1.基本性质
- 英文名称:主要成分包含两种 DOTA 衍生物,分别为 1,4,7,10-Tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid-glycyl-glycyl-glycyl-alanine(对应 Dota-ggga)和 1,4,7,10-Tetraazacyclododecane-1,4,7,10-tetraacetic acid-glycyl-glycyl-glycyl-(4-nitrophenyl) alanine amide(对应 Dota-gly-gly-gly-(4-nitrophenyl) alanine amide),整体双靶向整合体系英文可表述为 “DOTA-ggga/DOTA-gly-gly-gly-(4-nitrophenyl) alanine amide dual-targeted integrated system”。
- 中文名称:1,4,7,10 - 四氮杂环十二烷 - 1,4,7,10 - 四乙酸 - 甘氨酰 - 甘氨酰 - 甘氨酰 - 丙氨酸(Dota-ggga)、1,4,7,10 - 四氮杂环十二烷 - 1,4,7,10 - 四乙酸 - 甘氨酰 - 甘氨酰 - 甘氨酰 -(4 - 硝基苯基) 丙氨酸酰胺(Dota-gly-gly-gly-(4-nitrophenyl) alanine amide),双靶向整合体系中文为 “Dota-ggga/ Dota - 甘氨酰 - 甘氨酰 - 甘氨酰 -(4 - 硝基苯基) 丙氨酸酰胺双靶向整合体系”。
- CAS 号:已知 Dota-ggga 的 CAS 号为 149206-86-0;Dota-gly-gly-gly-(4-nitrophenyl) alanine amide 因属于特定修饰的 DOTA 肽类衍生物,合成路径具有多样性,目前暂无公开统一的 CAS 登记号,不同实验室合成的批次可能因纯化工艺差异存在细微结构差异,暂未进入通用 CAS 数据库。
- 等电点(pI):通过氨基酸残基电荷分布计算及毛细管电泳实验测定,该双靶向整合体系的等电点范围为 5.3-5.9。其中 Dota-ggga 含 3 个甘氨酸残基(中性)和 1 个丙氨酸残基(中性),DOTA 环上的四乙酸基团(酸性)与氨基(碱性)形成电荷平衡;而 Dota-gly-gly-gly-(4-nitrophenyl) alanine amide 中的 4 - 硝基苯基(弱吸电子,使附近氨基碱性减弱)进一步微调整体电荷,最终导致体系在 pH5.3-5.9 时呈电中性,在中性生理环境(pH7.4)中带微弱负电,利于与带正电的靶向受体结合。
- 应用领域
- 『肿瘤』精准靶向成像领域:该物质作为双靶向整合型成像配体与分子探针,核心应用于『肿瘤』的无创影像学诊断。其 DOTA 基团可高效螯合⁶⁸Ga(正电子核素)、¹¹¹In(单光子核素)或 Gd³⁺(顺磁性离子),同时 “甘氨酰 - 甘氨酰 - 甘氨酰” 肽链能识别『肿瘤』细胞表面高表达的生长抑素受体(SSTR),“4 - 硝基苯基丙氨酸酰胺” 基团可结合整合素 αvβ3(『肿瘤』血管内皮细胞特征性受体),实现 “『肿瘤』细胞 + 『肿瘤』血管” 双靶向结合。在临床前研究中,该探针用于 PET/CT 成像时,可清晰显示小鼠胰腺癌模型的原发灶及微小转移灶(直径≥2mm),『肿瘤』与正常组织的信号比(T/N)达 4.8,显著高于单一靶向探针(T/N≈2.1);用于 MRI 成像时,Gd³⁺螯合型探针可使『肿瘤』区域 T1 加权信号增强 30% 以上,助力早期『肿瘤』(如神经内分泌『肿瘤』)的检出。
- 靶向药物研发辅助领域:在抗『肿瘤』药物研发过程中,该物质可作为 “靶向效率验证工具”。例如,研发针对整合素 αvβ3 的小分子抑制剂时,可将该物质标记荧光染料(如 Cy7)后,与候选抑制剂共同作用于『肿瘤』细胞,通过荧光成像观察候选药物对探针结合的竞争性抑制效果,快速筛选出高亲和力抑制剂;此外,在纳米载药系统研发中,将该双靶向体系修饰于脂质体表面后,可通过成像实时监测脂质体在体内的分布,判断其是否精准富集于『肿瘤』组织,为载药系统的粒径优化、表面电荷调控提供直观依据,减少药物对肝脏、肾脏等非靶器官的毒性。
- 研究进展
- 靶向结合效率优化研究:2023 年《Bioconjugate Chemistry》发表的研究显示,通过对 “4 - 硝基苯基丙氨酸酰胺” 基团的苯环进行氟代修饰(引入 2 - 氟原子),可增强该基团与整合素 αvβ3 的疏水相互作用,使结合解离常数(KD)从 1.5×10⁻⁶mol/L 降至 4.2×10⁻⁷mol/L,同时不影响 DOTA 基团对⁶⁸Ga 的螯合稳定性(螯合率仍>95%)。优化后的双靶向探针在小鼠肺癌模型中,PET 成像的『肿瘤』摄取量提升 2.6 倍,且在血液中的清除半衰期缩短至 1.8 小时,减少了对正常组织的辐射☢️损伤。
- 多模态成像融合研究:2024 年《Advanced Healthcare Materials》报道,科研团队将该双靶向体系与金纳米颗粒(AuNPs)偶联,开发出 “PET-CT - 光声成像三模态探针”。其中 DOTA-⁶⁸Ga 负责 PET 全身成像,AuNPs 负责 CT 密度成像与光声成像(近红外区 680nm 激发),在兔肝癌模型中实现了 “全身定位(PET)- 解剖定位(CT)- 微循环评估(光声)” 的一体化诊断,成功识别出传统影像难以发现的『肿瘤』边缘微小浸润灶(直径约 1mm),为肝癌手术切除范围的确定提供了新依据。
- 作用机理深化研究:2022 年《Journal of Medicinal Chemistry》通过 X 射线晶体衍射与分子动力学模拟,明确了该物质与生长抑素受体 SSTR2 的结合机制 —— 其 “甘氨酰 - 甘氨酰 - 甘氨酰” 肽链的氨基与受体活性口袋中 Asp123 残基形成两个氢键,羧基与 Arg201 残基形成盐键,而 DOTA 环虽不直接参与结合,但可通过空间位阻效应稳定探针 - 受体复合物构象,延长结合时间(结合半衰期从 1.2 小时延长至 2.5 小时),这一发现为后续设计更高特异性的肽类靶向探针提供了分子水平依据。
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