CN109791107A - 靶向ca ix的nir染料及其用途 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及可用作近红外荧光探针的化合物，其中所述化合物包括i)结合至碳酸酐酶活性位点的配体，ii)染料分子，和iii)包含氨基酸、酰胺、脲基或其聚乙二醇衍生物的连接体分子。本公开还描述制备和使用化合物的方法和组合物，并入化合物的方法，和并入化合物的试剂盒。

Description

靶向CA IX的NIR染料及其用途
相关申请
本专利申请涉及和要求2016年03月16日提交的U.S.临时专利申请Ser.No.62/309,412的优先权益处，在此通过援引将其全部内容并入本公开中。
技术领域
本公开涉及靶向碳酸酐酶九(CA IX)的近红外(NIR)染料和它们的治疗和诊断应用的方法。更特别地，本公开提供化合物和方法，用于诊断和手术除去(图像引导式手术)表达CA IX(广泛接受的缺氧组织和肿瘤的缺氧区域的标记物)的细胞比如肾、子宫内膜、尿道、结直肠、卵巢、乳腺、胰和食管的癌细胞，和许多实体肿瘤的缺氧区域，和有关疾病。本公开还描述制备和使用化合物的方法和组合物，并入化合物的方法，和并入化合物的试剂盒。
发明背景
碳酸酐酶(CA)是一个家族的锌金属酶，其催化二氧化碳可逆水化为碳酸氢盐和质子。在人类中存在的十五个CA同种型(CA I、II、III、VA、VB、VI、VII、VIII、IX、X、XI、XII、XIII、XIV和XV)当中有十二个显示催化活性。三个同种型CA VIII、X和XI是非催化性的且称为与CA有关的蛋白质。除了催化效率的差异，12个活性同种型也在细胞、局域化、组织分布和生理学过程中的牵涉中存在区别。另外，该酶的异常表达一般与各种疾病有关。这些包括：青光眼(CA II，IV)，癌症(CA IX，XII)，水肿(CA II)，不孕不育(CA XIII)，高空病(CAII)，肥胖(CA VA)和溶血性贫血(CA I)。在15个CA同种型(α-类CAs)中，CA IV、IX、XII、XIV同种型与细胞膜有关。虽然CA IX和XII均在实体肿瘤中表达，CA IX已显示在实体肿瘤中更流行地表达并且在普通组织中展示低表达，由此使其成为对癌症靶向药物递送的优异生物标记。
CA9基因编码459个氨基酸的跨膜糖蛋白，其作为同型二聚体存在。其构成是：蛋白多糖类区域(PG)(59aa)，催化区域(CA)(257aa)，信号肽区域(在酶成熟之前除去)(37aa)，跨膜区域(TM)(20aa)，和C-末端细胞内区域(25aa)。质谱和X射线晶体学已确认在成熟的同型二聚体的相邻Cys137残基之间存在分子间二硫化物桥，其与疏水残基区域偶合，被认为稳定化二聚体界面。N-连接的和O-连接的糖基化位点也分别存在于Asn 309和Thr 78。
CA IX的催化区域是与在活性位点中具有高氨基酸保守率的α-CAs结构上同源的。活性位点定位在较大的锥形腔中(深)，其从蛋白质表面延伸至蛋白质中心。锌原子定位在该腔底部。在CA IX中，三个组氨酸残基(His 226、228和251，按完整长度氨基酸序列编号)在活性位点裂缝底部配位锌离子；在晶体结构中(PDB ID：3IAI)，乙酰唑胺(AZM)中的磺酰胺胺基团替代结合锌的水/氢氧化物(Zn-OH/H2O)分子，保持锌离子周围的四面体配位。在CA同种型之间的可变性发生在活性位点的疏水和亲水口袋和表面氨基酸。在CA IX中，Leu-223、Val-253、Val-263、Leu-267、Leu-273、Leu-330和Pro-334定义疏水区域，而Asn-194、His-196、Ser-197、Gln-199、Thr-201和Gln-224鉴定亲水区域。
CA IX的催化效率是快速的且可与CA II比拟；CA II展示1.4x 106的kcat而CA IX具有3.8x 105的kcat。PG区域在CA IX中的存在与其它CA同种型相比是独特的，并且被认为负责其细胞附着能力和在酸性肿瘤微环境中保持其催化活性。
CA IX最关键的作用被认为是细胞外pH调节，特别是在肿瘤微环境中。增殖中的癌细胞常常在致瘤代谢期间产生大量乳酸、二氧化碳和质子，使得CA功能是肿瘤细胞存活的关键。这些代谢产物聚集在细胞外环境中和显著降低细胞外pH。为了保持近生理学细胞内pH，CA IX在二氧化碳水解期间产生的碳酸氢盐阴离子经由阴离子运载体被运输入细胞以缓冲细胞内pH水平。此外反应产生的质子保留在细胞外，从而有助于肿瘤环境的酸性特性。扰乱该调节途径会因此具有对总肿瘤细胞存活的有害效果。
在非疾病状态中CA IX表达局限于肠上皮；特别是十二指肠、空肠和回肠的隐蔽性肠上皮细胞的基底外侧表面。CA IX的最显著水平存在于这些增殖中的隐窝细胞中，意味着CA IX可以牵涉于肠干细胞增殖和某些代谢功能的调节当中。Northern印迹和免疫组织化学染色也已确认CA IX表达在卵巢体腔皮，毛囊细胞，胰管细胞和胎儿睾丸网。此外，高水平CA IX在发育中的肠、肺和骨骼肌肉胚胎组织中被观察到，且在成人组织中降低。这些观察指出CA IX表达在正常组织中主要与低pH和高细胞增殖速率的区域有关。这是否使得CA IX成为正常组织中的调节要素还未被确认。
CA IX在各种成瘤组织中异位表达。表达已在乳腺、肺、肾、结肠/直肠、子宫颈、口腔、头/颈、胆囊、肝、脑(高级)、胰和胃上皮的恶性肿瘤中被观察到。从正常组织和从肿瘤组织分离的CA IX的cDNA不存在差异，这意味着在两种组织中的相似生理学功能。CA IX表达取决于缺氧可诱导的因子1(HIF-1)活化[经由HIF-1α的上调或Von Hippel-Linadau(VHL)的下调]。特别地，诱导CA IX表达的HIF-1介导途径的活化能够是由于细胞O2水平降低，信号转导途径经由生长因子类和炎性反应要素的存在而活化，和在某些情况下是由于肿瘤抑制基因的突变，在CA IX均匀表达的肾细胞癌(RCC)情况下的VHL。最近，CA IX已显示具有在基质细胞中的显著表达水平，其参与和癌细胞的分子对话线路。特别地，CA IX已显示在癌症相关的成纤维细胞(CAFs)中经由基于氧化还原的HIF-1稳定化而表达。假定的是，CA IX在CAFs中的表达提供驱动相邻癌细胞中上皮-间质的转变(EMTs)所必需的酸性细胞外环境。这些发现综合指出CA IX是许多实体肿瘤中肿瘤缺氧事件的诊断标记物。
CA IX表达水平也充当数种癌症类型的预后标记物。特别地，罹患脑、乳腺、子宫颈、直肠或肺癌的还显示高水平CA IX的患者一般显示更劣的预后。与之相对，对于透明细胞肾细胞癌患者来说，低CA IX水平指出不佳的临床结果。CA IX对保持缺氧肿瘤微环境的贡献高度相关于患者预后，从而使其同时成为生物标记物和药物靶标。
缺氧是一般在转移肿瘤中发现的状况，其中细胞由于快速增殖和其代谢改变而被剥夺氧。特别地，缺氧的肿瘤细胞生长快于其血液供给在肿瘤微环境中导致低氧浓度区域(一般≤1％的总氧含量)以及细胞外pH(～pH 6.5)的降低。该缺氧的压力诱导肿瘤细胞一般代谢从线粒体中的氧化磷酸化改变为胞质中的需氧糖酵解作为主要能量来源。有趣的是，该代谢改变在肿瘤细胞中保持存在，不受给定环境中可获得的O2量的影响；该现象常常描述为Warburg效果。由于这些肿瘤细胞快速使用糖酵解，从细胞输出增加量的乳酸，从而降低细胞外pH。作为结果，在肿瘤细胞中存在pH稳定因子的上调以建立经调节的细胞内/细胞外pH梯度。
自二十世纪三十年代就充分确立的是，在肿瘤缺氧与放疗抗性之间存在相关性。此外，缺氧的肿瘤已显示也存在对普通化疗药物的抗性和高转移可能性；于是肿瘤缺氧已与不佳的患者预后关联。缺氧可诱导的因子(HIF)是在正常细胞和肿瘤细胞中的缺氧诱导的压力应答的关键调节剂。特别地，增加的HIF-1已与激活缺氧可诱导的基因关联，其表达缺氧响应性要素(HRE)，其上调与代谢、细胞增殖、药物抗性、pH调节、血管生成、癌转移和总进展有关的要素。为了在酸性微环境中存活，这些肿瘤细胞必须能够将细胞内pH保持在或接近生理学水平(pH 7.4)。因此CA活性是该调节过程的关键。
CA IX表达直接相关于HIF要素的上调，和已显示在肿瘤细胞存活、增殖、迁移、生长、附着、pH调节和细胞-信号转导途径中发挥作用。CA IX在正常组织中的最低表达及其在肿瘤细胞外部界面上的位置已使其成为有吸引力的治疗靶标。作为结果，已采用数种方法来试图靶向CA IX，包括同种型选择性的小分子抑制，位置特异性靶向，用RNAi技术击倒，和最近的抗原性靶向CA IX作为向肿瘤直接递送抗癌治疗剂的手段。
CAIs已被广泛地研究并且其抑制机理是充分确立的。在CAI类别中，基于磺酰胺的化合物是最有效的和最常运用的。这些化合物经由呈脱质子化形式的作为锌结合基团(ZBG)的磺酰胺结合至锌离子，替代结合锌的水/氢氧化物分子同时仍保持锌离子周围的四面体配位。尽管某些磺酰胺类显示亚纳摩尔每升范围的CA IX抑制常数，它们也抑制其它同种型CA。这是由于人类CAs中活性位点的保守构造。对于全部催化性的人类CAs，配位锌的三个组氨酸，Thr 199(CA II编号；称为"看门人")和Glu 106是保守的。T199和E106均在催化中发挥作用。T199氢与结合锌的水/氢氧化物经由其OH基团成键，而E106氢与T199成键。
利用ZBG的小分子量CA抑制剂(CAIs)倾向于结合进入活性位点空腔深处，并且不与在CA同种型之间变化的氨基酸进行广泛相互作用，从而有助于它们的无区别的抑制特征。作为结果，对于更佳的同种型特异性CAIs已开发备择途径，其中"尾部-途径"是最为成功的之一。在"尾部途径"中，化学部分(称为尾部)附着至ZBG的有机骨架(例如杂环或芳族)上。该尾部使得抑制剂延伸，允许其与朝向活性位点外侧的氨基酸进行广泛相互作用。这些尾部的加入还能够改变CAI的特性，例如通过加入亲水特性的尾部使其更可溶，或操纵化合物比如阳离子CAIs的总电荷。使用基于结构的药物设计已证实是有价值的技术，其利用各种同种型的活性位点之间的微小差异。例如，运用基于类固醇的磺酰胺类作为前导化合物已导致开发出数种相似CAIs，其能够通过增加经由范德华接触的疏水相互作用的数量而开发CA IX的较大疏水口袋。
尽管CA IX活性位点的结构开发预期改善目前的和新的CAIs，野生型CA IX的表达和结晶已经是艰巨的挑战并从而使得难以进行广泛的结构分析。已改造出CA IX-模拟物，其是修饰的CA II(常规表达和结晶的酶)，含有CA IX特异性的活性位点突变。这提供了有用模板以快速分析和预测CAIs与CA IX的结合模式。数种CAIs的结构分析使得可能设计药物，同时展示位置特异性靶向和前药类特性，其经显示用于选择性抑制CA IX。
除了开发小分子抑制剂，也开发了CA IX特异性抗体及其缀合物，其中某些目前处于临床试验III期(RECENARX)。M75和G250是识别酶蛋白多糖区域的两种单克隆抗体。在结合至CA IX之后，这些抗体导致肿瘤细胞附着和运动性降低，和诱导天然杀伤细胞靶向肿瘤细胞进行根除。开发高结合亲和力的单克隆抗体消除CAI药物设计普遍遭遇的脱靶效果问题。
CA IX活性位点的细胞外位置提供靶向肿瘤细胞中酶的备择方法。特别地，CAIs能够设计为具有允许它们对质膜不可渗透的生理化学特性；于是降低对经典CAIs所观察到的抑制脱靶细胞溶质CAs的几率。这提供药物设计策略，其引入CA IX的位置特异性靶向而不是单独利用抑制特征的差异。迄今，显示受限膜渗透性的数种化合物已被合成和设计。所述化合物运用大尺寸化学部分比如在白蛋白-乙酰唑胺中，或利用呈荧光标记的磺酰胺类或阳离子磺酰胺衍生物形式的带电部分。所述CAIs的设计本质上利用两个不同的原理：(1)高分子量化合物尺寸太大从而无法跨越质膜，或(2)阳离子部分无法渗入减少的细胞溶质环境。尽管两种类型的化合物显示有利的抑制和膜不渗透性，使用阳离子磺酰胺类已显示是对于药物开发来说更为可行的选项，原因是高分子量化合物常常诱导潜在的变应性反应和降低体内生物利用度。作为结果，已用季铵硫酸盐(QAS)作为前导化合物或荧光标记的磺酰胺衍生物开发了数种阳离子磺酰胺类。
糖缀合的磺酰胺类，一种新近类别的CAIs，已显示具有膜不渗透性和CA IX的同种型选择性抑制。这些特别的CAIs用缀合至单糖或二糖尾部的苯磺酰胺类，磺酰胺类或环状第二磺酰胺类。这些CAIs的设计受临床应用的托吡酯(抗癫痫治疗剂)影响。这些化合物不渗入细胞最有可能的原因是由于其高分子量，以及加入不易运输的糖部分。另外与先前使用的大尺寸磺酰胺衍生物并不类似的是，加入糖部分允许这些CAIs保持水溶解度，和从而保持良好的生物利用度。又一有希望的方面是，这些CAIs显示给人深刻印象的抑制特征，具有在某些情况下>1000-倍的相对CA II的CA IX选择性。另外，碳水化合物附着提供这些CAIs上的操作区域，其中可裂解的酯键能够被加入碳水化合物尾部羰基，允许CAI以前药形式"包装"。尽管这些化合物在开发用于CA IX的药物方面提供很大希望，碳水化合物部分的使用带来潜在困境。也就是说，使用碳水化合物、特别是单糖，可能无意地类似抑制素地与葡萄糖运载体相互作用，其中观察到肌肉毒性。然而，此概念还未被检验。有趣的是，绕开该问题的方式会是开发基于蔗糖的缀合物，其不会具有与特异性运载体的相互作用，原因是人类组织中缺少蔗糖运载体。有趣的是，目前已开发为CAIs的二糖缀合物运用的是半乳糖部分并显示与CA IX相比更强的CA II抑制。尽管这些化合物不进入胞质，它们可以不会足够紧密地结合至CA IX以充当有效的药物候选者。然而，利用其它基于二糖的化合物比如先前提及的建议的蔗糖缀合物，可能显示对CA IX的较高抑制，从而提供CAI，其在位置特异性和直接抑制两方面均对CA IX具有选择性。
有许多公开包含CA IX靶标和NIR染料。一项工作通过合成磺酰胺衍生物和在体外和在体内测试它们来靶向CA IX[Kevin Groves,Bagna Bao,Jun Zhang,Emma Handy,PaulKennedy,Garry Cuneo,Claudiu T.Supuran,Wael Yared,Jeffrey D.Peterson,MilindRajopadhye,Synthesis and evaluation of near-infrared fluorescent sulfonamidederivatives for imaging of hypoxia-induced carbonic anhydrase IX expressionin tumors,Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters,Volume 22,Issue 1,1January2012,Pages 653-657,ISSN 0960-894X,http://dx.doi.org/10.1016/j.bmcl.2011.10.058.]。Groves等人合成磺酰胺衍生物和用酰胺连接体将它们偶合至四种可商购的疏水靛青NIR荧光染料中的一种或多种的琥珀酰亚胺基酯。它们显示合成的磺酰胺衍生物在携带HT-29肿瘤的小鼠中局域化至肿瘤。
CA IX靶向试剂由Bao等人确证，用于体内检测表达CA IX的肿瘤[Bao B,GrovesK,Zhang J,Handy E,Kennedy P,Cuneo G,et al.(2012)In Vivo Imaging andQuantification of Carbonic Anhydrase IX Expression as an Endogenous Biomarkerof Tumor Hypoxia.PLoS ONE 7(11):e50860.doi:10.1371/journal.pone.0050860]。用CAIX抗体来比较局域化。
Groves和Bao均是U.S.专利申请公开2012/0321563的发明人，其公开靶向碳酸酐酶的成像剂。‘563要求保护碳酸酐酶靶向试剂，其构成是磺酰胺碳酸酐酶结合部分(CAB)，其连接至连接体L，然后连接至任选的Q基团，然后最终连接至NIR生色团。所要求保护的NIR生色团是上位结构，描述菁类染料家族的闭合链子类。
Claudiu Trandafir Supuran是名为"Assembly comprising an absorber ofnear infrared(NIR)light covalently linked to an inhibitor of carbonicanhydrase"的国际专利公开No.WO 2014/136076的共同发明人。NIR光的吸收剂具有不低于100nm2的光吸收截面。
Neri和合作者使用小分子药物缀合物来靶向实体肿瘤中的CA IX体内表达[Krall,N.,Pretto,F.,Decurtins,W.,Bernardes,G.J.L.,Supuran,C.T.and Neri,D.(2014),A Small-Molecule Drug Conjugate for the Treatment of CarbonicAnhydrase IX Expressing Tumors.Angew.Chem.Int.Ed.,53:4231-4235.doi:10.1002/anie.201310709]。它们制备CAIX配体-连接体-染料缀合物，和显示其在裸鼠中优先聚集在皮下CAIX-表达SKRC52肿瘤中。Claudiu Supuran也是U.S.专利号8,628,771B2的发明人，其公开抑制表达CA IX的细胞生长的方法，筛选CA IX特异性抑制剂的方法，使得选择性结合活化CA IX的组织可视化和成像的方法，靶向已表达CA IX的细胞的方法，和CA IX特异性抑制剂和基因疗法试剂联用的方法。‘771使用缀合至放射性同位素的CA IX-特异性抗体来靶向和检测CA IX。
在又一工作中Neri和合作者显示，在组成型CAIX-阳性肾细胞癌的SKRC52模型中，肿瘤标记物碳酸酐酶IX的二价配体与相应一价对应物相比导致改善的肿瘤靶向效能，[Krall,Nikolaus,Francesca Pretto,and Dario Neri."A bivalent small molecule-drug conjugate directed against carbonic anhydrase IX can elicit completetumour regression in mice."Chem.Sci.5.9(2014):3640-3644.]。乙酰唑胺衍生物连接至一价和二价染料缀合物，所用的是可商购的染料IRDye750。
Pomper和合作者报告[111In]XYIMSR-0的合成和体内效能，其是修饰的双重基序CAIX抑制剂，用于肾细胞癌透明细胞亚型的核成像，其受到早先Neri等人的二价工作影响[Yang,X.,et al."Imaging of carbonic anhydrase IX with an 111In-labeled dual-motif inhibitor."Oncotarget 6.32(2015):33733-33742.]。Pomper将分子的IRDye750部分替换为更亲水种类的1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四乙酸(DOTA)，也使得可以用金属同位素方便地放射性标记，用于正电子发射断层摄影，单光子发射计算机断层摄影，和放射药剂疗法。相对长的半衰期(2.8天)的铟-111用作放射性核素使得延长的药代动力学监测成为可能。FITC标记用作标准以测量放射性示踪剂中的CAIX结合亲和力。
在又一工作中，Neri和合作者描述了合成基于乙酰唑胺的碳酸酐酶配体，具有对肿瘤相关的同种型CAIX的高亲和力，用99m Tc标记，其是核医学应用中广泛使用的发射γ的放射性核素[Nikolaus Krall,Francesca Pretto,Martin Mattarella,Cristina Müller,and Dario Neri,A technetium 99m-labeled ligand of carbonic anhydrase IXselectively targets renal cell carcinoma in vivo,J Nucl Med jnumed.115.170514published ahead of print February 18,2016(10.2967/jnumed.115.170514).]。
Supuran和合作者描述了开发新类别的CA IX抑制剂，其包含氨基磺酸盐/酯作为锌结合基团，可变的连接体，和碳水化合物"尾部"部分[Moeker,Janina,et al."Structural insights into carbonic anhydrase IX isoform specificity ofcarbohydrate-based sulfamates."Journal of medicinal chemistry 57.20(2014):8635-8645.]。这些化合物中两种与CA IX-模拟物复合(CA II变种，活性位点残基模拟CAIX)和一种化合物与CA II复合的晶体结构已确定至分辨率或更佳，并且展示在CA IXvs CA II的亲水与疏水口袋之间的选择性结合机理。它们的结构分析指出在CA IX和CA II与Moeker等人化合物5e之间存在两种不同结合模式，然而在两种情况下，该化合物都与酶的亲水口袋相互作用。由于该口袋一般在CA II与CA IX之间是保守的，其可以解释两种酶之间的纳摩尔每升的结合亲和力。与之相对，Moeker等人化合物5d，其显示在CA II与CA IX之间的不同抑制特征，经由与疏水口袋的相互作用结合至CA IX活性位点。CA活性位点中的该区域含有CA II vs CA IX的残基之间的更大可变性。作为结果，该区域已称为CA活性位点中的"选择性口袋"之一。
CA IX催化区域的X射线结构显示折叠，其显著不同于其它CA同种型的四级结构[Alterio,Vincenzo,et al."Crystal structure of the catalytic domain of thetumor-associated human carbonic anhydrase IX."Proceedings of the NationalAcademy of Sciences 106.38(2009):16233-16238.]。它们作出的结论是在全部这些同工酶中区域125-137的结构和序列均不同，并且其代表在基于结构的药物设计中考虑的“热点”。
治疗癌症一般需要使用数种治疗策略比如手术、放疗和/或化疗。常常必须组合疗法，原因是一种疗法的效力先于另一种。例如手术和放疗，尽管在大多数情况下有效，但是局限在于它们能够仅靶向成瘤组织的有限局部区域并且在治疗高转移癌的情况下无效。在该阶段，多种化疗药物的组合通常用来试图杀灭从原发肿瘤位点迁移的癌细胞。另外，高侵袭性的和缺氧的肿瘤常常发展出对放疗和某些化疗的抗性，或者不宜手术；于是备择或组合的化疗药物是在这些特别情况下可获得的仅有治疗方法。缺氧的这种特征及其与放疗和化疗抗性的关联已在数种癌症类型中观察到。这最有可能是由于数种因素，包括总O2含量降低使得产生放疗所需的自由基极为困难，降低的细胞外pH破坏烷基化剂的功能，和HIFs诱导的药物抗性因子上调。CA IX已关联于数种癌症的治疗抗性情况，和常常用作放疗抗性的生物标记物。这种证据表明的是，经由连接至NIR染料的活性位点结合部分标记CA IX允许缺氧癌细胞的局域化，指出其作为帮助外科医师在手术期间除去癌性组织的手段的潜在应用。
Ferreira和合作者比较四种NIR染料：IR125，IR780，IR813和IR820的体外细胞毒性[David S.,Diana P.Ferreira,and Luís F.Vieira Ferreira."Photochemistry and Cytotoxicity Evaluation of Heptamethinecyanine NearInfrared(NIR)Dyes."International journal of molecular sciences 14.9(2013):18557-18571.]。细胞毒性的一种来源是由于在系间穿越至三线态之后，致敏物能够经由三线态-三线态湮灭过程与分子氧相互作用，产生单线态氧，或另选地三线态致敏物能够参与电子转移过程或自由基中间体形成，也导致产生反应性氧类。但是Ferreira提出的是，IR125和IR813提供的细胞毒性的显著价值的主要原因应与下述有关：其在溶液中的不稳定性(在长时间段期间)，和在细胞培养物中接种染料期间出现的降解产品和光产物。环己烯基环的加入促进显著的分子稳定化，并且IR820是经检查不展示主要细胞毒性效果的唯一NIR染料，无论光存在与否。
发明概要
本公开提供经由不同连接体连接至NIR染料的靶向CA IX的配体，以便改善化合物的临床特性(例如稳定性，PK特性，溶解度，快速肿瘤聚集，更高的荧光，快速皮肤清除，和更高的肿瘤背景比)。本公开还提供化合物在图像引导式手术中的应用和合成其的方法。本公开提供CA IX配体的结合亲和力改善：向配体(用CA IX蛋白质的晶体结构)掺入疏水基团从而匹配进入蛋白质活性位点疏水区域中的额外结合口袋。本公开也提供新的更高亲和力的配体，以便改善NIR缀合物的体内亲和力和PK特性。本公开还提供在配体与NIR染料之间长度变化的连接体，以寻求优化距离从而匹配进入从蛋白质中部延伸至表面的锥状空腔，由此通过消除大尺寸NIR染料的立体位阻效果来保持配体与活性位点的结合亲和力。本公开也提供配体-连接体-NIR染料缀合物的总电荷变化：向连接体加入正电荷或减少染料分子的负电荷数，从而改善对CA IX蛋白质的特异性。本公开也提供用于表达CA IX的肿瘤的靶向成像的化合物，以及使用方法、例如在牵涉CA IX阳性组织和肿瘤的成像和手术中的使用方法。
