荧光标记顺铂：构建、表征与生物医学应用

摘要

顺铂（Cisplatin）是一类广泛用于治疗多种实体瘤的金属类*癌药物，具有良好的细胞毒性和临床疗效。为了研究其在细胞内的分布、转运机制及靶向行为，研究人员开发了多种**荧光标记顺铂（Fluorescently Labeled Cisplatin）**衍生物。这类标记不仅保留了顺铂的*癌活性，还可实现活细胞成像、细胞摄取动力学追踪及靶点识别，为药物机制研究和靶向治疗提供了重要工具。本文综述了荧光标记顺铂的设计策略、合成方法、表征技术及其在肿瘤研究中的应用。

1. 引言

顺铂（cis-diamminedichloroplatinum(II), CDDP）自1978年获批以来，已成为治疗卵巢癌、睾丸癌、膀胱癌等的经典一线药物。然而，顺铂作用机制复杂，涉及细胞摄取、DNA加成、损伤应答等多个过程，其在体内的行为难以直接监测。因此，引入荧光标记成为研究顺铂药理行为的重要手段之一。

荧光标记顺铂结合了小分子荧光染料（如Cy3、FITC、NBD、BODIPY等）与金属*癌配合物的双重特性，使其成为可用于细胞成像、药物分布可视化和机制探究的理想工具。

2. 荧光标记顺铂的设计与合成

2.1 标记策略

荧光标记顺铂的设计主要遵循以下原则：

保留顺铂活性核心结构（Pt–NH₃–Cl）；

荧光基团应通过非关键位点引入，避免干扰药物作用位点；

荧光染料应具备良好的光稳定性和生物相容性；

标记物应具有细胞膜通透性，利于细胞内成像。

常见的设计方式包括：

直接配体替换法：用荧光配体（如荧光胺）替代NH₃或Cl⁻；

链接桥式构建法：在顺铂衍生物（如DACH-Pt, oxaliplatin类似物）中引入含胺/羧基功能团，再通过酰胺化或点击化学连接荧光团；

点击化学修饰：以顺铂前体接枝炔烃/叠氮基团，与荧光分子偶联。

2.2 合成实例

一种常见的荧光标记顺铂是**BODIPY-Pt(II)**复合物，采用具有氨基功能的BODIPY通过酰胺键连接至顺铂类似物，保留了Pt中心对DNA的加成能力。

另一类使用Cy3或Cy5染料标记顺铂，先合成具有连接臂的Pt(II)中间体，再与NHS-活化的Cy3/Cy5染料反应，形成稳定共价连接产物。

3. 表征方法

荧光标记顺铂的表征需综合利用以下手段：

核磁共振（¹H, ¹³C, ¹⁹⁵Pt NMR）：确认结构完整性；

高分辨质谱（HR-MS）：确测定分子质量；

紫外-可见吸收光谱：确定大吸收波长与浓度线性关系；

荧光光谱（Exc/Em）：评估荧光强度、量子产率；

HPLC纯度分析：确认反应完全性与产物稳定性；

ICP-MS（电感耦合等离子体质谱）：用于细胞/组织中Pt元素的定量。

4. 应用领域

4.1 活细胞成像

荧光顺铂可实现顺铂在细胞内摄取与定位的实时成像。研究表明，其主要聚集于细胞核区域，提示其与DNA靶向机制一致。通过共染DNA探针（如Hoechst），可评估药物与DNA共定位情况。

4.2 药物转运机制研究

借助荧光追踪可研究顺铂在转运蛋白（如CTR1, MRP2, ATP7B）调控下的内吞和排出机制，有助于理解耐药性形成。

4.3 组织分布与药动学

在动物模型中，荧光标记顺铂可用于肿瘤靶向富集、组织分布及代谢动态的可视化研究。结合活体成像系统（IVIS）或共聚焦显微镜，可实现非破坏性观察。

4.4 联合药物递送平台构建

荧光顺铂还可作为可视化探针，用于评估纳米载体（如脂质体、聚合物胶束）递送效率和控释行为。例如，顺铂–Cy5可封装于pH敏感微胶囊中，监测释放动力学与肿瘤靶向性。

5. 挑战与展望

尽管荧光标记顺铂具有广泛的应用潜力，但也存在一定挑战：

荧光团体积较大，可能影响顺铂与DNA结合的空间构象；

某些标记可能削弱Pt(II)的亲核加成反应性；

荧光信号受环境（pH、性、氧化）干扰较大，需开发更稳定的探针；

荧光顺铂的体内成像深度和灵敏度仍需优化。

未来研究可结合近红外染料（如Cy7）、二光子成像探针，以及多模态探针（荧光+MRI或PET），推动顺铂类药物机制研究的细化与成像手段的多样化。

结语

荧光标记顺铂作为研究顺铂在生物系统中行为的重要工具，已在细胞生物学、药理学和肿瘤学研究中发挥了重要作用。通过确设计与合理修饰，这类分子不仅保留了*癌活性，还具备高分辨率成像能力，是连接基础研究与临床应用的重要桥梁。

关键词

顺铂；荧光标记；金属*癌药物；细胞成像；DNA结合；耐药机制；药物递送；近红外探针；BODIPY；Cy3

厂家:西安齐岳生物科技有限公司

用途:科研

温馨提醒:仅供科研，不能用于人体实验!