CN101914141A - 一种靶向肿瘤细胞的磷光铱配合物 - Google Patents
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Abstract
本发明属于肿瘤靶向显像剂技术领域，具体涉及一种能靶向整合素αvβ3表达的肿瘤细胞的磷光铱配合物，该磷光铱配合物作为磷光显像剂对整合素αvβ3表达的肿瘤细胞进行靶向识别和成像。其特征是该磷光铱配合物为精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD肽)基团的磷光铱配合物，该铱配合物的RGD肽配体能与肿瘤细胞表面表达的整合素αvβ3受体特异性结合，借助这些受体介导的内吞作用，将铱配合物靶向转运到肿瘤细胞内，进而可观察到铱配合物的强红色磷光，该铱配合物与靶向基团的连接方式简单，能被可见光515nm激发，对整合素αvβ3表达的肿瘤细胞具有特异性，且光稳定性高。
Description
技术领域
本发明属于肿瘤靶向显像剂技术领域，具体涉及一种能靶向整合素αvβ3表达的肿瘤细胞的磷光铱配合物，该磷光铱配合物作为磷光显像剂对整合素αvβ3表达的肿瘤细胞进行靶向识别和成像。
背景技术
肿瘤显像技术对于肿瘤的早期诊断与鉴别诊断、临床分期与治疗有着重要的意义。随着生长抑素受体显像剂已批准应用于临床，肿瘤受体显像正越来越受到重视。整合素αvβ3在多种肿瘤细胞表面和新生血管内皮细胞上有高表达，但在成熟血管内皮细胞和绝大多数正常器官系统中αvβ3不表达或者很少量的表达，成为肿瘤治疗的新靶点。整合素αvβ3与RGD肽有特异性作用，使得含RGD肽的靶向显像研究受到人们的广泛关注。
RGD肽是一类含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(Arg-Gly-Asp)的短肽，广泛存在于生物体内，其中细胞外基质(ECM)和血液中的粘附蛋白是人体中最常见的含RGD序列的蛋白。其受体整和素家族是由α亚基和β亚基以非共价结合的方式形成的异二聚体，迄今已发现二十余种整和素受体形式，其中，αvβ3、αvβ5、αvβ1与RGD序列的关系最密切。但是RGD三肽序列在体内易被酶解，半衰期短，不便直接应用于临床，故提高RGD肽与整和素的亲和性及其在体内的稳定性和延长其作用时间的研究倍受重视。现已证实，环化肽具有更稳定的结构和更强的亲和性。目前文献报道的环化肽主要有五环肽c(RGDFK)，c(RGDYK)和c(CRGDC)。
荧光成像技术在敏感的肿瘤诊断尤其是在肿瘤的早期诊断阶段有着巨大潜力，这是一项灵敏的、非侵入性、非电离性、临床应用安全、费用相对低廉的技术。为此研究人员不断致力于新的荧光成像技术和荧光探针的开发和研究。近年来，以磷光重金属配合物为探针引起了人们的很大兴趣，与有机磷光材料相比，磷光重金属配合物具有较大的Stokes位移和较长的发射寿命，长的发射寿命有利于使用时间分辨技术使磷光信号与背景信号相区分。但到目前为止，只有少数铱配合物被用作细胞染色(Mengxiao Yu，Fuyou Li，et al.，Chem.Commun.2008，2115-2117)，还没有关于靶向成像肿瘤细胞的铱配合物报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD肽)连接的铱配合物，它具有靶向整合素αvβ3表达的肿瘤细胞的能力，可作为肿瘤靶向显像剂。
本发明提出的靶向成像整合素αvβ3表达的肿瘤细胞的磷光显像剂是指配体含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD肽)的铱配合物，具体的结构式为：
铱配合物的制备：铱二氯桥配合物(pq)2Ir(μ-Cl)2Ir(pq)2(pq为2-苯基喹啉)按文献制备(参见文献Nonoyama，K.Bull.Chem.Soc.Jpn.1974，47，467-468.)。称取摩尔比为1∶4的铱二氯桥配合物和RGD肽配体加入到双颈瓶中，在氮气或氩气保护下，用注射器注入2-乙氧基乙醇和水的混合物，二者体积比为1～5，最佳体积比为3∶1，然后将反应混合物加热至110℃，搅拌反应1～24小时，有沉淀生成。反应停止后将反应混合物降至室温，将沉淀过滤，收集滤液。滤液使用CombiFlash反相液相色谱(C18，40g)纯化，得黄色固体。