在某些实施方式中，本发明化合物具有下式：B-W-X-Y-Z
其中B是靶向CA IX的分子；
W是延伸的疏水残基
X是疏水间隔物；
Y是氨基酸间隔物；和
Z是NIR染料。
在某些实施方式中，靶向CA IX的分子选自小分子，配体，抑制剂，激动剂或其衍生物。在某些实施方式中，靶向CA IX的化合物是配体。在其它实施方式中，靶向CA IX的化合物是结合至CA IX的小分子。在某些实施方式中，靶向CA IX的化合物是具有延伸的疏水部分的小分子。在某些实施方式中，靶向CA IX的化合物是具有氟化的芳族部分的小分子。
在某些实施方式中，W是延伸的疏水残基。在某些实施方式中W选自：疏水氨基酸或部分，比如中性非极性(疏水)氨基酸，比如丙氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，缬氨酸，脯氨酸，苯丙氨酸，色氨酸和甲硫氨酸或芳族基团，环己基，酪氨酸，及其衍生物；碱性(带正电)氨基酸比如精氨酸，组氨酸和赖氨酸及其衍生物；中性极性氨基酸，比如甘氨酸，丝氨酸，苏氨酸，半胱氨酸，酪氨酸，天冬酰胺和谷氨酰胺及其衍生物。在某些实施方式中，W是芳族氨基酸及其衍生物。在某些实施方式中，W具有正电荷。在其它实施方式中，W具有负电荷。
在某些实施方式中，X是疏水间隔物。在某些实施方式中，X选自6氨基己酸(SAHA)，8氨基辛酸(EAOA)，聚乙二醇(PEG)，聚乙烯胺(PEA)单元，N-氨基-dPEG2酸，6个原子的链，长度6个原子的间隔物，长度6至20个原子的链；包含芳基或芳基烷基的肽，其各自是任选经取代的，和其中一个芳基或芳基烷基是约6至约10个或约6至约14个原子，而另一个芳基或芳基烷基是约10至约14个或约10至约15个原子。在又一实施方式中，间隔物包含约1至约20个原子。在某些实施方式中，间隔物长度是6个原子。在某些实施方式中，间隔物包含EAOA。在某些实施方式中，间隔物可变地带电。在某些实施方式中，X是含有带正电氨基酸(例如Arg、Lys、Orn)或含季胺氨基酸的肽。在其它实施方式中，X具有负电荷。
在某些实施方式中，Y是氨基酸间隔物。在某些实施方式中，Y选自：酸性(带负电的)氨基酸，比如天冬氨酸和谷氨酸及其衍生物；碱性(带正电)氨基酸比如精氨酸，组氨酸，和赖氨酸及其衍生物；中性极性氨基酸，比如甘氨酸，丝氨酸，苏氨酸，半胱氨酸，酪氨酸，天冬酰胺，和谷氨酰胺及其衍生物；中性非极性(疏水)氨基酸，比如丙氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，缬氨酸，脯氨酸，苯丙氨酸，色氨酸，和甲硫氨酸；及其衍生物。在某些实施方式中，Y是芳族氨基酸及其衍生物。在某些实施方式中，Y具有正电荷。在其它实施方式中，Y具有负电荷。
在某些实施方式中，Z选自近红外染料，包括但不限于LS288，IR800，SP054，S0121，KODAK，S2076，S0456和/或选自下述的染料：
在某些实施方式中，Z可变地带电。在某些实施方式中，Z具有正电荷。在其它实施方式中，Z具有负电荷。
在某些实施方式中，本发明化合物具有下式：
B-W-X-Y-Z
其中B是靶向CA IX的分子；W是延伸的疏水残基；X是疏水间隔物；Y是氨基酸间隔物；和Z是NIR染料。
在某些实施方式中，本发明化合物具有下式：
B-W-X-Y-Z
其中B是靶向CA IX的分子；W是延伸的疏水残基，X是间隔物；Y是带有含硫的侧链基团的氨基酸间隔物；和Z是NIR染料。在某些实施方式中，具有含硫侧链基团的氨基酸间隔物是半胱氨酸。在某些实施方式中，具有含硫侧链基团的氨基酸间隔物是甲硫氨酸。在某些实施方式中，具有含硫侧链基团的氨基酸间隔物是含有硫酚部分的分子。
在某些实施方式中，本发明化合物具有下式：
B-W-X-Y-Z
其中B是靶向CA IX的分子；W是延伸的疏水残基，X是疏水间隔物；Y是带有含硫族元素的侧链基团的氨基酸间隔物；和Z是NIR染料。
在某些实施方式中，本发明提供下式化合物：
B-W-X-Y-Z
其中，B是靶向CA IX的分子；W是延伸的疏水残基，X是间隔物；Y是选自酪氨酸、半胱氨酸、赖氨酸或其衍生物的氨基酸；和Z是NIR染料。在某些实施方式中，Y包含酪氨酸或酪氨酸衍生物。在某些实施方式中，Y包含酪氨酸和碳同位素在酪氨酸的芳族环上。在某些实施方式中，Y包含芳族环上具有氢同位素的氨基酸。
本发明也涉及具有下述结构式的化合物：
或其药学上可接受的盐，或其同位素，其中：
R1代表氢或SO3H；
R2代表氢，CH3，C3H6SO3 -，C3H6SO3H或C4H8SO3 -，或C4H8SO3H或C3H6N+(CH3)3；
R3代表碳，任选具有一个或多个共享键，
R4代表碳，任选具有一个或多个共享键；
R5代表氮，氧，或硫或无原子(在芳族环与乙烯基环之间的直接C-C键)；
R6是任选的且当存在时代表芳族取代基团，以便增强光谱特性比如增加亮度和增加乙烯醚桥的稳定性；
R7是任选的且当存在时代表具有芳族氨基酸的连接体，所述芳族氨基酸是比如Phe、Trp、His或其衍生物，阳离子氨基酸比如Arg、Lys，或其衍生物，阴离子氨基酸比如Asp、Glu或其衍生物，芳族/阳离子/阴离子酸的非天然氨基酸或其衍生物；
R8是任选的且当存在时代表线性碳链，或聚乙二醇连接体，阳离子连接体，或其衍生物；
R9是任选的且当存在时代表疏水部分比如Phe，Val，Leu，Ile，Trp，His，Arg，Lys，Asp，Glu或其衍生物；
R10代表疏水连接体；和
R11是任选的且当存在时代表增强分子的结合亲和力、稳定性、疏水性的芳族取代基团比如F，NO2或其，R12是任选的且当存在时代表疏水部分比如Phe，Val，Leu，Ile，Trp，His或其衍生物或者环状部分比如环己基，环辛基，或其衍生物。
在某些实施方式中，本发明化合物具有约500nm至约900nm的吸收最大值和发射最大值。在某些实施方式中，本发明化合物具有约600nm至800nm的吸收最大值和发射最大值。
在某些实施方式中，在组织细胞中分布之后使本发明化合物发荧光。在某些实施方式中，用近红外波长激发光作用化合物使本发明化合物发荧光。在某些实施方式中，本发明化合物具有与CA IX的结合亲和力，其类似配体(C-SPA)的结合亲和力。在某些实施方式中，本发明化合物高度选择性地靶向肿瘤细胞。在特别优选的实施方式中，本发明化合物靶向在缺氧条件下的癌细胞或缺氧组织。
在某些实施方式中，将本发明化合物给予有需要的受试者，和在某些实施方式中，给予组合物，其除了化合物之外还包含药学上可接受的载体、赋形剂或稀释剂。
本发明的某些实施方式提供表达CA IX的生物学组织的光学成像方法，所述方法包括：
(a)将生物学组织与包含靶向CA IX的NIR染料化合物的组合物接触，
(b)留出时间使组合物中的化合物在生物学靶标中分布；
(c)用化合物可吸收的波长的激发光光照组织；和
(d)检测化合物发出的光学信号。
在某些实施方式中，这些方法用于检测与高CA IX表达有关的疾病。在某些实施方式中，还包括从(d)中发出的信号构建图像的步骤。在某些实施方式中，本发明提供前述的方法，其中步骤(a)包括将信号特性可区分的两种或更多种荧光化合物与组织接触，和任选地组织位于受试者中。在某些实施方式中，本发明提供内窥镜，导管，断层摄影系统，手持光学成像系统，手术护目镜，或术内显微镜，用于光照和/或检测方法步骤。
在某些实施方式中，本发明的组合物和方法用来治疗癌症。在某些实施方式中，癌症选自肺癌，膀胱癌，胰癌，肝癌，肾癌，肉瘤，乳腺癌，脑癌，神经内分泌癌，结肠癌，前列腺癌，睾丸癌或黑色素瘤。在某些实施方式中，本发明的靶向CA IX的NIR染料化合物用于表达CA IX的细胞的成像。在某些实施方式中，那些细胞选自膀胱癌细胞，胰腺癌细胞，肝癌细胞，肺癌细胞，肾癌细胞，肉瘤细胞，乳腺癌细胞，脑癌细胞，神经内分泌癌细胞，结肠癌细胞，前列腺癌细胞，睾丸癌细胞或黑色素瘤细胞。
本发明也提供靶向生物学样品中的细胞类型的方法，包括：(a)将生物学样品与靶向CA IX的NIR染料化合物接触，其时间和条件允许化合物结合至靶标细胞类型的至少一种细胞；和(b)光学检测生物学样品中是否存在化合物，其中在检测步骤(b)中存在化合物指出生物学样品中存在靶标细胞类型。在某些实施方式中，本发明提供表达CA IX的细胞的光学检测方法，包括给药本发明的CA IX-靶向NIR染料化合物，使得所述化合物受激发光源作用，和检测来自化合物的荧光。在某些实施方式中，激发光源是近红外波长光。在某些实施方式中，激发光波长的范围是约600至1000纳米。在某些实施方式中，激发光波长的范围是约670至850纳米。
在某些实施方式中，本发明提供对受试者进行图像引导式手术的方法，包括：
a)给予包含CA IX-靶向NIR染料化合物的组合物，其条件和时间足以使得化合物在给定手术位点聚集；
b)用红外光光照化合物使得化合物可视化；和
c)对受红外光激发而发荧光区域进行手术切除。
在本发明方法的某些实施方式中，红外光波长的范围是约600至1000纳米。在本发明方法的某些实施方式中，所用红外光波长的范围是约670至850纳米。
本发明的某些实施方式提供在受试者中诊断疾病的方法，包括：
a)给予有需要的受试者诊断量的靶向CA IX的NIR染料化合物一段时间，其条件使得化合物结合至至少一种表达CA IX的细胞；
b)测量来自生物学样品中存在的化合物的信号；
c)将在b)中测量的信号与至少一个对照数据集比较，其中所述至少一个对照数据集包含来自将权利要求1的化合物与不包含靶标细胞类型的生物学样品接触的信号；和
d)提供疾病诊断，其中在步骤c)中的比较指出疾病存在。
本发明的某些实施方式提供包含CA IX-靶向NIR染料化合物的试剂盒。在某些实施方式中，试剂盒用于表达CA IX的细胞的成像。在某些实施方式中，表达CA IX的细胞是肿瘤细胞。在某些实施方式中，表达CA IX的细胞是癌细胞。在某些实施方式中，表达CA IX的区域是肿瘤微环境。在某些实施方式中，本发明用于转移疾病的检测。在某些实施方式中，本发明化合物用于改善的手术切除和/或改善的预后。在某些实施方式中，本发明方法提供比非NIR缀合的发荧光染料更清晰的手术边缘。在某些实施方式中，本发明靶向CA IX的NIR染料化合物具有改善的肿瘤背景比。
在其它实施方式中，检测的细胞在皮肤下超过5mm深。在某些实施方式中，检测的组织在皮肤下超过5mm深。在其它实施方式中，检测的肿瘤在皮肤下超过5mm深。在某些实施方式中，检测的细胞在受试者皮肤下超过6mm，7mm，8mm，9mm或10mm。在本发明某些实施方式中，可检测的染料探针位于可见光光谱以外。在某些实施方式中，使用大于可见光光谱的染料探针。在某些实施方式中，本发明化合物包含对波长650nm至900nm敏感的染料探针。
在某些实施方式中，本发明靶向CA IX的NIR染料化合物具有约650nm至1000nm近红外区的最大光吸收波长，比如说且在一种实施方式中位于大约800nm。
在所提供的方法的又一实施方式中，表达CA IX的癌细胞来自肿瘤。在所提供的方法的又一实施方式中，表达CA IX的癌是肿瘤。在某些实施方式中，肿瘤体积是至少1000mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于1000mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于950mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于900mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于850mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于800mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于750mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于700mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于650mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于600mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于550mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于500mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于450mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于400mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于350mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于300mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于250mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于200mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于150mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于100mm3。在一种实施方式中，肿瘤体积是至少75mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于75mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于70mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于65mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于60mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于55mm3。在一种实施方式中，肿瘤体积是至少50mm3。在其它实施方式中，肿瘤是小于50mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于45mm3。在其它实施方式中，肿瘤体积是小于40mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于35mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于30mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于25mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于20mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于15mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于10mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于12mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于9mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于8mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于7mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于6mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于5mm3。
在一种实施方式中，在用本发明靶向CA IX的NIR染料化合物手术切除之前，肿瘤具有至少5mm的长度。在一种实施方式中，这些方法检测小于5mm的肿瘤。在其它实施方式中，本文方法检测小于4mm的肿瘤。在某些实施方式中，本文方法检测小于3mm的肿瘤。在又一实施方式中，肿瘤具有至少6mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少7mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少8mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少9mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少10mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少11mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少12mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少13mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少14mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少15mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少16mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少17mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少18mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少19mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少20mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少21mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少22mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少23mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少24mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少25mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少30mm的长度。
在某些实施方式中，本公开涉及缀合至近红外(NIR)染料的靶向CA IX的化合物和用于它们治疗和诊断用途的方法。更特别地，本公开提供化合物和方法，用于诊断和治疗与表达CA IX的细胞有关的疾病，比如所述细胞位于肾、子宫内膜、尿道、结直肠、卵巢、乳腺、胰和食管和许多实体肿瘤的缺氧区域，和有关的疾病。本公开还描述制备和使用化合物的方法和组合物，并入化合物的方法，和并入化合物的试剂盒。已发现的是，靶向CA IX的化合物，比如具有改善对CA IX的结合亲和力和特异性的延伸的疏水残基(W)的配体，其经由连接体(X-Y)的缀合至NIR染料，可以用于成像、诊断和/或治疗肾、子宫内膜、尿道、结直肠、卵巢、乳腺、胰和食管，和许多实体肿瘤的缺氧区域，和有关的疾病，其牵涉表达或过表达CAIX的病原细胞群体。CA IX是细胞表面蛋白质，其内化过程类似于对细胞表面受体比如维生素受体观察到的内吞作用。相应地已发现，包括具有预先确定的长度、和/或预先确定的直径、和/或沿着其长度预先选择的官能团的连接体的某些缀合物可以用来治疗、成像和/或诊断所述疾病。
在一种示例性实施方式中，连接体[X或在配体与NIR染料之间的间隔物(W-X-Y)]可以是可释放的或非可释放的连接体。在一个方面，连接体L的长度是至少约6个原子。在一种变型中，连接体[X或W-X-Y]长度是至少约8个原子。在一种变型中，连接体[X或W-X-Y]长度是至少约10个原子。在又一变型中，连接体[X或W-X-Y]长度是约6至约14个，约6至约20个，或约6至约18个原子。在又一变型中，连接体[X或W-X-Y]长度是约10至约20个，约14至约12个，或约10至约16个原子。
在一个备择方面，连接体[X或W-X-Y]长度是至少约10埃在一种变型中，连接体[X或W-X-Y]长度是至少约在又一变型中，连接体[X或W-X-Y]长度是至少约在又一变型中，连接体[X或W-X-Y]长度的范围是约至约
在一个备择方面，连接体[X或W-X-Y]长度的至少部分直径在连接至结合配体B的一端是约或更低。在一种变型中，连接体[X或W-X-Y]长度的至少部分直径在连接至结合配体B的一端是约或更低或者约或更低。应认识到，包括约或更低、约或更低、或者约或更低的直径要求的示例性实施方式可以包括对预先确定长度的连接体的该直径要求，由此限定连接体的锥形腔状部分。示例性地，在又一变型中，连接体包括在连接至结合配体的一端的锥形空腔部分，其长度为至少约且直径为约或更低、约或更低或约或更低。
在又一实施方式中，连接体[W-X-Y]包括一个或多个疏水连接体，其能够与CA IX的一个或多个残基相互作用，包括具有疏水侧链的氨基酸比如Val，Leu，Phe，Tyr，His，Trp，Met等残基。在又一实施方式中，连接体[W-X-Y]包括一个或多个亲水连接体，其能够与CAIX蛋白的一个或多个残基相互作用，包括具有亲水侧链的氨基酸比如Ser，Thr，Cys，Arg，Orn，Lys，Asp，Glu，Gln和类似残基。应理解的是，前述实施方式和方面可以单独或相互组合地[W-X-Y或X-Y，或W-Y]包括在连接体X中。例如，本文预期和描述的是长度至少约6个原子且直径约约或更低、或者约或更低或更低的连接体X，并且本文预期和描述的还包括能够与CA IX的一个或多个残基相互作用的一个或多个亲水连接体，所述残基包括亲水口袋中的Asn，His，Ser，Glu，Thr，Gln或疏水口袋中的Leu，Val，Val，Leu，Pro和类似残基。
在又一实施方式中，连接体的一端是未支化的和包含碳，氧，氮和硫原子的链。在一种实施方式中，碳，氧，氮和硫原子的线性链长度为至少5个原子。在一个变型中，线性链长度为至少7个原子或至少10个原子。在又一实施方式中，碳、氧、氮和硫原子的链是未取代的。在一个变型中，碳、氧、氮和硫原子链的一部分是用二价片段环化的。例如，包含二肽Phe-Tyr，或氨基酸Tyr的连接体(Y)可以通过将两个氮与亚乙基片段环化而包括哌嗪-1,4-二基结构，或其取代变型。
在又一实施方式中，本文描述药物组合物，其中药物组合物包括本文描述的缀合物，其量有效治疗疾病和疾病状态、诊断疾病或疾病状态、和/或成像组织和/或细胞，它们与表达或过表达CA IX的细胞病原群体有关。示例性地，药物组合物也包括一种或多种载体，稀释剂和/或赋形剂。
在又一实施方式中，本文描述用于治疗疾病和疾病状态、诊断疾病或疾病状态、和/或成像组织和/或细胞的方法，它们与表达或过表达CA IX的细胞病原群体有关。所述方法包括给予本文描述的缀合物、和/或含有本文描述的缀合物的药物组合物的步骤，其量有效地治疗疾病和疾病状态，诊断疾病或疾病状态，和/或成像组织和/或细胞，它们与表达或过表达CA IX的细胞病原群体有关。
附图说明
通过参照下文的实施方式描述以及结合附图，本公开的上述和其它特征以及获得它们的方式将变得更明显，并且本公开本身将更容易理解。
图1显示非常规的CA IX配体的化学结构，具有延伸的结合残基(n，m，p＝0,1,2,3…)
图2显示(a)人CA IX蛋白与乙酰唑胺复合的活性位点的立体视图。1(b)通过晶体结构确定CA IX配体结合至CA IX蛋白。2(c)新设计的CA IX配体的通式。
图3显示衍生自配体1&2的靶向CA IX的NIR试剂的化学结构，图3显示衍生自配体1&的靶向CA IX的NIR试剂的化学结构。
图4显示在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 54，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图5描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 55，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图6显示衍生自配体3&4的靶向CA IX的NIR试剂的化学结构。
