一種靶向光聲造影劑、其製備方法及應用的製作方法
2023-06-13 20:25:31 2
一種靶向光聲造影劑、其製備方法及應用的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種靶向光聲造影劑，依次包含脂溶性光聲信號分子、連接多肽及水溶性靶向分子。本發明的靶向光聲造影劑為雙親性分子，可形成具有良好水溶性的穩定聚集體，具有紫外吸收紅移、螢光淬滅和光聲信號增強特性，並且，還可在體內靶向、特異地富集在革蘭氏陽性菌感染的炎症部位，有效區分了革蘭氏陽性菌感染及陰性菌感染和非細菌性感染炎症，實現體內革蘭氏陽性細菌感染檢測，具有很好的臨床應用前景。
【專利說明】一種朝向光聲造影劑、其製備方法及應用
【技術領域】
[0001]本發明涉及影像學診斷用藥物【技術領域】，尤其涉及一種靶向光聲造影劑、其製備方法及應用。
【背景技術】
[0002]細菌感染導致的疾病是世界上發病率和死亡率均很高的疾病。在臨床治療中，醫生對於感染的治療主要依據於血象檢查，這種單一的檢測手段所提供的數據不足以指導醫生做出準確判斷，使得大多數醫生主要依據自身的經驗來選取抗生素進行治療。這種現狀不僅導致了抗生素的濫用和過渡使用，還可能會因為錯誤的抗生素延誤病症治療，導致死亡的嚴重後果。 [0003]此外，細菌感染高發的醫療植入過程，也由於缺乏有效的早期細菌感染監測手段，而不能有效阻止植入性醫療器械或者植入材料上細菌生物膜的形成，從而導致手術失敗。因此迫切需要發展體內感染的診斷技術和方法，以解決上述棘手的問題。
[0004]目前已有研究的非侵入性檢測手段有同位素原位注射標記技術和螢光分子靶向標記技術，但由於其標記的特異性不佳，檢測解析度和檢測深度的限制，很難在臨床中廣泛應用。而光聲技術作為一種無損的醫學成像方法，結合了光學成像和聲學成像的優點，比純光學成像穿透更深，組織損傷性小，並且可以通過斷層掃描構建組織中光吸收的三維成像分布，為細菌感染診斷提供了可靠的技術平臺。
[0005]光聲成像技術是通過檢測光聲信號，從而反演成像區域內部物質的光學特性，並重構光照射區域內部的圖像。該技術在國內已經有類似超聲成像技術的手持式光聲成像探頭，便於臨床使用，而隨著光聲成像技術的發展，對光聲造影劑的需求將極大增加。目前報導的用於光聲造影成像的造影劑有碳材料類(如碳納米管等)、金納米材料(如金棒等)，還有一類近紅外分子(如吲哚菁綠ICG等)，但是它們在用於體內細菌感染診斷成像時，不具有特異性靶向作用。
[0006]因此，基於光聲成像技術，研發生物安全性高、靈敏性好且具特異性靶向作用的光聲造影劑作為體內細菌感染的診斷成像劑，將為細菌性炎症感染的明確診斷提供有效的解決方案，具有重要的臨床意義。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在於提出一種光聲信號強且具有特異性靶向作用的光聲造影劑，其不僅可形成水溶性良好的穩定聚集體，增強了光聲信號，還可在體內靶向、特異地富集在革蘭氏陽性菌感染的炎症部位，有效區分了革蘭氏陽性菌感染及陰性菌感染和非細菌性感染炎症，實現體內革蘭氏陽性細菌感染檢測。
[0008]為達此目的，本發明採用以下技術方案:
[0009]第一方面，本發明提供了一種靶向光聲造影劑，其依次包含脂溶性光聲信號分子、連接多肽及水溶性靶向分子；[0010]所述脂溶性光聲信號分子具有羧基末端，與所述連接多肽的氨基端相連；
[0011]所述水溶性靶向分子具有氨基末端，與所述連接多肽的羧基端相連。
[0012]作為優選，所述脂溶性光聲信號分子為具有大共軛環狀結構的卟啉類衍生物；
[0013]進一步優選地，所述脂溶性光聲信號分子為焦脫鎂葉綠酸_a、紫紅素-18、原卟啉、血卟啉、維替泊芬、他拉泊芬或金屬配位卟啉；更進一步優選地，所述金屬配位卟啉例為鋅卟啉、銅卟啉、鈀卟啉或釕卟啉。
[0014]上述各脂溶性信號分子的結構式如下圖所示:
[0015]
【權利要求】
1.一種靶向光聲造影劑，其特徵在於，依次包含脂溶性光聲信號分子、連接多肽及水溶性靶向分子； 所述脂溶性光聲信號分子具有羧基末端，與所述連接多肽的氨基端相連； 所述水溶性靶向分子具有氨基末端，與所述連接多肽的羧基端相連。
