一种谷胱甘肽激活的共组装纳米探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种谷胱甘肽激活的共组装纳米探针及其制备方法和应用，属于化学合成、生物分析检测、肿瘤成像和治疗技术领域；在本发明专利技术中，构建两亲性的小分子探针1

【技术实现步骤摘要】
一种谷胱甘肽激活的共组装纳米探针及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于化学合成、生物分析检测、肿瘤成像和治疗
，具体涉及一种谷胱甘肽激活的共组装纳米探针及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]癌症(也称之为肿瘤)是一类与细胞异常增殖、分化、迁移和侵袭相关的恶性疾病。目前，针对癌症的治疗方式有多种，如手术治疗、化学治疗、放射治疗和光动力治疗，但是现有的治疗方式缺乏实时监测及定点调控能力，因此研究人员将目光转移至肿瘤本身环境中。
[0003]肿瘤细胞所处的特殊环境被称为肿瘤微环境，其与肿瘤的发生、发展和转移密切相关，该环境主要包括许多过表达的酶受体、过表达的酶和一些特殊的理化性质，其中肿瘤内的谷胱甘肽(GSH)含量相较于正常组织更高。因此，研究人员针对该特性发展了一些GSH激活的诊疗探针用于提高肿瘤诊断的精准度并增强药物的作用效果，这些探针往往是通过将荧光成像基团和药物片段共价结合，从而实现对肿瘤的成像与治疗。现有的探针尽管能够在一定程度上实现对肿瘤的诊断治疗，但仍存在一定的局限性：单一的成像模式难以实现对肿瘤的精准成像，单一的治疗方法对肿瘤的治疗能力有限，尤其对于一些容易复发转移的肿瘤更加有限。因此，需要发展一种能够对肿瘤精准成像且治疗能力更有效的肿瘤诊疗探针。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在不足，本专利技术提供了一种谷胱甘肽激活的共组装纳米探针及其制备方法和应用。在本专利技术中，构建了两亲性的小分子探针1
‑
Zn
‑
PPA和1
‑
NLG，探针1
‑
Zn
‑
PPA和1
‑
NLG能够在溶液中共组装形成共组装纳米探针1
‑
NPs；所述纳米探针1
‑
NPs在肿瘤EPR(实体瘤的高通透性和滞留)效应以及探针表面cRGD的靶向作用下能够在肿瘤部位聚集，并在肿瘤还原环境中存在的GSH作用下解组装释放出含Gd的亲水性小分子2
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Gd、光/声敏药物Zn
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PPA
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SH和免疫佐剂药物NLG919；所述纳米探针1
‑
NPs能够实现对活体肿瘤的声动力治疗/光动力治疗/免疫治疗的联合治疗；所述纳米探针1
‑
NPs在荧光成像、磁共振成像以及制备治疗肿瘤药物、制备杀伤肿瘤装置中有着很好的应用。
[0005]本专利技术中首先提供了一种两亲性小分子探针，所述探针包含以下结构：
[0006](1)刚性连接骨架氨基荧光素片段(AO
‑
Luc)；
[0007](2)可靶向肿瘤的cRGD片段；
[0008](3)可用于MR成像的DOTA
‑
Gd片段；
[0009](4)可被GSH切断的二硫键；
[0010](5)用于声
‑
光动力治疗的Zn
‑
PPA片段或用于免疫治疗的IDO1抑制剂NLG919片段。
[0011]具体的，包含可用于声
‑
光动力治疗的Zn
‑
PPA片段的两亲性小分子探针记为1
‑
Zn
‑
PPA，其结构式为：
[0012][0013]包含可用于免疫治疗的IDO1抑制剂NLG919片段的两亲性小分子探针记为1
‑
NLG，其结构式为：
[0014][0015]本专利技术中还提供了上述两亲性小分子探针的制备方法，所述两亲性小分子探针包括1
‑
NLG和1
‑
Zn
‑
PPA，具体步骤如下所示：
[0016](1)中间体的准备：
[0017]化合物1的制备：将1
‑
环己基
‑2‑
(5H
‑
咪唑并[5,1
‑
A]异吲哚
‑5‑
基)乙醇(记为化合物NLG919)、4
‑
