论文部分内容阅读
电子顺磁共振(Electron paramagnetic resonance,EPR)是一种检测和分析含未成对电子物质的最直接有效技术。通过向体内引入自旋标记物,电子顺磁共振成像技术(EPR imaging,EPRI)已广泛应用于体内多种组织或器官的成像检测与疾病的诊断等生物医学领域。目前常用的自旋标记物即电子顺磁共振成像诊断剂,为小分子自由基,如5-羧酸-异氮杂茚氧化氮自由基(5-carboxy-1,1,3,3-tetramethylisoindolin-2-yloxyl,CTMIO)与2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物(2,2,6,6-tetrmethyl-1-piperidinoxy,TEMPO)在体内代谢快、不具有肿瘤靶向性或特异选择性,对肿瘤的成像效果较差。本文针对这些缺点,设计合成了一系列肿瘤靶向性的电子顺磁共振成像诊断剂。主要内容如下:1.简要阐述电子顺磁共振的原理,综述了氮氧自由基、卟啉类化合物、富勒烯、磷脂酰肌醇蛋白聚糖3单克隆抗体(GPC3-mAb)和萘酰亚胺类荧光物质的研究进展。2.以5-苯基联吡咯甲烷、5-硝基苯基联吡咯甲烷与5-醛基-1,1,3,3-四甲基-异氮杂茚-2-氧化氮自由基为原料,在催化剂的作用下进行成环反应,合成了5,10,15-三苯基-20-(1’,1’,3’,3’-四甲基-异氮杂茚-2’-氧化氮自由基)卟啉(TPTmioP)、5,10-二苯基-15-硝基苯基-20-(1’,1’,3’,3’-四甲基-异氮杂茚-2’-氧化氮自由基)卟啉(BPNPTMIOP)、5-苯基-10,15-二硝基苯基-20-(1’,1’,3’,3’-四甲基-异氮杂茚-2’-氧化氮自由基)卟啉(PBNPTMIOP)、5,15-二苯基-10,20-二(1’,1’,3’,3’-四甲基-异氮杂茚-2’-氧化氮自由基)卟啉(p-BPBTMIOP)、5,10-二苯基-15,20-二(1’,1’,3’,3’-四甲基-异氮杂茚-2’-氧化氮自由基)卟啉(o-BPBTMIOP)、5-苯基-15-硝基苯基-10,20-二(1’,1’,3’,3’-四甲基-异氮杂茚-2’-氧化氮自由基)卟啉(p-PNPBTMIOP)、5-苯基-10-硝基苯基-15,20-二(1’,1’,3’,3’-四甲基-异氮杂茚-2’-氧化氮自由基)卟啉(o-PNPBTMIOP)与5-苯基-10,15,20-三(1’,1’,3’,3’-四甲基-异氮杂茚-2’-氧化氮自由基)卟啉(PTTMIOP)。对所合成的卟啉进行了核磁共振谱、红外光谱、紫外光谱和质谱等结构表征,进一步测试了卟啉化合物的荧光淬灭特性、电化学性能与电子顺磁共振性能。实验结果表明,所合成的卟啉具有特殊的荧光特性、与TMIO相似的氧化还原性能与电子顺磁共振性能,以及更为精细的第三电子顺磁共振谱线。3.以5-苯氧乙酸乙酯联吡咯甲烷与5-醛基-异氮杂茚氧化氮自由基为原料,在催化剂的作用下进行Lindsedy法成环反应,合成了5,10,15-三[(4’-乙酸乙酯氧基)苯基]-20-(1’,1’,3’,3’-四甲基-异氮杂茚-2’-氧化氮自由基)卟啉(TECPTMIOP)。再对所得到卟啉化合物进行脱酯化反应,从而制备了水溶性5,10,15-三[(4’’-羧甲氧基)苯基]-20-(1’,1’,3’,3’-四甲基-异氮杂茚-2’-氧化氮自由基)卟啉(TCPTMIOP)。将TCPTMIOP与肝癌靶向基团磷脂酰肌醇蛋白聚糖3单克隆抗体(GPC3-mAb)偶联,制备了双重肿瘤靶向性电子顺磁共振成像诊断剂。对所合成的化合物进行了质谱、红外光谱、紫外光谱和核磁共振谱等结构表征,进一步测试了卟啉化合物的荧光、电化学与电子顺磁共振等性能。实验结果表明,所合成的诊断剂具有与TCPTMIOP相似的荧光特性,以及与TMIO相似的氧化还原性能。4.以水溶性富勒醇为载体,通过1,3-偶极环加成将5-醛基异氮杂茚氮氧自由基、4-(对醛基酰胺乙基)氨基-N-正丁基-1,8-萘酰亚胺和磷脂酰肌醇蛋白聚糖3单克隆抗体(GPC3-mAb)键接在富勒醇表面,合成了肝癌靶向性电子顺磁共振-荧光成像双功能诊断剂mAb-GPC3-C60(OH)10-(TMIO)4-(NI)3。对所合成的诊断剂进行了质谱、红外光谱等结构表征,进一步测试了诊断剂的粒径分布、电泳、荧光性能、电化学性能、EPR性能等。实验结果表明,所合成的诊断剂具有与萘酰亚胺相似的荧光特性,以及与TMIO相似的氧化还原性能,在水溶液中分散均一,有望用作为一种EPR与荧光双功能成像诊断剂。