CN115806567B

CN115806567B - Ir-780标记的十二硼烷衍生物在制备用于肿瘤治疗药物中的应用

Info

Publication number: CN115806567B
Application number: CN202211544470.5A
Authority: CN
Inventors: 张弢; 马凯祎
Original assignee: Nanjing University
Current assignee: Nanjing University
Priority date: 2022-12-04
Filing date: 2022-12-04
Publication date: 2025-06-03
Anticipated expiration: 2042-12-04
Also published as: CN115806567A

Abstract

本发明公开一种R‑780标记的十二硼烷衍生物在制备用于肿瘤治疗药物中的应用，该衍生物包括IR‑780荧光探针结构和十二硼烷结构。合成该衍生物中的IR‑780荧光探针结构和十二硼烷结构之间通过BSH中的硫醚键直接连接，或是通过一系列长度不同的间隔基连接。本发明所提出的这一化合物中的荧光探针部分结构具有较高的光热转化效率并可以实现荧光探针的效果，十二硼烷结构中含有的大量硼元素可以通过使用¹⁰B富集的巯基十二硼酸盐¹⁰B富集的产物，从而用于BNCT联合治疗，而且该化合物的制备过程简便可靠、易于实现。

Description

IR-780标记的十二硼烷衍生物在制备用于肿瘤治疗药物中的应用

技术领域

本发明涉及化学技术和医药领域，涉及用于肿瘤光热治疗(PhotothermalTherapy，PTT)或硼中子俘获治疗(BoronNeutron Capture Therapy，BNCT)以及两种方法联合治疗使用的药物化合物的合成，具体涉及七甲川花菁类荧光染料IR-780与系列巯基十二硼酸盐(Mercaptododedeborate，BSH)的反应以及产物分离提纯的方法和医学应用。

背景技术

恶性肿瘤已经成为当今致死率最高的疾病之一，对于其治疗方法的探索从未停止，目前常见的肿瘤治疗方法有外科手术、化学药物治疗、放射治疗以及免疫治疗等。在临床上通常选用外科手术切除肿瘤组织，然后联合使用各种方法进行病灶、转移灶、淋巴结清扫等方式来达到最佳的治疗效果。光热治疗(Photothermal Therapy，PTT)和硼中子俘获治疗(BoronNeutron Capture Therapy，BNCT)是各种肿瘤治疗方法中的较新的技术，已经有多年的研究积累并逐步在临床上推广应用。

光热治疗是将具有较高光热转换效率的材料注射入人体，通过靶向识别使之聚集在肿瘤组织附近，并在外部光源(一般是近红外光)的照射下将光能转化为热能来杀死癌细胞的一种治疗方法。其中高光热转换效率的光敏剂是PTT的关键，研究较多的包括贵金属纳米颗粒如金、银、铂等；碳族纳米材料如石墨烯、碳纳米棒等；金属元素与非金属元素共同组成的化合物如硫化铜、硫化锌等；有机燃料如吲哚菁绿、普鲁士蓝系列染料及上述材料的各种衍生物等。2-(2-(2-氯-3-(2-(3，3-二甲基-1-丙基吲哚-2-亚甲基)亚乙基)环己-1-烯-1-基)乙烯基)-3，3-二甲基-1-丙基-3H-吲哚-1-鎓碘化物(IR-780)即是其中一种，属于吲哚菁绿系列染料中的一种，在波长750-830nm处有最大吸收并转换成热，使肿瘤组织升温从而杀死肿瘤细胞。PTT使用的外部光源主要是近红外光甚至期望能使用红外光，目的是获得更大的组织穿透深度同时降低光源照射对组织的直接伤害，但限于光敏剂的最大吸收波长，目前主要研究的仍然是近红外光，而且往往只对能直接被近红外光照射穿透的浅表肿瘤，如上皮细胞癌有效。此外，为了获得较好的治疗效果，PTT往往需要多次、反复照射才能有效杀死肿瘤细胞。

