Triazapentalowe pochodne jako potencjalne fluorofory do obrazowania optycznego tkanek w stanie hipoksji

Obecnie, nieinwazyjne obrazowanie optyczne staje się jedną z najbardziej obiecujących metod dokładnej wizualizacji tkanki objętej chorobą nowotworową. Z racji, że cechuje się wysoką czułością i relatywnie dużym bezpieczeństwem stosowania, zgłębia się opracowanie metod syntetycznych otrzymywania markerów do obrazowania optycznego. Jednakże, zastosowanie konwencjonalnych fluoroforów wiąże się z licznymi ograniczeniami takimi jak: duży rozmiar cząsteczek , ograniczona rozpuszczalność w roztworach wodnych, niestabilność a także zdolność do samowygaszania. Celem prowadzonych badań było opracowanie biomarkerów, które mogą potencjalnie znaleźć zastosowanie w mapowaniu niedotlenienia. W pracy tej zsyntetyzowano pochodne 1,3a, 6a-triazapentalenowe posiadające grupę nitrową, której selektywna redukcja w warunkach obniżonego stężenia tlenu zachodzi głównie w tkankach w stanie hipoksji. Ponadto zsyntetyzowano również ich analogi z grupą aminową. Wykazano, że pochodne nitrowe nie są fluorescencyjne, jednakże po wpływem redukcji chemicznej albo bioredukcji w obecności nitroreduktazy powstają odpowiednie pochodne aminowe, które są wysoce fluorescencyjne w środowisku niewodnym.

Recently, a non-invasive optical imaging is appearing a promising method to visualise precisely diseased tissue in cancer therapy. As it features with high sensitivity, and relative safety in application, the synthesis of luminescent agents for optical imaging is widely investigated. However, the use of conventional fluorophores entails several limitations such as: large molecular size or infinitesimal solubility in aqueous media, lack stability and self-quenching. The aim of this study was to develop biomarkers, which can potentially find an application in hypoxia mapping. In this work 1,3a,6a-triazapentalene derivatives possessing a nitro group, which selective reduction in conditions of low oxygen concentration occurs mainly in tissues in the state of hypoxia. Furthermore, their analogues with the amine group were also synthesised. It was proved that the nitro derivatives are non-fluorescent, however upon either chemical reduction or bioreduction in the presence of nitroreductase the corresponding amine derivatives is highly fluorescent in non-aqueous media.