CN114751854B - 近红外荧光探针及其制备方法和应用 - Google Patents
近红外荧光探针及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114751854B CN114751854B CN202210291827.7A CN202210291827A CN114751854B CN 114751854 B CN114751854 B CN 114751854B CN 202210291827 A CN202210291827 A CN 202210291827A CN 114751854 B CN114751854 B CN 114751854B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- near infrared
- fluorescent probe
- infrared fluorescent
- wzb117
- tumor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 13
- FRSWCCBXIHFKKY-UHFFFAOYSA-N [3-fluoro-2-(3-hydroxybenzoyl)oxyphenyl] 3-hydroxybenzoate Chemical compound OC1=CC=CC(C(=O)OC=2C(=C(F)C=CC=2)OC(=O)C=2C=C(O)C=CC=2)=C1 FRSWCCBXIHFKKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000010534 nucleophilic substitution reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 claims description 34
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 25
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 12
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 206010041823 squamous cell carcinoma Diseases 0.000 claims description 7
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000012043 crude product Substances 0.000 claims description 5
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 claims description 3
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 claims description 2
- 230000003902 lesion Effects 0.000 claims description 2
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000010186 staining Methods 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 abstract description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005580 one pot reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 21
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 13
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 12
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 11
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 6
- 108091006296 SLC2A1 Proteins 0.000 description 5
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 5
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 4
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 4
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 4
- UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N streptomycin Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 0.000 description 4
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102000058063 Glucose Transporter Type 1 Human genes 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 2
- 102100035426 DnaJ homolog subfamily B member 7 Human genes 0.000 description 2
- 239000006144 Dulbecco’s modified Eagle's medium Substances 0.000 description 2
- 101000804114 Homo sapiens DnaJ homolog subfamily B member 7 Proteins 0.000 description 2
- 229930182555 Penicillin Natural products 0.000 description 2
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012091 fetal bovine serum Substances 0.000 description 2
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 239000003068 molecular probe Substances 0.000 description 2