图7描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 60，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图8描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 61，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图9显示61与CA IX阳性SKRC52细胞的结合亲和力，使用共聚焦显微技术。61在携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠模型中的组织生物分布和肿瘤:背景比。给小鼠注射10nmol的61，在不同的时间间隔收获所选组织和用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图10描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。给携带HT29(人类结肠癌细胞系)和HCC827(人类肺癌细胞系)肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol的61，在不同的时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图11描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 62，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图12描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 65，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图13显示衍生自配体5&6的靶向CA IX的NIR试剂的化学结构。
图14描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 69，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图15描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 70，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图16显示衍生自配体7-8的靶向CA IX的NIR试剂的化学结构。
图17描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 72，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图18显示衍生自配体17-20的靶向CA IX的NIR试剂的化学结构。
图19描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 76，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图20描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 77，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图21：衍生自配体21-24的靶向CA IX的NIR试剂的化学结构。
图22描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 80，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图23描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 81，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图24：衍生自配体25&26的靶向CA IX的NIR试剂的化学结构。
图25描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 85，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图26显示衍生自配体27&28的靶向CA IX的NIR试剂的化学结构。
图27描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 86，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图28描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 87，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图29显示衍生自配体29的靶向CA IX的NIR试剂的化学结构。
图30描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 88，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图31显示衍生自配体30-33的靶向CA IX的NIR试剂的化学结构。
图32描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 89，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图33描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 90，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图34：衍生自配体34-36的靶向CA IX的NIR试剂的化学结构。
图35描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 93，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图36描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 94，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图37描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 95，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图38描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 96，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图39显示衍生自配体39-45的靶向CA IX的NIR试剂的化学结构。
图40描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 99，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图41描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 102，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图42：衍生自配体47的靶向CA IX的NIR试剂的化学结构。
图43描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 104，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图44显示衍生自配体3-4的靶向CA IX的NIR试剂的化学结构。
图45显示105与CA IX阳性SCRC52细胞的结合亲和力，用流式细胞术分析。
图46显示105-107与CA IX阳性SCRC52细胞的结合亲和力，用共聚焦显微技术。
相应标记字符指出各种视图的相应部分。尽管附图代表本公开的实施方式，附图不一定按比例并且可以夸张某些特征以便更佳地说明和解释本公开。
定义
应理解，本发明并不局限于本文描述的特别的方法、方案、细胞系、结构和试剂并且其可以变化。还应理解，术语在本文仅用于描述具体实施方式中的意图，并且期望限制本发明的范围，所述范围仅受所附权利要求所限。
如本文和所附权利要求中所用，单数形式"一"、"一个"和"该"包括复数指称，除非上下文清楚指出相反。从而，例如"碳酸酐酶IX配体""CA IX配体"是指一个或多个所述配体和包括本领域技术人员已知的等价物，等等。
除非另有定义，本文所用的全部技术和科学术语具有本发明所属领域的普通技术人员一般理解的相同含义。尽管与本文描述的那些相似或相等的任何方法、装置和物质能够用于本发明的实践或测试，现在描述优选的方法、装置和物质。
本文提及的全部公开和专利通过援引以描述和公开目的并入本文，例如公开中描述的结构和方法可能针对目前描述的发明使用。本文讨论的文献仅仅用于提供其在本申请提交日之前的公开内容。本文中的任何内容都并不解释为承认发明人由于在先发明或任何其它原因而不能位于所述公开之前。
关于本发明的靶向CA IX的NIR缀合物，术语"抗原特异性"或"特异性结合"是指CAIX-靶向化合物，其结合至CA IX的一个或多个表位，但实质上并不识别和结合在含有抗原混合群体的样品中的其它分子。
术语"表位"如本文所用是指配体所识别的CA IX上的位点。表位可以是线性或结构化的序列或者氨基酸的形状。
如本文所用，"CA IX-靶向化合物"或"靶向CA IX的化合物"将包括那些小分子、配体、多肽和蛋白质，其至少具有特异性结合至CA IX或CA IX表位的生物学活性。这些化合物包括配体，受体，肽或任意氨基酸序列，其结合至CA IX或至少一个CA IX表位。
本发明化合物包含CA IX-靶向化合物，它们可以结合CA IX部分本身，或它们可以结合与CA IX有关的细胞表面蛋白质或受体。
如本文所用，"延伸的疏水残基"将包括疏水氨基酸或部分，比如中性非极性(疏水)氨基酸，比如丙氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，缬氨酸，脯氨酸，苯丙氨酸，色氨酸和甲硫氨酸或芳族基团，环己基，酪氨酸，及其衍生物；碱性(带正电)氨基酸比如精氨酸，组氨酸和赖氨酸及其衍生物；中性极性氨基酸，比如甘氨酸，丝氨酸，苏氨酸，半胱氨酸，酪氨酸，天冬酰胺和谷氨酰胺及其衍生物。
如本文所用"疏水间隔物"将包括6氨基己酸(SAHA)，8氨基辛酸(EAOA)，聚乙二醇(PEG)，聚乙烯胺(PEA)单元，N-氨基-dPEG2酸，6个原子的链，长度6个原子的间隔物，长度6至20个原子的链；包含芳基或芳基烷基的肽，其各自是任选经取代的，和其中一个芳基或芳基烷基是约6至约10个或约6至约14个原子，而另一个芳基或芳基烷基是约10至约14个或约10至约15个原子。
术语"官能团"，"活性部分"，"活化基团"，"离去基团"，"反应性位点"，"化学反应性基团"和"化学反应性部分"在本领域和本文中用于指明显的、可定义的分子部分或单元。这些术语在化学领域某种程度上同义，并且在本文中用来指出分子部分，其实现一定功能或活性并且是与其它分子反应性的。
术语"氨基酸"是指天然和非天然氨基酸，以及功能类似天然氨基酸的氨基酸类似物和氨基酸模拟物。自然编码的氨基酸是20种常见氨基酸(丙氨酸，精氨酸，天冬酰胺，天冬氨酸，半胱氨酸，谷氨酰胺，谷氨酸，甘氨酸，组氨酸，异亮氨酸，亮氨酸，赖氨酸，甲硫氨酸，苯丙氨酸，脯氨酸，丝氨酸，苏氨酸，色氨酸，酪氨酸，和缬氨酸)以及焦赖氨酸和硒代半胱氨酸。氨基酸类似物是指化合物，其具有与天然氨基酸相同的基本化学结构，即结合至氢、羧基、氨基和R基团的α碳，比如高丝氨酸，正亮氨酸，甲硫氨酸亚砜，甲硫氨酸甲基锍。所述类似物具有经修饰的R基团(比如正亮氨酸)或经修饰的肽骨架，但保留与天然氨基酸相同的基本化学结构。
氨基酸可以在本文中通过其一般已知的三字母符号或通过IUPAC-IUBBiochemical Nomenclature Commission推荐的单字母符号来提及。
尤其是，本发明应对与下述有关的各种问题：早期诊断和手术治疗牵涉于疾病和/或癌症中的表达CA IX的细胞，和尤其是靶向CA IX的染料缀合物，其具有改善的成像、诊断、生物学特性，非限制性实例包括更高的特异性、降低的背景信号和增加的肿瘤荧光。
发明详述
手术治愈50％的US实体肿瘤患者，而化疗和放疗则治愈小于5％的全部癌症患者。US每年超过700,000名患者经历癌症手术而40％的手术患者在5年内具有局部疾病的复发。尽管肿瘤学领域有实质进展，但仍需要早期检测，克服完全手术切除负边缘原发肿瘤的障碍的方法，和除去转移癌细胞和鉴定卫星疾病。实现这些三个目标不仅改善疾病清除而且还指导有关术后化疗和放疗的决定。虽然非靶向荧光染料已显示在某些肿瘤中被动聚集，所得肿瘤背景比常常很低，在恶性与健康组织之间的边界能够难以定义。尽管配体靶向的荧光染料(例如EC17：叶酸-EDA-FITC)已用于组织成像，但那些染料是低效的，原因是它们无法穿透深部组织从而仅识别组织表面的而不是组织样品中更深部分的特异性细胞。此外，基于荧光素的染料具有低存放期稳定性的缺点。荧光异硫氰酸盐/酯(FITC)化合物形成的硫脲桥容易分解，使得化合物不稳定。此外，EC17所用荧光素具有的缺点是，成像位点周围的组织胶原导致的相对高水平的非特异性背景噪音。此外，生物学生色团尤其是血红蛋白吸收可见光，进一步限制掺入荧光素的染料的有用性。因此，常规染料不能容易地检测可以埋在组织中超过数毫米深的肿瘤。另外，荧光素的荧光在低pH(在pH 5之下)猝灭。
为了染料物质可以用于检测和引导手术或提供早期检测，转移组织和其它组织成像，尤其需要克服上述缺点。本发明用CA IX的晶体结构提供靶向CA IX的配体的设计和开发，其具有延伸的疏水部分，目的是增加对CA IX的结合亲和力和特异性。本发明提供近红外染料的靶向CA IX的缀合物，其是稳定的、在红外范围发荧光、在靶向组织中深度穿透，从而在表达CA IX的组织区域中产生特异性且明亮的鉴定、从不表达CA IX的组织快速清除、获得高肿瘤背景比、和快速皮肤清除。更特别地，靶向CA IX的缀合物通过连接体连接至近红外染料，所述连接体由一个或多个原子的间隔物、氨基酸、氨基酸衍生物组成，和/或疏水残基。甚至更特别地，已发现其中原子间隔物是中性、疏水或带电原子的疏水6原子间隔物，并且氨基酸间隔物是芳族氨基酸或芳族氨基酸的衍生物，或负电荷或正电荷氨基酸和酪氨酸或酪氨酸衍生物。连接体的电荷能够变化，以便获得快速皮肤清除和快速肿瘤聚集，以便获得较高肿瘤背景比。此外，NIR染料的荧光强度通过芳族氨基酸或酪氨酸或酪氨酸衍生物的存在得到保持或甚至增强，并且NIR染料的电荷能够变化以实现快速皮肤清除。
本公开提供连接至NIR染料的靶向CA IX的配体，和合成其的方法。本公开也提供化合物，用于表达CA IX的肿瘤包括但不限于肾、子宫内膜、尿道、结直肠、卵巢、乳腺、胰和食管，和许多实体肿瘤的缺氧区域，和有关的疾病的靶向成像，以及使用方法，例如在牵涉CA IX阳性组织和肿瘤的成像和手术中的使用方法。
以该方式，本公开化合物能够用于在有需要的受试者中体内鉴定患病组织。本公开方法包括辐射受试者的含患病组织的体内身体部分，所用的光具有在约600nm至约1000nm的近红外范围至少一个激发波长。直接观察应答至少一个激发波长的从本公开化合物散发的荧光，所述化合物被给予至受试者并且已特异性结合至身体部分中的患病组织和/或被身体部分中的患病组织摄取，以确定受试者中患病组织的位置和/或表面积。
具有波长范围600nm至850nm的光属于光谱近红外范围，与之相对的是可见光，其属于约400nm至约500nm的范围。因此，本公开诊断方法中使用的激发光将含有至少一个光波长以在红外波长光照组织从而激发化合物，以便使来自摄取本公开化合物的区域的荧光清楚可见并且区别于周围组织的自体荧光。激发光可以是单色或多色。以该方式，本公开化合物是有利的，原因是它们消除了对使用滤光机制的需要，如果荧光探针在约600nm以下的波长发荧光则该机制会被用来获得希望的诊断图像。以该方式，本公开化合物避免了模糊的诊断图像，其产生自会从健康组织反射的激发光波长且导致荧光图像的分辨率损失。
诊断实验室、内科医师办公室和手术操作的操作间能够配备头顶灯，其产生用于实施公开诊断方法的光发射光谱的光波长，比如产生适当波长的光的灯。上述灯能够用于实施本公开诊断方法，仅需关闭操作间的其它灯(消除会从所调查的身体部分组织可视地反射的外来光)和将近红外波长的激发光照进体腔或手术形成的开口，从而直接被观察者(例如外科医师)眼睛接受的荧光图像主要是从视野内的荧光团散发的荧光图像。从600nm至850nm范围、优选750nm-850nm范围的来源散发的光会用来实现观察者直接可视的目的，从而从身体部分而不是从发荧光部分反射的光被最小化或消除。
相应地，患病组织(和结合或摄取靶向构造)被"暴露"至激发光，例如通过手术形成的开口或用内窥镜将光递送至内部位置。这些成像方法的公开特别适于体内检测位于受试者内部场所的患病组织，比如在天然体腔中或手术形成的开口中，其中患病组织是"可视的"(即暴露于人眼)以使得便于活组织检查程序或手术切除通过吸收本公开化合物已高亮的区域。由于患病或发炎组织的精确位置和/或表面通过摄取本公开化合物容易地确定，采用本公开化合物的方法为病理学家、免疫学家、技术人员和外科医师等提供有价值的指导，其需要实时"看到"发炎区域团块的精确外形、尺寸等以进行诊断和成像和如果需要的手术。
从而，在特定的实施方式中，本公开牵涉通过向癌症患者给药进行表达CA IX的生物学组织的光学成像：将组织与包含有效量的本公开化合物(例如本文实施例化合物)的组合物接触，并提供时间使得组合物中的化合物在组织内分布和与叶酸受体位点相互作用。在所述相互作用已进行充足时间之后，用激发光光照组织导致组合物中的化合物发荧光。然后检测荧光，和观察到所述荧光的位置是含有CA IX的区域。
以类似方式，本公开化合物用来识别生物学样品中的靶标细胞类型：将生物学样品与所述化合物接触一段时间且其条件允许化合物与靶标细胞类型的至少一个细胞结合。然后光学检测结合的化合物，从而存在从结合的本公开靶向化合物散发的近红外波长荧光指出生物学样品中存在靶标细胞类型。该方法从而提供所评价的组织中靶标细胞类型的图像。最优选，靶标细胞类型是癌细胞，包括但不限于脑、乳腺、子宫颈、直肠或肺癌，其也显示高水平CA IX。
给药有效量的本文公开的缀合化合物的最适宜途径将取决于待治疗的疾病状态或待诊断的怀疑病况的位置而变化。这包括但不限于经肠胃外，例如皮内、经皮下、经肌肉内、经腹膜内或经静脉内。在其它实施方式中，缀合物可以通过其它医学上有用的过程给予患者，并且能够使用任何有效剂量和适宜的治疗剂型、包括延长释放剂型。示例性地，本文描述的方法可以与生物学疗法比如其它疗法或治疗策略比如手术、放疗和/或化疗组合使用。例如，为了治疗癌性病况，局部给药、包括直接注射入待用激发光(例如腔内)辐射的身体部分来给药提供的优势是靶向构造(例如荧光标签化的抗体)能够以高浓度给予而不存在可以伴随其全身性给药的并发症风险。然而，还能够预想口服，局部和肠胃外施用。
这些方法有利地提供改善的对受试者进行图像引导式诊断和治疗癌症的方法，原因是给药包含本公开化合物的组合物，其条件和时间足以使所述化合物在给定组织位点聚集，将帮助医师可视化待治疗的组织。
如果假定的患病位点是天然体腔或手术形成的内部场所，则能够任选使用内窥镜装置以将激发光递送至该场所，从而接受从体腔内场所散发的荧光，并帮助形成患病组织荧光的直接图像。例如，内窥镜装置中的透镜能够用来聚焦检测的荧光，帮助图像形成。如本文所用，这种内窥镜递送的荧光据称是被实施者"直接观察的"，并且靶向构造结合至或分散于其中的组织必须在内窥镜的"直接视野内"，原因是本公开诊断程序中所用的光将不含穿透组织的光波长比如近红外范围的波长。另选地，激发光可以通过任何方便的手段引导入含有如本文描述给予的靶向构造的体腔或外科开口，并且如此产生的荧光图像能够由观察者眼睛直接可视而不用借助内窥镜。无论是否借助任意类型的内窥镜装置，通过本公开方法产生的荧光图像都能够被观察到，而不用借助图像处理装置比如CCD照相机、TV监测器、光子收集装置等。
预期的是，本公开的诊断或成像方法允许外科医师/医生通过手术开口实时地看到/观察到/可视化患病或异常的组织，使得便于活组织检查或外科切除手术。由于患病组织的位置和/或表面通过本公开的诊断程序采用本文描述的化合物容易地确定，本公开方法是对外科医师有价值的指导，其需要知晓团块的精确外形、尺寸等，例如随手术进行切除。尤其是应注意本公开化合物在近红外范围发荧光，强度比预先描述的那些更高。如此，有利地预期的是，将需要更少的化合物来实现诊断成像。此外，本公开化合物透入组织深处，于是本公开有利地允许合适的癌症治疗过程以更高精度进行。
在某些实施方式中，依赖单一类型的荧光部分来产生从受辐射的身体部分(也即从结合至患病组织或被患病组织分散的荧光靶向构造)散发的荧光以及使得靶向构造经受近红外光谱光源。
在其它实施方式中，预期使用多种(也即二、三、四或更多种)靶向构造来获得诊断图像。所述额外靶向构造可以是不同于第一化合物的额外的本公开化合物。另选地，额外的靶向构造可以包含本文描述的染料但其中乙酰唑胺衍生物用不同于CA IX的又一受体的配体替换。在其它实施方式中，额外的靶向部分可以是其它发荧光的靶向构造(例如抗体或其生物学活性片段，具有附着的荧光团)，其结合至待成像的肿瘤或组织上的其它受体或抗原。可以使用特异性靶向肿瘤或组织上特定位点的任意额外靶向部分，条件是其对所监测的位点有特异性。额外的发荧光靶向构造的意图是增加待监测位点处的荧光强度，由此帮助检测身体部分中的患病或异常组织。例如，给定患病组织可以具有许多标记物并且除了本公开化合物之外还提供对该给定位点具有特异性的荧光部分的混合物，从而从组织散发的信号是由靶向并局域化至有关的组织位点的多于一种化合物或荧光部分产生的。
实际上，技术人员会给予单独的本公开化合物或作为靶向可检测部分的混合物的一部分，允许这些化合物和靶向部分结合至可以存在于调查位点中的任何靶向组织和/或被该组织吸收，然后提供光源供给。一般地，本公开化合物和任意额外的靶向部分将在手术之前给予一段时间，且其条件允许本公开的荧光化合物以及任意额外的荧光结构被靶标组织吸收。
本领域技术人员将能够设计依次给予的发荧光靶向结构的组合，其各自特异性结合至靶标位点。优选的是，所述混合物所用的全部发荧光靶向结构都识别包含荧光团的靶标组织，其在与本公开化合物相同的波长带或相同波长发荧光(例如对本公开化合物的近红外光波长是发荧光敏感的)，以最小化用来同时激发所公开方法的实践中使用的全部不同靶向结构的荧光所需的不同光源数目。然而，预期的是不同于本公开化合物的额外靶向部分可以响应不同于本公开荧光化合物的颜色的辐射光(即具有不同的波长)而发荧光。本公开化合物散发的荧光和额外靶向化合物的那些之间的颜色差异可以帮助观察者确定患病组织的位置和尺寸。在某些实例中，可以希望在靶向普通组织的靶向结构和靶向患病组织的本公开化合物中包括荧光团，从而在患病组织与普通组织之间的对比度被进一步加强，帮助观察者确定靶标组织的位置和尺寸。使用除了本公开化合物以外的这种额外荧光团和靶向试剂提供优势：从普通组织散发的任何天然荧光被荧光团散发的荧光掩蔽，所述荧光团属于靶向身体中普通组织的补充靶向结构。在普通组织散发的荧光与靶标组织散发的荧光之间颜色的差异越大，则观察者越容易看出靶标组织的形状和尺寸。例如，靶向发荧光靶向结构包含从本公开化合物向靶标组织(即异常组织)产生红外光的荧光团，以及向健康组织产生绿光的荧光团，以帮助观察者区别靶标组织和普通组织。本领域技术人员能够容易地选择荧光团组合，带来明显的视觉色彩对比。
选择在所公开方法的实践中使用的光谱，使之含有相应于靶向结构或靶向结构中含有的生物学相容的发荧光部分的优势激发波长的至少一个波长。一般地，所公开方法的实践中所用的激发光包括近红外波长的范围是约600nm至约850nm的至少一个激发波长的光。
然而，在于不同波长发荧光的靶向配体的组合用于本公开实践的情况下，激发光的光谱必须足够宽，以向各所用荧光团提供至少一个激发波长。例如，在选择不同颜色的荧光团以区别普通组织和患病组织的情况下，特别有益的是光的激发光谱包括靶向普通和靶标组织的荧光团的激发波长。
如本文所述，本公开化合物通过将乙酰唑胺衍生物作为本公开化合物的一部分特异性靶向CA IX。在使用额外靶向部分的实施方式，选择所述额外靶向部分的靶向结构以结合至有关靶标组织和/或被有关靶标组织特异性吸收，例如结合至细胞表面和内部含有的抗原或其它表面特征，其指征靶标组织中的疾病或异常状态。在其它诊断测试中，希望的是靶向结构结合至靶标组织或被靶标组织选择性吸收或结合至与疾病或异常状态有关的抗原；然而，同样结合至健康组织或细胞结构或被健康组织或细胞结构吸收的含有配体部分的靶向结构能够用于所公开方法的实践中，条件是靶标组织中的抗原浓度或靶向结构对靶标组织的亲和力充分地大于视野内健康组织的那些，从而代表靶标组织的荧光图像能够清楚地可视化，其区别于来自视野内健康组织或结构的任何荧光。