硼中子俘获治疗是一种细胞尺度的靶向二元放射性治疗方法。BNCT杀灭肿瘤细胞的原理是非放射性同位素¹⁰B在被热中子轰击后发生核裂变反应生成一个α粒子和一个⁷Li原子，α粒子产生对细胞的致死效应，但其作用范围仅为一个细胞大小，因此可以做到在有效杀死癌细胞的同时几乎不损伤周围的正常组织。BNCT的必要条件是中子辐照和能以足够的数量富集到肿瘤细胞的¹⁰B原子，含有¹⁰B原子的化合物被称作硼携带剂或硼药，目前，已经被批准用于临床的硼药仅有4-二羟基硼基-L-苯丙氨酸(L-BPA)和十一氢巯基十二硼化钠(BSH)两种。目前，BNCT方法已经在黑色素瘤、脑胶质瘤、头颈部肿瘤等浅表肿瘤上开展了临床研究，但获得更为有效的硼药仍然是该方法发挥作用的关键。

基于IR-780染料，中国发明专利CN111004624A和CN113476602A公开了一种新型近红外荧光探针分子，将两分子的IR-780与一分子的1,2-二苯基-1,2-二(4-羟基苯)乙烯连接，形成IR-780与四苯乙烯(TPE)结构结合的化合物，用于光热治疗和光动力治疗，具有诊疗一体化的功能；中国发明专利ZL201510313016公开了一种基于菁染料为骨架的近红外荧光化合物，是将IR-780与哌嗪、4-氯-7-硝基-2,1,3-苯并氧杂恶二唑先后结合，得到的化合物可用于近红外荧光识别硫化氢分子；中国发明专利公开CN102491930A公开了一种以IR-780为母体，与异丙胺、苄胺、甲乙胺、N-甲基苯胺、乙二胺、己二胺、对苯二胺等结合得到的pH值响应的荧光探针分子，具有很高的荧光量子产率；中国发明专利ZL201410289402公开了IR-780与介孔硅结合形成的近红外介孔硅荧光纳米探针，生物相容性良好；中国发明专利ZL201510312670公开了IR-780与1,8-萘酰亚胺结构结合得到的荧光探针分子，可以选择性地识别谷胱甘肽(GSH)；中国发明专利ZL201810213918公开了IR-780与壳聚糖硬脂酸结合，并包封阿霉素药物得到的载药胶束，可以靶向肿瘤细胞并在近红外光下快速释放药物，诱导肿瘤细胞凋亡提高抗肿瘤治疗效果。但上述关于IR-780的修饰、改性等均只涉及荧光探针或光热治疗等，并未连接含硼化合物结构并用于BNCT或PTT-BCNT治疗。

在BNCT的硼携带剂研究领域，李纪元等在《走进曙色的冷门方向：硼携带剂发展历程简述》(中国科学·化学，2020，50(10)：1296)中总结了过去几十年中硼携带剂的发展历程和已有的研究种类，包括含硼小分子、含硼生物大分子、含硼纳米药物等。中国发明专利CN109942608A和CN109988187A分别公开了一种含硝基咪唑的多硼苯丙氨酸类化合物，和一种含碳硼烷的苯丙氨酸类化合物，这两种分子均可用于BNCT治疗，但未涉及诊疗或用于光热治疗。中国发明专利CN111204736A公开了一种含硼碳量子点，由于量子点具有体内体外荧光发光性质，可以用于BNCT治疗和荧光诊断，但未涉及光热治疗；中国发明专利CN1988848A和CN1968705A均公开了一种含碳硼烷5,10,15,20－四苯基卟啉化合物，可用于BNCT治疗和光动力治疗(Photodynamic Therapy，PDT)，但这种分子无荧光发光性质，未涉及荧光诊断及光热治疗。

现有的研究中，为减少副作用及辐射风险，BNCT通常采用一次性辐照治疗的方法，而PTT则因为光热作用有限往往会进行多次反复光照治疗，两种方法的联合治疗有可能通过BNCT方法首先杀灭大量的癌细胞，之后通过PTT反复治疗继续清扫残余病灶，或首先采用PTT方法在肿瘤期中限制肿瘤组织生长，然后利用BNCT方法杀灭肿瘤组织，从而获得更好的治疗效果。但在已知BNCT领域硼携带剂的报道中，未见到将含硼化合物尤其是BSH结构与IR-780荧光分子结合获得的硼携带剂并用于PTT或BNCT以及两种方法联合治疗的方案。