- 238000003541 multi-stage reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 2
- 229940049954 penicillin Drugs 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 229960005322 streptomycin Drugs 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- ATEFPOUAMCWAQS-UHFFFAOYSA-N 7,8-dihydroxycoumarin Chemical compound C1=CC(=O)OC2=C(O)C(O)=CC=C21 ATEFPOUAMCWAQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011729 BALB/c nude mouse Methods 0.000 description 1
- 208000005623 Carcinogenesis Diseases 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000003886 Glycoproteins Human genes 0.000 description 1
- 108090000288 Glycoproteins Proteins 0.000 description 1
- 102000011782 Keratins Human genes 0.000 description 1
- 108010076876 Keratins Proteins 0.000 description 1
- 208000007433 Lymphatic Metastasis Diseases 0.000 description 1
- 206010027476 Metastases Diseases 0.000 description 1
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 1
- 208000003788 Neoplasm Micrometastasis Diseases 0.000 description 1
- 108010019160 Pancreatin Proteins 0.000 description 1
- 239000012980 RPMI-1640 medium Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 WZB117 small molecule Chemical class 0.000 description 1
- 238000010171 animal model Methods 0.000 description 1
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 description 1
- 238000004820 blood count Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000036952 cancer formation Effects 0.000 description 1
- 231100000504 carcinogenesis Toxicity 0.000 description 1
- 239000006143 cell culture medium Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- YBGKGTOOPNQOKH-UHFFFAOYSA-N daphnetin Natural products OC1=CC=CC2=C1OC(=O)C=C2O YBGKGTOOPNQOKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000018732 detection of tumor cell Effects 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 210000002919 epithelial cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000000684 flow cytometry Methods 0.000 description 1
- 238000001917 fluorescence detection Methods 0.000 description 1
- 238000002073 fluorescence micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000000799 fluorescence microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 description 1
- 238000010253 intravenous injection Methods 0.000 description 1
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 description 1
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000009401 metastasis Effects 0.000 description 1
- 230000001394 metastastic effect Effects 0.000 description 1
- 206010061289 metastatic neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010172 mouse model Methods 0.000 description 1
- 229940055695 pancreatin Drugs 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D209/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings, condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
- C07D209/56—Ring systems containing three or more rings