通过所公开的方法检测的疾病或异常状态能够是已知靶标组织的存在所表征的任何类型，对该组织来说特异性结合配体是已知的。预期的是，靶标组织可以由细胞表征，其产生结合配体为已知的表面抗原或细胞内标记物(即抗原)，原因是许多靶向结构穿透细胞膜。能够用本公开方法鉴定的代表性疾病状态包括各种病况比如不同类型的肿瘤、细菌、真菌和病毒感染等。如本文所用"异常"组织包括癌症前期病况，坏死或缺血的组织，和与癌症前期状态以及癌症有关的组织等。此外，适于用本公开方法诊断或检查的靶标组织类型的实例包括脑、乳腺、子宫颈、直肠、肺等，及其任意两种或更多种的组合。
简单举例，对于某些常见恶性的抗原及其一般存在的身体位置是本领域技术人员已知的，并且靶向配体比如这些抗原的抗体或实际上抗原作为受体的配体是本领域已知的。
所公开方法的实践中所用的靶向结构和补充的靶向结构能够通过本领域技术人员已知的任何途径给予，比如局部，关节内，池内，眼内，心/脑室内，鞘内，经静脉内，经肌肉内，经腹膜内，皮内，气管内，腔内等，以及它们中任何两个或更多个的任意组合。
最适宜的给药途径取决于待治疗的疾病状态、或怀疑的病症位置或待诊断的肿瘤而变化。例如，为了成像炎性病症和各种肿瘤，局部给药、包括通过直接注射入待用激发光辐射的身体部分给药(例如腔内)提供的优势是，靶向结构(例如荧光标签化的抗体)能够以高浓度给予而无可以伴随全身给药的并发症风险。
用于包含本公开化合物的诊断混合物中的本公开化合物以及任意额外的靶向结构以诊断"有效量"给予。有效量是必需的靶向结构的量，其辅助受试者中位于所调查身体部分中的任何靶标组织的直接造影。"受试者"作为在本文中所用的术语预期包括任意哺乳动物比如驯养宠物、农场动物或动物园动物，但是优选是人类。诊断有效量当然取决于待研究的身体部分的尺寸和位置，靶向结构对靶标组织的亲和力，靶标组织的类型，以及给药途径。靶向结构的局部给药将一般需要比任何全身给药模式更小的剂量，尽管靶向结构的局部浓度可以在某些情况下在局部给药之后高于安全全身性给药能够实现的浓度。
待给予的有效量的缀合物化合物将取决于患者的状况包括外科条件比如血液损失，待治疗的疾病状态，缀合物分子量，其给药途径和组织分布，和与治疗性处理比如放疗或化疗、放疗共同使用(联用)的可能性。待给予患者的有效量是基于身体表面积，患者体重和患者状况的医师评价。在各种示范性实施方式中，有效剂量可以用或不用赋形剂/载体包括但不限于盐水完成。由于单独的受试者可以具有宽范围变化的症状严重性和各靶向结构具有独特的诊断特征，包括靶向结构对靶标的亲和力、靶向结构通过身体过程的清除率、其中所含荧光团的特性等，本领域从业者将衡量各因素和相应地变化剂量。
本公开的化合物以及包含这些化合物的混合物能够根据已知方法用适宜的分散或润湿剂和助悬剂配制为无菌可注射悬浮液。无菌可注射制剂还可以是非毒性经肠胃外可接受的稀释剂或溶剂中的无菌可注射溶液或悬浮液，例如是1-4丁二醇中的溶液。无菌非挥发油常规用作溶剂或悬浮介质。出于该意图可以使用任意温和非挥发油，包括合成的甘油单酯或甘油二酯，脂肪酸(包括油酸)，天然植物油比如芝麻油、椰子油、花生油、棉籽油等，或合成的脂肪媒介物比如油酸乙酯等。缓冲液、防腐剂、抗氧化剂等能够视需要掺入，或另选地能够包含配制剂。
下述实施例仅出于示例本公开的具体实施方式的意图提供，并非意在限制所附权利要求的范围。如本文讨论，所公开化合物和方法的特定特征能够以各种方式修饰，其并非它们提供的可操作性或优势所必需。例如，化合物能够掺入各种氨基酸和氨基酸衍生物以及靶向配体，其取决于化合物所用于的特定用途。本领域技术人员将理解，所述修饰属于所附权利要求范围以内。
在某些实施方式中，本发明化合物具有下式：B-W-X-Y-Z
其中B是靶向CA IX的分子；
W是延伸的疏水残基；
X是疏水间隔物；
Y是氨基酸间隔物；和
Z是NIR染料。
在某些实施方式中，靶向CA IX的分子选自小分子，配体，抑制剂，激动剂或其衍生物。在某些实施方式中，靶向CA IX的化合物是配体。在其它实施方式中，靶向CA IX的化合物是结合至CA IX的小分子。在某些实施方式中，靶向CA IX的化合物是具有延伸的疏水部分的小分子。在某些实施方式中，靶向CA IX的化合物是具有氟化的芳族部分的小分子。
如本文所用，"延伸的疏水残基"将包括在某些实施方式中，W选自：疏水氨基酸或部分，比如中性非极性(疏水)氨基酸，比如丙氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，缬氨酸，脯氨酸，苯丙氨酸，色氨酸，和甲硫氨酸或芳族基团，环己基，酪氨酸，及其衍生物；碱性(带正电)氨基酸比如精氨酸，组氨酸，和赖氨酸及其衍生物；中性极性氨基酸，比如甘氨酸，丝氨酸，苏氨酸，半胱氨酸，酪氨酸，天冬酰胺，和谷氨酰胺及其衍生物；在某些实施方式中，W是芳族氨基酸及其衍生物。在某些实施方式中，W具有正电荷。在其它实施方式中，W具有负电荷。
如本文所用，"疏水间隔物"将包括在某些实施方式中，X是疏水间隔物。在某些实施方式中，X选自6氨基己酸(SAHA)，8氨基辛酸(EAOA)，聚乙二醇(PEG)，聚乙烯胺(PEA)单元，6个原子的链，长度6个原子的间隔物，长度6至20个原子的链；包含芳基或芳基烷基的肽，其各自是任选经取代的，和其中一个芳基或芳基烷基是约6至约10个，或约6至约14个原子，而另一个芳基或芳基烷基是约10至约14个或约10至约15个原子。在又一实施方式中，间隔物包含约1至约20个原子。在某些实施方式中，间隔物长度是6个原子。在某些实施方式中，间隔物包含EAOA。在某些实施方式中，间隔物可变地带电。在某些实施方式中，X是肽包含带正电荷的氨基酸(例如Arg，Lys，Orn)或含季胺氨基酸。在其它实施方式中，X具有负电荷。
在某些实施方式中，Y选自：酸性(带负电的)氨基酸，比如天冬氨酸和谷氨酸及其衍生物；碱性(带正电)氨基酸比如精氨酸，组氨酸，和赖氨酸及其衍生物；中性极性氨基酸，比如甘氨酸，丝氨酸，苏氨酸，半胱氨酸，酪氨酸，天冬酰胺，和谷氨酰胺及其衍生物；中性非极性(疏水)氨基酸，比如丙氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，缬氨酸，脯氨酸，苯丙氨酸，色氨酸，和甲硫氨酸；及其衍生物。在某些实施方式中，Y是芳族氨基酸及其衍生物。在某些实施方式中，Y具有正电荷。在其它实施方式中，Y具有负电荷。
在某些实施方式中，Z选自近红外染料，包括但不限于LS288，IR800，SP054，S0121，KODAK，S2076，S0456和/或选自下述的染料：
在某些实施方式中，Z可变地带电。在某些实施方式中，Z具有正电荷。在其它实施方式中，Z具有负电荷。
在某些实施方式中，本发明化合物具有下式：
B-W-X-Y-Z
其中B是靶向CA IX的化合物；W是延伸的疏水残基，X是疏水间隔物；Y是带有含硫的侧链基团的氨基酸间隔物；和Z是NIR染料。在某些实施方式中，具有含硫侧链基团的氨基酸间隔物是半胱氨酸。在某些实施方式中，具有含硫侧链基团的氨基酸间隔物是甲硫氨酸。在某些实施方式中，具有含硫侧链基团的氨基酸间隔物是含有硫酚部分的分子。
在某些实施方式中，本发明化合物具有下式：
B-W-X-Y-Z
其中B是靶向CA IX的化合物；W是延伸的疏水残基，X是疏水间隔物；Y是带有含硫族元素的侧链基团的氨基酸间隔物；和Z是NIR染料。
在某些实施方式中，本发明提供下式化合物：
B-W-X-Y-Z
其中，B是靶向CA IX的化合物；W是延伸的疏水残基，X是疏水间隔物；Y是选自酪氨酸、半胱氨酸、赖氨酸或其衍生物的氨基酸；和Z是NIR染料。在某些实施方式中，Y包含酪氨酸或酪氨酸衍生物。在某些实施方式中，Y包含酪氨酸和碳同位素在酪氨酸的芳族环上。在某些实施方式中，Y包含芳族环上具有氢同位素的氨基酸。
本发明也涉及具有下述结构式的化合物：
或其药学上可接受的盐，或其同位素，其中：
R1代表氢或SO3H；
R2代表氢，CH3，C3H6SO3 -，C3H6SO3H或C4H8SO3 -，或C4H8SO3H或C3H6N+(CH3)3；
R3代表碳，任选具有一个或多个共享键，
R4代表碳，任选具有一个或多个共享键；
R5代表氮，氧，或硫或无原子(在芳族环与乙烯基环之间的直接C-C键)；
R6是任选的且当存在时代表芳族取代基团，以便增强光谱特性比如增加亮度和增加乙烯醚桥的稳定性；
R7是任选的且当存在时代表具有芳族氨基酸的连接体，所述芳族氨基酸是比如Phe、Trp、His或其衍生物，阳离子氨基酸比如Arg、Lys，或其衍生物，阴离子氨基酸比如Asp、Glu或其衍生物，芳族/阳离子/阴离子酸的非天然氨基酸或其衍生物；
R8是任选的且当存在时代表线性碳链，或聚乙二醇连接体，阳离子连接体，或其衍生物；
R9是任选的且当存在时代表疏水部分比如Phe，Val，Leu，Ile，Trp，His，Arg，Lys，Asp，Glu或其衍生物；
R10代表疏水连接体；和
R11是任选的且当存在时代表增强分子结合亲和力、稳定性、疏水性的芳族取代基团比如F、NO2或其，R12是任选的且当存在时代表疏水部分比如Phe，Val，Leu，Ile，Trp，His或其衍生物或者环状部分比如环己基，环辛基或其衍生物。
在某些实施方式中，本发明包括具有下述结构式的化合物：
在某些实施方式中，本发明化合物具有约500nm至约900nm的吸收最大值和发射最大值。在某些实施方式中，本发明化合物具有约600nm至800nm的吸收最大值和发射最大值。
在某些实施方式中，在组织细胞中分布之后使本发明化合物发荧光。在某些实施方式中，用近红外波长激发光作用化合物使本发明化合物发荧光。在某些实施方式中，本发明化合物具有与CA IX的结合亲和力，其类似配体的结合亲和力。在某些实施方式中，本发明化合物高度选择性地靶向肿瘤细胞。在特别优选的实施方式中，本发明化合物靶向在缺氧条件下的癌细胞或缺氧的组织。
在某些实施方式中，将本发明化合物给予有需要的受试者，和在某些实施方式中，给予组合物，其除了化合物之外还包含药学上可接受的载体、赋形剂或稀释剂。
本发明的某些实施方式提供表达CA IX的生物学组织的光学成像方法，所述方法包括：
(a)将生物学组织与包含靶向CA IX的NIR染料化合物的组合物接触，
(b)留出时间使组合物中的化合物在生物学靶标中分布；
(c)用化合物可吸收的波长的激发光光照组织；和
(d)检测化合物发出的光学信号。
在某些实施方式中，这些方法用于检测与高CA IX表达有关的疾病。在某些实施方式中，还包括从(d)中发出的信号构建图像的步骤。在某些实施方式中，本发明提供前述的方法，其中步骤(a)包括将信号特性可区分的两种或更多种荧光化合物与组织接触，和任选地组织位于受试者中。在某些实施方式中，本发明提供内窥镜，导管，断层摄影系统，手持光学成像系统，手术护目镜，或术内显微镜，用于光照和/或检测方法步骤。
在某些实施方式中，本发明的组合物和方法用来治疗癌症。在某些实施方式中，癌症选自肺癌，膀胱癌，胰癌，肝癌，肾癌，肉瘤，乳腺癌，脑癌，神经内分泌癌，结肠癌，前列腺癌，睾丸癌或黑色素瘤。在某些实施方式中，本发明靶向CA IX的NIR染料化合物用于表达CAIX的细胞的成像。在某些实施方式中，那些细胞选自膀胱癌细胞，胰癌细胞，肝癌细胞，肺癌细胞，肾癌细胞，肉瘤细胞，乳腺癌细胞，脑癌细胞，神经内分泌癌细胞，结肠癌细胞，前列腺癌细胞，睾丸癌细胞或黑色素瘤细胞。
本发明也提供靶向生物学样品中的细胞类型的方法，包括：(a)将生物学样品与靶向CA IX的NIR染料化合物接触，其时间和条件允许化合物结合至靶标细胞类型的至少一种细胞；和(b)光学检测生物学样品中是否存在化合物，其中在检测步骤(b)中存在化合物指出生物学样品中存在靶标细胞类型。在某些实施方式中，本发明提供表达CA IX的细胞的光学检测方法，包括给药本发明的CA IX-靶向NIR染料化合物，使得所述化合物受激发光源作用，和检测来自化合物的荧光。在某些实施方式中，激发光源是近红外波长光。在某些实施方式中，激发光波长的范围是约600至1000纳米。在某些实施方式中，激发光波长的范围是约670至850纳米。
在某些实施方式中，本发明提供对受试者进行图像引导式手术的方法，包括：
a)给予包含CA IX-靶向NIR染料化合物的组合物，其条件和时间足以使得化合物在给定手术位点聚集；
b)用红外光光照化合物使得化合物可视化；和
c)对受红外光激发而发荧光区域进行手术切除。
在本发明方法的某些实施方式中，红外光波长的范围是约600至1000纳米。在本发明方法的某些实施方式中，所用红外光波长的范围是约670至850纳米。
本发明的某些实施方式提供在受试者中诊断疾病的方法，包括：
a)给予有需要的受试者诊断量的靶向CA IX的NIR染料化合物一段时间，其条件使得化合物结合至至少一种表达CA IX的细胞；
b)测量来自生物学样品中存在的化合物的信号；
c)将在b)中测量的信号与至少一个对照数据集比较，其中所述至少一个对照数据集包含来自将权利要求1的化合物与不包含靶标细胞类型的生物学样品接触的信号；和
d)提供疾病诊断，其中在步骤c)中的比较指出疾病存在。
本发明的某些实施方式提供包含CA IX-靶向NIR染料化合物的试剂盒。在某些实施方式中，试剂盒用于表达CA IX的细胞的成像。在某些实施方式中，表达CA IX的细胞是肿瘤细胞。在某些实施方式中，表达CA IX的细胞是癌细胞。在某些实施方式中，表达CA IX的区域是肿瘤微环境。在某些实施方式中，本发明用于转移疾病的检测。在某些实施方式中，本发明化合物用于改善的手术切除和/或改善的预后。在某些实施方式中，本发明方法提供比非NIR缀合的发荧光染料更清晰的手术边缘。在某些实施方式中，本发明靶向CA IX的NIR染料化合物具有改善的肿瘤背景比。
在其它实施方式中，检测的细胞在皮肤下超过5mm深。在某些实施方式中，检测的组织在皮肤下超过5mm深。在其它实施方式中，检测的肿瘤在皮肤下超过5mm深。在某些实施方式中，检测的细胞在受试者皮肤下超过6mm，7mm，8mm，9mm或10mm。在本发明某些实施方式中，可检测的染料探针位于可见光光谱以外。在某些实施方式中，使用大于可见光光谱的染料探针。在某些实施方式中，本发明化合物包含对波长650nm至900nm敏感的染料探针。
在某些实施方式中，本发明靶向CA IX的NIR染料化合物具有约650nm至1000nm近红外区的最大光吸收波长，比如说且在一种实施方式中位于大约800nm。
在所提供的方法的又一实施方式中，表达CA IX的癌细胞来自肿瘤。在所提供的方法的又一实施方式中，表达CA IX的癌是肿瘤。在某些实施方式中，肿瘤体积是至少1000mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于1000mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于950mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于900mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于850mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于800mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于750mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于700mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于650mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于600mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于550mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于500mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于450mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于400mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于350mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于300mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于250mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于200mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于150mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于100mm3。在一种实施方式中，肿瘤体积是至少75mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于75mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于70mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于65mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于60mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于55mm3。在一种实施方式中，肿瘤体积是至少50mm3。在其它实施方式中，肿瘤是小于50mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于45mm3。在其它实施方式中，肿瘤体积是小于40mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于35mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于30mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于25mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于20mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于15mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于10mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于12mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于9mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于8mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于7mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于6mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于5mm3。
在一种实施方式中，在用本发明靶向CA IX的NIR染料化合物手术切除之前，肿瘤具有至少5mm的长度。在一种实施方式中，这些方法检测小于5mm的肿瘤。在其它实施方式中，本文方法检测小于4mm的肿瘤。在某些实施方式中，本文方法检测小于3mm的肿瘤。在又一实施方式中，肿瘤具有至少6mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少7mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少8mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少9mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少10mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少11mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少12mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少13mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少14mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少15mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少16mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少17mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少18mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少19mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少20mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少21mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少22mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少23mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少24mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少25mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少30mm的长度。
在某些实施方式中，本公开涉及缀合至近红外(NIR)染料的CA IX靶向化合物，及其治疗和诊断应用的方法。更特别地，本公开提供化合物和方法，用于诊断和治疗与表达CAIX的细胞比如肾、子宫内膜、尿道、结直肠、卵巢、乳腺、胰和食管细胞有关的疾病，和许多实体肿瘤的缺氧区域，以及有关的疾病。本公开还描述制备和使用化合物的方法和组合物，并入化合物的方法，和并入化合物的试剂盒。已发现的是，靶向CA IX的化合物比如具有改善对CA IX的结合亲和力和特异性的延伸的疏水残基(W)的配体，其经由连接体(X-Y)缀合至NIR染料，可以用于肾、子宫内膜、尿道、结直肠、卵巢、乳腺、胰和食管，和许多实体肿瘤的缺氧区域，和有关的疾病的成像、诊断和/或治疗，它们牵涉表达或过表达CA IX的病原细胞群体。CA IX是细胞表面蛋白质，其内化过程类似于对细胞表面受体比如维生素受体观察到的内吞作用。相应地已发现，包括具有预先确定的长度、和/或预先确定的直径、和/或沿着其长度预先选择的官能团的连接体的某些缀合物可以用来治疗、成像和/或诊断所述疾病。
在一种示例性实施方式中，连接体[X或在配体与NIR染料之间的间隔物(W-X-Y)]可以是可释放的或非可释放的连接体。在一个方面，连接体L长度是至少约6个原子。在一种变型中，连接体[X或W-X-Y]长度是至少约8个原子。在一种变型中，连接体[X或W-X-Y]长度是至少约10个原子。在又一变型中，连接体[X或W-X-Y]长度是约6至约14个，约6至约20个，或约6至约18个原子。在又一变型中，连接体[X或W-X-Y]长度是约10至约20个，约14至约12个，或约10至约16个原子。
在一个备择方面，连接体[X或W-X-Y]长度是至少约10埃在一种变型中，连接体[X或W-X-Y]长度是至少约在又一变型中，连接体[X或W-X-Y]长度是至少约在又一变型中，连接体[X或W-X-Y]长度的范围是约至约
在一个备择方面，连接体[X或W-X-Y]长度的至少部分在连接至结合配体B的一端直径是约或更少。在一种变型中，连接体[X或W-X-Y]长度的至少部分在连接至结合配体B的一端直径是约或更少，或约或更少。应认识到，包括约或更少、约或更少、或约或更少的直径要求的示例性实施方式可以包括对预先确定的长度的连接体的该直径要求，由此限定连接体的锥形腔状部分。示例性地，在又一变型中，连接体包括在连接至结合配体的一端的锥形空腔部分，其长度为至少约且直径为约或更低、约或更低或约或更低。
