叶酸受体α亚型高效介导的靶向标记系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种叶酸受体α亚型高效介导的靶向标记系统，该系统由亲水修饰的壳聚糖、标记用荧光物质和具有手性碳原子的叶酸还原产物及其衍生物三部分组成，其组成结构为：具有手性碳原子的叶酸还原产物及其衍生物为靶向头基，标记用荧光物质为显像剂，它们都通过酰胺反应接枝在亲水修饰的壳聚糖上。本发明效果是与传统的以叶酸为靶向头基的标记系统相比，本申请中以具有手性碳原子的叶酸还原产物及其衍生物为靶向头基的标记系统，对表达叶酸受体α亚型的肿瘤癌细胞的标记荧光强度是其对表达叶酸受体β亚型的炎症细胞标记荧光强度的13-25倍，可靶向标记表达叶酸受体α亚型的肿瘤癌细胞，并排除表达叶酸受体β亚型的炎症细胞的干扰。
【专利说明】叶酸受体α亚型高效介导的靶向标记系统
【技术领域】
[0001]本发明属于化学及生物技术交叉领域，具体涉及一种叶酸受体α亚型高效介导的靶向标记系统。
【背景技术】
[0002]癌症已成为威胁人类健康的第一杀手，如何有效地控制其发生和发展已成为当务之急。多数学者认为，在肿瘤的防治中，肿瘤得到二级预防，即早查、早诊、早治将是未来相当长时期实体瘤获得大幅度提高疗效的方向。与常规的胸部X片(适用于肺部)，计算机断层扫描(CT)及核磁共振成像(MRI)，超声波检查(适用于体表或浅层，不适合腹腔)，内窥镜及腹腔镜，细胞学及组织学检查等肿瘤检测手段相比，分子生物标记具有价廉、安全、准确等优点，在医学早期诊断方面越来越受到人们的关注。目前该技术已在癌症和艾滋病的识别方面有较好的应用。
[0003]而在分子生物标记方法中，靶向荧光探针法与传统的同位素检测法相比，表现出速度快、重复性好、用量少及无辐射等优点，在疾病诊断、抗癌药分析、抗体免疫分析等方面已经得到广泛应用。利用叶酸和叶酸受体的特异性结合特性，以实现荧光探针向肿瘤癌细胞的靶向投递受到国内外学者广泛关注。然而，叶酸受体有四种亚型:FR-a ,FR-β ,FR-Y和FR-δ ,而癌组织主要以FR-α和FR-β两种亚型为主。其中FR-α主要在卵巢癌、肺癌、子宫癌等上皮组织的恶性肿瘤中过度表达；FR_i3在胎盘、单核细胞和巨噬细胞上可上调，且这两种亚型在同一有机体上可同时表达。因为恶性肿瘤患者可能会同时受到炎症性疾病折磨，而在炎症区域积累活化巨噬细胞而高度表达FR-β。由于叶酸和叶酸偶联物对FR-a和FR-β这两种亚型的叶酸受 体具有相近的亲和力，使得它不能选择性地将治疗和显像药剂靶向投递至肿瘤细胞或炎症区域。因此对叶酸及叶酸偶联物改性以改善其对肿瘤靶向作用的专属性，具有重要的实际应用意义。
[0004]研究发现，叶酸受体α亚型和β亚型对叶酸还原产物及其衍生物表现出立体特异性。对同一种具有手性碳原子的叶酸还原产物及其衍生物而言，两种叶酸受体亚型FR-a和FR-β与它的亲和力存在较大的差异。利用这一特性，针对高度表达叶酸受体α亚型的肿瘤癌细胞，选定特定的具有手性碳原子的叶酸还原产物及其衍生物为靶向头基，可得到一种叶酸受体α亚型高效介导的靶向标记系统。与传统的靶向标记系统相比，这一靶向标记系统可更加高效地输运至表达叶酸受体α亚型的肿瘤癌细胞，同时也可以减少表达叶酸受体β亚型的炎症细胞对标记系统靶向性的干扰，这对快速高效检测肿瘤细胞具有重要的意义。
【发明内容】
[0005]本发明目的在于提供一种叶酸受体α亚型高效介导的靶向标记系统，该系统以生物相容性良好的亲水修饰的壳聚糖为载体，在其上分别接枝具有标记作用的荧光物质作为显像剂，具有手性碳原子的叶酸还原产物及其衍生物作为靶向头基，从而构成一种叶酸受体α亚型高效介导的靶向标记系统。
[0006]为实现上述目的，本发明采用技术方案是提供一种叶酸受体α亚型高效介导的靶向标记系统，其中:该系统包括有具有手性碳原子的叶酸还原产物及其衍生物、亲水修饰的壳聚糖及标记用荧光物质；
[0007]所述具有手性碳原子的叶酸还原产物及其衍生物为靶向头基，标记用荧光物质为显像剂，二者均通过酰胺反应接枝在亲水修饰的壳聚糖上；由于具有手性碳原子的叶酸还原产物及其衍生物与叶酸受体α亚型的亲和力是其与叶酸受体β亚型亲和力的50-100倍的特性，以具有手性碳原子的叶酸还原产物及其衍生物为靶向头基的标记系统，对表达叶酸受体α亚型的肿瘤癌细胞标记荧光强度是其对表达叶酸受体β亚型的炎症细胞标记荧光强度的13-25倍，能够靶向标记表达叶酸受体α亚型的肿瘤癌细胞，并排除表达叶酸受体β亚型的炎症细胞的干扰。
