[发明专利]一种SNAP-tag探针及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及核医学技术领域，特别涉及一种SNAP‑tag探针及其制备方法与应用。该SNAP‑tag探针具有通式I所示结构，制备方法简单，对SNAP具有很好的亲和力，其在体内较为稳定，可以作为直接/间接靶向载体。SNAP靶向探针可以应用于SNAP过表达肿瘤分子成像中，在肿瘤分子成像中具有重要应用价值。将本发明的小分子化合物探针与其它分子成像探针偶联可以对多种肿瘤实现分子成像，可以很好的应用于肿瘤诊断。

技术领域

本发明涉及核医学技术领域，特别涉及一种SNAP-tag探针及其制备方法与应用。

背景技术

正电子发射断层显像(positron emission tomography，PET)是核医学发展的一项新技术，是无创伤性高品质影像诊断的新技术，PET可以全身一次成像，所以很容易从复杂的或治疗后发生变化的结构中寻找到早期的原发、复发或转移病灶，确定疾病累及的范围，并协助制定治疗方案。PET全身显像往往可以发现亚临床型病灶，从而有助于更准确地分期，避免不必要的手术。因此，PET可以更早期、灵敏、准确、定量、客观地诊断和指导治疗多种疾病，在确定癌症的发生与发展、神经系统的状况，及心血管等方面有广泛的应用。

蛋白质特异性的小分子荧光染料标记技术的发展克服了荧光蛋白在蛋白质等诸多领域应用中的局限性。该类技术通过标准的基因工程手段构建靶蛋白与多肽、蛋白质标签的重组蛋白，利用荧光探针配体与相应多肽、蛋白标签的特异性高效识别，实现对靶蛋白的定点荧光标记。SNAP-tag凭借其较高的特异性、稳定性及配体的多样性获得迅速发展，在细胞成像、蛋白质体内外研究、微生物致病机理、疾病诊断等方面得到广泛的应用。SNAP-tag是通过改造人的O⁶-鸟嘌呤-DNA烷基转移酶(human O⁶-alkylguanine-DNAalkyltransferase，hAGT)获得的一种与O⁶修饰的苯甲基鸟嘌呤(benzylguanine，BG)荧光底物高特异性共价结合的特异性蛋白质标签。将SNAP-tag与各种亚细胞结构的标志性蛋白质或特异性信号肽融合表达，通过不同荧光底物与SNAP-tag的高效识别，可以实现对亚细胞结构的高特异性标记，并对特定微环境进行动态追踪。目前的SNAP-tag探针通常连接有罗丹明等荧光染料，与SNAP-tag结合后荧光增强倍数只有1-2倍。此外罗丹明等染料的正电性导致此类探针及容易在线粒体聚集，很大程度上增加了荧光成像的背景。并且荧光染料分子需要保持高的光稳定性，以防止强激光的淬灭效应，还需要达到免洗荧光成像，才能够实现实时对活细胞内目标蛋白的监测。因此，荧光强度、荧光成像背景以及荧光的稳定性等都是SNAP-tag面临的难题。另外，关于将SNAP-tag技术应用于PET显像的研究未见报道。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供了一种SNAP-tag探针及其制备方法与应用。该SNAP-tag探针能与SNAP特异性、不可逆、稳定的共价结合，能用于过表达SNAP的组织或肿瘤的PET成像，具有重要的应用价值。

本发明的技术方案如下文所示。

本发明一方面提供了一种SNAP-tag探针，所述SNAP-tag探针的结构如通式I所示：

其中，N为双功能螯合剂，L为连接子，m选自1～5中的任意整数。

根据本发明的一些实施方式，所述双功能螯合剂包括p-SCN-Bn-NOTA、p-SCN-Bn-NODA、p-SCN-Bn-DOTA、p-SCN-Bn-DTPA的至少一种。

根据本发明的一些实施方式，所述连接子选自聚乙二醇、6-氨基己酸、天冬氨酸、甘氨酸、聚乙烯、鸟嘌呤肽核酸单体GB、含脂肪链的化合物。

根据本发明的一些实施方式，所述聚乙二醇的结构式为(PEG)_n，n＝1-20；所述脂肪链的碳原子数为2-10。