在又一实施方式中，连接体[W-X-Y]包括能够与一个或多个CA IX残基相互作用的一个或多个疏水连接体，包括具有疏水侧链的氨基酸比如Val，Leu，Phe，Tyr，His，Trp，Met等残基。在又一实施方式中，连接体[W-X-Y]包括一个或多个亲水连接体，其能够与CA IX蛋白的一个或多个残基相互作用，包括具有亲水侧链的氨基酸比如Ser，Thr，Cys，Arg，Orn，Lys，Asp，Glu，Gln和类似残基。应理解的是，前述实施方式和方面可以单独或相互组合地[W-X-Y或X-Y，或W-Y]包括在连接体X中。例如，本文预期和描述长度至少约6个原子和直径约约或更少、或约或更少的连接体X，并且本文还预期和描述包括能够与一个或多个CA IX残基相互作用的一个或多个亲水连接体，包括亲水口袋中的Asn、His、Ser、Glu、Thr、Gln或疏水口袋中的Leu、Val、Val、Leu、Pro等残基。
在又一实施方式中，连接体的一端是未支化的和包含碳，氧，氮和硫原子的链。在一种实施方式中，碳，氧，氮和硫原子的线性链长度为至少5个原子。在一个变型中，线性链长度为至少7个原子或至少10个原子。在又一实施方式中，碳、氧、氮和硫原子的链是未取代的。在一个变型中，碳、氧、氮和硫原子链的一部分是用二价片段环化的。例如，包含二肽Phe-Tyr或氨基酸Tyr的连接体(Y)可以通过将两个氮与亚乙基片段环化包括哌嗪-1,4-二基结构，或其取代变型。
在又一实施方式中，本文描述药物组合物，其中药物组合物包括本文描述的缀合物，其量有效治疗疾病和疾病状态、诊断疾病或疾病状态、和/或成像组织和/或细胞，它们与表达或过表达CA IX的细胞病原群体有关。示例性地，药物组合物也包括一种或多种载体，稀释剂和/或赋形剂。
在又一实施方式中，本文描述用于治疗疾病和疾病状态、诊断疾病或疾病状态、和/或成像组织和/或细胞的方法，它们与表达或过表达CAIX的细胞病原群体有关。所述方法包括给予本文描述的缀合物、和/或含有本文描述的缀合物的药物组合物的步骤，其量有效地治疗疾病和疾病状态，诊断疾病或疾病状态，和/或成像组织和/或细胞，它们与表达或过表达CA IX的细胞病原群体有关。
在某些实施方式中，本公开包括任意单独或组合的靶向CA 1X的分子(B)，包括下述结构式中任一个：
在某些实施方式中，本发明化合物具有约500nm至约900nm的吸收最大值和发射最大值。在某些实施方式中，本发明化合物具有约600nm至800nm的吸收最大值和发射最大值。
在某些实施方式中，在组织细胞中分布之后使本发明化合物发荧光。在某些实施方式中，用近红外波长激发光作用化合物使本发明化合物发荧光。在某些实施方式中，本发明化合物具有与CA IX的结合亲和力，其类似AZM的结合亲和力。在某些实施方式中，本发明化合物高度选择性地靶向肿瘤细胞。
在某些实施方式中，将本发明化合物给予有需要的受试者，和在某些实施方式中，给予组合物，其除了化合物之外还包含药学上可接受的载体、赋形剂或稀释剂。
本发明的某些实施方式提供表达CA IX的生物学组织的光学成像方法，所述方法包括：
(a)将生物学组织与包含靶向CA IX的NIR染料化合物的组合物接触，
(b)留出时间使组合物中的化合物在生物学靶标中分布；
(c)用化合物可吸收的波长的激发光光照组织；和
(d)检测化合物发出的光学信号。
在某些实施方式中，这些方法用于检测与高CA IX表达有关的疾病。在某些实施方式中，还包括从(d)中发出的信号构建图像的步骤。在某些实施方式中，本发明提供前述的方法，其中步骤(a)包括将信号特性可区分的两种或更多种荧光化合物与组织接触，和任选地组织位于受试者中。在某些实施方式中，本发明提供内窥镜，导管，断层摄影系统，手持光学成像系统，手术护目镜，或术内显微镜，用于光照和/或检测方法步骤。
在某些实施方式中，本发明的组合物和方法用来治疗癌症。在某些实施方式中，癌症选自前列腺癌，膀胱癌，胰癌，肝癌，肺癌，肾癌，肉瘤，乳腺癌，脑癌，神经内分泌癌，结肠癌，睾丸癌或黑色素瘤。在某些实施方式中，本发明靶向CA IX的NIR染料化合物用于表达CAIX的细胞的成像。在某些实施方式中，那些细胞选自前列腺细胞，前列腺癌细胞，膀胱癌细胞，胰癌细胞，肝癌细胞，肺癌细胞，肾癌细胞，肉瘤细胞，乳腺癌细胞，脑癌细胞，神经内分泌癌细胞，结肠癌细胞，睾丸癌细胞或黑色素瘤细胞。
本发明也提供靶向生物学样品中的细胞类型的方法，包括：a)将生物学样品与靶向CA IX的NIR染料化合物接触一段时间，其条件使得化合物结合至靶标细胞类型的至少一种细胞；和b)光学检测化合物在生物学样品中存在或不存在，其中化合物在检测步骤c)中存在指出靶标细胞类型存在于生物学样品中。在某些实施方式中，本发明提供表达CA IX的细胞的光学检测方法，包括给药本发明的CA IX-靶向NIR染料化合物，使得所述化合物受激发光源作用，和检测来自化合物的荧光。在某些实施方式中，激发光源是近红外波长光。在某些实施方式中，激发光波长的范围是约600至1000纳米。在某些实施方式中，激发光波长的范围是约670至850纳米。
在某些实施方式中，本发明提供对受试者进行图像引导式手术的方法，包括：
a)给予包含CA IX-靶向NIR染料化合物的组合物，其条件和时间足以使得化合物在给定手术位点聚集；
b)用红外光光照化合物使得化合物可视化；和
c)对受红外光激发而发荧光区域进行手术切除。
在本发明方法的某些实施方式中，红外光波长的范围是约600至约1000纳米。在本发明方法的某些实施方式中，所用红外光波长的范围是约670至约850纳米。
本发明的某些实施方式提供在受试者中诊断疾病的方法，包括：
a)给予有需要的受试者诊断量的靶向CA IX的NIR染料化合物一段时间，其条件使得化合物结合至至少一种表达CA IX的细胞或组织；
b)测量来自生物学样品中存在的化合物的信号；
c)将在b)中测量的信号与至少一个对照数据集比较，其中所述至少一个对照数据集包含来自将权利要求1的化合物与不包含靶标细胞类型的生物学样品接触的信号；和
d)提供疾病诊断，其中在步骤c)中的比较指出疾病存在。
本发明的某些实施方式提供包含CA IX-靶向NIR染料化合物的试剂盒。在某些实施方式中，试剂盒用于表达CA IX的细胞或组织的成像。在某些实施方式中，表达CA IX的细胞是肿瘤细胞。在某些实施方式中，表达CA IX的细胞是非前列腺癌细胞。在某些实施方式中，表达CA IX的细胞是前列腺肿瘤细胞。在某些实施方式中，表达CA IX的细胞是癌细胞。在某些实施方式中，本发明用于转移疾病的检测。在某些实施方式中，本发明化合物用于改善的手术切除和/或改善的预后。在某些实施方式中，本发明方法提供比非NIR缀合的发荧光染料更清晰的手术边缘。在某些实施方式中，本发明靶向CA IX的NIR染料化合物具有改善的肿瘤背景比。
在其它实施方式中，本发明化合物用来成像、诊断或检测非前列腺癌细胞，其选自膀胱癌细胞，胰癌细胞，肝癌细胞，肺癌细胞，肾癌细胞，肉瘤细胞，乳腺癌细胞，脑癌细胞，神经内分泌癌细胞，结肠癌细胞，睾丸癌细胞或黑色素瘤细胞。在其它实施方式中，检测的细胞在皮肤下超过5mm深。在某些实施方式中，检测的组织在皮肤下超过5mm深。在其它实施方式中，检测的肿瘤在皮肤下超过5mm深。在某些实施方式中，检测的细胞在受试者皮肤下超过6mm，7mm，8mm，9mm或10mm。在本发明某些实施方式中，可检测的染料探针位于可见光光谱以外。在某些实施方式中，使用大于可见光光谱的染料探针。在某些实施方式中，本发明化合物包含对波长650nm至900nm敏感的染料探针。在某些实施方式中，本发明靶向CA IX的NIR染料化合物具有约650nm至1000nm近红外区的最大光吸收波长，比如说且在一种实施方式中位于大约800nm。
在所提供方法的又一实施方式中，非前列腺癌是膀胱癌，胰癌，肝癌，肺癌，肾癌，肉瘤，乳腺癌，脑癌，神经内分泌癌，结肠癌，睾丸癌或黑色素瘤。
在所提供的方法的又一实施方式中，表达CA IX的癌细胞来自肿瘤。在所提供的方法的又一实施方式中，表达CA IX的癌是肿瘤。在某些实施方式中，肿瘤体积是至少1000mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于1000mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于950mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于900mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于850mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于800mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于750mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于700mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于650mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于600mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于550mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于500mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于450mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于400mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于350mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于300mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于250mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于200mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于150mm3。在某些实施方式中，肿瘤体积是小于100mm3。在一种实施方式中，肿瘤体积是至少75mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于75mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于70mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于65mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于60mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于55mm3。在一种实施方式中，肿瘤体积是至少50mm3。在其它实施方式中，肿瘤是小于50mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于45mm3。在其它实施方式中，肿瘤体积是小于40mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于35mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于30mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于25mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于20mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于15mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于10mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于12mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于9mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于8mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于7mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于6mm3。在又一实施方式中，肿瘤体积是小于5mm3。
在一种实施方式中，在用本发明靶向CA IX的NIR染料化合物手术切除之前，肿瘤具有至少5mm的长度。在一种实施方式中，这些方法检测小于5mm的肿瘤。在其它实施方式中，本文方法检测小于4mm的肿瘤。在某些实施方式中，本文方法检测小于3mm的肿瘤。在又一实施方式中，肿瘤具有至少6mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少7mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少8mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少9mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少10mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少11mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少12mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少13mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少14mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少15mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少16mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少17mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少18mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少19mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少20mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少21mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少22mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少23mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少24mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少25mm的长度。在又一实施方式中，肿瘤具有至少30mm的长度。
在某些实施方式中，本公开涉及缀合至近红外(NIR)染料的碳酸酐酶(CA)-靶向化合物，及其治疗和诊断应用的方法。更特别地，本公开提供化合物和方法，用于诊断和治疗与表达碳酸酐酶抗原(CA)的细胞有关的疾病，比如癌症和有关的疾病。本公开还描述制备和使用化合物的方法和组合物，并入化合物的方法，和并入化合物的试剂盒。已发现的是，靶向CA IX的化合物比如AZM或经由连接体(L＝W-X-Y或X)缀合至NIR染料的靶向CA IX的配体或可以用于成像、诊断和/或治疗癌症和牵涉表达或过表达CA IX的病原细胞群体的有关疾病。CA是细胞表面蛋白质，其内化过程类似于对细胞表面受体比如维生素受体观察到的内吞作用。CA也在绝大多数实体肿瘤的新脉管系统中表达。相应地已发现，包括具有预先确定的长度、和/或预先确定的直径、和/或沿着其长度预先选择的官能团的连接体的某些缀合物可以用来治疗、成像和/或诊断所述疾病。
在一个示例性实施方式中，连接体L可以是可释放的或非可释放的连接体。在一个方面，连接体L的长度是至少约6个原子。在一个变型中，连接体L的长度是至少约10个原子。在一个变型中，连接体L的长度是至少约14个原子。在又一变型中，连接体L的长度是约6至约22个，约6至约24个，或约6至约20个原子。在又一变型中，连接体L的长度是约14至约31个，约14至约24个，或约14至约20个原子。
在备择方面，连接体L(W-X-Y或X)的长度是至少约10埃(A)。
在一个变型中，连接体L(W-X-Y)的长度是至少约15A。在又一变型中，连接体L的长度是至少约20A。在又一变型中，连接体L的长度范围是约10A至约30A。
在备择方面，在连接至结合配体B的一端，连接体L长度的至少一部分的直径是约5A或更低。在一个变型中，在连接至结合配体B的一端，连接体L长度的至少一部分的直径是约4A或更低，或约3A或更低。应认识到，包括约5A或更低、约4A或更低、或约3A或更低的直径要求的示例性实施方式可以包括对连接体的预先确定长度的所述要求，由此限定连接体的圆柱状部分。示例性地，在又一变型中，连接体包括在连接至结合配体的一端的圆柱形部分，其长度为至少约7A而直径为约5A或更低、约4A或更低、或约3A或更低。
在又一实施方式中，连接体L(W-X-Y或X)包括一个或多个亲水连接体，其能够与CA的一个或多个残基相互作用，包括具有亲水侧链的氨基酸比如Ser，Thr，Cys，Arg，Orn，Lys，Asp，Glu，Gin和类似残基。在又一实施方式中，连接体L包括一个或多个疏水连接体，其能够与CA的一个或多个残基相互作用，包括具有疏水侧链的氨基酸比如Val，Leu，Phe，Tyr，Met和类似残基。应理解，前述的实施方式和方面可以包括单独或相互组合的连接体L。例如，本文预期和描述连接体L，其长度为至少约6个原子或更低而直径为约或约或更低，并且包括一个或多个亲水连接体，其能够与CA的一个或多个残基相互作用，包括Val，Leu，Phe，Tyr，Met和类似残基。
在又一实施方式中，连接体的一端是未支化的和包含碳，氧，氮和硫原子的链。在一种实施方式中，碳，氧，氮和硫原子的线性链长度为至少5个原子。在一个变型中，线性链长度为至少7个原子或至少10个原子。在又一实施方式中，碳、氧、氮和硫原子的链是未取代的。在一个变型中，碳、氧、氮和硫原子链的一部分是用二价片段环化的。例如，包含二肽Phe-Tyr的连接体(L)可以通过用亚乙基片段或其取代的变型环化两个氮而包括哌嗪-1,4-二基结构。
在又一实施方式中，本文描述药物组合物，其中药物组合物包括本文描述的缀合物，其量有效治疗疾病和疾病状态、诊断疾病或疾病状态、和/或成像组织和/或细胞，它们与表达或过表达CA IX的细胞病原群体有关。示例性地，药物组合物也包括一种或多种载体，稀释剂和/或赋形剂。
在又一实施方式中，本文描述用于治疗疾病和疾病状态、诊断疾病或疾病状态、和/或成像组织和/或细胞的方法，它们与表达或过表达CAIX的细胞病原群体有关。所述方法包括给予本文描述的缀合物、和/或含有本文描述的缀合物的药物组合物的步骤，其量有效地治疗疾病和疾病状态，诊断疾病或疾病状态，和/或成像组织和/或细胞，它们与表达或过表达CA IX的细胞病原群体有关。
在某些实施方式中，本文显示所述靶向CA IX的NIR染料缀合物结合至组织内表达CA IX的肿瘤细胞。此外，荧光强度大于对其它近红外染料预先观察到的强度，所述染料使得叶酸靶向叶酸受体阳性肿瘤。该增加的强度使得可以靶向且清楚地鉴定所监测组织的生物学样品的较小区域(例如较小肿瘤)。此外，本发明化合物增加的强度提供额外优势，能够给予更低剂量/数量的染料并仍产生有意义的结果。从而，本发明化合物导致更经济的成像技术。此外，额外优势是较低剂量的本公开化合物与常规成像化合物相比使得毒性和与向身体给予外来物质随之而来的其它副作用最小化。
另外，小肿瘤的鉴定将导致更精确和更有效的阴性边缘原发肿瘤切除，以及精确鉴定和除去潜藏转移癌细胞的淋巴结和鉴定卫星疾病。这些优势各自与治疗患者的更佳临床结果正相关。
在特别的实施方式中预期的是，除了酪氨酸和酪氨酸衍生物之外，也可以使用具有半胱氨酸或半胱氨酸衍生物的近红外染料的靶向CA IX的缀合物。另外预期的是，将靶向CA IX的部分直接连接至染料或者通过胺连接体将染料连接至AZM或靶向CA IX的配体也产生来自缀合物的荧光强度的损失，而酪氨酸或酪氨酸衍生物作为连接部分存在则增强缀合化合物的荧光，其原因是本发明的基于酪氨酸的化合物不需要额外的胺连接体来缀合S0456并且还是因为通过酪氨酸的苯酚部分缀合导致增强的荧光。
化合物能够与荧光介导的分子断层摄影成像系统一起使用，比如设计用来检测深部组织近红外荧光活化的那些。化合物提供分子和组织特异性，产生高荧光对比，更亮的荧光信号，和降低背景自体荧光，允许体内患病组织(例如癌)的改善早期检测和分子靶标评价。化合物能够用于深部组织三维成像，靶向手术，和定量生物学样品中靶标细胞类型的量的方法。
在特别的实施方式中，连接体小于10个原子。在其它实施方式中，连接体小于20个原子。在某些实施方式中，连接体小于30个原子。在某些实施方式中，连接体通过分开CAIX-靶向化合物和NIR染料的原子数来限定。在又一实施方式中，连接体具有至少6个原子的链长。在某些实施方式中，连接体具有至少14个原子的链长。在又一实施方式中，连接体具有范围是7个原子至20个原子的链长。在又一实施方式中，连接体具有范围是14个原子至24个原子的链长。
适用于本发明的CA IX-靶向化合物能够例如基于下述标准选择，其不期望是排它的：结合至表达CA IX的活细胞；结合至表达CA IX的新脉管系统；结合至CA IX的高亲和力；结合至CA IX上的独特表位(消除组合使用时互补活性的抗体会竞争结合至相同表位的可能性)；表达CA IX的细胞的调理作用；在效应细胞存在下生长抑制的介导、噬菌作用和/或杀死表达CA IX的细胞；CA IX的调节(抑制或增强)；不存在效应细胞时的生长抑制、细胞循环停止和/或细胞毒性；CA IX的内化；结合至CA IX上的构象表位；与不表达CA IX的细胞或组织的最低交叉反应性；和优先结合至二聚体形式的CA IX而不是单体形式的CA IX。
本文提供的CA IX-靶向化合物，CA IX抗体及其抗原-结合片段一般符合前述标准中的一个或多个和在某些情况下超过五个。在某些实施方式中，CA IX-靶向本发明化合物符合前述标准中的六个或更多。在某些实施方式中，CA IX-靶向本发明化合物符合前述标准中的七个或更多。在某些实施方式中，CA IX-靶向本发明化合物符合前述标准中的八个或更多。在某些实施方式中，CA IX-靶向本发明化合物符合前述标准中的九个或更多。在某些实施方式中，CA IX-靶向本发明化合物符合前述标准中的十个或更多。在某些实施方式中，CA IX-靶向本发明化合物符合全部前述标准。
能够用本发明靶向CA IX的化合物(例如靶向CA IX的NIR染料缀合物)成像的肿瘤实例包括表达CA IX的任何肿瘤例如膀胱，胰，肺，结肠，肾，黑色素瘤和肉瘤。表达CA IX的肿瘤包括具有表达CA IX的肿瘤微环境的肿瘤。
在某些实施方式中，靶向CA IX的分子结合至CA IX并且随细胞上表达的CA IX内化。从而，包含的CA IX配体缀合物随细胞上表达的CA IX内化。该内化发生的机理并非实施本发明的关键。
在某些实施方式中，CA IX靶向化合物结合至CA IX分子细胞外区域内的构象表位。在其它实施方式中，CA IX-靶向化合物结合至CA IX上的二聚体-特异性表位。一般地，结合至二聚体-特异性表位的化合物优先结合CA IX二聚体而不是CA IX单体。在本发明的某些实施方式中，CA IX-靶向化合物优先结合至CA IX二聚体。在本发明的某些实施方式中，CA IX-靶向化合物具有对单体CA IX蛋白质的低亲和力。
在某些实施方式中，CA IX-靶向化合物是配体。在某些实施方式中，CA IX-靶向化合物是具有延伸的疏水残基的氟化的芳族磺酸盐/酯或其衍生物。在某些实施方式中，靶向CA IX的化合物是具有延伸的疏水残基的氟化的芳族磺酸盐/酯，或具有延伸的疏水残基的氟化的芳族磺酸盐/酯的衍生物，配体，抑制剂或激动剂，其结合至表达CA IX的活细胞的。
