荧光探针在用于杂化药物颗粒中的用途制造技术

本发明专利技术属药物或药物制剂的生物评价技术领域，涉及利用荧光探针杂化药物颗粒进行荧光标记的新用途。本发明专利技术利用氟硼二吡咯类或氮杂‑氟硼二吡咯类近红外荧光探针对药物颗粒进行杂化标记并进行体内外过程实时监测。所述荧光探针具有“团聚导致淬灭”效应，将其杂化入药物颗粒，可在药物颗粒骨架中保持激发状态，发射荧光，在荧光杂化药物颗粒给药后，荧光探针溶解并被释放至周围水性环境中，迅速自发聚集而导致荧光完全淬灭，未溶解的药物颗粒中保留的荧光探针依然保持激发状态而发射荧光，可在体内外观察到的荧光信号代表药物颗粒的信号，游离探针的信号被清除，可采用荧光成像设备对药物颗粒的体内外过程进行跟踪。本发明专利技术使药物颗粒的体内外实时监测更为准确。

Application of Fluorescent Probes in Hybrid Drug Granules

The invention belongs to the technical field of biological evaluation of medicines or pharmaceutical preparations, and relates to a new use of fluorescent labeling using fluorescent probe hybrid drug particles. The invention utilizes near infrared fluorescence probes of fluoroboron dipyrroles or aza-fluoroboron dipyrroles to hybridize and label drug particles and real-time monitor the process in vivo and in vitro. The fluorescent probe has the effect of \agglomeration leading to quenching\. Hybridizing the fluorescent probe into the drug particles can keep the excitation state in the framework of the drug particles and emit fluorescence. After the fluorescent hybrid drug particles are administered, the fluorescent probe dissolves and is released into the surrounding water environment, and the fluorescence is completely quenched by rapid spontaneous aggregation, while the fluorescent probe retained in the undissolved drug particles remains unchanged. The fluorescence signals observed in vivo and in vitro represent the signals of drug particles, and the signals of free probes are removed. Fluorescence imaging equipment can be used to track the process of drug particles in vivo and in vitro. The invention makes real-time monitoring of drug particles more accurate in vivo and in vitro.

