CN104804463A - 用于靶向肿瘤组织的近红外荧光染色剂及制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于靶向肿瘤组织的近红外荧光染色剂，所述近红外荧光染色剂的结构如式I。另外，本发明还公开了该近红外荧光染色剂的制备方法和应用。本发明的近红外荧光染色剂具有水溶性、近红外显色性和肿瘤细胞靶向性等特点，适用于体内环境的传递；其近红外光区显色排除了其他光源的干扰，可作为近红外染色剂；同时，叶酸靶向原理提高了染色剂在肿瘤组织周围的富聚，提供了专一性的位点识别能力，能作为肿瘤切除术中的染色剂，用于靶向肿瘤细胞的近红外成像，这一性质有利于帮助外科医生在手术过程中及时寻找和判断肿瘤组织的位置，达到根除肿瘤残留的目的，在医疗手术中的肿瘤细胞靶向显色领域有着广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于近红外荧光染色剂技术领域，具体涉及一种用于靶向肿瘤组织的近红外荧光染色剂及制备方法和应用。
背景技术
医用成像技术极大的提高了医生对于病灶原因和位置、病情发展阶段、后期恢复治疗等诊断的准确性，例如X-射线计算机断层成像(CT)、正电子发射断层显像(PET)、单光子发射计算机断层成像(SPECT)、光谱成像(FI)和磁共振成像(MRI)。然而，相对于诊断阶段的医用成像技术，外科手术中的显影诊断技术，特别是针对肿瘤组织判断的显影技术，直接影响到切除手术的成败，以及术后病人的康复效果。不幸的事实是，到目前为止，外科医生在查看手术视野时，绝大多数的情况下只能依靠肉眼观察到的表面现象来进行手术。这一现实情况使得在肿瘤组织的切除术中，仍有高达25％案例的肿瘤组织不能被彻底切除；该情况进一步导致癌细胞局部复发率高达28％。此外，尽管现有的技术手段，如CT和术中超声评估术能大致确定和判断肿瘤组织范围，但仍有6％～20％的肿瘤组织转移不能被检测出来，特别是超小(<5mm)的转移灶。因此，精确的判断需要切除肿瘤组织的位置、避免损伤正常组织的结构以及寻找小的转移病灶为临床手术技术提出了新的挑战。这一迫切的需求促进了一类能帮助外科医生在手术中现场识别、判断肿瘤组织的靶向染色剂新技术的发展；该技术使医生能快速、精确的确定肿瘤细胞位置，从而达到彻底切除，根除肿瘤细胞对病人的二次伤害。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种用于靶向肿瘤组织的近红外荧光染色剂。该近红外荧光染色剂具有水溶性、近红外显色性和肿瘤细胞靶向性等特点，适用于体内环境的传递；其近红外光区显色排除了其他光源的干扰，可作为近红外染色剂；同时，叶酸靶向原理提高了染色剂在肿瘤组织周围的富聚，提供了专一性的位点识别能力，在医疗手术中的肿瘤细胞靶向显色领域有着广阔的应用前景。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于靶向肿瘤组织的近红外荧光染色剂，其特征在于，所述近红外荧光染色剂的结构如式I：
另外，本发明还提供了一种制备上述近红外荧光染色剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、制备2,3,3-三甲基-1-[3-(三甲基氨基)丙基]-3H-吲哚-5-磺酸钾：以甲苯为溶剂，将2,3,3-三甲基吲哚-5-磺酸钾盐和(3-溴化丙基)三甲基溴化铵在氮气保护下，120℃～140℃下回流搅拌反应60h～80h，冷却后除去溶剂，得到粗产物；然后对所述粗产物进行重结晶，得到具有结构式Ⅱ的粉红色晶体2,3,3-三甲基-1-[3-(三甲基氨基)丙基]-3H-吲哚-5-磺酸钾；