因此，如何解决上述问题，获得将含硼元素与IR-780荧光分子结合获得的硼携带剂并用于PTT或BNCT以及两种方法联合治疗的肿瘤诊疗药物具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以用于PTT、BNCT及PTT-BNCT联合治疗的化合物，该化合物中含有硼元素，可以成为BNCT中的硼携带剂，同时该化合物具有高光热转化效率，也是PTT中的光热转换剂，而且该类化合物还可以作为肿瘤荧光探针使用，实现成像探测与治疗制剂的结合。

为此，有如下技术方案：

一种IR-780荧光探针标记的十二硼烷衍生物，包括IR-780荧光探针结构和十二硼烷结构，其结构式如下所示：

优选的，该衍生物中所述IR-780荧光探针结构是来自于荧光探针分子IR-780参与反应后的残基，除消去一个氯原子以外，保留其他结构并通过消去氯原子与其他部分结构连接；

所述十二硼烷结构来自于巯基十二硼酸盐(BSH)参与反应后的残基，反应是发生在十二硼烷上连接的巯基上并通过消去巯基上的H原子与其他结构连接。

优选的，所述十二硼烷结构来自于巯基十二硼酸盐(BSH)，巯基十二硼烷以二价阴离子的形式存在，相应的阳离子为碱金属阳离子包括锂(Li⁺)、钠(Na⁺)、钾(K⁺)、铷(Rb⁺)、铯(Cs⁺)或季铵盐(NH₄ ⁺)及它们的混合物。

优选的，该衍生物中的所述IR-780荧光探针结构和所述十二硼烷结构之间通过BSH中的硫醚键直接连接，或是通过一系列长度不同的间隔基连接。

优选的，当所述IR-780荧光探针结构和所述十二硼烷结构之间通过BSH中的硫醚键直接连接时，合成反应一步完成；

反应结束后经薄层层析色谱方法确认终点以后通过透析、柱层析或制备型液相色谱分离方法分离、纯化，然后产物经真空干燥或冷冻干燥后获得固体物成品；

所述IR-780荧光探针结构和所述十二硼烷结构两种原料反应物之间的理论摩尔比是1:1。

优选的，所述IR-780荧光探针结构和所述十二硼烷结构之间通过间隔基连接时，所述间隔基是两个亚甲基结构的饱和烷烃结构，即结构式中标注的n＝1；或者是聚醚结构，即结构式中n＝2，3，4，......，20及它们的混合物，但n最大不超过20。

优选的，所述IR-780荧光探针结构和所述十二硼烷结构之间通过间隔基连接时，构成间隔基结构的反应物是α，ω-卤代醇的反应残基，包括2-卤代乙醇(n＝0)，2-(2-卤代乙氧基)乙醇(n＝1)，2-[2-(2-卤代乙氧基)乙氧基]乙醇(n＝2)，2-[2-[2-(2-卤代乙氧基)乙氧基]乙氧基]乙醇(n＝3)，2-[2-[2-[2-(2-卤代乙氧基)乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙醇(n＝4)，α-羟基-ω-卤代聚乙二醇(5≤n≤20)及它们的混合物；

其中的卤素包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)或碘(I)及不同卤代醇的混合物。

优选的，当所述IR-780荧光探针结构和所述十二硼烷结构之间通过间隔基连接时，合成反应分成两步完成：

第一步反应中BSH与α，ω-卤代醇之间的理论摩尔比是1:1，但实际反应中α，ω-卤代醇会相对过量，可用的过量比是10-1000％；

第二步反应上一步生成的中间产物与IR-780之间的理论摩尔比是1:1，但实际反应中IR-780会相对过量，可用的过量比是10-100％。

优选的，反应中的溶剂包括但不限于水、戊烷、正己烷、正辛烷、正庚烷、环己烷、苯、甲苯、乙基苯、二甲苯、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、乙腈、乙醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、1,4-二氧六环、丙酮、丁酮、环己酮、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜及它们的混合物；

反应中的碱包括但不限于氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、乙醇钠、三乙胺，三乙烯二胺，1,8-二偶氮杂双螺环[5.4.0]十一-7-烯(DBU)，1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯(DBN)，吡啶，4-二甲氨基吡啶(DMAP)，N-甲基吗啉，四甲基乙二胺，四甲基胍(TMG)及它们的混合物。