- C07D209/58—[b]- or [c]-condensed
- C07D209/60—Naphtho [b] pyrroles; Hydrogenated naphtho [b] pyrroles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K49/00—Preparations for testing in vivo
- A61K49/001—Preparation for luminescence or biological staining
- A61K49/0013—Luminescence
- A61K49/0017—Fluorescence in vivo
- A61K49/0019—Fluorescence in vivo characterised by the fluorescent group, e.g. oligomeric, polymeric or dendritic molecules
- A61K49/0021—Fluorescence in vivo characterised by the fluorescent group, e.g. oligomeric, polymeric or dendritic molecules the fluorescent group being a small organic molecule
- A61K49/0032—Methine dyes, e.g. cyanine dyes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K49/00—Preparations for testing in vivo
- A61K49/001—Preparation for luminescence or biological staining
- A61K49/0013—Luminescence
- A61K49/0017—Fluorescence in vivo
- A61K49/005—Fluorescence in vivo characterised by the carrier molecule carrying the fluorescent agent
- A61K49/0052—Small organic molecules
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B23/00—Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes
- C09B23/0066—Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes the polymethine chain being part of a carbocyclic ring,(e.g. benzene, naphtalene, cyclohexene, cyclobutenene-quadratic acid)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B23/00—Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes
- C09B23/02—Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes the polymethine chain containing an odd number of >CH- or >C[alkyl]- groups
- C09B23/08—Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes the polymethine chain containing an odd number of >CH- or >C[alkyl]- groups more than three >CH- groups, e.g. polycarbocyanines
- C09B23/086—Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes the polymethine chain containing an odd number of >CH- or >C[alkyl]- groups more than three >CH- groups, e.g. polycarbocyanines more than five >CH- groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B68/00—Organic pigments surface-modified by grafting, e.g. by establishing covalent or complex bonds, in order to improve the pigment properties, e.g. dispersibility or rheology
- C09B68/40—Organic pigments surface-modified by grafting, e.g. by establishing covalent or complex bonds, in order to improve the pigment properties, e.g. dispersibility or rheology characterised by the chemical nature of the attached groups
- C09B68/46—Aromatic cyclic groups
- C09B68/463—Substituted aromatic groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/6486—Measuring fluorescence of biological material, e.g. DNA, RNA, cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
- C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
- C09K2211/1029—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
本发明属于荧光探针技术领域，具体涉及了一种近红外荧光探针及其制备方法和应用，旨在荧光探针制备过程复杂、成本较高，且发光大都集中在可见光的范围的问题。一种近红外荧光探针由近红外染料与WZB117通过亲核取代反应得到含有近红外荧光探针的混合物，将混合物纯化后得到。该近红外荧光探针仅通过亲核取代一步反应即可得到，制备工艺简单，且WZB117和近红外染料均为市售产品，原料易得，成本可控，本发明中的近红外荧光探针相对于传统可见光荧光探针，穿透性更强，信噪比更高。
