碱为碳酸钾，有机溶剂选自乙腈等；（4）将化合物4与三氯氧磷在有机溶剂中0～25
o
C反应10～16小时，得到化合物5；有机溶剂选自吡啶等；（5）将原料B与NHS在有机溶剂、缩合剂存在下室温反应10～16小时，随后与N
‑
alpha
‑
叔丁氧羰基
‑
L
‑
赖氨酸在有机碱、有机溶剂存在反应室温反应10～16小时，然后与三氟乙酸在有机溶剂中
‑
4～4
o
C反应15～45分钟，得到化合物6；上述反应使用的有机溶剂均为二氯甲烷，缩合剂为EDC，有机碱为DIPEA等；（6）将叠氮乙酸与NHS在有机溶剂、缩合剂存在下室温反应10～16小时，然后与化合物6在有机碱、有机溶剂存在反应室温反应10～16小时，得到化合物7；上述反应使用的有机溶剂均为二氯甲烷，缩合剂为EDC，有机碱为DIPEA等；（7）将化合物7与NHS在有机溶剂、缩合剂存在下室温反应5～12小时，然后与化合物7在有机碱、有机溶剂存在反应室温反应5～12小时，得到化合物8；上述反应使用的有机溶剂均为N,N
‑
二甲基甲酰胺，缩合剂为EDC，有机碱为DIPEA等；（8）将化合物5与化合物8在有机溶剂、无机铜盐、还原剂存在下室温反应3～8小时，得到化合物9，即为该RNA反应型荧光探针；有机溶剂为二甲基亚砜，无机铜盐为五水硫酸铜，还原剂为抗坏血酸钠。
[0006]作为示例，上述RNA反应型荧光探针的制备方法，包括以下步骤：（1）将5
‑
氯戊炔溶于乙腈中，向其中加入KI，80
o
C加热回流1 h，然后向其中加入化合物1，继续加热回流24 h，纯化得到化合物2；（2）将化合物2和原料A溶入正丁醇与甲苯中，110
o
C加热回流8 h，纯化后得到化合物3；（3）将间苯二酚和碳酸钾溶于乙腈中，室温下搅拌30分钟，然后向其中加入化合物3，50
o
C加热12 h，纯化得到化合物4；（4）将化合物4溶于吡啶中，冰浴的条件下向其中缓慢的滴加三氯氧磷，滴加完成后，室温搅拌12 h，纯化得到化合物5；
（5）将3
‑
(2
‑
呋喃)丙酸溶于二氯甲烷，向其中加入NHS和EDC，室温搅拌12 h，随后萃取，旋干；然后将旋干物溶于二氯甲烷，向其中加入N
‑
alpha
‑
叔丁氧羰基
‑
L
‑
赖氨酸和DIPEA室温搅拌12 h；反应完成后，冰浴的条件下向其中加入2 mL三氟乙酸，0
o
C条件下搅拌30 min，纯化后得到化合物6；（6）将叠氮乙酸溶于二氯甲烷中，向其中加入NHS和EDC室温搅拌12 h，随后萃取，旋干；然后将旋干物溶于二氯甲烷，向其中加入化合物6和DIPEA，室温搅拌12 h，纯化得到化合物7；（7）将化合物7溶于N,N
‑
二甲基甲酰胺中，向其中加入NHS和EDC室温搅拌8 h，随后萃取，旋干。然后将旋干物溶于N,N
‑
二甲基甲酰胺中，向其中加入RGD
‑
NH2和DIPEA，室温搅拌8 h，纯化得到化合物8；（8）将化合物5和化合物8溶于DMSO中，随后加入五水硫酸铜溶液与抗坏血酸钠溶液混合液，室温搅拌5 h，纯化得到化合物9，即为该RNA反应型荧光探针。
[0007]上述技术方案中，步骤（1）所述的化合物1、5
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氯戊炔、KI的当量比为1∶2∶（3～5），优选为1：2：4；步骤（2）所述的化合物2和原料A的当量比为2：1，所述的溶剂正丁醇与甲苯两者的体积比为7：1；步骤（3）所述的化合物3、间苯二酚、碳酸钾的当量比为1∶2∶（2～3），优选为1：2：2.5；步骤（4）所述的化合物4、三氯氧磷的当量比为1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种RNA反应型荧光探针，其结构式如下：。2.权利要求1所述RNA反应型荧光探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将化合物5与化合物8反应，得到RNA反应型探针；所述化合物5和化合物8为如下化学结构：。3.根据权利要求2所述RNA反应型荧光探针的制备方法，其特征在于，将化合物5与化合物8在有机溶剂、无机铜化合物、还原剂存在下室温反应5～10小时，得到RNA反应型探针。4.根据权利要求2所述RNA反应型荧光探针的制备方法，其特征在于，将化合物4与三氯氧磷（POCl3）反应，得到化合物5；所述化合物4为如下化学结构：。5.根据权利要求2所述RNA反应型荧光探针的制备方法，其特征在于，将化合物7在有机溶剂中...

【专利技术属性】
技术研发人员：史海斌，方晶，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：