一种以树状分子为核的分子影像探针及其应用制造技术

一种以树状分子为核的分子影像探针及其应用，通过在树状分子IV上连接四个刚性手臂分子，并连接不同的功能分子，从而得到低位阻的多模式多靶点的分子影像探针。得到探针稳定性好，显像对比度高。研究合成的分子影像探针，通过连接的靶向分子和信号分子，实现分子影像探针主动靶向至病变部位，通过连接不同的靶向分子，实现其在在制备诊疗不同肿瘤类疾病药物中的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种以树状分子为核的分子影像探针及其应用
：本专利技术涉及一种影像分子影像探针，具体涉及在树状分子IV上连接多个刚性分子并继续连接一类耦合同位素64Cu，连接红外染料分子作为信号分子，以抗体或者抗体片段为靶向分子，形成双靶向双模式、单靶向双模式、双靶向单模式或者单靶向单模式的分子影像探针。
技术介绍
：分子影像是将先进的影像技术与分子生物学技术、计算机信息处理技术等多门学科互相融合，在分子水平成像的一门前沿学科。与传统医学影像技术相比，分子影像可以从分子水平认识疾病的发生发展及其机制，为临床早早期诊断、治疗和疾病的研究提供分子水平信息。而实现分子成像的关键之一是特异性分子影像探针，因此分子影像探针的设计与合成变得尤为重要。经过十几年的不断发展，已经研究合成了许多结构各异、用途广泛的探针；其中一些研究成果已经广泛地应用于临床的诊断与治疗。许多疾病的发生和发展并非由单一指标的变化导致，因此单靶分子显像不能准确反映体内生物过程，容易导致疾病诊断出现假阳性或假阴性。与单靶单模式分子影像相比，作用于多个靶标分子的“多靶点”标记探针有利于提升疾病诊疗的准确性。分子影像常用的成像技术主要包括核医学分子成像、磁共振(MR)分子成像和光学分子成像。核医学和磁共振成像是分子显影中最活跃的部分。单一成像技术都有其优点和缺点，整合不同成像技术的优点，实现多靶点多模式的检测技术的关键是多模式多靶点分子影像探针，是探针发展的方向。
技术实现思路
：解决的技术问题：本专利技术公开了一种以树状分子为核的分子影像探针及其应用，利用树状分子IV的多个裸露氨基连接多个刚性手臂分子，从而减小探针分子内的空间位阻，并减小分子内手臂缠绕的可能性；并且可以同时连接四个不同或者相同的功能分子(如：靶向分子、荧光染料及其他小分子)得到双靶向双模式、单靶向双模式、双靶向单模式或者单靶向单模式的分子影像探针。其中的双靶向双模式分子影像探针可以实现一种探针同时检测两类病灶且可使用两中检测手段，极大提高检测效率与质量。技术方案：一种以树状分子为核的分子影像探针，结构如下式(I)所示：其中：R1结构为：m，n为0-15的整数，且m，n不能同时为0；另外，亚氨基与苯甲酸基能够交叉排列；R2～R5是结构式II或III中任一或者是荧光分子，所述的荧光分子含有羧基或是能够与胺基连接的结构；且，R2～R5中至少有一个为结构式II；R2～R5中至少有一个是结构式III或者是荧光分子；结构式II或III中x，y为0-15的整数，X是放射性元素64Cu；R6为靶向分子；当R2～R5中仅有一个是结构式II，且R2～R5中剩余的三个均为同样的基团，则所述的分子影像探针为为单靶点单模式分子影像探针。当R2～R5中仅有一个是结构式II，且R2～R5中剩余的三个的结构各不相同，则所述的分子影像探针为单靶点多模式分子影像探针。当R2～R5中有两个是相同的结构式II，且R2～R5中剩余的两个的结构相同，则所述的分子影像探针为单靶点单模式分子影像探针；当R2～R5中有两个是相同的结构式II，且R2～R5中剩余两个的结构不同，则所述的分子影像探针为单靶点双模式分子影像探针。当R2～R5中有两个为结构式II且所含R6不相同，而R2～R5中剩余两个的结构相同，则所述的分子影像探针为双靶点单模式分子影像探针；当R2～R5中有两个为结构式II且所含R6不相同，且R2～R5中剩余两个的结构也不相同，则所述的分子影像探针为双靶点双模式分子影像探针。所述的荧光分子包括Cy3、Cy3.5、Cy5、Cy5.5、Cy7、Cy7.5中的任一种；所述的R6为多肽类物质RGDyC或affibody。所述的以树状分子为核的分子影像探针在NIRF、PET或NIRF/PET检测中的应用。所述的以树状分子为核的分子影像探针在制备诊疗肿瘤疾病药物中的应用有益效果：本专利技术利用树状分子IV的多个裸露氨基连接多个刚性手臂分子，从而减小探针分子内的空间位阻，并减小分子内手臂缠绕的可能性；并且可以同时连接四个不同或者相同的功能分子(如：靶向分子、荧光染料及其他小分子)，可得到一系列双靶向双模式、单靶向双模式、双靶向单模式或者单靶向单模式的分子影像探针。其中的双靶向双模式分子影像探针可以实现一种探针同时检测两类病灶且可使用两中检测手段，极大提高检测效率与质量。得到探针稳定性好，显像对比度高。研究合成的分子影像探针，通过连接的靶向分子和信号分子，实现分子影像探针主动靶向至病变部位，通过连接不同的靶向分子，实现其在制备诊断或治疗药物中的应用。具体实施方式：制备本专利技术所述的以树状分子为核的分子影像探针的方法，步骤为：在氮气保护下，将化合物IV溶于二氯甲烷、四氢呋喃或丙酮任意两者的混合溶剂中，加入三乙胺，并置于冰水浴中，然后加入以下物质，所加物质的物质的量是化合物IV的2～5倍：其中m，n为0-15的整数，且m，n不能同时为0；另外，亚氨基与苯甲酸基能够交叉排列；然后40-70℃反应8～20小时后冷却到室温，使用HPLC制备色谱分离提纯，获得化合物V；将化合物V溶于二氯甲烷、四氢呋喃以及丙酮任意两者按体积比1:3～3:1的混合溶剂中，加入三乙胺，并置于冰水浴中，而后加入以下物质，所加物质的量是化合物IV的2～5倍：或者然后40-70℃反应8～20小时后冷却到室温，使用HPLC制备色谱分离提纯，获得化合物VI；其中R2’,R3’,R4’,R5’分别代表未连接R6基团的结构式II或者未进行放射性标记的结构式III；若要连接荧光分子，则step2为：将式V化合物溶解在pH为7～9的硼酸缓冲液中，加入荧光分子，反应、分离、纯化后得到分子影像探针前驱体VI；若要进行VI物质的放射性标记，则Step3为：将产物VI加入含有放射性金属离子的缓冲液反应、分离、纯化，得到目标分子影像探针I；若要对VI物质进行靶向分子修饰，则Step3为：将所得产物VI溶解在硼酸缓冲液中；加入靶向分子多肽类物质RGDyC或affibody，得到产物I；说明：本研究使用HPLC制备色谱分离提纯产物，使用的洗脱液为乙腈—水混合溶剂。前3分钟使用乙腈—水混合溶剂(V乙腈：V水＝1:9)洗脱；然后使用乙腈—水混合溶剂(V乙腈：V水＝1:1)洗脱。本研究所使用的affibody为长链多肽，分子量为6705.6，购买于瑞典的Affibody生物科技公司。本研究所使用的RGDyC为五元环多肽，购买于上海楚肽生物科技有限公司。本专利技术中涉及的自制原料的合成方法如下：1.合成1.1，对硝基苯甲酸10.0g，加入二氯亚砜80mL，70-90℃回流6-10h。真空干燥除去二氯亚砜。1.2，将对氨基苯甲酸(7.4g)溶于四氢呋喃和DMF混合溶液真中，加入20mL三乙胺，冰水浴搅拌。将1.1所合成酰氯滴入之前所述混合物中，升温至25℃，继续反应12小时。真空干燥至几乎干燥，得硝基二聚体。1.3，1.2所得产物3.1g，加入10mLDMF，80mL乙醇中，加入甲酸铵7.00g，通氮气置换空气，加入Pd/C0.12g，通氢气，在冰浴中搅拌。过滤除去Pd/C，旋干后调节pH至中性，过滤，干燥，得氨基二聚体。1.4，将1.3所得产物3g与30mL二氯亚砜混合，60-90℃回流6-10h，真空干燥除去二氯亚砜得目标酰氯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以树状分子为核的分子影像探针，其特征在于，结构如下式(I)所示：其中：R1结构为：m，n为0‑15的整数，且m，n不能同时为0；另外，亚氨基与苯甲酸基能够交叉排列；R2～R5是结构式II或III中任一或者是荧光分子，所述的荧光分子含有羧基或是能够与胺基连接的结构；且，R2～R5中至少有一个为结构式II；R2～R5中至少有一个是结构式III或者是荧光分子；结构式II或III中x，y为0‑15的整数，X是放射性元素64Cu；R6为靶向分子；