本发明的CA IX-靶向NIR染料产生肿瘤:背景信号比，其高于缀合至非NIR染料或非靶向NIR染料的CA IX-靶向化合物的肿瘤:背景信号比。在某些实施方式中，改善是10倍。在某些实施方式中，肿瘤:背景信号比是至少4倍的改善。在某些实施方式中，肿瘤背景比增加至少1.5倍。在某些实施方式中，靶向CA IX的NIR染料的背景信号是靶向CA IX的化合物的背景信号的一半，所述化合物缀合至对波长小于600nm的光有反应性的荧光染料。在本发明的某些实施方式中，对活细胞使用靶向CA IX的NIR染料的方法产生背景信号，其小于靶向CA IX的化合物的背景信号的一半，所述化合物缀合至对波长小于600nm的光有反应性的荧光染料。在本发明的某些实施方式中，对活细胞使用靶向CA IX的NIR染料的方法产生背景信号，其小于靶向CA IX的化合物的背景信号的一半，所述化合物缀合至对波长小于500nm的光有反应性的荧光染料。在本发明的某些实施方式中，对活细胞使用靶向CA IX的NIR染料的方法产生背景信号，其小于靶向CA IX的化合物的背景信号的三分之一，所述化合物缀合至对波长小于600nm的光有反应性的荧光染料。在本发明的某些实施方式中，对活细胞使用靶向CA IX的NIR染料的方法产生背景信号，其小于靶向CA IX的化合物的背景信号的三分之一，所述化合物缀合至对波长小于500nm的光有反应性的荧光染料。在本发明的某些实施方式中，对活细胞使用靶向CA IX的NIR染料的方法产生背景信号，其小于靶向CAIX的化合物的背景信号的四分之一，所述化合物缀合至对波长小于600nm的光有反应性的荧光染料。在本发明的某些实施方式中，对活细胞使用靶向CA IX的NIR染料的方法产生背景信号，其小于靶向CA IX的化合物的背景信号的四分之一，所述化合物缀合至对波长小于500nm的光有反应性的荧光染料。在本发明的某些实施方式中，对活细胞使用靶向CA IX的NIR染料的方法产生背景信号，其小于靶向CA IX的化合物的背景信号的五分之一，所述化合物缀合至对波长小于600nm的光有反应性的荧光染料。在本发明的某些实施方式中，对活细胞使用靶向CA IX的NIR染料的方法产生背景信号，其小于靶向CA IX的化合物的背景信号的五分之一，所述化合物缀合至对波长小于500nm的光有反应性的荧光染料。在本发明的某些实施方式中，对活细胞使用靶向CA IX的NIR染料的方法产生背景信号，其小于靶向CAIX的化合物的背景信号的八分之一，所述化合物缀合至对波长小于600nm的光有反应性的荧光染料。在本发明的某些实施方式中，对活细胞使用靶向CA IX的NIR染料的方法产生背景信号，其小于靶向CA IX的化合物的背景信号的八分之一，所述化合物缀合至对波长小于500nm的光有反应性的荧光染料。在本发明的某些实施方式中，对活细胞使用靶向CA IX的NIR染料的方法产生背景信号，其小于靶向CA IX的化合物的背景信号的十分之一，所述化合物缀合至对波长小于600nm的光有反应性的荧光染料。在本发明的某些实施方式中，对活细胞使用靶向CA IX的NIR染料的方法产生背景信号，其小于靶向CA IX的化合物的背景信号的十分之一，所述化合物缀合至对波长小于500nm的光有反应性的荧光染料。
在某些实施方式中，CA IX-靶向化合物是特异性结合CA IX的小分子配体。所述小分子配体可以结合至天然构象PSMA的酶位点。另外，所述小分子配体可以具有CA IX抗体配体特征中的任何一种或多种。
本公开也提供合成氨基酸联接基团的方法，其缀合至CA IX-靶向化合物，用于表达CA IX的细胞、组织或肿瘤的靶向成像。在某些实施方式中，本公开涉及化合物及其盐衍生物，其包含CA IX-靶向化合物、联接基团和NIR染料。在某些实施方式中，联接基团能够是氨基酸，异构体，衍生物，或其外消旋混合物。在某些方面，染料选自LS288，IR800，SP054，S0121，KODAK，S2076，S0456和/或染料选自：
在某些方面，本公开提供将氨基酸联接基团缀合至NIR染料的方法，其中氨基酸能够是酪氨酸，丝氨酸，苏氨酸，赖氨酸，精氨酸，天冬酰胺，谷氨酰胺，半胱氨酸，硒代半胱氨酸，及其异构体和衍生物。在某些实施方式中，含有-OH、-NH2或-SH官能团的氨基酸、其异构体或衍生物在加入少许摩尔过量的荧光染料的情况下产生荧光基团与氨基酸、其异构体或衍生物的缀合物。在其它实施方式中，含有-OH官能团的氨基酸、其异构体或衍生物在合成时与染料产生醚键，其增进化合物的亮度和检测。在某些实施方式中，本公开涉及将氨基酸联接基团与NIR染料缀合，其中含有-SH、-she、-PoH或-TeH官能团的氨基酸、其异构体或衍生物在合成时与染料产生C-S、C-Se、C-Po或C-Te键。在某些方面，本公开涉及将氨基酸联接基团缀合至染料，其具有约500nm至约900nm的吸收最大值和发射最大值。在其它方面，将氨基酸联接基团缀合至荧光染料，其具有约600nm至约800nm的吸收最大值和发射最大值。
在额外的实施方式中，本公开提供将氨基酸联接基团缀合至CA IX配体的方法，其中氨基酸联接基团是酪氨酸，丝氨酸，苏氨酸，赖氨酸，精氨酸，天冬酰胺，谷氨酰胺，半胱氨酸，硒代半胱氨酸，其异构体或衍生物，并且通过二肽键缀合至叶酸。在又一方面，本公开提供将联接基团与叶酸配体缀合的方法，其中联接基团是酪氨酸，丝氨酸，苏氨酸，赖氨酸，精氨酸，天冬酰胺，谷氨酰胺，半胱氨酸，硒代半胱氨酸，其异构体或衍生物。在其它实施方式中，本公开涉及将蝶酰基配体缀合至氨基酸联接基团的方法，其中联接基团是酪氨酸，丝氨酸，苏氨酸，赖氨酸，精氨酸，天冬酰胺，谷氨酰胺，半胱氨酸，硒代半胱氨酸，其异构体或衍生物。在某些方面，联接基团的羧酸结合至任何氨基酸的α碳，于是增加化合物对靶向受体的特异性。在某些实施方式中，连接体的电荷贡献化合物的特异性，其中化合物与靶向受体的观察结合亲和力是至少15nM。
在其它实施方式中，本公开涉及名为具有延伸的疏水残基-SAHA-Tyr-S0456的氟化芳族磺酸盐/酯的用途，其中SAHA是六个氨基己酸，其用于图像引导式手术，肿瘤成像，前列腺成像，表达CA IX的组织成像，表达CA IX的肿瘤成像，感染疾病或法医应用。
在某些实施方式中，本发明靶向CA IX的化合物是CA IX的小分子配体。
下文公开的实施方式不期望穷举或限制本公开为下文详述公开的精确形式。而是选择和描述实施方式使得本领域技术人员可以运用它们的教导。
靶向CA IX的NIR染料缀合物和它们的合成
化合物61的方案：
化合物61的实验程序
合成3-((2,3,5,6-四氟-4-氨磺酰基苯基)硫基)丙酸：在氩下向MeOH(200mL)中的五氟苯磺酰胺(5.0g，20.23mmol，1.0当量)加入DIPEA(4.2mL，24.24mmol，1.2当量)，随后3-巯基丙酸(2，1.76mL，20.23mmol，1.0当量)。回流反应混合物6小时和用薄层色谱法监测反应进程。在反应完成之后，用旋蒸仪蒸发MeOH和过滤所得固体和用水洗涤和冻干。产品由LCMS确认和用于后续步骤，收率90％。
合成3-((2,3,5,6-四氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)丙酸：在rt向乙酸(34mL)中的3-((2,3,5,6-四氟-4-氨磺酰基苯基)硫基)丙酸(5.75g，17.25mmol)缓慢加入过氧化氢(30％v/v，15mL)。于60℃搅拌反应混合物4小时。在LCMS确认反应完成之后，加水猝灭反应。反应混合物用EtOAc(3x150mL)萃取。经合并的有机物用H2O(1x200mL)、盐水(1x100mL)洗涤，在无水Na2SO4上干燥，浓缩。分离白色固体产品，80％收率，不加进一步纯化用于后续步骤。
合成3-((2-(环辛基氨基)-3,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)丙酸：在氩下向DMSO(5mL)中的3-((2,3,5,6-四氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)丙酸(1.0g，2.74mmol，1.0当量)加入DIPEA(0.96mL，5.48mmol，2.0当量)随后环辛基胺(0.413mL，3.01mmol，1.1当量)。在60℃搅拌反应混合物6小时。混合物然后用H2O(30mL)稀释，用EtOAc(3×50mL)萃取。经合并的有机物用盐水洗涤(1x50mL)，在Na2SO4上干燥，减压蒸发。粗制物通过二氧化硅-凝胶柱色谱法用DCM：EtOAc纯化。分离所希望的产品，60％收率。
合成间-取代的配体
将与合成3-((2-(环辛基氨基)-3,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)丙酸相似的程序用于合成下述配体
化合物3：n＝0，p＝0，m＝3/5
化合物7：n＝2，p＝0，m＝0
化合物17：m＝0
化合物18：m＝0
化合物29：n＝0，p＝0
化合物30：n＝1，p＝0
化合物32：n＝2，p＝0
另外，化合物25(n＝0，p＝0，m＝5)制备自3-((2-氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)丙酸，使用与合成3-((2-(环辛基氨基)-3,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)丙酸相似的程序。
合成(S)-2-(4-(叔丁氧基)苄基)-16-((2-(环辛基氨基)-3,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)-4,14-二氧代-7,10-二氧杂-3,13-二氮杂十六烷酸叔丁酯：向50-mL圆底烧瓶加入搅拌子，3-((2-(环辛基氨基)-3,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)丙酸(60mg，0.126mmol，1当量)，(S)-2-(3-(2-(2-氨基乙氧基)乙氧基)丙酰胺基)-3-(4-(叔丁氧基)苯基)丙酸叔丁酯(63.2mg，0.139mmol，1.1当量)和HATU(48.28mg，0.139mmol，1.1当量)，然后加入DMSO(1.3mL)，获得透明溶液。在23℃将DIPEA(88μL，0.508mmol，4.0当量)缓慢加入反应混合物。反应在23℃搅拌1.5小时，用LC/MS监测反应进程。反应混合物逐滴加水(3mL)猝灭，用EtOAc(3x10mL)萃取。经合并的有机物用盐水洗涤(10mL)，在无水Na2SO4上干燥，过滤和浓缩。粗制物通过二氧化硅-凝胶柱色谱法用DCM-EtOAc纯化，产生希望的化合物，92mg，80％收率。
合成(3-(2-(2-(3-((2-(环辛基氨基)-3,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)丙酰胺基)乙氧基)乙氧基)丙酰基)-L-酪氨酸：向5mL圆底烧瓶加入搅拌子，在rt将化合物(S)-2-(4-(叔丁氧基)苄基)-16-((2-(环辛基氨基)-3,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)-4,14-二氧代-7,10-二氧杂-3,13-二氮杂十六烷酸叔丁酯(52mg，0.057mmol)和三氟乙酸(TFA，1mL)加入反应烧瓶。在rt搅拌反应混合物1小时，用LC/MS监测反应进程。减压蒸发溶剂(旋蒸仪)，将浓缩的反应混合物滴加至搅拌的冷醚(5mL)，提供白色沉淀，将其离心，用冷醚(2×5mL)洗涤，在高真空下干燥，提供希望产品，是白色固体，定量收率。
连接体-配体偶联
将各种经修饰的连接体偶联至CA-IX配体，使用与合成(3-(2-(2-(3-((2-(环辛基氨基)-3,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)丙酰胺基)乙氧基)乙氧基)丙酰基)-L-酪氨酸相似的方案，如下文所列。
化合物39：n＝0，m＝5，p＝0
化合物40：n＝0，m＝5，p＝0
化合物41：n＝0，m＝5，p＝0
化合物42：n＝0，m＝5，p＝0
化合物43：n＝0，m＝5，p＝0
化合物44：n＝0，m＝5，p＝0
合成4-(2-((E)-2-((E)-2-(4-((S)-2-羧基-16-((2-(环辛基氨基)-3,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)-4,14-二氧代-7,10-二氧杂-3,13-二氮杂十六烷基)苯氧基)-3-(2-((E)-3,3-二甲基-5-磺基-1-(4-磺基丁基)吲哚啉-2-亚基)乙亚基)环己-1-烯-1-基)乙烯基)-3,3-二甲基-5-磺基-3H-吲哚-1-鎓-1-基)丁烷-1-磺酸盐：向5-mL圆底烧瓶加入搅拌子和化合物(3-(2-(2-(3-((2-(环辛基氨基)-3,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)丙酰胺基)乙氧基)乙氧基)丙酰基)-L-酪氨酸(11mg，0.014mmol，1当量)，将其然后溶于THF：水(1:2比率，0.4mL)。在室温下用1M Na2CO3水溶液将反应混合物pH调节至～9.5-10(用湿pH试纸)。然后加入S0456(13.2mg，0.014mmol，1当量)，提供不透明的绿色溶液和在60℃搅拌4小时。用HRMS监测反应进程，通常反应在4小时内完成。将反应混合物冷却至室温，用RP-HPLC纯化。合并来自HPLC的纯级分，蒸发溶剂和冻干样品，获得希望产品(8mg)，是绿色固体。
合成CA-IX染料缀合物：
将与合成4-(2-((E)-2-((E)-2-(4-((S)-2-羧基-16-((2-(环辛基氨基)-3,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)-4,14-二氧代-7,10-二氧杂-3,13-二氮杂十六烷基)苯氧基)-3-(2-((E)-3,3-二甲基-5-磺基-1-(4-磺基丁基)吲哚啉-2-亚基)乙亚基)环己-1-烯-1-基)乙烯基)-3,3-二甲基-5-磺基-3H-吲哚-1-鎓-1-基)丁烷-1-磺酸盐相似的程序用于制备全部其它CA-IX-染料缀合物。
合成NH2-PEG2-Tyr(tBu)-连接体：
合成(S)-15-(4-(叔丁氧基)苄基)-3,13-二氧代-1-苯基-2,7,10-三氧杂-4,14-二氮杂十六烷-16-酸叔丁酯：向50-mL圆底烧瓶加入搅拌子，12(5.0g，16.05mmol，1当量)，(L)-H-Tyr(-OtBu)-OtBu.HCl(5.3g，16.05mmol，1.0当量)和HATU(6.41g，16.85mmol，1.05当量)，然后加入DMSO(29mL)，提供透明溶液。在23℃，在5分钟内将DIPEA(7.01mL，40.13mmol，2.5当量)缓慢加入反应混合物。反应在23℃搅拌1.5小时，用LC/MS监测反应进程。反应混合物逐滴加水(100mL)猝灭，用EtOAc(3x150mL)萃取。经合并的有机物用盐水洗涤(100mL)，和在无水Na2SO4上干燥，过滤和浓缩。粗制物通过二氧化硅-凝胶柱色谱法用正己烷-EtOAc纯化，分离希望的化合物，95％收率。
合成化合物(S)-2-(3-(2-(2-氨基乙氧基)乙氧基)丙酰胺基)-3-(4-(叔丁氧基)苯基)丙酸叔丁酯：向50mL圆底烧瓶加入搅拌子，CbzNH-PEG2-Tyr-(OtBu)-OtBu(1.10g，1.87mmol)，和DCM(10mL)。在反应混合物溶解之后，将Pd/C(10％Pd基底，10％wt/wt，110mg)分批加入圆底烧瓶，随后是无水MeOH(10mL)。将反应混合物脱气(3x)，在搅拌下在室温下将H2气鼓泡通过反应混合物3小时。反应混合物过滤通过C盐垫，用MeOH洗涤，滤液减压浓缩，提供粗制的希望产品(92％)，用LC/MS分析，不加进一步纯化用于后续步骤。
合成2,3,5,6-四氟-4-((2-羟基乙基)磺酰基)苯磺酰胺的方案：
合成2,3,5,6-四氟-4-((2-羟基乙基)磺酰基)苯磺酰胺：在氩下向MeOH(81mL)中的五氟苯磺酰胺(2.0g，8.098mmol，1.0当量)加入DIPEA(1.55mL，8.908mmol，1.1当量)，随后2-巯基乙烷-1-醇(0.63mL，8.908mmol，1.1当量)。回流反应混合物16小时和用薄层色谱法监测反应进程。在反应完成之后，用旋蒸仪蒸发MeOH和过滤所得固体和用水洗涤和冻干。分离固体化合物(1.59g，收率，95％)，由LCMS确认，用于后续步骤。
硫化物氧化为砜：在rt向MeOH：H2O(1:1，50mL)中的醇化合物(1.50g，4.913mmol，1.0当量)缓慢加入过一硫酸氢钾(3.02g，9.826mmol，2.0当量)。于55℃搅拌反应混合物16小时。在LCMS确认反应完成之后，过滤反应，用EtOAc(3x150mL)萃取。经合并的有机物用H2O(1x100mL)、盐水(1x100mL)洗涤，在无水Na2SO4上干燥，浓缩。分离白色固体化合物(1.65g，定量收率)，不加进一步纯化用于后续步骤。
用与合成3-((3-(苄基氨基)-2,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)硫基)丙酸相似的程序来合成下述配体，起始自2,3,5,6-四氟-4-((2-羟基乙基)磺酰基)苯磺酰胺
化合物21：m＝0
化合物22：m＝0
合成3-((3-(苄基氨基)-2,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)硫基)丙酸：
在氩下向DMSO(0.3mL)中的3-((2,3,5,6-四氟-4-氨磺酰基苯基)硫基)丙酸(50mg，0.15mmol，1.0当量)加入DIPEA(53μL，0.3mmol，2.0当量)随后苄胺(16μL，0.15mmol，1.0当量)。在65℃搅拌反应混合物12小时。混合物然后用H2O(2mL)稀释，用EtOAc(3×10mL)萃取。经合并的有机物用盐水洗涤(1x10mL)，在Na2SO4上干燥，减压蒸发。粗制物通过二氧化硅-凝胶柱色谱法用DCM：EtOAc纯化。分离所希望的胺偶联产品(15mg)，24％收率。
合成邻位取代的配体
将与合成3-((3-(苄基氨基)-2,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)硫基)丙酸相似的程序用于合成下述配体
化合物1：n＝0，p＝0，m＝3/5
化合物34：n＝2，p＝0
化合物36：n＝2，p＝0
化合物36b：n＝0，p＝0
8-氨基辛酸_tyr(OtBu)-OtBu)连接体的方案：
合成Fmoc-8-氨基辛酸_tyr(OtBu)-OtBu：向5-mL圆底烧瓶加入搅拌子，8-((((9H-芴-9-基)甲氧基)羰基)氨基)辛酸(116mg，0.303mmol，1当量)，(L)-H-Tyr(-OtBu)-OtBu.HCl(100mg，0.303mmol，1.0当量)和HATU(138mg，0.364mmol，1.2当量)，然后加入DMSO(0.6mL)，提供透明溶液。在23℃将DIPEA(133μL，0.756mmol，2.5当量)缓慢加入反应混合物。反应在23℃搅拌1.5小时，用LC/MS监测反应进程。反应混合物逐滴加水(3mL)猝灭，用EtOAc(3x5mL)萃取。经合并的有机物用盐水洗涤(5mL)，在无水Na2SO4上干燥，过滤和浓缩。粗制物通过二氧化硅-凝胶柱色谱法用正己烷-EtOAc纯化，分离产品，96％收率。
合成8-氨基辛酸_tyr(OtBu)-OtBu：向5mL圆底烧瓶加入搅拌子，在rt将四氢呋喃(THF，2mL)和哌啶(0.2mL)中的Fmoc-8-氨基辛酸_tyr(OtBu)-OtBu(200mg，0.303mmol)加入反应烧瓶。在rt搅拌反应混合物1小时，用LC/MS监测反应进程。减压蒸发溶剂(旋蒸仪)，粗制产品在高真空下干燥，提供8-氨基辛酸_tyr(OtBu)-OtBu，是白色固体，96％收率。
合成H-Leu-PEG2-Tyr(OtBu)-OtBu连接体的方案：
合成Fmoc-Leu_PEG2_tyr(OtBu)-OtBu：向5-mL圆底烧瓶加入搅拌子，Fmoc-Leu-OH(16mg，0.044mmol，1当量)，H2N-PEG2-Tyr(-OtBu)-OtBu(20mg，0.044mmol，1.0当量)和HATU(20mg，0.053mmol，1.2当量)，然后加入DMSO(0.15mL)，提供透明溶液。在23℃将DIPEA(20μL，0.11mmol，2.5当量)缓慢加入反应混合物。反应在23℃搅拌1.5小时，用LC/MS监测反应进程。反应混合物逐滴加水(3mL)猝灭，用EtOAc(3x10mL)萃取。经合并的有机物用盐水洗涤(5mL)，在无水Na2SO4上干燥，过滤和浓缩。粗制物通过二氧化硅-凝胶柱色谱法用正己烷-EtOAc纯化，分离产品，32mg，93％收率。
合成H-Leu_PEG2_tyr(OtBu)-OtBu：向5mL圆底烧瓶加入搅拌子，在rt将四氢呋喃(THF，1mL)和哌啶(0.2mL)中的Fmoc-Leu_PEG2_tyr(OtBu)-OtBu(32mg，0.041mmol)加入反应烧瓶。在rt搅拌反应混合物1小时，用LC/MS监测反应进程。减压蒸发溶剂(旋蒸仪)，粗制产品在高真空下干燥，提供H-Leu_PEG2_tyr(OtBu)-OtBu，是白色固体，定量收率。
相似的肽键形成偶联反应和随后的Fmoc-脱保护方案用于制备各种经修饰的连接体。
实施例
实施例：(1)具有延伸的结合残基的CA IX配体的合成和临床前评价
(图1-2)
合成新的CA IX配体
方案1显示合成2,3,5,6-四氟-4-((2-羟基乙基)磺酰基)苯磺酰胺
在氩下向MeOH(81mL)中的五氟苯磺酰胺(2.0g，8.098mmol，1.0当量)加入DIPEA(1.55mL，8.908mmol，1.1当量)，随后2-巯基乙烷-1-醇(0.63mL，8.908mmol，1.1当量)。回流反应混合物16小时，用薄层色谱法监测反应进程。在反应完成之后，用旋蒸仪蒸发MeOH和过滤所得固体和用水洗涤和冻干。分离固体化合物(1.59g，收率，95％)，由LCMS确认，用于后续步骤。
硫化物氧化为砜：在rt向MeOH：H2O(1:1，50mL)中的醇化合物(1.50g，4.913mmol，1.0当量)缓慢加入过一硫酸氢钾(3.02g，9.826mmol，2.0当量)。于55℃搅拌反应混合物16小时。在LCMS确认反应完成之后，过滤反应，用EtOAc(3x150mL)萃取。经合并的有机物用H2O(1x100mL)、盐水(1x100mL)洗涤，在无水Na2SO4上干燥，浓缩。分离白色固体化合物(1.65g，定量收率)，不加进一步纯化用于后续步骤。
将与合成3-((3-(苄基氨基)-2,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)硫基)丙酸相似的程序用来合成下述配体，起始自2,3,5,6-四氟-4-((2-羟基乙基)磺酰基)苯磺酰胺
化合物21：m＝0；化合物22：m＝0
合成3-((3-(苄基氨基)-2,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)硫基)丙酸：
方案2显示合成3-((3-(苄基氨基)-2,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)硫基)丙酸
在氩下向DMSO(0.3mL)中的3-((2,3,5,6-四氟-4-氨磺酰基苯基)硫基)丙酸(50mg，0.15mmol，1.0当量)加入DIPEA(53μL，0.3mmol，2.0当量)随后苄胺(16μL，0.15mmol，1.0当量)。在65℃搅拌反应混合物12小时。混合物然后用H2O(2mL)稀释，用EtOAc(3×10mL)萃取。经合并的有机物用盐水(1x10mL)洗涤，在Na2SO4上干燥，减压蒸发。粗制物通过二氧化硅-凝胶柱色谱法用DCM：EtOAc纯化。分离所希望的胺偶联产品(15mg)，24％收率。
合成邻位取代的配体
将与合成3-((3-(苄基氨基)-2,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)硫基)丙酸相似的程序用于合成下述配体
化合物1：n＝0，p＝0，m＝3/5；化合物34：n＝2，p＝0；化合物36：n＝2，p＝0；化合物36b：n＝0，p＝0
实施例：(2)新的衍生自配体1&2的靶向CA IX的NIR试剂的临床前评价(图3)
合成
合成NH2-PEG2-Tyr(tBu)-连接体：
合成(S)-15-(4-(叔丁氧基)苄基)-3,13-二氧代-1-苯基-2,7,10-三氧杂-4,14-二氮杂十六烷-16-酸叔丁酯：向50-mL圆底烧瓶加入搅拌子，12(5.0g，16.05mmol，1当量)，(L)-H-Tyr(-OtBu)-OtBu·HCl(5.3g，16.05mmol，1.0当量)和HATU(6.41g，16.85mmol，1.05当量)，然后加入DMSO(29mL)，提供透明溶液。在23℃，在5分钟内将DIPEA(7.01mL，40.13mmol，2.5当量)缓慢加入反应混合物。反应在23℃搅拌1.5小时，用LC/MS监测反应进程。反应混合物逐滴加水(100mL)猝灭，用EtOAc(3x150mL)萃取。经合并的有机物用盐水洗涤(100mL)，在无水Na2SO4上干燥，过滤和浓缩。粗制物通过二氧化硅-凝胶柱色谱法用正己烷-EtOAc纯化，分离希望的化合物，95％收率。
合成化合物(S)-2-(3-(2-(2-氨基乙氧基)乙氧基)丙酰胺基)-3-(4-(叔丁氧基)苯基)丙酸叔丁酯：向50mL圆底烧瓶加入搅拌子，CbzNH-PEG2-Tyr-(OtBu)-OtBu(1.10g，1.87mmol)，和DCM(10mL)。在溶解反应混合物之后，将Pd/C(10％Pd基底，10％wt/wt，110mg)分批加入圆底烧瓶，随后是无水MeOH(10mL)。将反应混合物脱气(3x)，在搅拌下在室温下将H2气体鼓泡通过反应混合物3小时。反应混合物过滤通过C盐垫，用MeOH洗涤，减压浓缩滤液，提供粗制希望的产品(92％)，用LC/MS分析，不加进一步纯化用于后续步骤。