步骤二、制备具有结构式Ⅲ的化合物：以甲醇为溶剂，将溴代丙二醛和步骤一中制备的2,3,3-三甲基-1-[3-(三甲基氨基)丙基]-3H-吲哚-5-磺酸钾在60℃～80℃下搅拌反应5h～8h，反应体系冷却后过滤，得到的蓝色固体产物为具有结构式Ⅲ的化合物；
步骤三、制备具有结构式Ⅳ的化合物：将碳酸铯的水溶液、3-(2-羧基乙基)苯硼酸和步骤二中制备的具有结构式Ⅲ的化合物加入到氮气保护的反应瓶中，然后向所述反应瓶中加入催化量的四(三苯基膦)钯，回流搅拌反应2h～6h，除去溶剂后对反应产物进行柱层析提纯，得到具有结构式Ⅳ的化合物；
步骤四：制备近红外荧光染色剂：将步骤三中制备的具有结构式Ⅳ的化合物溶解于甲醇中，在冰浴中向溶解于甲醇的具有结构式Ⅳ的化合物中滴加浓硫酸，滴加完毕后回流搅拌反应5h～8h，然后调节反应体系pH值为6～8，除去反应体系的溶剂后向反应体系中加入甲醇和水合肼，回流搅拌反应10h～15h后对反应体系进行旋转蒸发，向旋转蒸发后的残余物中加入N,N-二甲基甲醛、碳酸钾和NHS活化的叶酸，室温反应3天～5天后旋转蒸发除去溶剂，再对除去溶剂的反应产物进行柱层析提纯，得到具有结构式I的近红外荧光染色剂；所述N,N-二甲基甲醛的加入量为每克具有结构式Ⅳ的化合物加入15mL～30mL N,N-二甲基甲醛，碳酸钾的质量为具有结构式Ⅳ的化合物的质量的20％～30％，NHS活化的叶酸的质量为具有结构式Ⅳ的化合物的质量的60％～70％。
上述的方法，其特征在于，步骤一中所述2,3,3-三甲基吲哚-5-磺酸钾盐和(3-溴化丙基)三甲基溴化铵的摩尔比为1:(1～1.2)。
上述的方法，其特征在于，步骤一中所述重结晶采用的溶剂为甲醇和甲基叔丁基醚按照1:(1～1.2)的体积比混合而成的混合溶剂。
上述的方法，其特征在于，步骤二中溴代丙二醛和2,3,3-三甲基-1-[3-(三甲基氨基)丙基]-3H-吲哚-5-磺酸钾的摩尔比为1:(1～1.2)。
上述的方法，其特征在于，步骤三中所述3-(2-羧基乙基)苯硼酸和具有结构式Ⅲ的化合物的摩尔比为1:(1～1.2)，碳酸铯的水溶液的浓度为1mg/mL～2mg/mL，碳酸铯与3-(2-羧基乙基)苯硼酸的摩尔比为(1～2):1，四(三苯基膦)钯与3-(2-羧基乙基)苯硼酸的摩尔比为1:(10～20)。
上述的方法，其特征在于，步骤三中所述柱层析提纯采用的洗脱液由丙酮和水按照1:(1～1.2)的体积比混合而成。
上述的方法，其特征在于，步骤四中所述浓硫酸的浓度为12mol/L～15mol/L，浓硫酸的滴加量为每克具有结构式Ⅳ的化合物滴加3mL～5mL浓硫酸；步骤四中向反应体系中加入甲醇和水合肼时，甲醇的加入量为每克具有结构式Ⅳ的化合物加入50mL～100mL甲醇，水合肼的加入量为每克具有结构式Ⅳ的化合物加入3mL～5mL水合肼。
上述的方法，其特征在于，步骤四中所述柱层析提纯采用的洗脱液由丙酮和水按照1:(2～3)的体积比混合而成。
进一步的，本发明还提供了一种上述近红外荧光染色剂在制备作为靶向肿瘤组织的染色试剂中的应用。