Description
技术领域
本发明属于荧光探针技术领域，具体涉及了一种近红外荧光探针及其制备方法和应用。
背景技术
目前，肿瘤已是威胁人类健康的一种全球性疾病。研发高效地用于肿瘤早期筛查、微小转移灶及淋巴结转移监测的药物对于改善治疗效果、延长病人术后生存周期以及生活质量十分重要。
目前传统的肿瘤诊断方法主要依靠肿瘤组织和肿瘤细胞的形态学特征进行判断，需要对具有一定体积的肿瘤组织进行取样检测，无法实现在肿瘤细胞数量很少时检测其存在，即无法实现肿瘤的早期筛查和判断肿瘤的转移或复发。
近年来，随着肿瘤基因组学和分子药理学的飞速发展，新型的分子探针被开发应用到肿瘤细胞的检测中，其中基于抗原-抗体反应的识别探针的原理是利用肿瘤发生发展过程中新出现或过度表达的抗原物质刺激免疫系统产生特异性抗体，肿瘤抗原物质主要是上皮细胞角蛋白、上皮细胞膜特异性抗原和肿瘤相关糖蛋白三类。以特异性的抗体作为探针，与上述抗原特异性结合进行检测，现有的此类探针的制备过程复杂，需要多步反应，合成成本较高，并且传统的荧光分子探针的发光大都集中在可见光的范围(400-750nm)，而许多生物体及其组织在紫外/可见光的激发下自身会发射荧光，因而严重干扰生物样品的荧光检测和成像。
中国专利CN111808059A公开了一种靶向肿瘤沃伯格效应的肿瘤诊断和治疗荧光探针，该探针的合成需要先通过取代反应合成荧光发色团7,8-二羟基香豆素，经过多步反应才能得到荧光探针，并且该荧光探针的发射光谱在380-640nm，在可见光的范围内。
发明内容
本发明提供了一种近红外荧光探针及其制备方法和应用，以解决现有荧光探针制备过程复杂、成本较高，且发光大都集中在可见光的范围的问题。
为了缓解上述技术问题，本发明提供的技术方案在于：
一种近红外荧光探针由近红外染料与WZB117通过亲核取代反应得到含有近红外荧光探针的混合物，将混合物纯化后得到。
更进一步地，近红外染料为IR-820，IR-820与WZB117反应得到的近红外荧光探针的结构如式(I)所示：
(I)。
一种制备上述的近红外荧光探针的方法，包括如下步骤：
(1)亲核取代：将IR820与WZB117溶于N，N-二甲基甲酰胺中，然后加入碳酸盐反应得到含有近红外荧光探针的混合物；
(2)纯化：将混合物减压蒸馏除去N，N-二甲基甲酰胺得粗品，将粗品经柱层析纯化后得到近红外荧光探针WZB117-IR820。
更进一步地，IR820、WZB117和碳酸盐的物质的量比为1:1:3。
更进一步地，步骤(1)中加入碳酸盐后的反应条件为60℃反应24小时。
更进一步地，碳酸盐包括碳酸钠或碳酸钾。
一种上述的近红外荧光探针的应用，近红外荧光探针用于制备肿瘤检测产品。
一种上述的近红外荧光探针的应用，近红外荧光探针用于制备肿瘤组织体外病理染色产品。
更进一步地，检测产品用于检测良性肿瘤、恶性肿瘤或癌前病变组织。
更进一步地，检测产品用于检测口腔鳞癌、头颈鳞癌、食管鳞癌中的一种或几种。
本发明中的近红外荧光探针及其制备方法和应用的有益效果分析如下：
1、本发明的近红外荧光探针仅通过亲核取代一步反应即可得到，制备工艺简单，且WZB117和近红外染料均为市售产品，原料易得，成本可控；
2、在多种肿瘤中，葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)均相对于正常组织高表达。WZB117是一种靶向葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)的小分子抑制剂，可与GLUT1特异性结合。WZB117小分子抑制剂具有高度的肿瘤特异性，其目标分子在正常组织中低表达，因此能特异显像肿瘤组织，具有较高的信背比，精确显示癌灶边界；
3、IR-820是一种激光和近红外染料，具有更好的稳定性和更高的生物相容性；
4、本发明中的近红外荧光探针相对于传统可见光荧光探针，穿透性更强，信噪比更高；
5、本发明中的近红外荧光探针能够成像转移灶及微小癌灶，直径≤2mm。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施1中提供的探针的质谱图；
图2为本发明实施3中激光共聚焦显微镜观察不同肿瘤细胞系对探针的摄取情况的结果对照图；
图3为本发明实施例4中静脉注射探针后不同时间点小鼠活体荧光图像。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
因此，以下对提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要指出的是，下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的仪器、材料、试剂等，如无特殊说明，均为可从常规商业途径获得。
下述实施例中的肿瘤细胞系HSC3、SCC9、CAL27-fLUC、FADU以及正常细胞系HOK的出处如下：
HSC3购自北纳创联生物科技有限公司；
SCC9和HOK购自北京宜君博远科技有限公司；
CAL27-fLUC和FADU购自南京科佰生物科技有限公司。
下述实施例中的动物出处如下：
Balb/c裸鼠购自北京维通利华实验动物技术有限公司。
下述实施例中的主要仪器及耗材的来源如下：
12-well白色底透细胞培养板(Costar产品，产品编号为No.3513)；
Fetal Bovine Serum(Gibco产品，产品编号为10099141)；
100mm培养皿(Corning产品，产品编号为430167)；
DMEM medium(Gibco产品，产品编号为11965-084)；
RPMI-1640medium(from Gibco，Cat#A1049101)；
DMSO(Sigma产品，产品编号为No.D4540)；
流式细胞仪(BD产品，产品型号为Accuri C6，USA)；
荧光倒置显微镜(Leica产品，产品型号DMI3000B，German)；
高检测灵敏度的光学成像系统(PerkinElmer产品，产品型号IVIS Spectrum，USA)。
实施例1
探针WZB117-IR820的合成与纯化
本实施例中WZB117-IR820的合成路线如下:
将IR820(2.6mg，3.2μmol)与WZB117(1.2mg,3.2μmol)溶于1mL N，N-二甲基甲酰胺中，然后加入碳酸钾(1.3mg,10.0μmol)，将反应液加热至60℃反应24小时，减压蒸馏除去N，N-二甲基甲酰胺得粗品，用制备硅胶板纯化后得到1.4mg的WZB117-IR820，产率为37.5％。MS(ESI):m/z 1160.9([M+H]+)。
实施例2
探针WZB117-IR820对体外肿瘤细胞的检测
一、细胞培养
(1)配制各细胞所需的完全培养基