优选的，该IR-780荧光探针标记的十二硼烷衍生物在制备用于肿瘤治疗药物中的应用。

本发明至少具备以下优点：

(1)本发明所提出的这一种IR-780荧光探针标记的十二硼烷衍生物，通过基于IR-780荧光染料分子与系列巯基十二硼烷(BSH)反应或者更进一步在两者之间连接一个间隔基结构，将两者通过共价键链接，获得了一系列可用于PTT、BNCT以及PTT-BNCT联合治疗的肿瘤诊疗药物，其合成过程简便可靠，易于实现。

(2)该化合物中的荧光探针部分结构具有较高的光热转化效率并可以实现荧光探针的效果，十二硼烷结构中含有的大量硼元素可以通过使用¹⁰B富集的巯基十二硼酸盐¹⁰B富集的产物，从而用于BNCT联合治疗。

(3)本发明所提出的该类化合物还未被报道或提出过，该化合物对于肿瘤治疗药物的发展和应用具有重要意义，本发明的提出也将为肿瘤治疗提供一种全新的药物和治疗方案。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

根据下文结合附图对本申请具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述及其他目的、优点和特征。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为IR-780荧光探针标记的十二硼烷衍生物结构示意图；

图2为IR-780荧光探针结构和十二硼烷结构通过硫醚键直接连接的合成反应示意图；

图3为IR-780荧光探针结构和十二硼烷结构通过间隔基连接时的合成反应示意图；

图4为BSH-IR-780在HepG2细胞上的进行光热治疗的细胞活力对比；

图5为BSH-IR-780在荷瘤小鼠上进行光热治疗的结果。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本申请的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本申请的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，实施例中省略了对已知功能和构造的描述。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。

实施例1

本实施例介绍这一种IR-780荧光探针标记的十二硼烷衍生物。

该衍生物包括IR-780荧光探针结构和十二硼烷结构，合成结构式如附图1所示，图1为IR-780荧光探针标记的十二硼烷衍生物结构示意图。该衍生物有潜力用作PTT、BNCT以及PTT-BNCT联合治疗的药物化合物。

该衍生物中所述IR-780荧光探针结构是来自于荧光探针分子IR-780参与反应后的残基，除消去一个氯原子以外，保留其他结构并通过消去氯原子与其他部分结构连接；所述十二硼烷结构来自于巯基十二硼酸盐(BSH)参与反应后的残基，反应是发生在十二硼烷上连接的巯基上并通过消去巯基上的H原子与其他结构连接。

该十二硼烷结构来自于巯基十二硼酸盐(BSH)，巯基十二硼烷以二价阴离子的形式存在，相应的阳离子为碱金属阳离子包括锂(Li⁺)、钠(Na⁺)、钾(K⁺)、铷(Rb⁺)、铯(Cs⁺)或季铵盐(NH₄ ⁺)及它们的混合物。

该衍生物分子中的IR-780荧光探针结构和十二硼烷结构之间可以是通过BSH中的硫醚键直接连接，如附图1中n＝0；也可以是通过一系列长度不同的间隔基连接，如附图1中n≥1。

其中，如附图1中所示，通过间隔基连接时，间隔基可以是两个亚甲基构成的饱和烷烃结构，即结构式中标注的n＝1；也可以是聚醚结构，即结构式中n＝2，3，4，…，20及它们的混合物，但n最大不超过20。

进一步的，当IR-780荧光探针结构和十二硼烷结构之间通过间隔基连接时，构成间隔基结构的反应物是α，ω-卤代醇的反应残基，具体包括2-卤代乙醇(n＝0)，2-(2-卤代乙氧基)乙醇(n＝1)，2-[2-(2-卤代乙氧基)乙氧基]乙醇(n＝2)，2-[2-[2-(2-卤代乙氧基)乙氧基]乙氧基]乙醇(n＝3)，2-[2-[2-[2-(2-卤代乙氧基)乙氧基]乙氧基]乙氧基]乙醇(n＝4)，α-羟基-ω-卤代聚乙二醇(5≤n≤20)及它们的混合物；其中的卤素包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)或碘(I)及不同卤代醇的混合物。

该类化合物都通过取代烷基的卤素基团和巯基或羟基之间的亲核取代反应生成，其中的卤素基团既可以是IR-780荧光探针分子中的氯，也可以是卤代乙醇中的卤素元素，包括氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)或碘(I)及这些卤代醇组成的混合物。