该铱配合物的RGD肽配体能与U87MG肿瘤细胞表面过表达的整合素αvβ3受体特异性结合，借助这些受体介导的内吞作用，将铱配合物靶向转运到肿瘤细胞内，观察到铱配合物的强红色磷光，而在MCF-7肿瘤细胞中，整合素αvβ3受体低表达，只观察微弱的红色磷光。
配合物对U87MG细胞和MCF-7细胞的成像实验：细胞实验是在DMSO(二甲亚砜)和MEM细胞培养基(改良的Eagle培养基)的缓冲溶液中进行的。配合物溶于DMSO和MEM细胞培养基的缓冲溶液中，分别加入到U87MG细胞和MCF-7细胞中孵育相同时间后，再在共聚焦显微镜下观察。
本发明的优点：铱配合物与靶向基团的连接方式简单，能被可见光515nm激发，对U87MG肿瘤细胞具有特异性，且光稳定性高。
附图说明
图1配合物(2μM)的DMSO/MEM(1∶200，v/v)溶液的紫外可见吸收光谱和室温磷光发射光谱(λex＝515nm)。
图2在37℃条件下，分别经配合物(2μM)的DMSO/MEM(1∶200，v/v)溶液与U87MG细胞(A，细胞靶向组)和MCF-7细胞(B，细胞对照组)孵育15分钟后的共聚焦荧光成像图。第一列：荧光成像图；第二列：细胞明场图；第三列：细胞明场与荧光成像的叠加图。
图3在37℃条件下，分别经配合物(2μM)的DMSO/MEM(1∶200，v/v)溶液与U87MG细胞和MCF-7细胞孵育15分钟后的流式细胞直方图。横坐标为荧光强度的log值，纵坐标为细胞数。
具体实施方式
实施例1：铱配合物的制备：铱二氯桥配合物(pq)2Ir(μ-Cl)2Ir(pq)2按文献制备(参见文献Nonoyama，K.Bull.Chem.Soc.Jpn.1974，47，467-468.)。称取IrCl3·3H2O(5.52mmol)和相应的环金属化C^N配体2-苯基喹啉(11.04mmol)加入到双颈瓶中，在氮气保护下用注射器注入2-乙氧基乙醇和水的混合物(3∶1，v/v)后，将反应混合物加热至110℃，搅拌反应约24小时，有沉淀生成。反应停止后将反应混合物降至室温，过滤得到沉淀。所得沉淀分别用水、乙醇洗，得到红色固体铱二氯桥配合物(pq)2Ir(μ-Cl)2Ir(pq)2。称取摩尔比为1∶4的铱二氯桥配合物和RGD肽配体加入到双颈瓶中，在氮气保护下，用注射器注入体积比为3∶1的2-乙氧基乙醇和水的混合物，然后将反应混合物加热至110℃，搅拌反应24小时，有沉淀生成。反应停止后将反应混合物降至室温，将沉淀过滤，收集滤液。滤液使用CombiFlash反相液相色谱(C18，40g)纯化，得黄色固体。MS(MALDI-TO F，Solvent：DMSO)，m/z 1178.4，相应于[Ir(pq)(RGD)]+；m/z 1776.3，相应于[Ir(RGD)2+Na]+。
实施例2：配合物的紫外可见吸收光谱和磷光光谱测试
配合物的吸收和发射光谱均在DMSO/MEM(1∶200，v/v)溶液中测定。配合物在紫外区280～400nm处都具有强的吸收带，这可以归属于配体自旋允许的π-π*跃迁(1LC)的贡献。在400～500nm处出现的中等强度的吸收带，可归属于自旋允许的金属向配体的电荷转移(1MLCT)跃迁(dπ(Ir)→π*)。另外，在高于500nm范围内观察到更弱的吸收峰，这可以归属为自旋禁阻的3MLCT和3LC跃迁。在DMSO/MEM＝1∶200中，配合物在室温下都具有强的发射，发射波长位于610nm。发射峰呈现是无特征的宽带发射，表明发射主要来自3MLCT激发态(见附图1)
实施例3：配合物的肿瘤细胞成像实验
1.MCF-7(人体乳腺癌，整合素αvβ3低表达)和U87MG(人胶质瘤，整合素αvβ3高表达)细胞系(购自中国科学院上海细胞库)。MCF-7细胞是在含10％FBS(胎牛血清)和1％胰岛素(10mL∶400U)的MEM培养基中生长，而U87MG细胞是在含10％FBS的MEM培养基中生长。培养时条件：37℃，5％CO2，饱和湿度。每两天更换培养液，每3～4天传代一次。
