探讨苯并吲哚荧光标记的2-脱氧-D-葡萄糖的设计合成及其在肿瘤糖代谢的应用

【立论依据】 代谢改变是肿瘤的重要特征之一,其与肿瘤的发生发展密切相关。肿瘤细胞无论在有氧或无氧条件下,均需通过糖酵解(glycolysis)途径吸收大量的葡萄糖产生能量,满足快速生长需求,肿瘤细胞的这一代谢特点是肿瘤细胞具有的普遍现象和规律,被称为Warbrug效应。基于上述效应和系列研究工作基础,采用光稳定性好的苯并吲哚类荧光探针对2-脱氧-D-葡萄糖进行标记并在体内外评价其对肿瘤的靶向成像能力,考察肿瘤在体内的转移情况及治疗效果,从而为肿瘤检测和评估治疗效果提供一个新型检测探针。 【设计思路】 在新型苯并吲哚类荧光探针光稳定好以及肿瘤组织中存在异常旺盛的无氧葡萄糖酵解现象的基础之上,将苯并吲哚类荧光探针对2-脱氧-D-葡萄糖进行标记,设计合成苯并吲哚类荧光标记的葡萄糖类似物,探讨其在肿瘤糖代谢方面的应用。 【实验内容】 拟合成苯并吲哚类荧光标记的葡萄糖类似物,采用NMR、IR光谱及质谱表征苯并吲哚类荧光标记的葡萄糖类似物的化学结构和纯度,测定其理化特性,细胞毒性、生物相容性和体外细胞的荧光成像性能,评价其在活体动物内的光学成像能力,并通过肿瘤组织的免疫荧光病理检查,证实在体内肿瘤组织位置。 【材料】 1,1,2-三甲基-1氢-苯并吲哚,4-甲醛基苯甲酸,无水乙醇和醋酸铵,二氯甲烷,2-脱氧-D-葡萄糖。 【可行性】 前期研究和预实验结果表明苯并吲哚类荧光染料具有良好的光稳定性、合适的水溶性及很好的细胞膜通透性, 而且在细胞内具有较强的荧光。这类染料的合成非常简单, 收率高,基于苯并吲哚类染料的荧光探针,并成功地将其用应用于活细胞荧光成像为本课题核心假设的提出奠定了重要的理论和实验基础。 【创新性】 新型的苯并吲哚类荧光标记的葡萄糖类似物:(1)光稳定性好;(2)可通过葡萄糖靶向介导作用,实现主动靶向介导内吞;(3)能够示踪肿瘤细胞是否发生转移及其治疗效果,是应用于检测动物实验肿瘤转移模型的最佳标记物。