本发明的近红外荧光染色剂在使用时，将5mg制备的近红外荧光染色剂溶解于10mL pH值为7.4的磷酸钠缓冲溶液中，在暗室环境下超声促溶，得到靶向肿瘤组织用染色试剂，该试剂避光保存，每次实验新鲜配制。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明利用叶酸在正常细胞和肿瘤细胞膜表面受体数量上的差异实现靶向识别肿瘤细胞，利用靛青衍生物的近红外荧光显色能力，结合两者的特点设计了一种对肿瘤细胞具有专一靶向性的新型近红外荧光染色剂。
2、本发明的近红外荧光染色剂具有水溶性、近红外显色性和肿瘤细胞靶向性等特点，适用于体内环境的传递；其近红外光区显色排除了其他光源的干扰，可作为近红外染色剂；同时，叶酸靶向原理提高了染色剂在肿瘤组织周围的富聚，提供了专一性的位点识别能力，在医疗手术中的肿瘤细胞靶向显色领域有着广阔的应用前景。
3、本发明的近红外荧光染色剂制备方法简单，收率高，原料廉价，其工业化、商业化生产便利，需要的生产设备简单，可大幅度的降低一次性设备投资。
4、本发明的近红外荧光染色剂作为肿瘤切除术中的染色剂，用于靶向肿瘤细胞的近红外成像，有利于帮助外科医生在手术过程中及时寻找和判断肿瘤组织的位置，达到根除肿瘤残留的目的。
下面结合附图和实施例，对本发明技术方案做进一步的详细说明。
附图说明
图1为本发明的近红外荧光染色剂的紫外吸收光谱图。
图2为本发明的近红外荧光染色剂的荧光发射光谱图。
图3为本发明的近红外荧光染色剂用于靶向卵巢癌肿瘤细胞的近红外荧光成像图。
具体实施方式
实施例1
本实施例的近红外荧光染色剂的结构如式I：
本实施例的近红外荧光染色剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、制备2,3,3-三甲基-1-[3-(三甲基氨基)丙基]-3H-吲哚-5-磺酸钾：以甲苯为溶剂，将2,3,3-三甲基吲哚-5-磺酸钾盐和(3-溴化丙基)三甲基溴化铵按照1:1.1的摩尔比溶解于溶剂甲苯中，在氮气保护下，130℃下回流搅拌反应72h，冷却后除去溶剂，得到粗产物；然后采用甲醇和甲基叔丁基醚按照1:1的体积比混合的混合溶剂对所述粗产物进行重结晶，得到具有结构式Ⅱ的粉红色晶体2,3,3-三甲基-1-[3-(三甲基氨基)丙基]-3H-吲哚-5-磺酸钾，收率58％；反应方程式如下：
步骤二、制备具有结构式Ⅲ的化合物：以甲醇为溶剂，将溴代丙二醛和步骤一中制备的2,3,3-三甲基-1-[3-(三甲基氨基)丙基]-3H-吲哚-5-磺酸钾按照1:1.2的摩尔比溶解于溶剂甲醇中，在70℃下搅拌反应6h，反应体系冷却后过滤，得到的蓝色固体产物为具有结构式Ⅲ的化合物，收率75％；反应方程式如下：
步骤三、制备具有结构式Ⅳ的化合物：将碳酸铯的水溶液、3-(2-羧基乙基)苯硼酸和步骤二中制备的具有结构式Ⅲ的化合物加入到氮气保护的反应瓶中，然后向所述反应瓶中加入催化量的四(三苯基膦)钯，回流搅拌反应4h，除去溶剂后对反应产物进行柱层析提纯，柱层析提纯过程中采用核磁和质谱等检测手段进行监测，洗脱液由丙酮和水按照1:1的体积比混合而成，得到具有结构式Ⅳ的化合物，收率42.3％；所述3-(2-羧基乙基)苯硼酸和具有结构式Ⅲ的化合物的摩尔比为1:1，碳酸铯的水溶液的浓度为1mg/mL，碳酸铯与3-(2-羧基乙基)苯硼酸的摩尔比为1.5:1，四(三苯基膦)钯与3-(2-羧基乙基)苯硼酸的摩尔比为1:15；