【技术特征摘要】
1.一种以树状分子为核的分子影像探针，其特征在于，结构如下式(I)所示：其中：R1结构为：m为2-15的整数，n为2-15的整数；另外，亚氨基与苯甲酸基能够交叉排列；R2～R5是结构式II或III中任一或者是荧光分子，所述的荧光分子含有羧基或是能够与胺基连接的结构；且，R2～R5中至少有一个为结构式II；R2～R5中至少有一个是结构式III或者是荧光分子；结构式II或III中x，y为0-15的整数但不包括0，X是放射性元素64Cu；R6为靶向分子；2.根据权利要求1所述的以树状分子为核的分子影像探针，其特征在于：当R2～R5中仅有一个是结构式II，且R2～R5中剩余的三个均为同样的基团，则所述的分子影像探针为单靶点单模式分子影像探针。3.根据权利要求1所述的以树状分子为核的分子影像探针，其特征在于：当R2～R5中仅有一个是结构式II，且R2～R5中剩余的三个的结构各不相同，则所述的分子影像探针为单靶点多模式分子影像探针。4.根据权利要求1所述的以树状分子为核的分子影像探针，其特征在于：当R2～R5中有两个是相同的结构式I...

【专利技术属性】
技术研发人员：王怡红，钱坤，李新辈，魏术海，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32