含巯基肽与氟代卟啉类偶联用作生物探针制造技术

本发明专利技术提供了一类β位肽基的八氟卟啉金属配合物的制备方法及其作为生物探针在近红外二区荧光成像中的应用。β位偶联后金属配合物可以识别α

【技术实现步骤摘要】
含巯基肽与氟代卟啉类偶联用作生物探针


[0001]本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种含β位肽基的八氟卟啉金属配合物，特别涉及含β位肽基的八氟卟啉金属配合物作为生物探针用于近红外荧光成像的应用。

技术介绍

[0002]光动力疗法是利用特定的光敏剂在肿瘤组织中选择性富集，通过光动力杀伤作用，在不影响正常组织的前提下，造成肿瘤组织的定向去除。卟啉作为一类重要的光敏剂，通过静脉注射后，对一些组织具有特殊的亲和力，选择性的滞留在恶性组织内，浓度远高于正常组织。用特定波长照射而激发的特定荧光可用于确定肿瘤轮廓，利用治疗光波照射，产生光动力效应，杀伤肿瘤。
[0003]卟啉是生物体内的一种具有大共轭环状结构的化合物，其基本骨架是由四个吡咯环通过次甲基相连形成的环状共轭大分子，即卟吩，其具有芳香性。当卟吩的大共轭环上的氢原子部分或全部被其他基团取代时，得到卟啉衍生物，其中心的四个氮原子可以与金属离子结合生成非常稳定的有机配合物，即金属卟啉。
[0004]卟啉类化合物在600
‑
700nm或更长的范围有很强的荧光发射，并且发射的荧光寿命长，同时其光谱特征的时间衰变特征不同于生物组织的自体荧光，这些光谱特点能使卟啉化合物用于检测肿瘤时排除肿瘤组织周围背景的荧光干扰。
[0005]另外，近红外光对生物组织有较强的穿透能力，对活体细胞的热损伤最小，这就需要光敏剂的荧光发射波长处于治疗窗口(650
‑
1700nm)的范围内，而在各种光学诊断手段中，相比于传统近红外一区(NIR
‑
I，650～900nm)荧光成像，近红外二区(NIR
‑
II，1000～1700nm)荧光成像具有更深的组织穿透深度和更高的空间分辨率等优点而受到人们广泛的关注。
[0006]在分子设计中，调控卟啉β位和meso位的取代基团，进而调控取代基的电子性质及异构效应，实现Q带红移，使卟啉类化合物的荧光发射波长进入治疗窗口。另一方面，为了提高肿瘤特异性，通过卟啉的中苯基取代基与已知的靶向肿瘤的分子如糖类、胆固醇、药物分子、肽和抗体结合，从而对肿瘤进行检测及治疗。

