一种近红外荧光分子探针、其制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供一种近红外荧光分子探针、其合成方法及其应用，近红外荧光分子探针的分子结构式为，其中，R1为氢或者具有1

【技术实现步骤摘要】
一种近红外荧光分子探针、其制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于荧光分子探针
，具体涉及一种用于检测B型单胺氧化酶的近红外荧光分子探针及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]单胺氧化酶是位于线粒体内膜上的一种黄素酶，多存在于人体脑部和肝部，可以与单胺类生物分子反应与其他酶一起维持人体内的胺类物质平衡。单胺氧化酶有A型和B型两种亚型，其中，B型单胺氧化酶与神经退行性类疾病如帕金森综合征有紧密的联系，科研工作者发现该种疾病病患的B型单胺氧化酶高于正常人的水平。B型单胺氧化酶抑制剂类药物可用于帕金森综合征早期治疗，且不会引起“奶酪效应”，而B型单胺氧化酶在此类疾病中起到的作用尚不十分明确，需要进一步研究发现。已有一些研究工作通过敲除该种酶的小鼠模型研究该酶的病理机制，但基因敲除小鼠会引起高水平底胺的积累，导致其他受体和蛋白质发生复杂的变化。探针通过成像的方式可追踪显示该种酶的变化，能够运用探针精准检测并对B型单胺氧化酶进行成像是十分有必要的，选择性好的探针还可用于B型单胺氧化酶抑制剂类药物的大通量的筛选。
[0003]目前已公布发表的B型单胺氧化酶探针多处在可见光区，都是传统下转换发光型探针，该类探针在应用于生物组织时受生物自发荧光，激发发射被散射或吸收的影响。用于B型单胺氧化酶的信噪比高、选择性好的近红外区荧光分子探针亟待开发和研究。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种用于B型单胺氧化酶的信噪比高、选择性好的近红外区荧光分子探针。
[0005]为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种近红外荧光分子探针，其分子结构式为，其中，R1为氢或者具有1
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6个C的正构烷基；R2为氢、甲烷基、乙烷基、苯基或苄基。
[0006]作为技术方案的进一步改进，为了提高探针的上转换发光能力，降低合成难度，R2为乙烷基。在同等浓度，同样激光激发条件下，随着R2基团给电子能力增强，探针的上转换发光能力更强，如图7所示，在同等浓度，同样激光激发条件下，R2为乙烷基的探针上转换发光能力更强。
[0007]本专利技术的荧光分子的结构由半花菁荧光团、氨基甲酸酯和丙烷伯胺组成，其中，氨基甲酸酯为连接基团，末端的丙烷伯胺作为响应基团。半花菁荧光团能吸收近红外的光并发出波长更短的荧光，不同R2取代基荧光团得吸收波长范围为715
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730 nm，发射波长范围为734
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750 nm连接氨基甲酸酯基团时被邻近的缺电子氨基甲酸酯键显著猝灭失去荧光效应。在B型单胺氧化酶催化氨基氧化成醛(通过亚胺中间体)时，丙醛部分由β
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消除自发释放，随后释放出电子丰富、高度荧光的半花菁荧光团。
[0008]所述近红外荧光分子探针可以精准的检测B型单胺氧化酶，在成像溶液中、细胞中或者活体中B型单胺氧化酶中的具有信噪比高和选择性好的优点，可用于制备检测B型单胺氧化酶的工具或者试剂中，作为检测工具或者试剂的组成，其在检测工具或者检测试剂中的量满足检测有效量即可。所述近红外荧光分子探针在成像溶液中、细胞中或者活体中B型单胺氧化酶中的应用，该应用基于非诊断或者治疗疾病的目的：如构建研究神经退行性类疾病的细胞或者动物模型，所述近红外荧光分子探针还可用于筛选B型单胺氧化酶抑制剂类的药物。
[0009]本专利技术还公开一种所述的近红外荧光分子探针的制备方法，包括如下步骤：步骤一、在惰性气氛和冰浴条件下，将化合物1和三光气溶解到溶剂中，然后加缚酸剂触发反应；步骤二、步骤一得到的反应液旋蒸除去溶剂后再加入新鲜的溶剂，在冰浴条件下溶解步骤一得到的产物；步骤三、将步骤二得到的溶液撤去冰浴，在室温下加入3
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Boc氨基丙醇并滴加缚酸剂进行反应；步骤四、在室温下对步骤三得到的反应液加入过量盐酸脱去Bｏｃ基团，然后加入碱中和多余的盐酸；其中，所述化合物1的结构式为。