结论：这些体内研究展示化合物54和55聚集和保留在人类肾癌异种移植物中。(图4&5)
实施例：(3)新的衍生自配体3&4的靶向CA IX的NIR试剂的临床前评价(图6)
合成
化合物61的合成方案：
化合物61的实验程序：
合成3-((2,3,5,6-四氟-4-氨磺酰基苯基)硫基)丙酸：在氩下向MeOH(200mL)中的五氟苯磺酰胺(5.0g，20.23mmol，1.0当量)加入DIPEA(4.2mL，24.24mmol，1.2当量)，随后3-巯基丙酸(2，1.76mL，20.23mmol，1.0当量)。回流反应混合物6小时和用薄层色谱法监测反应进程。在反应完成之后，用旋蒸仪蒸发MeOH和过滤所得固体和用水洗涤和冻干。产品由LCMS确认和用于后续步骤，收率90％。
合成3-((2,3,5,6-四氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)丙酸：在rt向乙酸(34mL)中的3-((2,3,5,6-四氟-4-氨磺酰基苯基)硫基)丙酸(5.75g，17.25mmol)缓慢加入过氧化氢(30％v/v，15mL)。于60℃搅拌反应混合物4小时。在LCMS确认反应完成之后，反应加水猝灭。反应混合物用EtOAc(3x150mL)萃取。经合并的有机物用H2O(1x200mL)、盐水(1x100mL)洗涤，在无水Na2SO4上干燥，浓缩。分离白色固体产品，80％收率，不加进一步纯化用于后续步骤。
合成3-((2-(环辛基氨基)-3,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)丙酸：在氩下向DMSO(5mL)中的3-((2,3,5,6-四氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)丙酸(1.0g，2.74mmol，1.0当量)加入DIPEA(0.96mL，5.48mmol，2.0当量)随后环辛基胺(0.413mL，3.01mmol，1.1当量)。在60℃搅拌反应混合物6小时。混合物然后用H2O(30mL)稀释，用EtOAc(3×50mL)萃取。经合并的有机物用盐水洗涤(1x50mL)，在Na2SO4上干燥，减压蒸发。粗制物通过二氧化硅-凝胶柱色谱法用DCM：EtOAc纯化。分离所希望的产品，60％收率。
合成间-取代的配体
将与合成3-((2-(环辛基氨基)-3,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)丙酸相似的程序用于合成下述配体
化合物3：n＝0，p＝0，m＝3/5
化合物7：n＝2，p＝0，m＝0
化合物17：m＝0
化合物18：m＝0
化合物29：n＝0，p＝0
化合物30：n＝1，p＝0
化合物32：n＝2，p＝0
另外，化合物25(n＝0，p＝0，m＝5)制备自3-((2-氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)丙酸，使用与合成3-((2-(环辛基氨基)-3,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)丙酸相似的程序。
合成(S)-2-(4-(叔丁氧基)苄基)-16-((2-(环辛基氨基)-3,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)-4,14-二氧代-7,10-二氧杂-3,13-二氮杂十六烷酸叔丁酯：向50-mL圆底烧瓶加入搅拌子，3-((2-(环辛基氨基)-3,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)丙酸(60mg，0.126mmol，1当量)，(S)-2-(3-(2-(2-氨基乙氧基)乙氧基)丙酰胺基)-3-(4-(叔丁氧基)苯基)丙酸叔丁酯(63.2mg，0.139mmol，1.1当量)和HATU(48.28mg，0.139mmol，1.1当量)，然后加入DMSO(1.3mL)，提供透明溶液。在23℃将DIPEA(88μL，0.508mmol，4.0当量)缓慢加入反应混合物。反应在23℃搅拌1.5小时，用LC/MS监测反应进程。反应混合物逐滴加水(3mL)猝灭，用EtOAc(3x10mL)萃取。经合并的有机物用盐水洗涤(10mL)，在无水Na2SO4上干燥，过滤和浓缩。粗制物通过二氧化硅-凝胶柱色谱法用DCM-EtOAc纯化，产生希望的化合物，92mg，80％收率。
合成(3-(2-(2-(3-((2-(环辛基氨基)-3,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)丙酰胺基)乙氧基)乙氧基)丙酰基)-L-酪氨酸：向5mL圆底烧瓶加入搅拌子，在rt将化合物(S)-2-(4-(叔丁氧基)苄基)-16-((2-(环辛基氨基)-3,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)-4,14-二氧代-7,10-二氧杂-3,13-二氮杂十六烷酸叔丁酯(52mg，0.057mmol)和三氟乙酸(TFA，1mL)加入反应烧瓶。在rt搅拌反应混合物1小时，用LC/MS监测反应进程。减压蒸发溶剂(旋蒸仪)，将浓缩的反应混合物滴加至搅拌的冷醚(5mL)，提供白色沉淀，离心，用冷醚(2×5mL)洗涤，在高真空下干燥，提供希望的产品，是白色固体，定量收率。
连接体-配体偶联
将各种经修饰的连接体偶联至CA-IX配体，使用与合成(3-(2-(2-(3-((2-(环辛基氨基)-3,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)丙酰胺基)乙氧基)乙氧基)丙酰基)-L-酪氨酸相似的方案，如下文所列。
化合物39：n＝0，m＝5，p＝0
化合物40：n＝0，m＝5，p＝0
化合物41：n＝0，m＝5，p＝0
化合物42：n＝0，m＝5，p＝0
化合物43：n＝0，m＝5，p＝0
化合物44：n＝0，m＝5，p＝0
合成4-(2-((E)-2-((E)-2-(4-((S)-2-羧基-16-((2-(环辛基氨基)-3,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)-4,14-二氧代-7,10-二氧杂-3,13-二氮杂十六烷基)苯氧基)-3-(2-((E)-3,3-二甲基-5-磺基-1-(4-磺基丁基)吲哚啉-2-亚基)乙亚基)环己-1-烯-1-基)乙烯基)-3,3-二甲基-5-磺基-3H-吲哚-1-鎓-1-基)丁烷-1-磺酸盐：向5-mL圆底烧瓶加入搅拌子和化合物(3-(2-(2-(3-((2-(环辛基氨基)-3,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)丙酰胺基)乙氧基)乙氧基)丙酰基)-L-酪氨酸(11mg，0.014mmol，1当量)，将其然后溶于THF：水(1:2比率，0.4mL)。在室温下用1M Na2CO3水溶液将反应混合物pH调节至～9.5-10(用湿pH试纸)。然后加入S0456(13.2mg，0.014mmol，1当量)，提供不透明的绿色溶液和在60℃搅拌4小时。用HRMS监测反应进程，通常反应在4小时内完成。反应混合物冷却至室温，用RP-HPLC纯化。合并来自HPLC的纯级分，蒸发溶剂和冻干冷冻样品，获得希望的产品(8mg)，是绿色固体。
合成CA-IX染料缀合物：
将与合成4-(2-((E)-2-((E)-2-(4-((S)-2-羧基-16-((2-(环辛基氨基)-3,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)-4,14-二氧代-7,10-二氧杂-3,13-二氮杂十六烷基)苯氧基)-3-(2-((E)-3,3-二甲基-5-磺基-1-(4-磺基丁基)吲哚啉-2-亚基)乙亚基)环己-1-烯-1-基)乙烯基)-3,3-二甲基-5-磺基-3H-吲哚-1-鎓-1-基)丁烷-1-磺酸盐相似的程序用于制备全部其它CA-IX-染料缀合物
图7描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 60，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图8描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 61，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图9显示61与CA IX阳性SKRC52细胞的结合亲和力，用共聚焦显微技术。在携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠模型中61的组织生物分布和肿瘤:背景比。给小鼠注射10nmol的61，在不同的时间间隔收获所选的组织和用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图10描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。给携带HT29(人类结肠癌细胞系)和HCC827(人类肺癌细胞系)肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol的61和在不同的时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图11描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 62，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图12描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 65，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
结论：这些体内肿瘤聚集数据展示化合物60，61，62和65在给予动物之后2-24小时内显示很好的全身成像数据。此外，化合物60，62和65显示优异的肿瘤:背景比(TBR)和具有很高度的聚集的肿瘤:皮肤比。此外，化合物保留在肿瘤中，在24小时内保持很高的荧光。此外，化合物61选择性地聚集在结肠和肺癌的CA IX阴性肿瘤异种移植物中，但不在其它健康组织中。尽管CA IX并不天然表达在NSCLC和结肠癌细胞中，61在那些肿瘤中的摄取仅仅是CA IX介导的，这指出在肿瘤缺氧条件下诱导CA IX。在考虑对表达CA IX的前列腺癌细胞和肿瘤组织的亲和力和特异性、肿瘤内荧光强度、肿瘤背景比、易于合成和低成本原料的可获得性之后，化合物60、61和65能够视为优异的临床候选物，但是其它化合物也可以用作临床和/或实验候选物。(图7-12)
实施例：(4)衍生自配体5&6的新的靶向CA IX的NIR试剂的临床前评价(图13)
化学合成：
化合物69和70均用与实施例1-3的解释相似的方法合成。
动物研究：
图14描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 69，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图15描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 70，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
结论：这些体内肿瘤聚集数据展示69和70在给予动物之后2-24小时内均显示很好的全身成像数据。此外，化合物69显示优异的肿瘤:背景比(TBR)和具有很高度的聚集的肿瘤:皮肤比，保留在肿瘤中在24小时内保持很高的荧光。这些化合物也可以用作临床和/或实验候选物。
实施例：(5)衍生自配体7–8的新的靶向CA IX的NIR试剂的临床前评价(图16)
化学合成：
化合物71-74都用与实施例1-3的解释相似的方法合成。
图17描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 72，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
结论：这些体内肿瘤聚集数据展示72在给予动物之后2-24小时内显示很好的全身成像数据。此外，化合物72显示优异的肿瘤:背景比(TBR)和具有很高度的聚集的肿瘤:皮肤比，保留在肿瘤中在24小时内保持很高的荧光。这些化合物也可以用作临床和/或实验候选物。
实施例：(6)衍生自配体17-20的新的靶向CA IX的NIR试剂的临床前评价(图18)
图18显示衍生自配体17-20的靶向CA IX的NIR试剂的化学结构。
化学合成：
化合物75-79用与实施例1-3的解释相似的方法合成。
图19描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 76，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图20描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 77，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
结论：这些体内肿瘤聚集数据展示76和77均在给予动物之后2-24小时内显示很好的全身成像数据。此外，两个化合物显示优异的肿瘤:背景比(TBR)和具有很高度的聚集的肿瘤:皮肤比，保留在肿瘤中在24小时内保持很高的荧光。这些化合物也可以用作临床和/或实验候选物。
实施例：(7)衍生自配体21-24的新的靶向CA IX的NIR试剂的临床前评价(图21)
化学合成：
化合物80-83都用与实施例1-3的解释相似的方法合成。
图22描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 80，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图23描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 81，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
结论：这些体内肿瘤聚集数据展示80和81均在给予动物之后2-24小时内显示很好的全身成像数据。此外，化合物80显示优异的肿瘤:背景比(TBR)和具有很高度的聚集的肿瘤:皮肤比，保留在肿瘤中在24小时内保持很高的荧光。这些化合物也可以用作临床和/或实验候选物。
实施例：(8)衍生自配体25&26的新的靶向CA IX的NIR试剂的临床前评价(图24)
化学合成：
化合物84-85都用与实施例1-3的解释相似的方法合成。
图25描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 85，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
结论：这些体内肿瘤聚集数据展示化合物85在给予动物之后2-24小时内显示很好的全身成像数据。此外，化合物85显示优异的肿瘤:背景比(TBR)和具有很高度的聚集的肿瘤:皮肤比，保留在肿瘤中在24小时内保持很高的荧光。然而，化合物85显示与化合物61相比更低的肿瘤荧光强度和肿瘤:背景比。两个化合物的差异是61的配体在芳族环中具有三个氟取代，而85则并不具有这种芳族氟，这意味着芳族卤素对于结合的重要性。化合物85也可以用作临床和/或实验候选物。
实施例：(9)衍生自配体27&28的新的靶向CA IX的NIR试剂的临床前评价(图26)
图26显示衍生自配体27&28的靶向CA IX的NIR试剂的化学结构。
化学合成：
化合物86-87都用与实施例1-3的解释相似的方法合成。
图27描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 86，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图28描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 87，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
结论：这些体内肿瘤聚集数据展示86和87均在给予动物之后2-24小时内显示很好的全身成像数据。然而，化合物87在与86比较的情况下显示优异的肿瘤:背景比(TBR)和具有很高度的聚集的肿瘤:皮肤比，保留在肿瘤中在24小时内保持很高的荧光。这指出通过间位-取代缀合使得对CA XI的亲和力松动，并且结合需要芳族环间位的疏水单元。另一方面，86的亮度低于60和61指出具有额外的疏水部分会增加对受体的结合亲和力和特异性。这些化合物也可以用作临床和/或实验候选物。
实施例：(10)衍生自配体29的新的靶向CA IX的NIR试剂的临床前评价(图29)
化学合成：
化合物88用与实施例1-3的解释相似的方法合成。
图30描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 88，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
结论：这些体内肿瘤聚集数据展示化合物88在给予动物之后8小时显示良好的全身成像数据。此外，化合物88于24小时时间点显示优异的肿瘤:背景比(TBR)和肿瘤:皮肤比。化合物88也可以用作临床和/或实验候选物。
实施例：(11)衍生自配体30-33的新的靶向CA IX的NIR试剂的临床前评价(图31)
化学合成：
化合物89-92用与实施例1-3的解释相似的方法合成。
图32描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 89，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图33描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 90，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
结论：这些体内肿瘤聚集数据展示89和90均在给予动物之后2-24小时内显示很好的全身成像数据。此外，化合物显示优异的肿瘤:背景比(TBR)和具有很高度的聚集的肿瘤:皮肤比，保留在肿瘤中在24小时内保持很高的荧光。这些化合物也可以用作临床和/或实验候选物。
实施例：(12)衍生自配体34-36的新的靶向CA IX的NIR试剂的临床前评价(图34)
化学合成：
化合物93-96都用与实施例1-3的解释相似的方法合成。
图35描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 93，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图36描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 94，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图37描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 95，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图38描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 96，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
结论：这些体内肿瘤聚集数据展示化合物93和95在给予动物之后2-24小时内显示很好的全身成像数据。此外，化合物95显示优异的肿瘤:背景比(TBR)和具有很高度的聚集的肿瘤:皮肤比，保留在肿瘤中在24小时内保持很高的荧光。这些化合物也可以用作临床和/或实验候选物。
实施例：(13)衍生自配体39-45的新的靶向CA IX的NIR试剂的临床前评价(图39)
化学合成：
化合物97-103都用与实施例1-3的解释相似的方法合成。
图40描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 99，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
图41描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 102，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
结论：这些体内肿瘤聚集数据展示99和102均在给予动物之后2-24小时内显示很好的全身成像数据。此外，两种化合物显示优异的肿瘤:背景比(TBR)和具有很高度的聚集的肿瘤:皮肤比，保留在肿瘤中在24小时内保持很高的荧光。这些化合物也可以用作临床和/或实验候选物。
实施例：(14)衍生自配体47的新的靶向CA IX的NIR试剂的临床前评价(图42)
化学合成：
化合物104均用与实施例1-3的解释相似的方法合成。
图43描述在调节阈值之后全身荧光图像在白光图像上的重叠。向携带SKRC52人类肾肿瘤异种移植物的小鼠注射10nmol 104，在不同时间间隔用IVIS成像仪成像(ex＝745nm，em＝ICG，暴露时间＝1s)。
结论：这些体内肿瘤聚集数据展示化合物104在给予动物之后2-24小时内显示良好的全身成像数据。此外，化合物104显示优异的肿瘤:背景比(TBR)和具有很高度的聚集的肿瘤:皮肤比，保留在肿瘤中在24小时内保持很高的荧光。该化合物也可以用作临床和/或实验候选物。
实施例：(15)衍生自配体4的新的CA IX-光学成像试剂的临床前评价(图44)
图45显示105与CA IX阳性SCRC52细胞的结合亲和力，使用流式细胞术分析
图46显示105-107与CA IX阳性SCRC52细胞的结合亲和力，使用共聚焦显微技术
结论：共聚焦显微技术和流式细胞术分析均展示化合物105-107以很高的亲和力结合至CA IX阳性SKRC52细胞(人类肾癌细胞系)。化合物也可以用作临床和/或实验候选物。
虽然本公开已描述为具有示范性设计，但是本公开可以在本公开的主旨和范围以内进一步修饰。本申请因此期望涵盖利用其一般原理的本公开的任何变形、应用或调整。此外，本申请期望涵盖从本公开的偏离，只要其属于本公开相关领域的已知或常规实践。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.具有下式的化合物：
B-W-X-Y-Z
其中B是靶向CA IX的分子；
W是延伸的疏水残基；
X是疏水间隔物；
Y是氨基酸间隔物；和
Z是NIR染料。
2.权利要求1的化合物，其中B选自小分子，配体，抑制剂，激动剂及其衍生物。
3.权利要求1的化合物，其中B选自
并且；
其中n是0，1，2，3...，m是0，1，2，3...，和p是0，1，2，3...及其衍生物。
4.权利要求1的化合物，其中B是3-((2-(环辛基氨基)-3,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)丙酸或(C-SPA)或其衍生物。
5.权利要求1的化合物，其中W是疏水氨基酸或部分。
6.权利要求5的化合物，其中W是疏水氨基酸，选自Phe，Val，Leu，Ile，Trp，His，Arg，Lys，Asp，Glu及其衍生物。
7.权利要求1的化合物，其中W选自：
中性非极性氨基酸，包括丙氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，缬氨酸，脯氨酸，苯丙氨酸，色氨酸，甲硫氨酸或芳族基团，环己基，酪氨酸及其衍生物；
碱性(带正电)氨基酸，比如精氨酸，组氨酸，和赖氨酸及其衍生物；和
中性极性氨基酸，比如甘氨酸，丝氨酸，苏氨酸，半胱氨酸，酪氨酸，天冬酰胺，和谷氨酰胺及其衍生物。
8.权利要求1的化合物，其中W是芳族氨基酸及其衍生物。
9.权利要求1的化合物，其中W是疏水残基及其衍生物。
10.权利要求1的化合物，其中W是带电的。
11.权利要求1的化合物，其中X是疏水连接体。
12.权利要求1的化合物，其中X的长度是7个原子至14个原子。
13.权利要求1的化合物，其中X选自8氨基辛酸(EAOA)，聚乙二醇(PEG)，聚乙烯胺(PEA)和N-氨基-dPEG2酸。
14.权利要求1的化合物，其中X选自：