[0008]本发明效果是与传统的以叶酸为靶向头基的标记系统相比，该系统中以具有手性碳原子的叶酸还原产物及其衍生物为靶向头基的标记系统，对表达叶酸受体α亚型的肿瘤癌细胞的标记荧光强度是其对表达叶酸受体β亚型的炎症细胞标记荧光强度的13-25倍，可靶向标记表达叶酸受体α亚型的肿瘤癌细胞，并排除表达叶酸受体β亚型的炎症细胞的干扰。
【具体实施方式】
[0009]结合实施例对本发明的叶酸受体α亚型高效介导的靶向标记系统加以说明。
[0010]本发明的叶酸受体α亚型高效介导的靶向标记系统的设计思想是基于具有手性碳原子的叶酸还原产物及其衍生物与叶酸受体α亚型的亲和力是其与叶酸受体β亚型的50-100倍的特性，而设计得到一.种叶酸受体α亚型高效介导的靶向标记系统。这一标记系统以具有手性碳原子的叶酸还原产物及其衍生物为靶向头基，与传统的以叶酸为靶向头基的标记系统相比，它可选择性地识别标记表达叶酸受体α亚型的肿瘤癌细胞，并排除表达叶酸受体β亚型的炎症细胞对这一选择性的干扰。
[0011]本发明的叶酸受体α亚型高效介导的靶向标记系统的组成及结构式如式I所示，叶酸受体α亚型高效介导的靶向标记系统，该系统包括有具有手性碳原子的叶酸还原产物及其衍生物、亲水修饰的壳聚糖及标记用荧光物质；
[0012]所述具有手性碳原子的叶酸还原产物及其衍生物为靶向头基，标记用荧光物质为显像剂，二者均通过酰胺反应接枝在亲水修饰的壳聚糖上；由于具有手性碳原子的叶酸还原产物及其衍生物与叶酸受体α亚型的亲和力是与叶酸受体β亚型亲和力的50-100倍的特性，以具有手性碳原子的叶酸还原产物及其衍生物为靶向头基的标记系统，对表达叶酸受体α亚型的肿瘤癌细胞的标记荧光强度是其对表达叶酸受体β亚型的炎症细胞标记荧光强度的13-25倍，可靶向标记表达叶酸受体α亚型的肿瘤癌细胞，并排除表达叶酸受体β亚型的炎症细胞的干扰。
[0013]所述具有手性碳原子的叶酸还原产物及其衍生物为(6S) 5-甲基四氢叶酸或(6S)5-甲酰基四氢叶酸或N5，Nltl-二甲基四氢叶酸。
[0014]所述标记用荧光物质包括有带-COOH的噻唑橙类(T0-C00H)和吲哚Cy3类菁染料(Cy3-COOH)等两类有机荧光染料及它们的衍生物，还包括核/壳结构的荧光量子点CdTe/CdS-COOH。
[0015]如式I中所示的叶酸受体α亚型高效介导的祀向标记系统,该系统包括有具有手性碳原子的叶酸还原产物及其衍生物1、亲水修饰的壳聚糖2和标记用荧光物质3，三者的结构组成为:带有-COOH基团的标记用荧光物质3和具有手性碳原子的叶酸还原产物及其衍生物I先后以亲水修饰的壳聚糖3上的活性基团-NH2为活性位点，通过酰胺反应接枝在亲水修饰的壳聚糖3上。
[0016]
【权利要求】
1.一种叶酸受体α亚型高效介导的靶向标记系统，其特征是:该系统包括有具有手性碳原子的叶酸还原产物及其衍生物、亲水修饰的壳聚糖及标记用荧光物质； 所述具有手性碳原子的叶酸还原产物及其衍生物为靶向头基，标记用荧光物质为显像齐U，二者均通过酰胺反应接枝在亲水修饰的壳聚糖上；由于具有手性碳原子的叶酸还原产物及其衍生物与叶酸受体α亚型的亲和力是其与叶酸受体β亚型亲和力的50-100倍的特性，以具有手性碳原子的叶酸还原产物及其衍生物为靶向头基的标记系统，对表达叶酸受体α亚型的肿瘤癌细胞的标记荧光强度是其对表达叶酸受体β亚型的炎症细胞标记荧光强度的13-25倍，能够靶向标记表达叶酸受体α亚型的肿瘤癌细胞，并排除表达叶酸受体β亚型的炎症细胞的干扰。
2.根据权利要求1所述叶酸受体α亚型高效介导的靶向标记系统，其特征是:所述具有手性碳原子的叶酸还原产物及其衍生物为(6S)5_甲基四氢叶酸或(6S)5_甲酰基四氢叶酸或N5，Nltl-二甲基四氢叶酸。
3.根据权利要求1所述叶酸受体α亚型高效介导的靶向标记系统，其特征是:所述标记用荧光物质包括有带-COOH的噻唑橙类(T0-C00H)和吲哚Cy3类菁染料(Cy3-COOH)两类有机荧光染料及它们的衍生物.，还包括核/壳结构的荧光量子点CdTe/CdS-COOH。
【文档编号】A61K49/00GK103432585SQ201310328760
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年7月30日 优先权日:2013年7月30日
【发明者】费学宁, 曹凌云, 张宝莲, 赵洪宾, 谷迎春 申请人:天津城建大学