二甲氨基吡啶(DMAP)与三光气(二(三氯甲基)碳酸酯)溶于溶剂1中，加热搅拌回流进行反应1，反应结束后除去溶剂1和剩余的三光气，得到中间体A；向中间体A中加入溶剂2和2
‑
[2
‑
(吡啶基)连硫基]乙醇，在搅拌条件下进行反应2，反应结束后真空旋蒸，洗脱，纯化，得到1
‑
环己基
‑2‑
(5H
‑
咪唑并[5,1
‑
a]异吲哚
‑5‑
基)乙基(2
‑
(吡啶
‑2‑
基二硫醚)乙基)碳酸酯，记为化合物1；
[0018]化合物2的制备：将焦脱镁叶绿酸a(记为化合物PPA)、2
‑
(吡啶
‑2‑
基连硫基)乙烷
‑1‑
胺、苯并三氮唑
‑
N,N,N',N'
‑
四甲基脲六氟磷酸盐(HBTU)和N,N
‑
二异丙基乙胺(DIPEA)溶于溶剂3中，在搅拌条件下进行反应3，反应结束后，真空旋蒸，纯化，洗脱，得到化合物2；
[0019]化合物3的制备：将2
‑
氨基
‑5‑
氰基苯并噻唑(NH2‑
CBT)、DMAP与三光气(二(三氯甲基)碳酸酯)溶于溶剂4中，加热搅拌回流进行反应4，反应完成后除去溶剂4和三光气，得到中间体B；
[0020]向中间体B中加入2
‑
三苯基巯基乙醇和溶剂5并在搅拌条件下进行反应5，反应完成后真空旋蒸、洗脱、纯化，得到中间体C；
[0021]向中间体C中加入溶剂6、三(2
‑
羧乙基)膦、半胱氨酸和N,N
‑
二异丙基乙基胺(DIPEA)进行反应6，反应结束后加入二氧化锰在搅拌条件下进行反应7，反应结束后真空旋
蒸，洗脱，纯化，得到化合物3；
[0022]化合物4的制备：将化合物氨基PEG炔基(NH2‑
PEG4‑
Alkyne)、N
‑
alpha
‑
芴甲氧羰基
‑
N
‑
epsilon
‑
叔丁氧羰基
‑
L
‑
赖氨酸(Boc
‑
Lys(Fmoc)
‑
OH)、苯并三氮唑
‑
N,N,N',N'
‑
四甲基脲六氟磷酸盐(HBTU)和DIPEA溶于溶剂7，在搅拌条件下进行反应8，反应结束后真空旋蒸，洗脱，纯化，得到中间体D；
[0023]将中间体D溶于含三氟乙酸的溶剂8，然后进行反应9，反应结束后真空旋蒸除去三氟乙酸和溶剂8得到化合物4；
[0024]化合物5的制备：将化合物3、化合物4、HBTU和DIPEA溶于溶剂9中发生反应10，旋蒸除去溶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种两亲性小分子探针，其特征在于，所述探针包含以下结构：(1)刚性连接骨架氨基荧光素片段(AO
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Luc)；(2)可靶向肿瘤的cRGD片段；(3)可用于MR成像的DOTA
‑
Gd片段；(4)可被GSH切断的二硫键；(5)Zn
‑
PPA片段或NLG919片段。2.根据权利要求1所述的两亲性小分子探针，其特征在于，包含Zn
‑
PPA片段的两亲性小分子探针记为1
‑
Zn
‑
PPA，其结构式为：包含NLG919片段的两亲性小分子探针记为1
‑
NLG，其结构式为：3.权利要求1所述的两亲性小分子探针的制备方法，所述两亲性小分子探针包括1
‑
NLG和1
‑
Zn
‑
PPA；所述1
‑
NLG的制备方法为：将化合物7溶于含有三氟乙酸和三异丙基硅烷的溶剂中进行反应，反应结束减压旋蒸除去溶剂，加入冷乙醚收集沉淀物，然后将沉淀物和化合物1溶于溶剂中进行反应，反应结束后真空旋蒸，纯化，冻干，得到1
‑
NLG；所述1
‑
Zn
‑
PPA的制备方法为：将化合物7溶于含有三氟乙酸和三异丙基硅烷的溶剂中进行反应，反应结束减压旋蒸除去溶剂，加入冷乙醚收集沉淀物，然后将沉淀物、化合物2和氯化锌溶于溶剂中进行反应，反应结束后真空旋蒸，纯化，冻干，得到1
‑
Zn
‑
PPA；所述化合物1的结构式为：
所述化合物2的结构式为：所述化合物7的结构式为：4.根据权利要求3所述的两亲性小分子探针的制备方法，其特征在于，1
‑
NLG的制备过程中：所述化合物7和化合物1的摩尔比为1：1～1:2；所述三氟乙酸、三异丙基硅烷和溶剂的体积比为5:94:1
‑
90:5:5。5.根据权利要求3所述的两亲性小分子探针的制备方法，其特征在于，1
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【专利技术属性】
技术研发人员：叶德举，柳红，刘玲君，安瑞冰，张俊雅，
申请(专利权)人：中国科学院上海药物研究所，
类型：发明
国别省市：