6氨基己酸(SAHA)，8氨基辛酸(EAOA)，聚乙二醇(PEG)，聚乙烯胺(PEA)单元，6个原子的链，长度6个原子的间隔物，长度6至20个原子的链，和包含芳基或芳基烷基的肽，其各自是任选经取代的，和其中一个芳基或芳基烷基是约6至约10个、或约6至约14个原子，而另一个芳基或芳基烷基是约10至约14个、或约10至约15个原子、或约1至约20个原子。
15.权利要求1的化合物，其中X是可变地带电的。
16.权利要求1的化合物，其中X是包含带正电氨基酸(例如Arg、Lys、Orn)或含季胺氨基酸的肽。
17.权利要求1的化合物，其中X具有负电荷。
18.权利要求1的化合物，其中X具有正电荷。
19.权利要求1的化合物，其中Y选自：
酸性氨基酸，选自天冬氨酸，谷氨酸及其衍生物；
碱性氨基酸，选自精氨酸，组氨酸，赖氨酸，及其衍生物；
中性极性氨基酸，选自甘氨酸，丝氨酸，苏氨酸，半胱氨酸，酪氨酸，天冬酰胺，谷氨酰胺及其衍生物；和
中性非极性氨基酸，选自丙氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，缬氨酸，脯氨酸，苯丙氨酸，色氨酸，甲硫氨酸，及其衍生物。
20.权利要求1的化合物，其中Y是芳族氨基酸或其衍生物。
21.权利要求1的化合物，其中Y具有正电荷。
22.权利要求1的化合物，其中Y具有负电荷。
23.权利要求1的化合物，其中Y是带有含硫族元素的侧链基团的氨基酸间隔物。
24.权利要求1的化合物，其中Y是带有含硫的侧链基团的氨基酸间隔物。
25.权利要求1的化合物，其中Y选自半胱氨酸，甲硫氨酸，和带有含硫的硫酚部分的氨基酸间隔物。
26.权利要求1的化合物，其中Y包含酪氨酸芳族环上具有碳同位素的酪氨酸。
27.权利要求1的化合物，其中Y包含芳族环具有氢同位素的氨基酸。
28.权利要求1的化合物，其中Z具有正电荷。
29.权利要求1的化合物，其中Z具有负电荷。
30.权利要求1的化合物，其中Z选自LS288，IR800，SP054，S0121，KODAK，S2076，S0456，
其中R41，R42，R43，R44，R45，R46，R47，R48＝H或SO3H；X＝O，S或N。
31.权利要求1的化合物，其中：
B包含C-SPA或其衍生物；
X选自EAOA，PEG和PEA；
Y选自酪氨酸，苯丙氨酸-酪氨酸，组氨酸-酪氨酸，苯丙氨酸-精氨酸-酪氨酸，和组氨酸-酪氨酸；
和Z包含S0456。
32.下述结构式的化合物：
或其药学上可接受的盐，或其同位素，其中：
R19代表H或SO3H；
R20代表H，CH3，C3H6SO3 -，C3H6SO3H或C4H8SO3 -，或C4H8SO3H或C3H6N+(CH3)3；
R21代表具有任选一个或多个共享键的C，
R22代表具有任选一个或多个共享键的C；
R23代表氮，氧，或硫或无原子(在芳族环和乙烯基环之间的直连的C-C键)；
R24是任选的且当存在时代表芳族取代基团从而增强谱特性比如增加乙烯基醚桥的亮度和稳定性；
R25是任选的且当存在时代表连接体，具有芳族氨基酸比如Phe、Trp、His或其衍生物，阳离子氨基酸比如Arg、Lys或其衍生物，阴离子氨基酸比如Asp、Glu或其衍生物，芳族的非天然氨基酸/阳离子/阴离子酸或其衍生物；
R26是任选的且当存在时代表线性碳链，或聚乙二醇连接体，阳离子连接体，或其衍生物；
R27是任选的且当存在时代表疏水部分比如Phe，Val，Leu，Ile，Trp，His，Arg，Lys，Asp，Glu或其衍生物；
R28代表疏水连接体；
R29是任选的且当存在时代表增强分子的结合亲和力、稳定性、疏水性的芳族取代基团比如F，NO2或其；
R30是任选的且当存在时代表疏水部分比如Phe、Val、Leu、Ile、Trp、His或其衍生物，或者环状部分比如环己基、环辛基或其衍生物。
33.权利要求32的化合物，其中所述化合物选自：
34.权利要求1的化合物，其中化合物具有约500nm至约900nm的吸收最大值和发射最大值。
35.权利要求1的化合物，其中使得化合物在组织细胞中分布之后发荧光。
36.权利要求1的化合物，其中通过使化合物经受近红外波长的激发光来使化合物发荧光。
37.权利要求1的化合物，其中化合物具有与碳酸酐酶IX的结合亲和力，其类似C-SPA的结合亲和力。
38.权利要求1的化合物，其中所述化合物高度选择性地靶向肿瘤细胞。
39.权利要求1的化合物，其中化合物包含由组分X或W-X-Y构成的连接体。
40.权利要求39的化合物，其中所述连接体是可释放的。
41.权利要求39的化合物，其中所述连接体长度为至少约6个原子。
42.权利要求39的化合物，其中所述连接体长度为约6个至约20个原子。
43.权利要求39的化合物，其中所述连接体长度为至少约
44.表达CA IX的生物学组织的光学成像方法，所述方法包括：
(a)将生物学组织与权利要求1的组合物接触，
(b)留出时间使组合物中的化合物在生物学靶标中分布；
(c)用化合物可吸收的波长的激发光光照组织；和
(d)检测化合物发出的光学信号。
45.权利要求44的方法，其中化合物发出的信号用来构建图像。
46.权利要求44的方法，其中组织在受试者中且受试者是动物或人类。
47.权利要求44的方法，其中在步骤(a)中将信号特性可区分的两种或更多种荧光化合物与组织接触，和任选地组织位于受试者中。
48.权利要求43的方法，其中光照和检测步骤用内窥镜，导管，断层摄影系统，手持光学成像系统，外科护目镜或术中显微镜进行。
49.鉴定生物学样品中的靶标细胞类型的方法，包括
a)将生物学样品与权利要求1的化合物接触一段时间，其条件使得化合物结合至靶标细胞类型的至少一种细胞；和
b)光学检测化合物在生物学样品中存在或不存在，
其中化合物在检测步骤b)中存在指出靶标细胞类型存在于生物学样品中。
50.权利要求49的方法，其中靶标细胞类型是出于诊断意图待成像的组织。
51.权利要求49的方法，其中所述组织是肿瘤或淋巴结。
52.权利要求49的方法，其中靶标细胞类型是癌性的。
53.权利要求52的方法，其中癌症选自脑癌，乳腺癌，宫颈癌，直肠癌和肺癌。
54.对受试者进行图像引导手术的方法，包括：
a)给予包含权利要求1的化合物的组合物，其条件和时间足以使得化合物在给定的手术位点聚集；
b)用红外光光照化合物使得化合物可视化；和
c)对受红外光激发而发荧光区域进行手术切除。
55.在受试者中诊断疾病的方法，包括：
a)向需要诊断的受试者给予一定量的权利要求1的化合物，其时间和条件允许化合物与靶标细胞类型的至少一种细胞结合；
b)测量来自生物学样品中存在的权利要求1的化合物的信号；
c)将在b)中测量的信号与至少一个对照数据集比较，其中所述至少一个对照数据集包含来自将权利要求1的化合物与不包含靶标细胞类型的生物学样品接触的信号；和
d)提供疾病诊断，其中在步骤c)中的比较指出疾病存在。
56.包含权利要求1的化合物的试剂盒。

Claims (56)

1.具有下式的化合物：
B-W-X-Y-Z
其中B是靶向CA IX的分子；
W是延伸的疏水残基；
X是疏水间隔物；
Y是氨基酸间隔物；和
Z是NIR染料。
2.权利要求1的化合物，其中B选自小分子，配体，抑制剂，激动剂及其衍生物。
3.权利要求1的化合物，其中B选自
及其衍生物。
4.权利要求1的化合物，其中B是3-((2-(环辛基氨基)-3,5,6-三氟-4-氨磺酰基苯基)磺酰基)丙酸或(C-SPA)或其衍生物。
5.权利要求1的化合物，其中W是疏水氨基酸或部分。
6.权利要求5的化合物，其中W是疏水氨基酸，选自Phe，Val，Leu，Ile，Trp，His，Arg，Lys，Asp，Glu及其衍生物。
7.权利要求1的化合物，其中W选自：
中性非极性氨基酸，包括丙氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，缬氨酸，脯氨酸，苯丙氨酸，色氨酸，甲硫氨酸或芳族基团，环己基，酪氨酸及其衍生物；
碱性(带正电)氨基酸，比如精氨酸，组氨酸，和赖氨酸及其衍生物；和
中性极性氨基酸，比如甘氨酸，丝氨酸，苏氨酸，半胱氨酸，酪氨酸，天冬酰胺，和谷氨酰胺及其衍生物。
8.权利要求1的化合物，其中W是芳族氨基酸及其衍生物。
9.权利要求1的化合物，其中W是疏水残基及其衍生物。
10.权利要求1的化合物，其中W是带电的。
11.权利要求1的化合物，其中X是疏水连接体。
12.权利要求1的化合物，其中X的长度是7个原子至14个原子。
13.权利要求1的化合物，其中X选自8氨基辛酸(EAOA)，聚乙二醇(PEG)，聚乙烯胺(PEA)和N-氨基-dPEG2酸。
14.权利要求1的化合物，其中X选自：
6氨基己酸(SAHA)，8氨基辛酸(EAOA)，聚乙二醇(PEG)，聚乙烯胺(PEA)单元，6个原子的链，长度6个原子的间隔物，和长度6至20个原子的链，和包含芳基或芳基烷基的肽，其各自是任选经取代的，和其中一个芳基或芳基烷基是约6至约10个、或约6至约14个原子，而另一个芳基或芳基烷基是约10至约14个、或约10至约15个原子、或约1至约20个原子。
15.权利要求1的化合物，其中X是可变地带电的。
16.权利要求1的化合物，其中X是包含带正电氨基酸(例如Arg、Lys、Orn)或含季胺氨基酸的肽。
17.权利要求1的化合物，其中X具有负电荷。
18.权利要求1的化合物，其中X具有正电荷。
19.权利要求1的化合物，其中Y选自：
酸性氨基酸，选自天冬氨酸，谷氨酸及其衍生物；
碱性氨基酸，选自精氨酸，组氨酸，赖氨酸，及其衍生物；
中性极性氨基酸，选自甘氨酸，丝氨酸，苏氨酸，半胱氨酸，酪氨酸，天冬酰胺，谷氨酰胺及其衍生物；和
中性非极性氨基酸，选自丙氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，缬氨酸，脯氨酸，苯丙氨酸，色氨酸，甲硫氨酸，及其衍生物。
20.权利要求1的化合物，其中Y是芳族氨基酸或其衍生物。
21.权利要求1的化合物，其中Y具有正电荷。
22.权利要求1的化合物，其中Y具有负电荷。
23.权利要求1的化合物，其中Y是带有含硫族元素的侧链基团的氨基酸间隔物。
24.权利要求1的化合物，其中Y是带有含硫的侧链基团的氨基酸间隔物。
25.权利要求1的化合物，其中Y选自半胱氨酸，甲硫氨酸，和带有含硫的硫酚部分的氨基酸间隔物。
26.权利要求1的化合物，其中Y包含酪氨酸芳族环上具有碳同位素的酪氨酸。
27.权利要求1的化合物，其中Y包含芳族环具有氢同位素的氨基酸。
28.权利要求1的化合物，其中Z具有正电荷。
29.权利要求1的化合物，其中Z具有负电荷。
30.权利要求1的化合物，其中Z选自LS288，IR800，SP054，S0121，KODAK，S2076，S0456，
其中R是H或SO2H而X是O，S或N。
31.权利要求1的化合物，其中：
B包含C-SPA或其衍生物；
X选自EAOA，PEG和PEA；
Y选自酪氨酸，苯丙氨酸-酪氨酸，组氨酸-酪氨酸，苯丙氨酸-精氨酸-酪氨酸，和组氨酸-酪氨酸；
和Z包含S0456。
32.下述结构式的化合物：
或其药学上可接受的盐，或其同位素，其中：
R1是H或SO3H；
R2是H，CH3，C3H6SO3 -，C3H6SO3H或C4H8SO3 -，或C4H8SO3H或C3H6N+(CH3)3；
R3是具有任选一个或多个共享键的C，
R4是具有任选一个或多个共享键的C；
R5代表氮，氧，或硫或直连的C-C键；
R6是任选的且当存在时是芳族取代基团；
R7是任选的且当存在时是连接体，包括：芳族氨基酸包括Phe、Trp、His或其衍生物，阳离子氨基酸包括Arg、Lys或其衍生物，阴离子氨基酸包括Asp、Glu或其衍生物，芳族的非天然氨基酸，其阳离子、或阴离子酸或衍生物；
R8是任选的且当存在时是线性碳链，或聚乙二醇连接体，阳离子连接体，或其衍生物；
R9是任选的且当存在时是疏水部分包括Phe，Val，Leu，Ile，Trp，His，Arg，Lys，Asp，Glu或其衍生物；
R10是疏水连接体；
R11是任选的且当存在时包括芳族取代基团；和
R12是任选的且当存在时包括疏水部分，包括Phe、Val、Leu、Ile、Trp、His或其衍生物，或者环状部分，包括环己基、环辛基或其衍生物。
33.权利要求32的化合物，其中所述化合物选自：
34.权利要求1的化合物，其中化合物具有约500nm至约900nm的吸收最大值和发射最大值。
35.权利要求1的化合物，其中使得化合物在组织细胞中分布之后发荧光。
36.权利要求1的化合物，其中通过使化合物经受近红外波长的激发光来使化合物发荧光。
37.权利要求1的化合物，其中化合物具有与碳酸酐酶IX的结合亲和力，其类似C-SPA的结合亲和力。
38.权利要求1的化合物，其中所述化合物高度选择性地靶向肿瘤细胞。
39.权利要求1的化合物，其中化合物包含由组分X或W-X-Y构成的连接体。
40.权利要求39的化合物，其中所述连接体是可释放的。
41.权利要求39的化合物，其中所述连接体长度为至少约6个原子。
42.权利要求39的化合物，其中所述连接体长度为约6个至约20个原子。
43.权利要求39的化合物，其中所述连接体长度为至少约
44.表达CA IX的生物学组织的光学成像方法，所述方法包括：
(a)将生物学组织与权利要求1的组合物接触，
(b)留出时间使组合物中的化合物在生物学靶标中分布；
(c)用化合物可吸收的波长的激发光光照组织；和
(d)检测化合物发出的光学信号。
45.权利要求44的方法，其中化合物发出的信号用来构建图像。
46.权利要求44的方法，其中组织在受试者中且受试者是动物或人类。
47.权利要求44的方法，其中在步骤(a)中将信号特性可区分的两种或更多种荧光化合物与组织接触，和任选地组织位于受试者中。
48.权利要求43的方法，其中光照和检测步骤用内窥镜，导管，断层摄影系统，手持光学成像系统，外科护目镜或术中显微镜进行。
49.鉴定生物学样品中的靶标细胞类型的方法，包括
a)将生物学样品与权利要求1的化合物接触一段时间，其条件使得化合物结合至靶标细胞类型的至少一种细胞；和
b)光学检测化合物在生物学样品中存在或不存在，
其中化合物在检测步骤b)中存在指出靶标细胞类型存在于生物学样品中。
50.权利要求49的方法，其中靶标细胞类型是出于诊断意图待成像的组织。
51.权利要求49的方法，其中所述组织是肿瘤或淋巴结。
52.权利要求49的方法，其中靶标细胞类型是癌性的。
53.权利要求52的方法，其中癌症选自脑癌，乳腺癌，宫颈癌，直肠癌和肺癌。
54.对受试者进行图像引导手术的方法，包括：
a)给予包含权利要求1的化合物的组合物，其条件和时间足以使得化合物在给定的手术位点聚集；
b)用红外光光照化合物使得化合物可视化；和
c)对受红外光激发而发荧光区域进行手术切除。
55.在受试者中诊断疾病的方法，包括：
a)向需要诊断的受试者给予一定量的权利要求1的化合物，其时间和条件允许化合物与靶标细胞类型的至少一种细胞结合；
b)测量来自生物学样品中存在的权利要求1的化合物的信号；
c)将在b)中测量的信号与至少一个对照数据集比较，其中所述至少一个对照数据集包含来自将权利要求1的化合物与不包含靶标细胞类型的生物学样品接触的信号；和
d)提供疾病诊断，其中在步骤c)中的比较指出疾病存在。
56.包含权利要求1的化合物的试剂盒。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110790724A (zh) * 2019-09-20 2020-02-14 中山大学 一种选择性碳酸酐酶抑制剂及其合成方法和应用
CN111225688A (zh) * 2017-08-22 2020-06-02 普渡研究基金会 靶向碳酸酐酶阳性癌症的基于fbsa的治疗和放射性成像缀合物
CN117120458A (zh) * 2022-02-11 2023-11-24 C-比奥麦克斯有限公司 靶向碳酸酐酶ix的肽配体、包含其的肽结构体及它们的用途

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11555821B2 (en) * 2016-03-16 2023-01-17 On Target Laboratories, Inc. CA IX-NIR dyes and their uses
US20200338211A1 (en) * 2017-12-29 2020-10-29 Wayne State University Method of treatment for solid tumors containing hypoxia and/or stroma features
WO2020131980A1 (en) * 2018-12-19 2020-06-25 Purdue Research Foundation Carbonic anhydrase inhibitors and antibiotics against multidrug resistant bacteria
WO2022118277A1 (en) * 2020-12-03 2022-06-09 Vilnius University Carbonic anhydrase inhibitors synthesized on interconnecting linker chains
WO2022241279A2 (en) * 2021-05-14 2022-11-17 Purdue Research Foundation Folate receptor-targeted conjugates with brush border membrane enzyme-cleavable linkers and methods of use in imaging and treating cancer
WO2023081301A1 (en) * 2021-11-05 2023-05-11 On Target Laboratories, LLC Fibroblast activation protein targeted dyes their related uses
WO2024023138A2 (en) 2022-07-28 2024-02-01 Bracco Imaging Spa Ca-ix targeting fluorescent probes
WO2024023144A1 (en) 2022-07-28 2024-02-01 Bracco Imaging Spa Ca-ix targeting fluorescent probes

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101243063A (zh) * 2005-06-23 2008-08-13 联合生命科学有限公司 具有碳酸酐酶抑制活性的荧光磺酰胺衍生物及其作为治疗和诊断剂的应用
CN103687854A (zh) * 2011-05-09 2014-03-26 文森医学公司 碳酸酐酶靶向剂及其使用方法
WO2014062044A1 (en) * 2012-10-15 2014-04-24 Vilnius University Fluorinated benzenesulfonamides as inhibitors of carbonic anhydrase
CN105228628A (zh) * 2013-03-15 2016-01-06 普渡研究基金会 与用于使肿瘤靶向成像的化合物缀合的氨基酸连接基的合成和组合物
US20170066719A1 (en) * 2015-09-09 2017-03-09 On Target Laboratories, LLC Psma-targeted nir dyes and their uses

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7833734B2 (en) 2002-11-26 2010-11-16 Institute Of Virology Of The Slovak Academy Of Sciences CA IX-specific inhibitors
US11077212B2 (en) * 2010-08-24 2021-08-03 H. Lee Moffitt Cancer Center And Research Institute, Inc. Molecular imaging of cancer cells in vivo
US10184129B2 (en) 2011-05-09 2019-01-22 The Regents Of The University Of California Method and compositions to promote plant growth in metal contaminated environments
WO2013036543A2 (en) * 2011-09-10 2013-03-14 H. Lee Moffitt Cancer Center And Research Institute, Inc. Molecular imaging of cancer cells in vivo
JP6321633B2 (ja) * 2012-06-04 2018-05-09 ノバルティス アーゲー 部位特異的標識法およびそれによって生成される分子
ITRM20130138A1 (it) 2013-03-07 2014-09-08 Consiglio Nazionale Ricerche Assemblato comprendente un assorbitore della luce nel vicino infrarosso legato covalentemente ad un inibitore dell'anidrasi carbonica
EP3928796A1 (en) 2014-02-03 2021-12-29 Eidgenöessische Technische Hochschule Zurich Small molecule drug conjugates

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101243063A (zh) * 2005-06-23 2008-08-13 联合生命科学有限公司 具有碳酸酐酶抑制活性的荧光磺酰胺衍生物及其作为治疗和诊断剂的应用
CN103687854A (zh) * 2011-05-09 2014-03-26 文森医学公司 碳酸酐酶靶向剂及其使用方法
WO2014062044A1 (en) * 2012-10-15 2014-04-24 Vilnius University Fluorinated benzenesulfonamides as inhibitors of carbonic anhydrase
CN105228628A (zh) * 2013-03-15 2016-01-06 普渡研究基金会 与用于使肿瘤靶向成像的化合物缀合的氨基酸连接基的合成和组合物
US20170066719A1 (en) * 2015-09-09 2017-03-09 On Target Laboratories, LLC Psma-targeted nir dyes and their uses

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KEVIN GROVES等: "Synthesis and evaluation of near-infrared fluorescent sulfonamide derivatives for imaging of hypoxia-induced carbonic anhydrase IX expression in tumors", 《BIOORGANIC & MEDICINAL CHEMISTRY LETTERS》 *
NIKOLAUS KRALL等: "A Small-Molecule Drug Conjugate for the Treatment of Carbonic Anhydrase IX Expressing Tumors", 《ANGEWANDTE CHEMIE INTERNATIONAL EDITION》 *
VLADIMIR O. TALIBOV ET AL.: "Kinetically Selective Inhibitors of Human Carbonic Anhydrase Isozymes I, II, VII, IX, XII, and XIII", 《J. MED. CHEM.》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111225688A (zh) * 2017-08-22 2020-06-02 普渡研究基金会 靶向碳酸酐酶阳性癌症的基于fbsa的治疗和放射性成像缀合物
CN110790724A (zh) * 2019-09-20 2020-02-14 中山大学 一种选择性碳酸酐酶抑制剂及其合成方法和应用
CN110790724B (zh) * 2019-09-20 2023-01-31 中山大学 一种选择性碳酸酐酶抑制剂及其合成方法和应用
CN117120458A (zh) * 2022-02-11 2023-11-24 C-比奥麦克斯有限公司 靶向碳酸酐酶ix的肽配体、包含其的肽结构体及它们的用途

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