具体地，基本培养基DMEM或1640占80～90％，胎牛血清占10～20％，按1％的体积分数加入双抗贮存液(青霉素+链霉素)，使用青霉素和链霉素的终浓度分别是100U/mL和100μg/mL。
(2)实验开始前，确认标记在100mm培养皿上的细胞系的名字、培养基以及传代时间、代次等信息，确保实验无误。
(3)利用无菌吸管吸取细胞培养基。
(4)用3～5mL的无菌PBS溶液润洗细胞表层，再用无菌吸管吸出PBS废液。
(5)向培养基中加入1mL 0.25％(w/v)含0.04％(w/v)EDTA的胰酶溶液用于消化细胞，轻轻混匀，使溶液覆盖住细胞表层，在显微镜下观察，等细胞完全脱离培养皿底部且细胞连接较松散时加入5～10mL完全培养基并进行吹打。
(6)将细胞分离成单个后，将此细胞悬液转移到15mL无菌离心管中，800rpm离心5min。
(7)利用无菌吸管吸出上清培养基，并加入5mL新鲜的完全培养基重悬细胞沉淀，轻轻吹打混匀，
(8)用细胞计数板对细胞悬液进行计数，调整细胞悬液的浓度并接种到12孔培养板中进行铺板实验，细胞密度为2×105个细胞/孔，培养过夜，使细胞充分贴壁。
二、荧光倒置显微镜观察细胞对WZB117-IR820的摄取情况
(1)利用无菌吸管将培养板中的培养基吸除；
(2)将WZB117-IR820加入12孔培养板中，放入37℃培养箱中继续培养4h；
(3)利用无菌吸管吸出培养基废液，并加入1～2mL无菌PBS/孔清洗细胞表层2～3次，再用无菌吸管吸出PBS废液；
(4)将细胞置于激光共聚焦显微镜中进行观察。
关于不同肿瘤细胞系对WZB117-IR820的摄取情况，请参考图2，具体说明如下：
所有的头颈鳞癌肿瘤细胞(HSC3、SCC9、CAL27-fLUC)中能够看到红色荧光，说明肿瘤细胞对WZB117-IR820具有很好的摄取，而同等条件下的正常细胞(HOK)中的红色荧光很弱或不可见，说明其对WZB117-IR820的摄取量以及摄取探针的细胞数量均有明显降低，由此可见，WZB117-IR820具有很好的肿瘤特异性。
实施例3
探针WZB117-IR820对活体肿瘤细胞的检测
(1)荷瘤小鼠模型的建立
取CAL-fLUC肿瘤细胞，800rpm离心5min，再用无菌PBS洗涤肿瘤细胞3次，并做适当稀释，用血球计数板进行计数制成浓度为1×107个/ml的肿瘤细胞悬液，每只小鼠背部偏左后肢皮下接种肿瘤细胞悬液50μL。
(2)靶向性验证
肿瘤接种7天以后，静脉注射3mg/mL的WZB117-IR820溶液0.1mL，用高检测灵敏度的光学成像系统分析仪监测不同时间点小鼠体内的荧光及核磁信号分布。
关于静脉注射探针后不同时间点小鼠活体荧光图像的结果，请参考图3，具体说明如下：
随着时间的延长，WZB117-IR820在肿瘤部位的富集在2～4h时达到峰值，时间继续增加，虽然肿瘤部位荧光强度减弱，但肿瘤部位与周围组织的区分度越来越明显，说明WZB117-IR820具有很好的肿瘤靶向性。
综上所述，结合实施例一至实施例三，本发明中的近红外荧光探针及其制备方法和应用可实现如下有益效果：
1、原料均为市场产品，成本可控，制备工艺简单；
2、IR-820是一种激光和近红外染料，相对于荧光染料，穿透性更强，信噪比更高；
3、无论是在细胞水平还是动物水平都体现了很好的靶向性，能特异显像肿瘤组织，具有较高的信背比，达到了准确显示癌灶边缘以及微小癌灶的有效探测。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (9)
1.一种近红外荧光探针，其特征在于，所述近红外荧光探针的结构如式(I)所示：
2.一种制备如权利要求1所述的近红外荧光探针的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)亲核取代：将IR820与WZB117溶于N，N-二甲基甲酰胺中，然后加入碳酸盐反应得到含有近红外荧光探针的混合物；
WZB117的结构如式(II)所示：
(2)纯化：将所述混合物减压蒸馏除去N，N-二甲基甲酰胺得粗品，将所述粗品经柱层析纯化后得到近红外荧光探针WZB117-IR820。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述IR820、WZB117和碳酸盐的物质的量比为1:1:3。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
步骤(1)中加入所述碳酸盐后的反应条件为60℃反应24小时。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述碳酸盐包括碳酸钠或碳酸钾。
6.一种如权利要求1所述的近红外荧光探针的应用，其特征在于，
所述近红外荧光探针用于制备肿瘤检测产品。
7.一种如权利要求1所述的近红外荧光探针的应用，其特征在于，
所述近红外荧光探针用于制备肿瘤组织体外病理染色产品。
8.根据如权利要求6所述的应用，其特征在于，
所述检测产品用于检测良性肿瘤、恶性肿瘤或癌前病变组织。
9.根据如权利要求6所述的应用，其特征在于，
所述检测产品用于检测口腔鳞癌、头颈鳞癌、食管鳞癌中的一种或几种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210291827.7A CN114751854B (zh) | 2022-03-23 | 2022-03-23 | 近红外荧光探针及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210291827.7A CN114751854B (zh) | 2022-03-23 | 2022-03-23 | 近红外荧光探针及其制备方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114751854A CN114751854A (zh) | 2022-07-15 |
| CN114751854B true CN114751854B (zh) | 2023-09-15 |
Family
ID=82326805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210291827.7A Active CN114751854B (zh) | 2022-03-23 | 2022-03-23 | 近红外荧光探针及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114751854B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115877008A (zh) * | 2022-12-05 | 2023-03-31 | 中国科学院自动化研究所 | 用于膀胱癌检测的光学分子成像探针及其制备方法和应用 |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103555317A (zh) * | 2013-10-08 | 2014-02-05 | 东南大学 | 一种pH敏感近红外荧光分子探针及其制备方法与用途 |
