[发明专利]一类可修饰的荧光化合物，合成方法及其作为近红外二区报告分子的用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种可修饰的最大发射波长在1000nm～1600nm(近红外窗口II区)的荧光化合物，可以用于体外检测和体内成像，属于近红外二区荧光探针染料领域。

背景技术

据统计，在中国以及全球，癌症(又称恶性肿瘤)是人类非正常死亡的一个主要原因。根据世界卫生组织(WHO)统计2007年全球癌症死亡人数达790万(约占所有死亡人数的13％)。WHO国际肿瘤研究理事会(IARC)负责人Dr.Bernard Stewart预测，到2020年全球肿瘤发病率将上升50％。更令人忧虑的是，数据显示，全世界20％的新发癌症病人在中国，24％的癌症死亡病人在中国，目前中国的癌症生存患者和治愈患者仅为13％。我国卫生部在《2010中国卫生统计提要》中发布的统计数字显示，恶性肿瘤已成为我国人口因疾病死亡的第一病因。

癌症的早期诊断是降低癌症死亡率的关键，可以显著提高癌症患者的存活率。早期肿瘤治愈率可达83％。美国从1960年到1990年的30年间，肿瘤患者的五年存活率由50％上升为63％，主要归功于早期诊断技术的发展，而中晚期的患者的五年存活率，几乎没有提高。临床上，早期诊断率每增加1％，全球就有约76万人免于死亡，中国约有16万人可获得新生，可挽回数以10亿计的经济损失。因此，大力推进早期预警和诊断技术的发展，具有极大的经济和社会意义。

分子医学影像以非侵入方式，建立标的分子与特定生理功能的影像侦测，用来研究生物体在分子层次的各种功能及病征表现，是近年来个人化预防医学发展中的主要技术之一，尤其在癌症检测的临床应用方面，能在癌症发生早期，在体内注射分子追踪剂，能迅速找到癌症细胞，进入癌细胞内部，实时侦测出微量异常生物分子，从而判断癌症发生的部位，进而掌握处置先机，降低伤害及死亡率，解决了早期癌症诊断的难题。

常用的分子影像技术有正电子发射断层显像(PET)、单光子发射计算机断层显像(SPECT)、磁共振显像(MRI)、光学显像、超声(US)以及计算机断层扫描(CT)。每种显像技术在灵敏度、成本和分辨率方面各有优缺点(表1)(何绪军，糖修饰卟啉和酞菁类近红外荧光分子探针研究)。

表1成像模式比较

***，高；**，中；*，低。

通过表1的比较可以发现光学成像在灵敏度、对比度、时间空间分辨率等方面很好的满足了分子影像成像的要求，同时光学成像具有非离子低能量辐射、高敏感性、连续实时监测、无创性或微创性、设备价格相对廉价等优势具有广泛的应用价值。

光学成像以近红外荧光成像技术的研究最为瞩目，生物组织对可见区(350～700nm)和红外区(>1600nm)具有最强的吸收，在近红外荧光区(700～1600nm)生物样品基体光吸收或荧光强度都很小，生物体对近红外荧光的光散射也非常弱，背景干扰大大降低，灵敏度大大提高，体外检测优势明显。近红外光可以穿透生物组织的距离最大，因此采用近红外荧光成像可以对深层的组织和器官进行探测和成像，在分子成像方面具有其特定的优势。

近红外荧光成像技术分为近红外一区(700～1000nm)、近红外二区(1000～1600nm)荧光成像技术。其中近红外二区(1000nm～1600nm)荧光对生物组织穿透能力更强，成像信噪比、分辨率更高(图1)(PNAS,2011,108,8943-8948)。单层碳纳米管(SWNTs)为红外二区荧光成像试剂，吲哚菁绿(ICG)为红外一区荧光成像试剂。图1A表明SWNTs在成像清晰度方面优于ICG。图1B表明ICG在脂肪组织中的损失更多。图1C表明尽管红外二区SWNTs在水中吸收更多，但其信号损失强度与ICG类似。人们发现红外二区荧光成像试剂相对于红外一区有较明显的优势。红外二区更有希望在未来的检测细胞标志物、组织标本、活体成像、疾病早期检测、疾病分期、术中手术导航治疗、术后疗效评价等领域上发挥重大作用。