步骤四：制备近红外荧光染色剂：将2.5g步骤三中制备的具有结构式Ⅳ的化合物溶解于200mL甲醇中，在冰浴中向溶解于甲醇的具有结构式Ⅳ的化合物中滴加10mL浓度为12mol/L的浓硫酸，滴加完毕后回流搅拌反应6h，然后用碳酸氢钠调节反应体系pH值为7，除去反应体系的溶剂后向反应体系中加入200mL甲醇和10mL水合肼，回流搅拌反应12h后对反应体系进行旋转蒸发，向旋转蒸发后的残余物中加入50mL N,N-二甲基甲醛、0.6g碳酸钾和1.7g NHS活化的叶酸，室温反应5天后旋转蒸发除去溶剂，再对除去溶剂的反应产物进行柱层析提纯，柱层析提纯过程中采用核磁和质谱等检测手段进行监测，洗脱液由丙酮和水按照1:2的体积比混合而成，得到具有结构式I的近红外荧光染色剂(紫外吸收光谱图和荧光发射光谱图分别见图1和图2，从图中可以看出，制备的近红外荧光染色剂具有近红外发光性质)，收率为83％。
本实施例中NHS活化的叶酸按照常规方法制备，具体为：在暗室环境中，将3g叶酸和1g DCC(二环己基碳二亚胺)溶于60mL DMF(N,N-二甲基甲酰胺)中，在室温下搅拌1h后加入NHS(N-羟基丁二酰亚胺)，反应体系继续在室温环境中反应1天，并且保持暗室环境，反应完成后，将反应产物过滤，向滤液中加入300mL丙酮和乙醚按照3:7的体积比混合的混合溶剂，获得沉淀，过滤后得到具有结构式Ⅴ的黄色固体产物(NHS活化的叶酸)，收率85％。
对本实施例各步骤制备的产物进行核磁共振检测，结果为：
具有结构式Ⅱ的粉红色晶体2,3,3-三甲基-1-[3-(三甲基氨基)丙基]-3H-吲哚-5-磺酸钾：1H NMR(400MHz,DMSO-d6,,ppm):δ8.04(s,1H),7.99(d,J＝8.0Hz 1H),7.783(d,J＝8.0Hz,1H),4.483(s,2H),3.09(s,9H),3.03(s,2H),2.89(s,3H),2.32(s,2H),1.56(s,6H)。
具有结构式Ⅲ的化合物：1H NMR(400MHz,H2O):δ8.15(d,J＝13.2Hz,1H),7.88(s,1H),7.82(d,J＝8.8Hz,1H),7.37(d,J＝7.6Hz,1H),6.40(d,J＝13.6Hz,1H),4.29(s,2H),3.51(t,2H),3.11(s,9H),2.35(s,2H),1.67(s,6H)。
具有结构式Ⅳ的化合物：1H NMR(400MHz,D2O):δ8.20(d,J＝13.2Hz,2H),7.75(s,2H),7.68(d,J＝5.6Hz,2H),7.48(s,2H),7.17(s,2H),6.93(d,J＝4.4Hz,2H),5.56(d,J＝12.8Hz,2H),3.594(s,4H),3.128(t,4H),2.96(s,18H),2.58(s,2H),1.90(s,4H),1.58(s,12).ESI-MS:C46H61N4O8S2+[M]+m/z 861.3925,found m/z 861.3956.C46H60N4O8S2[M-H]-m/z 859.3779,found m/z 859.3715。