| CN106190106A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-12-07 | 中国科学院自动化研究所 | 靶向肿瘤的近红外介孔二氧化硅纳米探针及其制备方法 |
| WO2017129558A1 (en) * | 2016-01-25 | 2017-08-03 | INSERM (Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale) | Methods for predicting or treating myelopoiesis-driven cardiometabolic diseases and sepsis |
| CN107349433A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-11-17 | 中国科学院自动化研究所 | 近红外纳米探针、制备方法及全息分子影像导航系统 |
| CN108245688A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-07-06 | 中国科学院自动化研究所 | 肝细胞癌诊断试剂及其制备方法 |
| CN109776380A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-05-21 | 遵义医科大学 | Ir780双靶向近红外荧光探针制备及肿瘤诊疗中应用 |
| CN109796780A (zh) * | 2017-11-17 | 2019-05-24 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种七甲川苯并吲哚花菁染料及其制备方法和应用 |
| CN110396403A (zh) * | 2018-04-24 | 2019-11-01 | 上海交通大学 | 靶向cyp1b1酶的近红外荧光探针及其制备和用途 |
| CN111971048A (zh) * | 2018-02-23 | 2020-11-20 | 杰克逊实验室 | 用于治疗癌症的联合疗法 |
| CN112294792A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-02-02 | 厦门市中医院 | 化合物wzb117在制备治疗和/或预防肝损伤药物中的用途 |
| WO2021025532A1 (ko) * | 2019-08-07 | 2021-02-11 | 연세대학교 산학협력단 | Slc1a5 전사물 변이체를 이용한 항암용 조성물, 항암제 스크리닝 방법 및 암 진단 방법 |
| CN112641958A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-13 | 中国科学院自动化研究所 | Met靶向分子探针及其制备方法 |
| CN113999156A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-02-01 | 临沂大学 | 一种近红外荧光小分子探针及其合成方法与应用 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130039858A1 (en) * | 2010-03-01 | 2013-02-14 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Nir materials and nanomaterials for theranostic applications |
| US9517278B2 (en) * | 2012-07-20 | 2016-12-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Compound and photoacoustic imaging contrast medium containing the compound |
-
2022
- 2022-03-23 CN CN202210291827.7A patent/CN114751854B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103555317A (zh) * | 2013-10-08 | 2014-02-05 | 东南大学 | 一种pH敏感近红外荧光分子探针及其制备方法与用途 |
| WO2017129558A1 (en) * | 2016-01-25 | 2017-08-03 | INSERM (Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale) | Methods for predicting or treating myelopoiesis-driven cardiometabolic diseases and sepsis |
| CN106190106A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-12-07 | 中国科学院自动化研究所 | 靶向肿瘤的近红外介孔二氧化硅纳米探针及其制备方法 |
| CN107349433A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-11-17 | 中国科学院自动化研究所 | 近红外纳米探针、制备方法及全息分子影像导航系统 |
| CN109796780A (zh) * | 2017-11-17 | 2019-05-24 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种七甲川苯并吲哚花菁染料及其制备方法和应用 |
| CN108245688A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-07-06 | 中国科学院自动化研究所 | 肝细胞癌诊断试剂及其制备方法 |
| CN111971048A (zh) * | 2018-02-23 | 2020-11-20 | 杰克逊实验室 | 用于治疗癌症的联合疗法 |
| CN110396403A (zh) * | 2018-04-24 | 2019-11-01 | 上海交通大学 | 靶向cyp1b1酶的近红外荧光探针及其制备和用途 |
| CN109776380A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-05-21 | 遵义医科大学 | Ir780双靶向近红外荧光探针制备及肿瘤诊疗中应用 |
