[发明专利]一种整合素αvβ3靶向的AIE荧光化合物及其制备与应用

说明书

本发明提供了一种式(VIII)所示的AIE荧光环肽c(RGDf‑TPEK)，及其制备方法与应用。在不破坏靶向结构和功能的前提下，实现了整合素αvβ3的AIE荧光探针的构建。相比现有的荧光分子和靶向肽连接的策略，本发明将AIE分子嵌合于整合素αvβ3靶向肽c(RGDfK)的结构中，可以在整合素αvβ3高表达的肿瘤细胞表面发生聚集，分子内旋转受限(RIR)产生AIE发光，具有发光强度高，背景低和灵敏度高的特性。

技术领域

本发明涉及一种整合素αvβ3靶向的AIE荧光化合物，及其制备方法与应用。

背景技术

一直以来肿瘤细胞的标记和成像被应用于癌症的诊断和临床治疗，这促进了癌细胞标记探针的开发。而标记的效果取决于靶向分子对癌细胞表达标志物的亲和力，以及荧光分子的生物相容性和荧光特性。

整合素αvβ3作为介导细胞内外环境的跨膜受体，是一种独特的分子靶点，用于早期检测和治疗快速生长的实体瘤。RGD（精氨酸 - 甘氨酸 - 天冬氨酸）三肽序列可以模仿细胞粘附蛋白并与整合素结合，其系列的Cyclo（RGDfK）是目前αvβ3整合素的有效选择性抑制剂。在这基础上，很多的肿瘤靶向药物和标记探针已经被开发出来，包括c(RGDfK)与香豆素、BODIPY、花菁等传统染料，甚至与纳米材料的结合。但是这些探针都存在着荧光染料在生物溶液中带来的高背景问题，很难将非特异性的探针荧光发射和目标靶区的荧光发射区分开来，给探针精确度带来了不好的影响。另外传统荧光分子在生物靶向聚集的过程中会产生荧光猝灭现象（ACQ），使探针灵敏度降低。聚集诱导发光（AIE）分子则很好的解决了这种困扰，其发光机制依靠聚集体中分子内旋转（RIR）被限制，荧光强度随这分子聚集被开启和增强，在稀溶液中几乎不发光，这种低背景和高灵敏度的优势使它普遍应用于癌症识别、细胞器成像和生物大分子成像。

发明内容

本发明将AIE荧光分子嵌合在c(RGDfK)中，构建了一种具有AIE荧光性质的靶向肽c（RGD(f-TPE)K），目的是提供一种新的整合素αvβ3靶向的AIE荧光探针，及其制备方法与应用。

本发明采用的技术方案是：

一种整合素αvβ3靶向的环肽荧光化合物，其结构如式（VIII）所示：

（VIII）。

所述c(RGD(f-TPE)K)（VIII）具有AIE发光特性，在溶解性强的溶剂中无荧光；在溶解性较差的溶液中，随着浓度的增高，分子内旋转（RIR）被限制而产生荧光，最大发射波长为460nm。进一步具有特异性靶向整合素αvβ3蛋白高表达的癌细胞的能力。

本发明还涉及制备所述的荧光化合物的方法，所述方法包括：

（1）化合物（II）与联硼酸频那醇脂在DMF溶剂中，70~80℃和氮气保护条件下，以PdCl₂(dppf)为催化剂，在KOAc存在下进行suzuki 反应，反应结束后分离纯化得到化合物（III）；

（2）化合物（III）与三苯基溴乙烯在THF和H₂O混合溶剂中，70~80℃和氮气保护条件下，以Pd(pph3)4为催化剂，在K₂CO₃存在下进行suzuki 反应，反应结束后分离纯化得到化合物（IV）；

（3）化合物（IV）使用HCl-1,4二氧六环脱去Boc保护基得到化合物（I）；

（4）式（I）所示的AIE苯丙氨酸在50℃条件，DIEA存在下，在DMF溶剂中用Fmoc-OSU保护氨基得到化合物（V）。其它保护氨基酸为：Fmoc-Arg(Pbf)-OH、Fmoc-Gly-OH 、Fmoc-Asp(OtBu)-OH、Fmoc-Lys(Boc)-OH。