【技术实现步骤摘要】
荧光探针在用于杂化药物颗粒中的用途
本专利技术属药物或药物制剂的生物评价
，涉及荧光探针的一种新用途。具体地，涉及利用荧光探针杂化药物颗粒进行荧光标记的新用途。
技术介绍
现有技术公开了荧光成像技术以其灵敏度高、快捷简便、重复性好、高通量等诸多优点，成为发展最快的成像技术之一。近年来，荧光成像在生物医学领域已得到了广泛的应用，其核心技术在于具有各种不同结构和发光特征的荧光探针的应用。荧光成像技术在药物递送研究领域也有广泛的应用，主要用于观测药物体内释放过程、体内转运途径以及细胞屏障跨越方式等等，所获得的影像证据对于阐释药物递送系统(尤其是纳米药物递送系统)的作用机制具有重要的参考意义。然而，当前在该领域所普遍使用的荧光探针具有多方面的缺陷，严重影响了对药物递送载体体内外过程的探测，其中，最主要缺陷在于目前普遍使用的荧光探针分子不具有环境响应性，以其标记药物载体，载体和游离的探针分子均发射荧光信号，所观察到的信号并不具有区分性，即不能分辨信号是来自于游离探针分子还是药物载体，对于荧光信号的解读可能出现误判；另一方面，采用荧光探针对药物递送系统进行标记有多种方法，其中对于药物含量较少的递送载体如聚合物纳米粒、脂质纳米粒等，可采用化学法或物理包埋法进行荧光标记，但对于纯粹以药物组成的药物颗粒(尤其是药物结晶)来讲，由于药物分子间存在较大的晶格能，荧光标记十分困难，因此，药物颗粒的荧光标记是本领域当前药物递送领域的难题之一。有研究发现部分荧光探针具有聚集淬灭(aggregation-causedquenching，ACQ)效应，即当荧光分子呈分子分散状态时发射荧光，但在不良环境中迅速发生聚集，从而使荧光淬灭。许多种类的荧光染料均具有一定程度的ACQ效应，其中氟硼二吡咯以及氮杂-氟硼二吡咯类荧光分子，具有非常典型的ACQ效应，这类探针处于分子分散状态，可以发出强烈的近红外荧光，遇水则通过分子间π-π堆积而荧光淬灭。对于该类探针的ACQ效应，最突出的特点是荧光淬灭十分迅速、完全。ACQ效应在生物发光领域一般认为是不利因素。美国专利US20060280680A1提供了一种杂化纳米结晶技术用于疾病的诊断与治疗，将荧光探针或放射性同位素杂化到药物纳米结晶中，用于生物显影。但是，由于采用的荧光探针没有环境响应性，纳米结晶溶解后释放的探针仍然能够发出荧光信号，无法与纳米结晶信号区分。因此，该专利技术发现动物给药后，探针信号与药物的实际分布随着时间推移而越来越大(JControlRel.2013，172(1)，12–21)。药物颗粒是药物在制剂中的分散方式，不仅是散剂、颗粒剂、片剂、胶囊剂等固体制剂中药物存在的主要形式，混悬剂、粉雾剂等制剂中药物也是以颗粒形式分散的。这些制剂的给药途径也非常广泛，基本囊括了口服、注射、滴眼、透皮、眼部及肺部吸入等常用的给药途径，基于现有技术的研究基础，本申请的专利技术人拟提供荧光探针在用于杂化药物颗粒中的用途，尤其是利用荧光探针杂化药物颗粒进行荧光标记的新用途。通过本专利技术的技术可以实现对药物颗粒的体内实时监测，对于提示药物或药物制剂的体内过程及作用机制具有潜在的应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于基于现有技术的基础，提供荧光探针的一种新用途，具体地涉及利用荧光探针杂化药物颗粒的新用途，更具体地涉及利用氟硼二吡咯以及氮杂-氟硼二吡咯类近红外荧光探针对药物颗粒进行杂化标记并进行体内过程实时监测的新用途。本专利技术经研究发现，氟硼二吡咯或氮杂-氟硼二吡咯类荧光分子能够杂化入药物颗粒(结晶或无定型)中，发射荧光，从而实现对药物颗粒的荧光标记。由于该类荧光分子具有较高的荧光量子产率，极微量的杂化量即能发出强烈的近红外荧光，不会改变药物颗粒的结晶性质。更为重要的是，荧光淬灭与药物颗粒的溶解具有同步性。这是因为，伴随着药物颗粒的溶出过程，荧光探针被释放至周围水性环境中，迅速自发聚集而导致荧光完全淬灭，而未溶解的药物颗粒中残余的荧光探针依然保持激发状态而发射近红外荧光。因此，可以用荧光信号精确地指示未溶解的药物颗粒。经试验结果证实，本专利技术的技术方案无疑是杂化结晶技术到目前为止唯一的正确应用形式。本专利技术中，所述荧光探针具有氮杂-氟硼二吡咯基本母核结构，本专利技术进一步将其杂化于药物颗粒中。本专利技术中，氮杂-氟硼二吡咯类荧光探针具有疏水性。本专利技术中，氮杂-氟硼二吡咯类荧光探针，能够发射近红外波长区段(0.65μm至2.5μm)的荧光，优选能够发射波长介于0.65-0.9μm的荧光分子，最优选能够发射波长介于0.65-0.8μm的荧光分子。本专利技术中，氮杂-氟硼二吡咯类荧光探针，遇水则荧光淬灭。本专利技术中，药物颗粒中药物含量，占药物与荧光探针总重量的90％，优选不低于总重量的95％，最优选不低于总重量的98％。