具有结构式I的近红外荧光染色剂：IR(cm-1,KBr):3564m,3411m,3320m,3114m,2929m,1691s,1606s,1482s,1413m,1186m,1106m,1020m,919m.1H NMR(400MHz,D2O):δ8.45(s,1H),7.68(m,1H),7.57(d,J＝8.7Hz,2H),7.52(d,J＝9.1Hz,1H),7.40(s,1H),7.47(d,J＝9.1Hz,1H),7.37(s,1H),7.24(d,J＝7.6Hz,2H),6.99(d,J＝7.6Hz,2H),6.87(t,J＝15.2Hz,1H),6.69(d,J＝8.7Hz,2H),6.54(d,J＝8.2Hz,1H),6.39(d,J＝8.2Hz,1H),5.04(d,J＝15.6Hz,1H),4.91(d,J＝15.6Hz,1H),4.44(s,2H),4.21(m,1H),3.20-2.80(m,8H),2.88(s,9H),2.85(s,9H),2.43(t,J＝7.7Hz,2H),2.22(t,J＝7.7Hz,2H),2.20-2.00(m,2H),2.00-1.85(m,2H),1.85-1.50(m,4H),1.42(s,3H),1.36(s,3H),1.27(s,3H),1.22(s,3H).13C NMR(100MHz,D2O):181.9,181.4,181.1,178.8,177.4,172.6,169.2,163.5,155.0,150.5,149.4,146.8,146.7,128.6,128.0,127.7,121.2,119.7,112.1,108.5,63.3,55.4,52.3,45.4,38.5,36.4,33.8,31.1,28.0,26.9,26.8,25.3,22.4,20.5,18.1ppm.ESI-MS:C65H80N13O12S2 +[M]+m/z 1299.5564,found m/z1299.5586。
本实施例的近红外荧光染色剂在使用时，将5mg制备的近红外荧光染色剂溶解于10mL pH值为7.4的磷酸钠缓冲溶液中，在暗室环境下超声促溶，得到靶向肿瘤组织用染色试剂，该试剂避光保存，每次实验新鲜配制。
实施例2
本实施例的近红外荧光染色剂的结构与实施例1相同。
本实施例的近红外荧光染色剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、制备2,3,3-三甲基-1-[3-(三甲基氨基)丙基]-3H-吲哚-5-磺酸钾：以甲苯为溶剂，将2,3,3-三甲基吲哚-5-磺酸钾盐和(3-溴化丙基)三甲基溴化铵按照1:1的摩尔比溶解于溶剂甲苯中，在氮气保护下，120℃下回流搅拌反应80h，冷却后除去溶剂，得到粗产物；然后采用甲醇和甲基叔丁基醚按照1:1.2的体积比混合的混合溶剂对所述粗产物进行重结晶，得到具有结构式Ⅱ的粉红色晶体2,3,3-三甲基-1-[3-(三甲基氨基)丙基]-3H-吲哚-5-磺酸钾，收率56.5％；反应方程式与实施例1相同；
步骤二、制备具有结构式Ⅲ的化合物：以甲醇为溶剂，将溴代丙二醛和步骤一中制备的2,3,3-三甲基-1-[3-(三甲基氨基)丙基]-3H-吲哚-5-磺酸钾按照1:1的摩尔比溶解于溶剂甲醇中，在60℃下搅拌反应8h，反应体系冷却后过滤，得到的蓝色固体产物为具有结构式Ⅲ的化合物，收率74.2％；反应方程式与实施例1相同；