[0010]化合物1的合成方法可参考公开文献，例如文献：Aliya Tiemuer 1 , Hui Yu 1 , Chao Zhao, Wanlu Sun, Yuanyuan Zhang, Yiming Jiang, Yueqing Gu , Yi Liu. Nitroso
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caged upconversion luminescent prodrug: Near infrared light
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activatable NO nano
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donor for gas therapy, Chemical Engineering Journal, 430 (2022) 132858.制备方法中涉及的缚酸剂可选用常见的三乙胺、吡啶等有机碱，步骤四中的碱优选无机弱碱，如碳酸氢钠、氨水、碳酸氢钾等，步骤一和步骤二的溶剂可选用二氯甲烷，本制备方法的反应路线如下，其具有合成工艺简单、原料易得、成本低和收率高的特点。
[0011]作为技术方案的进一步改进，基于易得性和成本考虑，步骤一和二中的惰性气氛为氮气或者氩气。
[0012]作为技术方案的进一步改进，步骤四制得的混合物通过柱层析法分离得到探针，柱层析法选用二氯甲烷和甲醇作为流动相，流动相梯度从200：1到100：1。
[0013]本专利技术相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，第一、本专利技术的近红外荧光分子探针因生物相容性好易于进入细胞，减少响应时间短，且具有灵敏度高的优点，使得探针细胞毒性低。
[0014]第二、本专利技术的探针的近红外荧光团具有上转换特性，可在长波长激发下发出近红外光，减小了激发光的影响，提高信噪比。
[0015]第三、本专利技术的近红外荧光分子探针吸收和发射均在近红外区，避免了生物组织自发荧光的干扰，且较强的生物体穿透性。
[0016]第四、本专利技术的近红外荧光分子探针选择性强，可分辨单胺氧化酶的两种亚型。
[0017]第五、本专利技术近红外荧光分子探针的制备方法具有合成工艺简单、原料易得、成本低和收率高优点。
附图说明
[0018]图1是近红外荧光分子探针与B型单胺氧化酶响应的荧光变化图。
[0019]图2是近红外荧光分子探针的选择性实验数据图。
[0020]图3是近红外荧光分子探针的共聚焦显微镜细胞成像图。
[0021]图4是近红外荧光分子探针的对单胺氧化酶的两种亚型选择性实验数据图。
[0022]图5是在不同浓度近红外荧光分子探针下的细胞存活结果图。
[0023]图6是B型单胺氧化酶被抑制后探针的荧光强度变化图。
[0024]图7是具有不同R2基团的近红外荧光分子探针的发射荧光强度图。
具体实施方式
[0025]下面通过具体实施方式，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
[0026]本专利技术中实验所用试剂、耗材等，若无特殊说明，都可以经商业途径购买获得。实验方法若无特殊说明都为常规方法。实施例中所选用的以下所有试剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近红外荧光分子探针，其特征在于，其分子结构式为，其中，R1为氢或者具有1
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6个C的正构烷基；R2为氢、甲烷基、乙烷基、苯基或苄基。2.根据权利要求1所述的近红外荧光分子探针，其特征在于，R2为乙烷基。3.一种根据权利要求1或2所述的近红外荧光分子探针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、在惰性气氛和冰浴条件下，将化合物1和三光气溶解到溶剂中，然后加缚酸剂触发反应；步骤二、步骤一得到的反应液旋蒸除去溶剂后再加入新鲜的溶剂，在冰浴条件下溶解步骤一得到的产物；步骤三、将步骤二得到的溶液撤去冰浴，在室温下加入3
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Boc氨基丙醇并滴加缚酸剂进行反应；步骤四、在室温下对步骤三得到的反应液加入过量盐酸脱去Bｏｃ基团，然后加入碱中和多余的盐酸；其中，所述化合物1的结构式为。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘熠，张媛媛，韩婷婷，
申请(专利权)人：中国药科大学，
类型：发明
国别省市：