2.将盖玻片平铺于Ф35mm的培养皿中，以1×105细胞/mL接种，37℃，5％CO2，置培养箱培养。待细胞贴壁，用磷酸缓冲液(PBS)洗涤三次，加入终浓度为2μM配合物溶液室温孵育15min，随后吸出溶液，PBS洗涤细胞三次，每次1～2min。
3.孵育材料后的细胞的共聚焦成像在OLYMPUS FV1000激光扫描显微镜上进行，使用60×油镜观察(1.35数值孔径)。成像过程中用多谱线氩离子激光器515nm作为激发光源，收集600±50nm的发射。
结果：具体可以参见附图2，从图中可以观察到经配合物孵育的U87MG细胞胞浆显示出很强的红色磷光，在相同条件下经配合物孵育的MCF-7细胞胞浆显示出非常弱的红色磷光，由此证明本发明的配合物能够特异性地对U87MG细胞进行靶向识别及成像。
实施例4：配合物的流式细胞实验
MCF-7细胞和U87MG细胞分别用胰酶消化取得细胞悬液，低速离心(1500转/分钟)，用PBS洗两次。细胞悬液(1×106细胞)用配合物(2μM)在37℃孵育15分钟。低速离心(1500转/分钟)，用PBS洗两次后，细胞重新悬浮在PBS中，然后用流式细胞仪FACSCalibur分析。收集到的数据使用CELLQuest软件(Becton-Dickinson，CA，USA)分析。
结果：具体可以参见附图3，从图中可以观察到在相同条件下，经配合物孵育的U87MG细胞显示出比经配合物孵育的MCF-7细胞更强的红色磷光，由此证明本发明的配合物能够特异性地对U87MG细胞进行靶向识别及成像。
Claims (2)
1.一种靶向肿瘤细胞的磷光铱配合物，其特征是含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD肽)基团的磷光铱配合物，具有靶向整合素αvβ3表达的肿瘤细胞的能力，该磷光铱配合物由铱配合物单元与含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD肽)结构的咪唑基团直接反应制得，其具体结构为：
2.一种权利要求1所述的靶向肿瘤细胞的磷光铱配合物作为磷光显像剂的应用，其特征是该磷光铱配合物作为磷光显像剂对整合素αvβ3表达的肿瘤细胞进行靶向识别和成像。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007032203A1 (ja) * | 2005-09-12 | 2007-03-22 | Nippon Steel Chemical Co., Ltd. | ホモリガンドのオルトメタル化イリジウム錯体の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| WO2007032203A1 (ja) * | 2005-09-12 | 2007-03-22 | Nippon Steel Chemical Co., Ltd. | ホモリガンドのオルトメタル化イリジウム錯体の製造方法 |
| CN101029134A (zh) * | 2007-03-15 | 2007-09-05 | 复旦大学 | 以离子型铱配合物为核的星状聚合物及其合成方法和应用 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 《宁波大学学报（理工版）》 20090630 刘羡春等 一种新型吡啶铱配合物的合成及谱学性质 251-254 1-2 第22卷, 第2期 2 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103044522A (zh) * | 2013-01-21 | 2013-04-17 | 中国药科大学 | 与整合素αvβ3受体具有高亲和力的多肽 |
| CN103044522B (zh) * | 2013-01-21 | 2015-07-22 | 中国药科大学 | 与整合素αvβ3受体具有高亲和力的多肽 |
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