步骤三、制备具有结构式Ⅳ的化合物：将碳酸铯的水溶液、3-(2-羧基乙基)苯硼酸和步骤二中制备的具有结构式Ⅲ的化合物加入到氮气保护的反应瓶中，然后向所述反应瓶中加入催化量的四(三苯基膦)钯，回流搅拌反应6h，除去溶剂后对反应产物进行柱层析提纯，柱层析提纯过程中采用核磁和质谱等检测手段进行监测，洗脱液由丙酮和水按照1:1.2的体积比混合而成，得到具有结构式Ⅳ的化合物，收率40.9％；所述3-(2-羧基乙基)苯硼酸和具有结构式Ⅲ的化合物的摩尔比为1:1.2，碳酸铯的水溶液的浓度为1.5mg/mL，碳酸铯与3-(2-羧基乙基)苯硼酸的摩尔比为1:1，四(三苯基膦)钯与3-(2-羧基乙基)苯硼酸的摩尔比为1:10；反应方程式与实施例1相同；
步骤四：制备近红外荧光染色剂：将5g步骤三中制备的具有结构式Ⅳ的化合物溶解于500mL甲醇中，在冰浴中向溶解于甲醇的具有结构式Ⅳ的化合物中滴加25mL浓度为14mol/L的浓硫酸，滴加完毕后回流搅拌反应5h，然后用碳酸氢钠调节反应体系pH值为6，除去反应体系的溶剂后向反应体系中加入500mL甲醇和15mL水合肼，回流搅拌反应15h后对反应体系进行旋转蒸发，向旋转蒸发后的残余物中加入150mL N,N-二甲基甲醛、1g碳酸钾和3g NHS活化的叶酸，室温反应3天后旋转蒸发除去溶剂，再对除去溶剂的反应产物进行柱层析提纯，柱层析提纯过程中采用核磁和质谱等检测手段进行监测，洗脱液由丙酮和水按照1:3的体积比混合而成，得到具有结构式I的近红外荧光染色剂，收率为82.5％。
本实施例中NHS活化的叶酸的制备方法与实施例1相同。
对本实施例各步骤制备的产物进行核磁共振检测，结果与实施例1相同。
对本实施例制备的近红外荧光染色剂进行紫外吸收光谱检测和荧光光谱检测，结果显示制备的近红外荧光染色剂具有近红外发光性质。
本实施例的近红外荧光染色剂在使用时，将5mg制备的近红外荧光染色剂溶解于10mL pH值为7.4的磷酸钠缓冲溶液中，在暗室环境下超声促溶，得到靶向肿瘤组织用染色试剂，该试剂避光保存，每次实验新鲜配制。
实施例3
本实施例的近红外荧光染色剂的结构与实施例1相同。
本实施例的近红外荧光染色剂的制备方法包括以下步骤：
步骤一、制备2,3,3-三甲基-1-[3-(三甲基氨基)丙基]-3H-吲哚-5-磺酸钾：以甲苯为溶剂，将2,3,3-三甲基吲哚-5-磺酸钾盐和(3-溴化丙基)三甲基溴化铵按照1:1.2的摩尔比溶解于溶剂甲苯中，在氮气保护下，140℃下回流搅拌反应60h，冷却后除去溶剂，得到粗产物；然后采用甲醇和甲基叔丁基醚按照1:1.1的体积比混合的混合溶剂对所述粗产物进行重结晶，得到具有结构式Ⅱ的粉红色晶体2,3,3-三甲基-1-[3-(三甲基氨基)丙基]-3H-吲哚-5-磺酸钾，收率57.2％；反应方程式与实施例1相同；
步骤二、制备具有结构式Ⅲ的化合物：以甲醇为溶剂，将溴代丙二醛和步骤一中制备的2,3,3-三甲基-1-[3-(三甲基氨基)丙基]-3H-吲哚-5-磺酸钾按照1:1.1的摩尔比溶解于溶剂甲醇中，在80℃下搅拌反应5h，反应体系冷却后过滤，得到的蓝色固体产物为具有结构式Ⅲ的化合物，收率73.8％；反应方程式与实施例1相同；
步骤三、制备具有结构式Ⅳ的化合物：将碳酸铯的水溶液、3-(2-羧基乙基)苯硼酸和步骤二中制备的具有结构式Ⅲ的化合物加入到氮气保护的反应瓶中，然后向所述反应瓶中加入催化量的四(三苯基膦)钯，回流搅拌反应2h，除去溶剂后对反应产物进行柱层析提纯，柱层析提纯过程中采用核磁和质谱等检测手段进行监测，洗脱液由丙酮和水按照1:1.1的体积比混合而成，得到具有结构式Ⅳ的化合物，收率41.3％；所述3-(2-羧基乙基)苯硼酸和具有结构式Ⅲ的化合物的摩尔比为1:1，碳酸铯的水溶液的浓度为2mg/mL，碳酸铯与3-(2-羧基乙基)苯硼酸的摩尔比为2:1，四(三苯基膦)钯与3-(2-羧基乙基)苯硼酸的摩尔比为1:20；反应方程式与实施例1相同；
