[发明专利]基质金属蛋白酶-2特异性多模态分子影像探针及其制备方法与在制备肿瘤成像剂中的应用

说明书

本发明公开了一种基质金属蛋白酶‑2特异性多模态分子影像探针的制备方法和应用。本发明的制备方法包括以下步骤：基质金属蛋白酶‑2（MMP‑2）特异性识别多肽底物的制备；在多肽底物上修饰近红外荧光染料；在多肽底物上修饰荧光淬灭基团；在修饰了近红外荧光染料和荧光淬灭基团的多肽底物上连接不同分子量PEG或者肿瘤靶向基团RGD；在上面修饰好的多肽底物侧链酪氨酸上标记核素。本发明利用探针对MMP‑2蛋白酶的特异性和响应性，使探针在肿瘤部位选择性富集，以提高探针对肿瘤的靶向性，提高肿瘤成像的灵敏度和准确性，最终实现对肿瘤的精准定位，为肿瘤的早期诊断、发病进程研究及预后评估提供新的思路和方法。

技术领域

本发明属于小分子荧光探针技术领域，具体涉及一类基质金属蛋白酶-2特异性多模态分子影像探针的制备方法，通过该方法制备的小分子探针，以及该类小分子探针在肿瘤早期诊断成像剂中的应用。

背景技术

基质金属蛋白酶-2（MMP-2）是一类可降解细胞外基质的蛋白水解酶，在恶性肿瘤的生长、侵袭、转移和血管生成过程中起着非常重要的作用。临床上， MMP-2已经成为一类可靠的、有价值的肿瘤生物特征物，广泛用于肿瘤的早期诊断和鉴定。构建MMP-2蛋白酶响应型分子探针既可以提高肿瘤检测的准确性和灵敏度，又可以利用材料的性质对肿瘤进行治疗，为肿瘤的早期诊断与治疗提供了新思路和新方法。

现有的检测方法和技术都有着各自的优势，但也存在着一些不足。总体可归纳为：1）现有基质金属蛋白酶-2（MMP-2）检测方法通常特异性差和准确性、灵敏度不高；2）目前有关基质金属蛋白酶-2（MMP-2）的研究多集中在肿瘤细胞成像，且以光学成像为主，空间分辨率低和穿透深度浅等缺点严重地限制了其临床应用。因此，开发一种灵敏度高和准确性好的在体多模态分子影像探针，对于肿瘤的早期诊断具有重大的临床意义。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明以肿瘤的早期诊断为导向，以MMP-2特异性识别的多肽底物为母体，设计并合成能够在活体内原位靶向MMP-2蛋白酶的多模态分子探针。利用探针对MMP-2蛋白酶的特异性和响应性，使探针在肿瘤部位选择性富集，以提高探针对肿瘤的靶向性；通过使用光学、光声和SPECT等先进的分子成像技术开展活体内肿瘤的多模态成像，提高肿瘤成像的灵敏度和准确性，最终实现对肿瘤的精准定位，有望为肿瘤的早期诊断、发病进程研究及预后评估提供新的思路和方法，具有重要的科研意义和应用价值，并有效解决了现有技术集中在肿瘤细胞成像、无法有效进行肿瘤组织成像的问题。

本发明采用如下技术方案：

一种基质金属蛋白酶-2特异性多模态分子影像探针的制备方法，包括如下步骤：

（1）将抗坏血酸钠和无水硫酸铜水溶液加入到溶有端炔基氨基酸化合物和端叠氮基近红外荧光染料二甲基亚砜溶液中，于室温搅拌，得到修饰近红外荧光染料的氨基酸化合物；

（2）将修饰近红外荧光染料的氨基酸化合物、荧光淬灭基团、二异丙基乙胺溶入DMF中，于室温搅拌，得到修饰荧光淬灭基团的氨基酸化合物。

一种基质金属蛋白酶-2靶向性多模态分子影像探针的制备方法，包括如下步骤：

（1）将抗坏血酸钠和无水硫酸铜水溶液加入到溶有端炔基氨基酸化合物和端叠氮基近红外荧光染料二甲基亚砜溶液中，于室温搅拌，得到修饰近红外荧光染料的氨基酸化合物；

（2）将修饰近红外荧光染料的氨基酸化合物、荧光淬灭基团、二异丙基乙胺溶入DMF中，于室温搅拌，得到修饰荧光淬灭基团的氨基酸化合物；

（3）将修饰荧光淬灭基团的氨基酸化合物、修饰剂、三(2-羧乙基)膦溶入缓冲液，于室温搅拌，得到基质金属蛋白酶-2靶向性多模态分子影像探针；所述修饰剂为PEG或者RGD。

一种基质金属蛋白酶-2特异性多模态分子荧光探针的制备方法，包括如下步骤：