2.根據權利要求1所述的靶向光聲造影劑，其特徵在於，所述脂溶性光聲信號分子為具有大共軛環狀結構的卟啉類衍生物； 優選地，所述脂溶性光聲信號分子為焦脫鎂葉綠酸_a、紫紅素-18、原卟啉、血卟啉、維替泊芬、他拉泊芬或金屬配位卟啉； 進一步優選地，所述金屬 配位卟啉為鋅卟啉、銅卟啉、鈀卟啉或釕卟啉； 進一步優選地，所述脂溶性光聲信號分子為焦脫鎂葉綠酸_a或紫紅素-18。
3.根據權利要求1或2所述的靶向光聲造影劑，其特徵在於，所述水溶性的靶向分子為水溶性的萬古黴素。
4.根據權利要求1~3任一項所述的靶向光聲造影劑，其特徵在於，所述連接多肽的長度為4~8個胺基酸，優選為6個胺基酸； 優選地，按從N端到C端的順序，所述連接多肽的序列為:(Gly)n(Pix)/Phe)m(Lys-Val-Arg),其中η和m獨立地為O, I或2。
5.根據權利要求1~4任一項所述的靶向光聲造影劑，其特徵在於，所述所述脂溶性光聲信號分子為焦脫鎂葉綠酸_a，所述水溶性靶向分子為水溶性的萬古黴素，所述連接多肽序列如 SEQ ID N0.1、SEQ ID N0.2、SEQ ID N0.3 或 SEQ ID N0.4 所示。
6.如權利要求1~5任一項所述的靶向光聲造影劑的製備方法，其特徵在於，包括以下步驟: (1)採用Fmoc固相合成法，在不溶性樹脂上合成所述連接多肽； (2)將所述光聲信號分子的末端羧基活化，並連接在步驟(1)所得連接多肽的氨基末端，然後從樹脂脫除； (3)將所述連接多肽的羧基端活化，並偶聯在所述水溶性靶向分子的氨基末端。
7.根據權利要求6所述的製備方法，其特徵在於，步驟(1)中，所述不溶性樹脂為Wang樹脂； 優選地，所述Wang樹脂的修飾密度為0.3~0.4mM、更優選為0.35mM ； 優選地，步驟(1)的具體步驟包括: (i)將第一個胺基酸的氨基端用Fmoc保護，羧基端固定於樹脂上； (?)用六氫吡啶的DMF溶液脫去氨基端的Fmoc保護，將下一個胺基酸的羧基用4-甲基嗎啉和苯並三氮唑-N，N，N』，N』 -四甲基脲六氟磷酸酯的DMF溶液進行活化，然後與脫保護的第一個胺基酸進行縮合反應； (iii)重複上述步驟，直到完成所有胺基酸的縮合；進一步優選地，所述六氫吡啶在DMF溶液中的體積百分比為15~25%、優選為20% ；進一步優選地，所述4-甲基嗎啉和苯並三氮唑-N，N，N』，N』 -四甲基脲六氟磷酸酯的DMF溶液中，4-甲基嗎啉的含量為0.2~0.6M、優選為0.3~0.5M、更優選為0.4M ;苯並三氮唑-N，N, N』，N』 -四甲基脲六氟磷酸酯的含量為0.2~0.6M、優選為0.3~0.5M、更優選為 0.4M。
8.根據權利要求6或7所述的製備方法，其特徵在於，步驟(2)中，所述光聲信號分子的末端羧基在4-甲基嗎啉和苯並三氮唑-N，N, N』，N』 -四甲基脲六氟磷酸酯的DMF溶液中進行活化； 優選地，所述4-甲基嗎啉和苯並三氮唑-N，N，N』，N』 -四甲基脲六氟磷酸酯的DMF溶液中，4-甲基嗎啉的含量為0.2~0.6M、優選為0.3~0.5M、更優選為0.4M ;苯並三氮唑-N，N, N』，N』 -四甲基脲六氟磷酸酯的含量為0.2~0.6M、優選為0.3~0.5M、更優選為0.4M。
9.根據權利要求6~8任一項所述的製備方法，其特徵在於，步驟(3)中，所述連接多肽的羧基端在4-甲基嗎啉和苯並三氮唑-N，N，N』，N』 -四甲基脲六氟磷酸酯的DMF溶液中進行活化； 優選地，所述4-甲基嗎啉和苯並三氮唑-N，N，N』，N』 -四甲基脲六氟磷酸酯的DMF溶液中，4-甲基嗎啉的含量為0.2~0.6M、優選為0.3~0.5M、更優選為0.4M ;苯並三氮唑-N，N，N』，N』 -四甲基脲六氟磷酸酯的含量為0.2~0.6M、優選為0.3~0.5M、更優選為0.4M。
10.如權利要求1~5任一項所述的靶向光聲造影劑在製備用於檢測體內細菌感染、優選革蘭氏陽性菌感染的試劑或試劑盒中的應用。
【文檔編號】A61K49/00GK103961722SQ201410213818
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月20日 優先權日:2014年5月20日
【發明者】王浩, 李莉莉, 馬懷雷 申請人:國家納米科學中心