步骤四：制备近红外荧光染色剂：将5g步骤三中制备的具有结构式Ⅳ的化合物溶解于400mL甲醇中，在冰浴中向溶解于甲醇的具有结构式Ⅳ的化合物中滴加15mL浓度为15mol/L的浓硫酸，滴加完毕后回流搅拌反应8h，然后用碳酸氢钠调节反应体系pH值为8，除去反应体系的溶剂后向反应体系中加入250mL甲醇和25mL水合肼，回流搅拌反应10h后对反应体系进行旋转蒸发，向旋转蒸发后的残余物中加入75mL N,N-二甲基甲醛、1.5g碳酸钾和3.5g NHS活化的叶酸，室温反应4天后旋转蒸发除去溶剂，再对除去溶剂的反应产物进行柱层析提纯，柱层析提纯过程中采用核磁和质谱等检测手段进行监测，洗脱液由丙酮和水按照1:2.5的体积比混合而成，得到具有结构式I的近红外荧光染色剂，收率为83.4％。
本实施例中NHS活化的叶酸的制备方法与实施例1相同。
对本实施例各步骤制备的产物进行核磁共振检测，结果与实施例1相同。
对本实施例制备的近红外荧光染色剂进行紫外吸收光谱检测和荧光光谱检测，结果显示制备的近红外荧光染色剂具有近红外发光性质。
本实施例的近红外荧光染色剂在使用时，将5mg制备的近红外荧光染色剂溶解于10mL pH值为7.4的磷酸钠缓冲溶液中，在暗室环境下超声促溶，得到靶向肿瘤组织用染色试剂，该试剂避光保存，每次实验新鲜配制。
本发明的近红外荧光染色剂的显色实验及结果：
采用本发明实施例1至实施例3配制的靶向肿瘤组织用染色试剂对肿瘤细胞进行近红外荧光显色，具体实验过程及结果为：麻醉已经形成卵巢癌腹腔种植瘤模型的F344大鼠，向大鼠舌下静脉注射新鲜配制的靶向肿瘤组织用染色试剂，大鼠上腹部5分钟后逐渐显像，35～45分钟达到高峰。解剖腹部后显示，上腹部胃周围有肿瘤结节(见图3)，成像位置和解剖前位置一致，说明本发明的近红外荧光染色剂能够靶向识别肿瘤细胞，实现对肿瘤细胞轮廓的近红外荧光染色成像，可作为肿瘤切除术中的近红外荧光染色剂，用于靶向肿瘤细胞的近红外成像；有利于帮助外科医生在手术中及时寻找和判断肿瘤组织的位置、残留组织的根除等。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于靶向肿瘤组织的近红外荧光染色剂，其特征在于，所述近红外荧光染色剂的结构如式I：
2.一种制备如权利要求1所述近红外荧光染色剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、制备2,3,3-三甲基-1-[3-(三甲基氨基)丙基]-3H-吲哚-5-磺酸钾：以甲苯为溶剂，将2,3,3-三甲基吲哚-5-磺酸钾盐和(3-溴化丙基)三甲基溴化铵在氮气保护下，120℃～140℃下回流搅拌反应60h～80h，冷却后除去溶剂，得到粗产物；然后对所述粗产物进行重结晶，得到具有结构式Ⅱ的粉红色晶体2,3,3-三甲基-1-[3-(三甲基氨基)丙基]-3H-吲哚-5-磺酸钾；
步骤二、制备具有结构式Ⅲ的化合物：以甲醇为溶剂，将溴代丙二醛和步骤一中制备的2,3,3-三甲基-1-[3-(三甲基氨基)丙基]-3H-吲哚-5-磺酸钾在60℃～80℃下搅拌反应5h～8h，反应体系冷却后过滤，得到的蓝色固体产物为具有结构式Ⅲ的化合物；
