[发明专利]一类含多“锚点”的标记化合物及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种含多“锚点”的高效生物大分子共价标记化合物(式I化合物)及其制备方法与应用。本发明的标记试剂或化合物具有邻，对位亚甲基苯醌(o,p‑QM)前体，能够多次产生具有亚甲基苯醌(QM)活性中间体，从而实现多次标记蛋白的目的，且可显著减少因其他亲核试剂淬灭QM活性中间体而造成的低效标，从而达到“高效、稳定”标价生物大分子的目的。能够特异性标记表达碱性磷酸酶(ALP)的肿瘤细胞并对其进行活细胞成像。

技术领域

本发明属于生物标记及生物医药领域，具体涉及一类含多“锚点”的高效生物大分子标记化合物及其制备方法与应用。

背景技术

亚甲基苯醌(QMs)是一类反应性很高的活性中间体，其在自然界中应用最为广泛的结构为邻位亚甲基苯醌(o-QMs)和对位亚甲基苯醌(p-QMs)。例如，许多动物和植物利用QMs作一种防御手段；QMs参与阿霉素及其衍生物表阿霉素的抗癌过程。此外，QMs也因其具有极高的亲电性，极易受到来自生命系统中亲核试剂的进攻，从而具有非常强烈的捕捉生物大分子并与之建立共价键的潜力。介于此性质，QMs也被广泛应用于生命科学领域的研究中，用于开发高效、稳定的生物偶联试剂。例如，早在1990年有科学家将o-QMs活性中间体“捕捉”并“锚定”生命大分子中亲核基团的化学过程引入葡萄糖苷酶活性抑制剂的工作机制中。随后，基于该类策略的抑制剂、捕获剂及其检测手段也被进一步应用于酶、抗体及特异性细胞分选的研发中。由于参与生命过程及构成生物体的物质基础即复杂又繁多，致使这种策略在很大程度上受到QMs活性中间体低特异性的限制。QMs作为“自锚定”式成像试剂也已广泛应用于磷酸酶、糖苷酶、脂肪酶、硫酸酯酶、β-内酰胺酶等多种重要生物酶的活性检测。然而目前基于QM 的探针分子对生物大分子的标记效率较低。而且现有研究仍然未能给出一个令人满意的答案。

综上所述，本领域迫切需要开发一种具有高效率、高灵敏度的生物大分子共价标记试剂。

发明内容

本发明的目的就是提供一种具有高效率、高灵敏度的生物大分子共价标记试剂。

在本发明的第一方面，提供了一种式I化合物，

式I中，

A选自下组：靶向识别基团(较佳地，为磷酸、糖苷、脱氧核苷、肽类化合物)、离去基团(较佳地，选自：羟基保护基团、氨基保护基团、巯基保护基团)、或二次或多次释放功能结构；

A基团中，所述靶向识别基团为能够被生物大分子识别并与靶向识别基团相互作用，从而产生酚羟基、酚巯基或氨基的基团；所述离去基团是指在对光、热、或化学诱导敏感且能够使A-X间共价键断裂从而产生酚羟基、酚巯基或氨基的基团；所述二次或多次释放功能的结构是指能够经触发剂激活后水解并释放出o,p-QM中间体的基团；且所述二次或多次释放功能的结构如式A所示

式A中，A’选自下组：靶向识别基团、离去基团；

X为O、NH或S；

LG是能够与偕二氟(CHF₂)、芳环母核共同构成多“锚点”官能团；

L为连接基团；

R选自下组：报告基团、治疗基团；其中，所述报告基团是指能够被探测荧光、放射和/或磁信号的基团，所述治疗基团是指具有治疗功能的药物分子及药物前体；

在另一优选例中，

A选自下组：磷酸基(-H₂PO₃)；糖苷；脱氧核苷；羟基、氨基或巯基保护基团(较佳地，光敏性保护基团；更佳地，且R”选自下组： C1-C6烷基、C1-C6卤代烷基)；

X选自下组：O、NH、S；