以双核铜、锌配合物为靶向的多模式探针的设计合成及其对前列腺癌的成像检测研究

Imaging in vivo has directive significance on clarifying molecular biology and medical effect and relevant diseases therapy. But single imaging technologies all have weakness, developing multi-modality imaging probe attracts more and more attentions. It was discovered that tumor cell membrane surface exposed to phospholipid impressively high negative charge environment, binuclear zinc complexes with positive charge have detecting effect on tumor cell. This study is intended to apply binuclear copper and zinc complex carrying fluorescence, MRI and PET imaging modality to prostatic carcinoma. That is, Constructing fluorescence, MRI and PET module probe and combining tumor cell Identify radical by click reaction; detecting its specificity when multi-modality imaging probe combines with prostatic carcinoma cell and prostatic carcinoma nude mice module; achieving precise diagnosis of prostatic carcinoma at early stage by fluorescence, MRI and PET multi-modality imaging; trace monitoring tumor cell by binuclear 64Cu2+ complex PET imaging to clarify tumor detecting principle of binuclear compound. This study explores multi-modality imaging application to detect deep organ tumor, such as prostatic carcinoma and provides the basis of diagnosing and treating relevant diseases.

在体成像对于阐明分子的生物、医学作用及相关疾病治疗具有重要指导意义。但是，单一的成像技术都有其不足，发展多模式成像探针得到了很大的重视。前期研究证实，某些肿瘤细胞的膜表面暴露于磷脂的异常高的负电荷环境，带正电荷的双核锌配合物具有对肿瘤细胞的检测作用。本项目拟采用具有荧光、MRI 或PET 成像模式的双核锌、铜配合物检测前列腺癌。即构建荧光、MRI 或PET模块探针，以click 反应结合到肿瘤细胞的识别基团上；检测其前列腺癌细胞、前列腺癌裸鼠模型与多模式成像探针结合的特异性；通过荧光、MRI 或PET多模式成像达到对前列腺癌的早期精确诊断；以双核64Cu2+配合物的PET 成像对肿瘤细胞示踪监测，阐明双核化合物检测肿瘤细胞的原理。本研究探索多模式显像在检测深层器官癌症如前列腺癌等的应用,为治疗相关疾病诊断、治疗提供依据。

荧光生物成像具有可视化、高灵敏度和能够快速分析的优点，提供了一个简易的和细胞损伤很小的活细胞生物分析方法。它能对完整的活细胞、组织及其内部结构进行定性、定量和定位测量，功能强大，可操作性强，特别在细胞生理过程的定量研究方面具有很大优势。本项目构建的系列有机分子荧光探针、纳米荧光探针和荧光共振能量转移探针，具有量子产率较高，水溶性、生物相容性良好等优点，能够以极高的灵敏度、极低的检测限特异性检测肿瘤及其标志物，通过显像细胞内的目标分子，跟踪其在化学反应和生命活动中的作用过程，从而得到相关的生物和医学信息，对临床疾病的预防与诊断具有一定的指导意义。（1）成功构建了以DPA的双核锌配合物为靶向基团，以萘酐、香豆素、丹磺酰氯为信号基团的灵敏度高、选择性好的系列有机分子荧光探针，应用探针检测肿瘤细胞及焦磷酸盐；（2）合成了系列近红外发光或上转换发光性能纳米探针，并探索了系列探针与前列腺LNCaP、PC-3等的结合情况，对细胞毒性进行了初步评价；（3）制备系列荧光共振能量转移探针，能够检测肿瘤标志物基质金属蛋白酶-2。