【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物医学及肿瘤诊疗，具体涉及一种erα靶向的聚乙二醇化近红外荧光探针及其制备方法和应用。该探针用于erα蛋白的靶向降解和高效成像，旨在为乳腺癌的治疗提供一种创新性、高效且具有广泛应用前景的方法。本专利技术融合了荧光分子设计、生物医学影像学、化学合成等多个学科的交叉创新，提供了实时可视化肿瘤诊疗过程的新策略。
技术介绍
1、乳腺癌是全球范围内最常见的恶性肿瘤之一，其发病率和死亡率逐年上升。雌激素受体α(erα)在乳腺癌的发生和发展中起着关键作用，erα阳性乳腺癌患者占所有乳腺癌病例的70％以上。因此，针对erα的靶向治疗已成为乳腺癌治疗的重要策略。传统的乳腺癌治疗方法，如化疗和放疗，通常会对正常组织产生毒副作用，影响患者的生活质量。近年来，靶向治疗和诊疗一体化(theranostics)技术的发展为肿瘤的精准治疗提供了新的可能性。其中，近红外荧光成像技术因其具备良好的组织穿透性、低背景噪声等优势，已被广泛应用于肿瘤的实时成像与诊断中。
2、然而，现有技术中的荧光探针在应用中普遍存在特异性不足以及难以产生清晰、高对比度成像的问题。这主要是由于荧光探针系统中所使用的荧光团普遍存在体内半衰期较短的缺陷，导致非特异性背景信号的增加。此外，荧光探针在正常组织中的被动积累现象进一步加剧了这些非特异性背景信号的问题，导致背景荧光信号的持续存在，严重降低了成像的特异性和准确性。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供了一种新型erα靶向诊
2、本专利技术的另一个目的在于提供了一种可实时监测erα蛋白降解的近红外荧光诊疗探针的制备方法。该方法通过将具有高效erα蛋白降解功能的7-氧杂双环[2.2.1]庚烯磺酰胺与聚乙二醇修饰的近红外荧光团二氰基亚甲基-4h-吡喃连接，结合肿瘤微环境响应机制，设计和制备了一种可用于乳腺癌诊疗的探针。
3、本专利技术还有一个目的在于提供了一种由上述制备方法制备的近红外荧光诊疗探针在肿瘤成像和治疗乳腺癌方面的应用。该探针在体内应用时，能够有效抑制mcf-7乳腺癌细胞的生长，并实现对erα蛋白降解的实时监测，从而在提高乳腺癌治疗的精准性和疗效方面取得了显著进展。
4、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
5、一种erα靶向的聚乙二醇化近红外荧光探针，具有以下通式所示的结构：
6、
7、一种前述的erα靶向的聚乙二醇化近红外荧光探针的制备方法，包括如下步骤：
8、s1、在碱性条件下，二氰基亚甲基-4h-吡喃衍生物与叔丁基-3-(2-(2-(2-溴乙氧基)-乙氧基)乙氧基)丙酸酯溶解在适量的n,n-二甲基甲酰胺中，加入k2co3或na2co3等无机碱，在40～70℃条件下搅拌4～8小时。反应完成后，将反应混合物倒入适量的去离子水中，并用二氯甲烷萃取。合并有机层后，用水和饱和盐水洗涤，再用无水na2so4干燥，过滤并浓缩。所得粗产品通过柱层析纯化，得到化合物(ⅰ)。
9、s2、将化合物(ⅰ)溶解在适量的无水二氯甲烷中。0～5℃条件下，滴加适量三氟乙酸(tfa)。滴毕，将反应混合物升温至室温并搅拌2～4小时。反应完成后，用饱和盐水洗涤混合物，并在减压下蒸发有机层。所得的粗产品通过柱层析进行纯化，得到化合物(ⅱ)。
10、s3、在氮气保护下，将化合物(ⅱ)溶解于适量的无水n,n-二甲基甲酰胺(dmf)中。随后，向反应混合物中加入二环己基碳二亚胺(dcc)和1-羟基苯并三唑(hobt)。接着，依次在0℃下加入n-(4-羟基苯基)-n-(2,2,2-三氟乙基)乙烯基磺酰胺(ⅳ)和n,n-二异丙基乙胺(dipea)。反应混合物搅拌10～30分钟后，升温至室温并继续搅拌8～12小时。反应完成后，将反应液用水淬灭，并用二氯甲烷(ch2cl2)萃取。合并的有机层用水和饱和盐水洗涤，接着用无水硫酸钠(na2so4)干燥，过滤并浓缩。通过柱层析对粗产物进行纯化，得到化合物(ⅲ)。
11、s4、化合物(ⅲ)和4,4'-(呋喃-3,4-二基)二苯酚(ⅴ)在氮气气氛下溶解于适量无水四氢呋喃中。反应混合物在70～90℃反应8～12小时。然后，将反应混合物用乙酸乙酯(ea)和水(h2o)萃取。浓缩有机相，并通过柱层析进一步纯化得到最终目标荧光诊疗探针p1。
12、合成路线如下：
13、
14、(a)k2co3,dmf；(b)tfa,ch2cl2,rt；(c)dcc,hobt,dipea,dmf,rt；(d)
15、4,4'-(furan-3,4-diyl)diphenol,thf,reflux。
16、进一步，所述步骤s1中，二氰基亚甲基-4h-吡喃衍生物、叔丁基-3-(2-(2-(2-溴乙氧基)-乙氧基)乙氧基)丙酸酯和碳酸钾/碳酸钠的摩尔比为1.0:1.0～2.0:2.0～3.0。
17、进一步，所述步骤s2中，化合物(ⅰ)与三氟乙酸的摩尔比为1:0.4～1.0。