步骤三、制备具有结构式Ⅳ的化合物：将碳酸铯的水溶液、3-(2-羧基乙基)苯硼酸和步骤二中制备的具有结构式Ⅲ的化合物加入到氮气保护的反应瓶中，然后向所述反应瓶中加入催化量的四(三苯基膦)钯，回流搅拌反应2h～6h，除去溶剂后对反应产物进行柱层析提纯，得到具有结构式Ⅳ的化合物；
步骤四：制备近红外荧光染色剂：将步骤三中制备的具有结构式Ⅳ的化合物溶解于甲醇中，在冰浴中向溶解于甲醇的具有结构式Ⅳ的化合物中滴加浓硫酸，滴加完毕后回流搅拌反应5h～8h，然后调节反应体系pH值为6～8，除去反应体系的溶剂后向反应体系中加入甲醇和水合肼，回流搅拌反应10h～15h后对反应体系进行旋转蒸发，向旋转蒸发后的残余物中加入N,N-二甲基甲醛、碳酸钾和NHS活化的叶酸，室温反应3天～5天后旋转蒸发除去溶剂，再对除去溶剂的反应产物进行柱层析提纯，得到具有结构式I的近红外荧光染色剂；所述N,N-二甲基甲醛的加入量为每克具有结构式Ⅳ的化合物加入15mL～30mL N,N-二甲基甲醛，碳酸钾的质量为具有结构式Ⅳ的化合物的质量的20％～30％，NHS活化的叶酸的质量为具有结构式Ⅳ的化合物的质量的60％～70％。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤一中所述2,3,3-三甲基吲哚-5-磺酸钾盐和(3-溴化丙基)三甲基溴化铵的摩尔比为1:(1～1.2)。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤一中所述重结晶采用的溶剂为甲醇和甲基叔丁基醚按照1:(1～1.2)的体积比混合而成的混合溶剂。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤二中溴代丙二醛和2,3,3-三甲基-1-[3-(三甲基氨基)丙基]-3H-吲哚-5-磺酸钾的摩尔比为1:(1～1.2)。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤三中所述3-(2-羧基乙基)苯硼酸和具有结构式Ⅲ的化合物的摩尔比为1:(1～1.2)，碳酸铯的水溶液的浓度为1mg/mL～2mg/mL，碳酸铯与3-(2-羧基乙基)苯硼酸的摩尔比为(1～2):1，四(三苯基膦)钯与3-(2-羧基乙基)苯硼酸的摩尔比为1:(10～20)。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤三中所述柱层析提纯采用的洗脱液由丙酮和水按照1:(1～1.2)的体积比混合而成。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤四中所述浓硫酸的浓度为12mol/L～15mol/L，浓硫酸的滴加量为每克具有结构式Ⅳ的化合物滴加3mL～5mL浓硫酸；步骤四中向反应体系中加入甲醇和水合肼时，甲醇的加入量为每克具有结构式Ⅳ的化合物加入50mL～100mL甲醇，水合肼的加入量为每克具有结构式Ⅳ的化合物加入3mL～5mL水合肼。
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤四中所述柱层析提纯采用的洗脱液由丙酮和水按照1:(2～3)的体积比混合而成。
10.一种如权利要求1所述近红外荧光染色剂在制备作为靶向肿瘤组织的染色试剂中的应用。
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