专利名称：用于体内和体外成像的单官能羰花青染料的制作方法
技术领域：
本发明提供具有远红外/近红外(far-red/near infrared(NIR))发射的对称型羰花青染料，其可用于生化和体内成像应用。
背景技术：
荧光生色团在体外和体内二者的分子成像中发挥重要的作用(Goncalves， Μ. S. Chem. Rev. 2009，109，190)。在这些荧光指示物(reporter)中，远红外和近红外(NIR) 染料在600与IOOOnm之间具有理想的吸收/发射波长，这使来自组织的自荧光干涉最小化，并且与生物生色团诸如血红蛋白的重叠最小(ffeissleder,R. ；Ntziachristos,V. Nat. Med. 2003，9，123)。OTR荧光团已经成为最佳候选，用于体内成像的荧光标记和荧光探针 (Ballou, B. ；Ernst, L. Α. ；Waggoner, Α. S. Curr. Med. Chem. 2005,12, 795 ；Weissleder, R.； Tung, C. H. ；Mahmood, U. ；Bogdanov, Α.，Jr. Nat. Biotechnol. 1999，17，375)。例如，与肽或者纳米颗粒结合的OTR染料已经成功应用于肿瘤的体内成像(Ballou，B. ；Ernst, L. Α.； Waggoner, Α. S. Curr. Med. Chem. 2005,12,795 ；Weissleder, R. ；Tung, C. H. ；Mahmood, U.； Bogdanov, Α. ， Jr. Nat. Biotechnol. 1999,17,375 ；ffeissleder. Nat. Biotechnol. 2001,10, 316 ；Leimgruber, A. B. C. ；Cortez-Retamozo, V. ；Etzrodt,M. ；Newton, A. P. ；Waterman P.； Figueiredo, J. L. ；Kohler, R. H. ；Elpek, N. ；Mempe 1, Τ. R. ；Swirski, F. K. ；Nahrendorf,Μ.； ffeissleder, R. ；Pittet，Μ· J. Neoplasia 2009，11)、心肌梗塞(Sosnovik，D. ；Nahrendorf， Μ. ；ffeissleder, R. Nat. Clin. Pract. Card. 2008, 5, S63)禾Π 炎症(Cortez-Retamozo，V.； Swirski, F. K. ；Waterman, P. ；Yuan, H. ；Figueiredo, J. L. ；Newton, A. P. ；Upadhyay, R. ；Vinegoni, C. ；Kohler, R. ；Blois, J. ；Smith, Α. ；Nahredorf, Μ. ；Josephson, L.； ffeissleder, R. ；Pittet, Μ. J. Clin, hvest. 2008，118，4058)。羰花青荧光团是具有优异光学性质(包括可调OTR发射、高的消光系数和优良的荧光量子产率)的典范NIR染料家族中的一员(Hilderbrand，S. Α. ；Kelly, K. Α.； ffeissleder, R. ；Tung, C. H. Bioconjug. Chem. 2005，16，1275)。自二十世纪八十年代以来，已经制备了各种羧酸衍生的羰花青来满足其在生物结合和成像应用中使用的日益增长的需求(Mujumdar，S. R. ；Mujumdar, R. B. ；Grant，C. Μ. ；Waggoner，Α. S. Bioconjug. Chem. 1996，7，356 ；Mujumdar，R. B. ；Ernst，L Α. ；Mujumdar，S. R. ；Lewis, C. J. ；Waggoner, Α. S. Bioconjug. Chem. 1993,4,105) 0然而，这些荧光标记中多数具有高成本且难以大量获得阻碍了它们的广泛使用。大多数单官能羰花青染料是不对称的，其中结合手柄与吲哚鐺或者苯并[e]吲哚鐺部分的季氮中的一个相连。在合成这些不对称染料期间，也形成不合需要的对称型染料(
图1)。这些对称型染料副产物常常难以与期望的单官能染料分离，并造成合成产率降低，常常低于 10% (Lin, Y. ；ffeissleder, R. ；Tung，C. H. Bioconjug. Chem. 2002，13，605)。
发明内容
本申请提供单官能羰花青标记物的简单、高产率的合成路线，所述单官能羰花青标记物可用于各种生化和体内成像环境中。因此，在第一方面，本发明特别提供式I的羰花青染料或者其可药用盐，
权利要求
1.式I的羰花青染料或者其可药用盐，
2.权利要求1的羰花青染料或者其可药用盐，其选自
3.权利要求1的羰花青染料或者其可药用盐，其选自
4.式1(b)的羰花青染料或者其可药用盐，
5.权利要求4的羰花青染料或者其可药用盐，其具有下面结构
6.制备式I的羰花青染料或者其可药用盐的方法，
7.生物靶标的成像方法，该方法包括使与所述生物靶标特异性结合的靶向试剂与权利要求1的任一羰花青染料或其活性琥珀酰亚胺基酯接触足够长的时间，所述足够长的时间使得所述靶向试剂和权利要求1 的羰花青染料反应形成化学键，由此用所述羰花青染料标记靶向试剂，得到标记的靶向试剂；使所述生物靶标与所述标记的靶向试剂接触，以及提供用所述标记的靶向试剂标记的所述生物靶标的荧光图像，由此对所述生物靶标成像。
8.权利要求7的方法，其中所述靶向试剂选自下组抗体、蛋白质、肽、小分子、核酸、适体和表面改性的纳米颗粒。
9.权利要求7的方法，其中所述荧光图像通过荧光显微术提供。
10.权利要求7的方法，其中所述方法在活细胞中体内进行。
11.权利要求7的方法，其中所述生物靶标和所述羰花青染料经生物正交结合反应而反应。
12.权利要求11的方法，其中所述生物正交结合反应是1，3_偶极环加成反应。
13.式1-2)的羰花青染料前体或者其可药用盐，
14.式I-(I)的丙二醛二苯胺或者其可药用盐，其中R4选自H和CV6烷基；R5选自CV6烷基和芳基，其中所述Cp6烷基和芳基任选地取代有选自下述基团的取代基C (0) 0R\ C2_6 烯基、C2_6 炔基、N3、C (0) Rb、0Ra、SRa、NRcRd, -S (0) 2C1、酰胼基、胼基、或者马来酰亚胺基；Ra、Rb、Rc和Rd独立地选自H、CV6烷基、芳基或者琥珀酰亚胺基，其中所述Cp6烷基和芳基任选地取代有1、2、3或4个选自下述基团的取代基C(0)0Ral、C2_6烯基、C2-6炔基、N3、 C (0) Rbl、ORal、SRal、NRclRdl、-S (0) 2C1、酰胼基、胼基、或者马来酰亚胺基； Ral、Rbl、Rcl和Rdl独立地选自H和C1^6烷基； m 为 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 或者 10 ；以及 ρ为1或者2。
全文摘要
本发明提供可用于荧光显微术的对称型羰花青染料和染料前体，及其制备方法和使用方法。
文档编号C07D235/20GK102272106SQ200980154000
公开日2011年12月7日 申请日期2009年11月9日 优先权日2008年11月7日
发明者F.邵, 拉尔夫.韦斯莱德, 斯科特.A.希尔德布兰德 申请人:通用医疗公司