[发明专利]有机金属螯合物及其制备方法与应用、探针

说明书

本发明涉及一种有机金属螯合物及其制备方法与应用、探针，其中，有机金属螯合物具有如下式(Ⅰ)所示结构：该小分子型有机金属螯合物能发射出近红外二区荧光，能实现近红外二区荧光和PET双模态成像，能在实现无限穿透深度和高灵敏度成像的同时，保持较高的弛豫率和光稳定性；同时元素钕和元素镓螯合在有机金属螯合物中，避免了产生游离的钕原子和镓原子，提高了化合物的生物稳定性，降低了化合物对生物体细胞的毒副作用；而RGD多肽结构使该化合物能靶向神经胶质瘤，用于脑部手术时，可以有效的提高脑部神经胶质瘤的空间成像分辨率和肿瘤边界手术精度。

技术领域

本发明涉及分子/荧光双模态成像探针领域，特别涉及一种有机金属螯合物及其制备方法与应用、探针。

背景技术

近年来，分子影像技术为体外无创诊断提供了强有力的工具。常用的分子影像技术包括磁共振成像、荧光成像、正电子发射断层扫描成像(PET)、计算机断层扫描成像(CT)、光声成像和超声成像等。不同的分子影像技术有独有的优势，也各有短板；比如，PET成像可以实现无限穿透深度和高灵敏度成像，并且可以提供生物器官的代谢情况，是目前临床肿瘤诊断的标准，然而由于PET成像探针的衰变特性，其不适合实时的长时间的观察肿瘤的发展变化；荧光成像的时间分辨率高、设备简单、操作方便，借助分子探针，可以将肉眼不可见的肿瘤“精准点亮”，可以实时的应用于手术导航和肿瘤早期诊断，然而，目前的荧光成像所用的荧光探针发射的荧光多为可见光和近红外一区荧光(NIR-I，750nm-950nm)，相对于发射近红外二区荧光(NIR-II，1000nm-1400nm和1500nm-1700nm)的荧光探针，发射的荧光多为可见光和近红外一区荧光的荧光探针具有更强的生物组织吸收和散射作用、更低的穿透深度和更高的背景荧光效应，用于活体成像时，信噪比和灵敏度较低，用于在脑瘤手术导航时，极大地降低了神经胶质瘤的空间成像分辨率和边界手术精度。

目前，大多数的近红二区成像的探针是纳米型探针，其次是小分子型探针；纳米型的探针具有良好的EPR效应(即肿瘤高渗透性和长滞留效应)及药物缓释等优势，但具有易肝脾聚集(内皮网络组织富集作用)、肿瘤摄取率低，体内滞留时间长等缺陷，大多数纳米型探针的临床转化存在较难突破的瓶颈；而相对于纳米类型探针，小分子型探针具有分子量小，不易肝脾聚集，容易肾代谢，可灵活的进行功能化修饰等优势，是目前国内外研究的热点。

因此，设计合成一种弛豫率高、安全稳定的小分子探针，对提高脑瘤手术的精确度具有重大意义。

发明内容

基于此，有必要提供一种弛豫率高、量子产率高、安全稳定的有机金属螯合物及其制备方法与应用、探针。

本发明一方面提供一种有机金属螯合物，具有如下式(Ⅰ)所示结构：

其中，L₁、L₂和L₃分别独立地选自单键，或碳原子数为1～20的烷基，或碳原子数为1～20的杂烷基；

L₄选自单键或碳原子数为1～5的烷基；

D为含有RGD多肽结构的基团。

在其中一些实施例中，L₁、L₂和L₃分别独立地选自碳原子数为1～20的烷基或碳原子数为1～20的含醚键的杂烷基。

在其中一些实施例中，L₁和L₂分别独立地选自碳原子数为1～20的含醚键的杂烷基；L₃选自碳原子数为1～20的烷基。

在其中一些实施例中，上述有机金属螯合物具有如下式(Ⅰ-1)所示结构：

在其中一些实施例中，上述有机金属螯合物具有如下式(Ⅰ-2)所示结构：