进一步的，如图2所示，图2为IR-780荧光探针结构和十二硼烷结构通过硫醚键直接连接的合成反应示意图。当IR-780荧光探针结构和十二硼烷结构之间通过BSH中的硫醚键直接连接时，合成反应一步完成；IR-780荧光探针结构和十二硼烷两种原料反应物之间的理论摩尔比是1:1，但实际反应中IR-780会相对过量，可用的过量比是10-100％。优选的过量比为10-50％。

进一步的，如图3所示，图3为IR-780荧光探针结构和十二硼烷结构通过间隔基连接时的合成反应示意图。当IR-780结构和十二硼烷结构之间通过间隔基连接时，合成反应会分成两步完成。

其中，第一步反应中BSH与α，ω-卤代醇之间的理论摩尔比是1:1，但实际反应中α，ω-卤代醇会相对过量，可用的过量比是10-1000％，优选的过量比是100-500％；第二步反应上一步生成的中间产物与IR-780之间的理论摩尔比是1:1，但实际反应中IR-780会相对过量，可用的过量比是10-100％，优选的过量比是10-50％。

其中，合成过程中亲核取代反应都是在适当的溶剂体系中进行的，亲核取代反应中的溶剂包括但不限于水、戊烷、正己烷、正辛烷、正庚烷、环己烷、苯、甲苯、乙基苯、二甲苯、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、乙腈、乙醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、1,4-二氧六环、丙酮、丁酮、环己酮、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜及它们的混合物。其中优选水、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、乙腈、乙醚、四氢呋喃、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜以及它们的混合物。

其中，合成过程中亲核取代反应都是在碱存在下进行的，亲核取代反应中可用的碱包括但不限于氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、乙醇钠、三乙胺，三乙烯二胺，1,8-二偶氮杂双螺环[5.4.0]十一-7-烯(DBU)，1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯(DBN)，吡啶，4-二甲氨基吡啶(DMAP)，N-甲基吗啉，四甲基乙二胺，四甲基胍(TMG)及它们的混合物；碱的加入量通常与反应体系中摩尔当量较小的反应物相当但适当过量，可用的过量比是10-300％。优选的过量比是50-200％。

其中，合成反应都是在室温到所用溶剂的沸点温度之间、常压下进行的，具体的温度范围是0-190℃，优选的温度范围是20-100℃。

其中，合成反应是在搅拌下进行的，反应时间根据温度和具体品种的不同一般介于0-96小时之间，优选的时间是8-48小时。

其中，合成反应通常都在惰性气氛如氮气、氩气氛中完成反应；或者在先经过惰性气体如氮气、氩气吹扫排除氧气后保持溶剂回流从而获得的气化溶剂氛中进行。

进一步地，产物经薄层层析色谱方法确认终点以后可以通过透析、柱层析或制备型液相色谱分离等方法进行分离、纯化。其中可用的流动相包括但不限于水、甲醇、乙醇、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、乙腈、乙醚、四氢呋喃、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺和二甲基亚砜以及它们的混合物；最终产物经真空干燥或冷冻干燥后获得固体物成品。

该IR-780荧光探针标记的十二硼烷衍生物及其合成方法，反应历程清晰，过程简便，易于实现。BSH结构中含有硼元素且每个分子中带有12个硼原子，可作为硼携带剂用于BNCT治疗，在其中部分或全部硼原子是¹⁰B同位素时，会显示更好的中子俘获效率。

实施例2

基于上述实施例1，本实施例对该IR-780荧光探针标记的十二硼烷衍生物进行具体制备。

结合附图1，图1为IR-780荧光探针标记的十二硼烷衍生物结构示意图。称取37.5mg IR-780和25mg CsBSH，用25mL二甲基亚砜溶解并转入烧瓶中，磁力搅拌下滴加30μL三乙胺，插入氮气气球吹扫排除氧气，室温下搅拌反应48小时，反应后将混合溶液于纯水中透析24小时，然后将透析袋内液体在13000rpm下离心15min后取上清液冻干得到BSH-IR780固体产物，对应附图1中n＝0的产物。

实施例3

基于实施例1，本实施例对该IR-780荧光探针标记的十二硼烷衍生物进行制备。

结合附图1，图1为IR-780荧光探针标记的十二硼烷衍生物结构示意图。称取45mgIR-780溶于10mL氯仿中，25mg CsBSH溶于10mL纯水中并加入1mL三乙胺，两者转入小玻璃瓶中，呈分相状态，水相在上层，氮气吹扫排除氧气后密封反应瓶，室温下用磁搅拌剧烈搅拌反应48小时，然后停止搅拌静置待反应体系重新分相，取水相在纯水中透析24小时，然后将透析袋内液体在13000rpm下离心15min后取上清冻干得到BSH-IR-780固体产物，对应附图1中n＝0的产物。