| WO2021025532A1 (ko) * | 2019-08-07 | 2021-02-11 | 연세대학교 산학협력단 | Slc1a5 전사물 변이체를 이용한 항암용 조성물, 항암제 스크리닝 방법 및 암 진단 방법 |
| CN112294792A (zh) * | 2020-09-22 | 2021-02-02 | 厦门市中医院 | 化合物wzb117在制备治疗和/或预防肝损伤药物中的用途 |
| CN112641958A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-13 | 中国科学院自动化研究所 | Met靶向分子探针及其制备方法 |
| CN113999156A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-02-01 | 临沂大学 | 一种近红外荧光小分子探针及其合成方法与应用 |
Non-Patent Citations (9)
| Title |
|---|
| 2-氨基葡萄糖荧光探针的制备及肿瘤靶向性的研究;单玲玲, 等;中国临床药理学与治疗学;第21卷(第12期);1328-1334 * |
| A dual-modal probe for NIR fluorogenic and ratiometric photoacoustic imaging of Cys/Hcy in vivo;Hongbao Fang, 等;Science China(Chemistry)(第05期);145-152 * |
| GLUT1 抑制剂新型荧光探针及其在肿瘤靶向诊断中的应用;侯晓涵;中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技I辑(第第02期期);全文 * |
| Targeted and effective photodynamic therapy for cancer using functionalized nanomaterials;Eun Ji Hong, 等;Acta Pharmaceutica Sinica B;第06卷(04);297-307 * |
| 两种近红外荧光探针的合成及肿瘤靶向研究;邓大伟, 等;中国激光;第37卷(第11期);2375- * |
| 吲哚七甲川类荧光探针在生物体应用的研究现状;楚宁宁, 等;化学学报;第71卷(第11期);1459-1476 * |
| 新型染料IR-808靶向肿瘤近红外荧光成像的体内研究;田迎, 等;临床肿瘤学杂志;第17卷(第09期);785-789 * |
| 荧光素酶活体发光技术在肺癌分子影像学研究中的初步应用;王建东, 等;临床放射学杂志;第27卷(第02期);270-272 * |
| 铁蛋白在生物医学应用中的研究进展;张朋俊, 等;中国新药杂志;第24卷(第17期);1975-1979 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114751854A (zh) | 2022-07-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20210322513A1 (en) | Method for detecting cancer cells, reagent for introducing substance into cancer cells, and composition for treating cancer | |
| CN109507416A (zh) | 一种外泌体肿瘤标志物pdl1的快速检测试剂盒 | |
| CN114751854B (zh) | 近红外荧光探针及其制备方法和应用 | |
| CN111118004A (zh) | 一种靶向转移性人大肠癌细胞的核酸适配体分子信标探针及其应用 | |
| JP2017079634A (ja) | 生体試料中の目的とする細胞を検出する方法 | |
| CN112062755B (zh) | 用于检测天冬氨酰氨肽酶的近红外荧光分子探针、制备方法及用途 | |
| CN106932371B (zh) | 一种细胞内谷胱甘肽的荧光成像方法 | |
| US20220064739A1 (en) | Molecular beacon delivery system for directly detecting circulating tumor cells in blood, method of preparing the system and method of using the system | |
| CN108265055B (zh) | 特异性结合人乳腺癌细胞mcf-7的dna核酸适配体及其应用 | |
| CN108866064A (zh) | 一种靶向转移性人乳腺癌细胞的核酸适配体及其应用 | |
| CN101392285A (zh) | 多发性骨髓瘤的检测方法及抑制方法 | |
| JP4677254B2 (ja) | 細胞分離方法、細胞識別方法ならびに細胞検査方法 | |
| CN113429460B (zh) | 一种用于细胞膜成像的荧光探针及其制备方法和应用 | |
| CN108414756A (zh) | 一种同时检测尿液中四个膀胱癌标志物的蛋白芯片的制备方法 | |
| CN108414755A (zh) | 一种同时检测尿液中四个膀胱癌标志物的蛋白芯片 | |
| CN110938675B (zh) | siRNA定向自组装量子点生物传感器及其检测方法和应用 | |
| KR101692052B1 (ko) | 표면 증강 라만 산란 방법(sers)을 이용하여 순환 종양세포 및 순환 종양 줄기유사세포를 검출하는 방법 및 이를 이용한 시스템 | |
| CN108872603B (zh) | 一种用于肝癌干细胞的鉴定方法 | |
| CN112763713A (zh) | 基于LIP识别尿液中修饰UMOD的Neu5Gc检验尿路上皮癌的试剂盒 | |
| CN112159813A (zh) | 特异性结合卵巢浆液性腺癌细胞的核酸适配体及其用途 | |
| KR102431378B1 (ko) | 세포밖 소포체의 표면 단백질 및 핵산 분석방법 | |
| CN112979805A (zh) | 用于循环肿瘤细胞检测的vegfr2荧光标记抗体、其检测方法和应用 | |
| CN115877008A (zh) | 用于膀胱癌检测的光学分子成像探针及其制备方法和应用 | |
| CN104177465B (zh) | 一种化合物给药前体及药物载体制剂 | |
| KR20180065746A (ko) | Nls가 결합된 그래핀을 포함하는 핵 내 핵산 나노그래핀센서 또는 진단키트 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |