[发明专利]靶向CYP1B1酶的近红外荧光探针及其制备和用途

说明书

本发明提供了一种靶向CYP1B1酶的近红外荧光探针及其制备和用途，所述近红外荧光探针结构式如式(Ⅰ)所示：其中，X＝O或X＝NH，位于4'位或5'位；Y为连接链，包含多个乙二醇片段或者多个烷基。本发明还涉及前述探针的用途，探针以特异性表达的肿瘤标记物CYP1B1酶为靶点，通过与CYP1B1酶特异性结合使肿瘤部位成像。该探针将促进分子影像学探针在肿瘤成像中的应用，在肿瘤早期诊断方面具有良好应用前景及临床转化价值。

技术领域

本发明属于分子影像探针领域，具体地，涉及一种靶向CYP1B1酶的近红外荧光探针及其制备和用途。

背景技术

细胞色素P450 1B1(CYP1B1)是细胞色素P4501家族的成员，已被证实与各种癌症的发生和发展密切相关，尤其是激素诱导的癌症，包括前列腺癌、乳腺癌、肺癌、膀胱癌等(Go,R.E.,K.A.Hwang,and K.C.Choi.Cytochrome P450 1family and cancers.Journalof Steroid Biochemistry and Molecular Biology,2015,147:24-30.)。作为一种重要的胞内氧化酶，CYP1B1除了参与外源性前致癌物(如苯并蒽类化合物、苯并芘、1-乙炔基芘等)的代谢外，还可以将内源性物质17-β-雌激素代谢为具有遗传毒性的4-羟基17-β雌二醇(Nebert,D.W.and T.P.Dalton.The role of cytochrome P450 enzymes in endogenoussignalling pathways and environmental carcinogenesis.Nat Rev Cancer,2006,6:947-960.)。研究证实，CYP1B1在肿瘤组织中高度表达，而在正常组织中几乎不表达，也可由一些前致癌物诱导表达。CYP1B1的表达可能受到雌激素受体(ER)和芳香烃受体(AhR)的调节，这些受体在与相应的配体结合后会诱导CYP1B1表达。因此，CYP1B1被认为是肿瘤的重要标志物之一，有望在肿瘤的诊断和治疗中作为靶标发挥作用。

通过生物成像对肿瘤进行早期诊断和疗效评估是一个具有挑战性和现实意义的课题。分子探针可以以无创或微创的方式反映体内分子水平的变化，使疾病参数具体化、准确化，并反映肿瘤发生早期的微小变化，这在肿瘤早期诊断中具有很大的潜力(Weissleder,R.and M.J.Pittet.Imaging in the era of molecular oncology.Nature,2008,452:580-589.)。近红外(Near Infrared Imaging,NIR)成像技术是光学分子成像的一种，与PET、MRI等成像手段相比，近红外成像无辐射、使用成本低，同时具备了无损伤、高特异性、高灵敏度等优势，可实现对特定组织进行原位、实时、定量的监控，在肿瘤诊断、治疗、预后过程中都具有较好的应用前景(Zeng,Z.L.,S.S.Liew,X.Wei,andK.Y.Pu.Hemicyanine-Based Near-Infrared Activatable Probes for Imaging andDiagnosis of Diseases.Angewandte Chemie-International Edition,2021,60:26454-26475.)。但由于靶标在正常组织中可能也有一定分布，目前近红外荧光分子探针仍存在本底信号高、成像特异性不足的问题，新靶标CYP1B1的出现和应用有望为解决该问题提供一定的参考。

目前，CYP1B1酶作为分子成像靶点在肿瘤诊断中的分子成像研究中应用并不多。在本发明之前的研究中，基于α-萘黄酮(ANF，CYP1B1的有效抑制剂)和CYP1B1酶的结合模式，成功合成了多种衍生于ANF的探针及探针前体(ZL201810373475.3，ZL201910731604.6，ZL202111057949.1)。这些探针或探针前体显示出了通过结合CYP1B1而指示体内肿瘤部位的能力。但在引入连接链和荧光基团的过程中，α-萘黄酮衍生物对CYP1B1酶的抑制活性有了大幅度的下降，可能是引入基团的朝向并不是抑制剂进入CYP1B1蛋白活性口袋开放的入口方向，导致探针与CYP1B1活性口袋的结合受到了一定的影响。

发明内容