实施例4

结合附图1，图1为IR-780荧光探针标记的十二硼烷衍生物结构示意图。称取25mgCsBSH溶于10mL纯水中，加入15mg 2-[2-(2-氯代乙氧基)乙氧基]乙醇，并加入50μL三乙胺，用氮气吹扫后密封搅拌反应24小时，经薄层层析确认无CsBSH残留后将反应体系用50％的乙腈水溶液经柱层析淋洗分离，收集中间产物溶液备用。另外取45mg IR-780溶于DMSO中，与上述中间产物溶液混合，加入50μL三乙胺，用氮气吹扫后于70℃下搅拌反应24小时，产物用50％的乙腈水溶液经柱层析淋洗分离，真空干燥后得到固体产物，对应附图1中n＝2的产物。

实施例5

结合附图1，图1为IR-780荧光探针标记的十二硼烷衍生物结构示意图。称取25mgCsBSH溶于10mL纯水中，加入25mgα，ω-氯代聚乙二醇，并加入50μL三乙胺，用氮气吹扫后密封搅拌反应24小时，经薄层层析确认无CsBSH残留后将反应体系用50％的乙腈水溶液经柱层析淋洗分离，收集中间产物溶液备用。另外取45mg IR-780溶于DMSO中，与上述中间产物溶液混合，加入50μL三乙胺，用氮气吹扫后于70℃下搅拌反应48小时，产物用50％的乙腈水溶液经柱层析淋洗分离，真空干燥后得到固体产物，对应附图1中n≈7，8，9，10，11的混合物的产物。

实施例6

基于实施例4但与实施例4不同的是，使用30mg 2-[2-[2-(2-溴代乙氧基)乙氧基]乙氧基]乙醇，第一步反应时间为18小时，其他条件相同，得到对应附图1中n＝3的产物。

实施例7

基于实施例4但与实施例4不同的是，使用12mg NaBSH，其他条件相同，得到对应附图1中n＝2的产物。

实施例8

基于实施例5但与实施例5不同的是，使用12mg ¹⁰B富集的Na¹⁰BSH，其他条件相同，得到对应附图1中n＝2但¹⁰B富集的产物。

实施例9

本实施例通过实验展示BSH-IR-780在HepG2细胞上进行光热治疗的细胞活力对比。

在24孔细胞培养板中接种HepG2人肝癌细胞并在37±0.5℃，CO2浓度5％的条件下孵育培养，待细胞处于半融合状态后，以实施例2中制备的n＝0的BSH-IR-780化合物为药物进行细胞给药。给药过程中以DMSO作有机助剂，DMSO的浓度为0.5％-5％，优选的浓度是1％-3％；药物浓度为5-200μM，优选的浓度为10-60μM。

给药后，让细胞继续在37±0.5℃，CO₂浓度5％的条件下孵育30分钟；然后用PBS反复清洗细胞至没有被细胞摄取的药物被完全洗干净，之后用波长820nm的近红外光照射细胞进行模拟PTT治疗，近红外光功率为1W/cm2，照射时间为5分钟。完成照射后的细胞在37±0.5℃，CO₂浓度5％的条件下继续培养24小时，然后用CCK-8法检测细胞活力指数来评估治疗效果。如附图4所示，图4为BSH-IR-780在HepG2细胞上的进行光热治疗的细胞活力对比。图4是以细胞活力指数为依据、以BSH-IR-780为药物进行细胞PTT治疗后的治疗效果。

通过实验和图4结果显示可以看出，10-30μM的BSH-IR-780联合近红外光照射对HepG2人肝癌细胞表现出积极的治疗效果，与无光照组相比，治疗后的肿瘤体积显著低于对照组，具有明确的作为药物候选品种的可能。