本专利技术中，药物颗粒中荧光探针，在药物与荧光探针总量中含量为0.005％～5％，优选0.01％-0.5％，最优选0.02％～0.2％。本专利技术中，荧光探针分子以物理方式杂化于药物颗粒中。可以在药物重结晶过程中，也可以在溶剂-非溶剂析出沉淀的过程中，以分子形式杂化入药物颗粒；而不应该通过化学合成的方式与药物分子共价连接后，参杂入药物颗粒中。本专利技术中，药物颗粒优选为结晶性药物颗粒。本专利技术中，药物颗粒的粒径大小介于0.1-100μm，优选介于0.1-50μm，最优选介于0.1-20μm。本申专利技术提供了荧光探针在用于杂化药物颗粒中的用途，尤其是利用荧光探针杂化药物颗粒进行荧光标记的新用途；经试验表明，通过本专利技术的技术可以实现对药物颗粒的体内实时监测，对于提示药物或药物制剂的体内过程及作用机制具有潜在的应用价值。附图说明图1示出了P2探针的化学结构。图2示出了环孢素A杂化P2荧光探针颗粒的荧光图片。图3示出了槲皮素杂化P2荧光探针颗粒的荧光图片。图4示出了实施例11-19杂化P2探针药物颗粒荧光图片。图5示出了环孢素A杂化P2荧光探针及槲皮素杂化P2荧光探针颗粒的形态。图6示出了环孢素A杂化P2荧光探针及槲皮素杂化P2荧光探针颗粒的溶解过程，残留颗粒量与残留荧光的经时变化曲线和相关性。图7示出了大鼠灌胃给予环孢素A杂化P2荧光探针颗粒后的IVIS图像(A)及主要脏器中荧光分布。图8示出了大鼠灌胃给予槲皮素杂化P2荧光探针颗粒后的IVIS图像(A)及主要脏器中荧光分布。具体实施方式：实施例1-6采用代号为P2的荧光探针作为环境响应探针，其化学结构如图1所示；环孢素A杂化P2荧光探针颗粒按表1所示配制环孢素A与P2探针的比例；表1环孢素A杂化P2荧光探针颗粒配方按表1所示配方将环孢素A与P2溶解于3mL乙醇中，以50mL泊洛沙姆188(0.05％，w/v)与泊洛沙姆407(0.27％，w/v)的混合溶液为非溶剂，在540w的探头超声功率下，将乙醇溶液加入非溶剂中，继续超声1min即得。实施例7改变制备工艺以获得不同粒径的环孢素A杂化P2荧光探针颗粒，按表1所示的实施例2配方将环孢素A与P2溶解于3mL乙醇中，以50mL泊洛沙姆188(0.05％，w/v)与泊洛沙姆407(0.27％，w/v)的混合溶液为非溶剂，将上述乙醇溶液倒入非溶剂中8min后，9w下探头超声1min，即得。对比实施例1由于非水溶剂中含有泊洛沙姆，有可能形成胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.荧光探针在用于杂化药物颗粒中的用途，所述的荧光探针为环境响应性荧光探针，其团聚态荧光强度小于分子分散状态荧光强度的5％。

【技术特征摘要】
1.荧光探针在用于杂化药物颗粒中的用途，所述的荧光探针为环境响应性荧光探针，其团聚态荧光强度小于分子分散状态荧光强度的5％。2.按权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的荧光探针具有氟硼二吡咯或氮杂-氟硼二吡咯母核结构。3.按权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的荧光探针其团聚态荧光强度小于分子分散状态荧光强度的2％。最优选小于1％。4.按权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的荧光探针其团聚态荧光强度小于分子分散状态荧光强度的1％。5.按权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的荧光探针其近红外荧光探针，能发射近红外波长区段0.65μm至2.5μm的荧光。6.按权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的荧光探针其近红外荧光探针，能发射波长介于0.65-0.9μm的荧光分子。7.按权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的荧光探针其近红外荧光探针，能发射波长介于0.65-0.8μm的荧光分子。8.按权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的荧光杂化药物颗粒中药物含量不低于药物颗粒总重量的90％。9.按权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的荧光杂化药物颗粒中...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴伟，卢懿，赵伟利，戚建平，董肖椿，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海,31