技术实现思路

[0007]为解决上述问题，本专利技术提供了一种含β位肽基的八氟卟啉金属配合物，该化合物通过分子设计，得到了一类能够应用于在近红外二区的荧光发射波长下进行检测肿瘤细胞或组织的生物探针，实现在生物体内实现肿瘤的荧光成像，具有更深的组织穿透深度和更高的空间分辨率，大幅提高荧光成像的准确性，从而完成本专利技术。
[0008]本专利技术第一方面的目的在于提供一种含β位肽基的八氟卟啉金属配合物作为生物探针的用途。所述生物探针为检测酶表达的生物探针，如用作识别α
v
β3整合素过表达的生物探针。
[0009]本专利技术第二方面提供了一种含β位肽基的八氟卟啉金属配合物。所述化合物具有
如式(1)所示结构：
[0010][0011]其中，
[0012]M为金属元素或带有配体的金属元素。
[0013]R各自独立地选自取代苯基，如含氮杂环取代基烷基苯基、叔胺类取代基烷基苯基、叔膦类取代基烷基苯基、硫醚类取代基烷基苯基、含磺酸基和卤代基的苯基或醚类取代基苯基。所述烷基为C1‑
C5的烷基，优选为C1‑
C3的烷基。R彼此相同或不同，优选为相同。
[0014]G为含有硫醚键的肽基。
[0015]在本专利技术的一种实施方式中，所述肽基上还包含有蛋白标记分子。
[0016]本专利技术第三方面的目的在于提供一种含β位肽基的八氟卟啉金属配合物的制备方法。所述方法利用meso
‑
取代苯基
‑
β
‑
八氟卟啉金属配合物与肽通过巯基亲核取代偶联反应制备得到。所述方法具体包括以下步骤：
[0017]步骤1、制备meso
‑
取代苯基
‑
β
‑
八氟卟啉金属配合物；
[0018]步骤2、将meso
‑
取代苯基
‑
β
‑
八氟卟啉金属配合物与肽加入到生物缓冲液中，反应得到反应液；
[0019]步骤3、后处理反应液，得到含β位肽基的八氟卟啉金属配合物。
[0020]本专利技术提供的含β位肽基的八氟卟啉金属配合物作为生物探针具有以下有益效果：
[0021](1)本专利技术中，通过分子设计，在卟啉环的meso位接入含氮杂环取代基烷基苯基、叔胺类取代基烷基苯基、叔膦类取代基烷基苯基、硫醚类取代基烷基苯基、含磺酸基和卤代基的苯基或醚类取代基苯基，从而实现实现生物正交的点击化学，并且不同基团的带电性不同，会不同程度的影响配合物水溶性和偶联活性，从而实现广阔的生物功能性。
[0022](2)本专利技术提供的含β位肽基的八氟卟啉金属配合物是通过卟啉β
‑
碳氟键与含有半胱氨酸残基的肽链或含有巯基的其他生物功能分子偶联得到。通过该偶联，可以增强八氟卟啉金属配合物的生物靶向性。尤其是可以增强在近红外二区发光(1000～1700nm)的八氟镱卟啉的生物靶向性，增强活体成像的时空分辨率。
[0023](3)本专利技术提供的含β位肽基的八氟卟啉金属配合物自身具有生物特异性的识别能力。通过分子设计，构建得到β位含有目标肽链的八氟卟啉金属配合物，可作为生物探针，实现细胞内的生物过程的识别与检测，其作为荧光探针，实现细胞和肿瘤的靶向性荧光成像。
附图说明
[0024]图1示出本专利技术实施例4中制得的7a～7f的归一化荧光发射光谱图；
[0025]图2示出本专利技术实施例5中6a或7d处理后的HepG2肝癌细胞或肝细胞LO2切片的荧光成像图；
[0026]图3示出本专利技术实施例5中6a或7d处理后的HepG2肝癌组织细胞和健康的肝细胞LO2中Yb
3+
含量；
[0027]图4示出本专利技术实施例6中叠氮组、iRGD组、对照组中HepG2肝癌细胞中Yb
3+
含量；
[0028]图5示出本专利技术实施例7中7d处理后的HeLa细胞和HepG2肝癌细胞的荧光成像图；
[0029]图6示出本专利技术实施例8中注射7d水溶液的小鼠的荧光成像及其心脏、肝脏、脾、肺、肾和肿瘤的离体荧光成像图。
具体实施方式
[0030]下面通过具体实施方式对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
[0031]本专利技术中的含β位肽基的八氟卟啉金属配合物利用巯基与多种氨基酸残基及肽结合，使卟啉有望特异性选择识别不同位置的肿瘤或生物组织，准确的对肿瘤或生物组织进行荧光成像，并且其荧光发射波长能够达到近红外二区(NIR
‑
II，1000～1700nm)，使其荧光成像具有更深的组织穿透深度和更高的空间分辨率，大幅提高光敏剂成像的准确性。
[0032]本专利技术第一方面提供了一种含β位肽基的八氟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含β位肽基的八氟卟啉金属配合物作为生物探针的用途，所述生物探针为检测酶表达的生物探针，如用作识别α
v
β3整合素过表达的生物探针。2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于，所述含β位肽基的八氟卟啉金属配合物中，肽基通过巯基与β
‑
八氟卟啉类金属配合物进行偶联；用于偶联的所述多肽含有巯基，肽基在β位与β
‑
八氟卟啉类金属配合物偶联；所述肽基为作为取代基的多肽基团。3.一种含β位肽基的八氟卟啉金属配合物，其特征在于，所述化合物具有如式(1)所示结构：其中，M为金属元素或带有配体的金属元素，所述金属元素为过渡金属元素，优选为锌、锰、铁、钯、铂、镱、钆、镥、铒、钕中的一种；所述配体为乙酰丙酮配体、吡唑硼烷配体或膦氧配体；R各自独立地选自取代苯基，如含氮杂环取代基烷基苯基、叔胺类取代基烷基苯基、叔膦类取代基烷基苯基、硫醚类取代基烷基苯基、含磺酸基和卤代基的苯基或醚类取代基苯基；所述烷基为C1‑
C5的烷基；R彼此相同或不同；G为含有硫醚键的肽基。4.根据权利要求3所述的配合物，其特征在于，M为锌、镱、钆、镥、铒、钕中的一种；所述配体为配体；R的取代苯基中，所述含氮杂环取代基选自吡咯类取代基、吡啶类取代基、嘧啶类取代基、喹啉类取代基、咪唑类取代基或吡唑类取代基；所述叔胺类取代基选自烷基叔胺基、醇基叔胺基、烷氧基叔胺基、炔基叔胺基、叠氮基烷基叔胺基；所述叔膦类取代基选自烷基膦基或苯基膦基；所述硫醚类取代基选自烷基硫醚；G为含有半胱氨酸残基的多肽基团(肽基)、含有硫醚基烷胺基的多肽基团或含有硫醚基烷羰基的多肽基团；G通过硫醚键在β位与β
‑
八氟卟啉类金属配合物偶联。5.根据权利要求3所述的配合物，其特征在于，
R各自独立地选自基团1
‑
基团11，彼此相同或不同，优选为相同：基团11，彼此相同或不同，优选为相同：基团11，彼此相同或不同，优选为相同：其中Ph为苯基；G为含有巯基丙酸基的多肽基团、含有半胱氨酸残基的多肽基团或含有巯基乙酸酸基的多肽基团。6.根据权利要求3所述的配合物，其特征在于，含β位肽基的八氟卟啉金属配合物选自7a～7g：
其中，Yb与L中三个“P＝O”键中的氧配位。7.一种含β位肽基的八氟卟啉金属配合物的制备方法，其特征在于，所述方法利用meso
‑
取代苯基
‑
β
‑
八氟卟啉金属配合物与肽通过巯基亲核取代偶联反应制备得到。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：步骤1、制备meso
‑
取代苯基
‑
β
‑
八氟卟啉金属配合物；步骤2、将meso
‑
取代苯基
‑
β
‑
八氟卟啉金属配合...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊龙，高松，金国庆，杨字舒，王炳武，
申请(专利权)人：化学与精细化工广东省实验室，
类型：发明
国别省市：