实施例10

本实施例将BSH-IR-780在荷瘤小鼠上进行光热治疗。结合附图5所示，图5为BSH-IR-780在荷瘤小鼠上进行光热治疗的结果。

将荷瘤小鼠随机分成3组，每组6只，分别以0.9％NaCl生理盐水、0.2mg/mL实施例2中制备的BSH-IR-780，在第0天和第7天分别尾静脉注射给药，给药量5μL/g×小鼠体重(g)，其中一个给药组每次给药后48h进行PTT治疗(具体操作为小鼠呼吸麻醉后对肿瘤部位近红外光照射5min)；另一组不进行PTT治疗，观察小鼠体重、肿瘤体积大小变化。

图5显示的是在20天观察期中三组小鼠肿瘤体积的变化，可以看出给药并给予PTT治疗的小鼠肿瘤体积相比对照组肿瘤体积显著减小，具有明显的肿瘤治疗效果。

实施例11

本实施例，采用¹⁰B富集的十二硼烷用于合成，得到¹⁰B富集的IR-780标记的十二硼烷衍生物，成为BNCT治疗中的硼携带剂，结合前述实施例中PTT治疗体现出的良好效果，BNCT进一步杀死肿瘤细胞，得到更好的肿瘤治疗效果，可采用的方法通常是一次BNCT治疗联合多次PTT治疗进行，PTT治疗通常在BNCT治疗之前，也可以在BNCT治疗之后。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，其并非因此限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，通过常规的替代或者能够实现相同的功能在不脱离本申请的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和参数变更均落入本申请的保护范围内。

Claims

1.一种IR-780荧光探针标记的十二硼烷衍生物，其特征在于，该衍生物包括IR-780荧光探针结构和十二硼烷结构，其阴离子结构式如下所示：

；

n为0-20的整数；

相应的阳离子为Li+、Na+、K+、Rb+、Cs+或NH4+及它们的混合物。

2.根据权利要求1所述的一种IR-780荧光探针标记的十二硼烷衍生物的制备，其特征在于，该衍生物中所述IR-780荧光探针结构是来自于荧光探针分子IR-780参与反应后的残基，除消去一个氯原子以外，保留其他结构并通过消去氯原子与其他部分结构连接；

所述十二硼烷结构来自于巯基十二硼酸盐BSH参与反应后的残基，反应是发生在十二硼烷上连接的巯基上并通过消去巯基上的H原子与其他结构连接。

3.根据权利要求2所述的一种IR-780荧光探针标记的十二硼烷衍生物的制备，其特征在于，所述IR-780荧光探针结构和所述十二硼烷结构之间通过间隔基连接时，构成间隔基结构的反应物是α，ω-卤代醇的反应残基。

4.根据权利要求2所述的一种IR-780荧光探针标记的十二硼烷衍生物的制备，其特征在于，当所述IR-780荧光探针结构和所述十二硼烷结构之间通过硫醚键直接连接时，合成反应一步完成；

反应结束后经薄层层析色谱方法确认终点以后通过透析、柱层析或制备型液相色谱分离方法进行分离、纯化；

5.根据权利要求3所述的一种IR-780荧光探针标记的十二硼烷衍生物的制备，其特征在于，当所述IR-780荧光探针结构和所述十二硼烷结构之间通过间隔基连接时，合成反应分成两步完成：

第一步反应中BSH与α，ω-卤代醇之间的理论摩尔比是1:1，实际反应中α，ω-卤代醇相对过量，用的过量比是10-1000%；

第二步反应上一步生成的中间产物与IR-780之间的理论摩尔比是1:1，实际反应中IR-780相对过量，用的过量比是10-100%。

6.根据权利要求3所述的一种IR-780荧光探针标记的十二硼烷衍生物的制备，其特征在于，反应中的溶剂为水、戊烷、正己烷、正辛烷、正庚烷、环己烷、苯、甲苯、乙基苯、二甲苯、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、1,2-二氯乙烷、乙腈、乙醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯、四氢呋喃、乙二醇二甲醚、1,4-二氧六环、丙酮、丁酮、环己酮、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜及它们的混合物；

反应中的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、乙醇钠、三乙胺，三乙烯二胺，1,8-二偶氮杂双螺环[5.4.0]十一-7-烯DBU，1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯DBN，吡啶，4-二甲氨基吡啶DMAP，N-甲基吗啉，四甲基乙二胺，四甲基胍TMG及它们的混合物。

7.根据权利要求1所述的一种IR-780荧光探针标记的十二硼烷衍生物在制备用于肿瘤治疗药物中的应用。