18、进一步，所述步骤s3中，化合物(ⅱ)、二环己基碳二亚胺、1-羟基苯并三唑、n-(4-羟基苯基)-n-(2,2,2-三氟乙基)乙烯基磺酰胺和n,n-二异丙基乙胺的摩尔比为1.0:1.2～1.5:1.2～1.5:1.0～1.2:2.0～4.0。
19、进一步，所述步骤s4中，化合物(ⅲ)和4,4'-(呋喃-3,4-二基)二苯酚的摩尔比为1.0:1.0-2.0。
20、相应地，本专利技术还提供一种前述的erα靶向的聚乙二醇化近红外荧光探针在肿瘤成像和治疗乳腺癌中的应用，其中：
21、a、所述探针在mcf-7乳腺癌模型中能够在体内有效抑制肿瘤细胞生长，并在实现对mcf-7细胞内erα蛋白降解的同时，产生高对比度且持久的荧光成像。
22、b、所述探针在乳腺癌治疗中显示出其在实时可视化、提高治疗效果以及降低治疗毒性等方面的优越性。实验结果表明，由于癌细胞中过表达的酯酶作用，探针能够被高效水解，释放出7-氧杂双环[2.2.1]庚烯磺酰胺和peg修饰的二氰基亚甲基-4h-吡喃，释放出的7-氧杂双环[2.2.1]庚烯磺酰胺对mcf-7细胞显示出强效的抑制作用，ic50值为1.09μm，其作用机制如图1所示。
23、c、所述探针由于增强的渗透和滞留效应(epr)，聚乙二醇化二氰基亚甲基-4h-吡喃在小鼠体内展示本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种ERα靶向的聚乙二醇化近红外荧光探针，其特征在于，其结构式如下：
2.根据权利要求1所述的ERα靶向的聚乙二醇化近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的ERα靶向的聚乙二醇化近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，碱为碳酸钾或碳酸钠，反应溶剂为N,N-二甲基甲酰胺，反应温度为40～70℃，反应时间为4～8小时；
4.根据权利要求2所述的ERα靶向的聚乙二醇化近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，酸为三氟乙酸，反应溶剂为无水二氯甲烷，反应温度为室温，反应时间为2～4小时；
5.根据权利要求2所述的ERα靶向的聚乙二醇化近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，所使用的碱为N,N-二异丙基乙胺，缩合剂为二环己基碳二亚胺和1-羟基苯并三唑的混合物，反应溶剂为无水N,N-二甲基甲酰胺，反应温度为室温，反应时间为8～12小时；
6.根据权利要求2所述的ERα靶向的聚乙二醇化近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，反应溶剂为无水四氢
7.一种根据权利要求1～6任一所述的ERα靶向的聚乙二醇化近红外荧光探针在肿瘤成像和治疗乳腺癌中的应用，其特征在于，将所述探针用于ERα阳性乳腺癌细胞MCF-7的靶向药物递送、ERα蛋白降解和近红外荧光成像。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述探针在MCF-7中通过酯酶激活释放7-氧杂双环[2.2.1]庚烯磺酰胺，抑制乳腺癌细胞的增殖。
9.根据如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述探针在荷瘤小鼠体内具有长时间的高对比度成像能力，成像效果可持续两周以上。
10.根据如权利要求7或8所述的应用，其特征在于，所述探针可实时监测ERα蛋白降解及评估肿瘤治疗效果。
...【技术特征摘要】
1.一种erα靶向的聚乙二醇化近红外荧光探针，其特征在于，其结构式如下：
2.根据权利要求1所述的erα靶向的聚乙二醇化近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的erα靶向的聚乙二醇化近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，碱为碳酸钾或碳酸钠，反应溶剂为n,n-二甲基甲酰胺，反应温度为40～70℃，反应时间为4～8小时；
4.根据权利要求2所述的erα靶向的聚乙二醇化近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，酸为三氟乙酸，反应溶剂为无水二氯甲烷，反应温度为室温，反应时间为2～4小时；
5.根据权利要求2所述的erα靶向的聚乙二醇化近红外荧光探针的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，所使用的碱为n,n-二异丙基乙胺，缩合剂为二环己基碳二亚胺和1-羟基苯并三唑的混合物，反应溶剂为无水n,n-二甲基甲酰胺，反应温度为室温，...
【专利技术属性】
技术研发人员：王小华，崔海容，马明兰，邹晓铜，翟添添，李珍意，
申请(专利权)人：武昌理工学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。