肝靶向的早期药物性肝炎和自身免疫性肝炎的荧光/光声双模态探针制造技术

本发明专利技术公开了肝靶向的早期药物性肝炎和自身免疫性肝炎的荧光/光声双模态成像探针，所述的探针化合物结构如式I所示。该探针本身荧光/光声双模态信号极弱，与超氧阴离子特异性响应后荧光/光声双模态信号显着增强。该探针不仅制备方法简单，具有高灵敏度、高选择性和肝靶向性，而且还成功用于早期药物性肝炎和自身免疫性肝炎中超氧阴离子浓度和分布的可视化，在生物医药领域具有广阔的应用前景。在生物医药领域具有广阔的应用前景。在生物医药领域具有广阔的应用前景。在生物医药领域具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
肝靶向的早期药物性肝炎和自身免疫性肝炎的荧光/光声双模态探针


[0001]本专利技术涉及小分子荧光/光声双模态探针可视化观察在活体内的位置和表达水平，具体地说是一种基于半花菁染料为荧光团的探针hCy
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Tf
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CA可以对内源含量进行精确检测，属于荧光/光声双模态探针


技术介绍

[0002]肝脏是人体的主要代谢器官之一，在人体的新陈代谢中起着至关重要的作用。但肝脏更容易接触各种不利因素，比如药物过量、肠道微生物的毒性代谢物和过敏等，可能会导致肝部炎症，造成不同程度的肝脏损伤和肝功能减退。目前肝炎的发病率持续上升，如果没有接受及时且适当的治疗，病情可能会加重，造成更严重的并发症。因此，肝炎及时且准确的检测能够为疾病的治疗提供处理时间和宝贵的机会，能够有效缓解病情，降低相关疾病的死亡率。目前，临床上对肝炎的检测主要依赖对丙氨酸氨基转移酶和天冬氨酸氨基转移酶在血清中含量的检测，是临床诊断的金标准。但是早期肝炎非常容易被漏诊，主要原因在于此阶段未出现明显症状，并且这两个血检指标仍处于正常范围。因此，一种能够实时原位地检测早期肝炎状况，并能够提供准确的病理学信息的检测手段对于准确诊断肝炎和深入了解肝炎相关生理病理过程具有重要意义。
[0003]活性氧(Reactiveoxygenspecies，ROS)是氧化应激的主要参与者，高水平的ROS通常与疾病相关。值得注意的是，在肝细胞氧化应激的早期就出现明显的上调，是一种早期的ROS，随后发生反应生成其它次级ROS和活性氮分子。因此，与肝功能紊乱密切相关，可以作为一种早期标志物，进一步预测肝脏炎症和肝细胞损伤。但是的反应活性很高，半衰期很短，普通方法很难对肝脏内的进行检测。因此，需要发展有效的方法，来对肝细胞内的的变化进行准确检测，促进肝脏炎症的准确早诊。
[0004]近红外荧光可以无创地观察体内生理病理指标和过程。其中，荧光探针因其高灵敏度、高选择性和高时空分辨率而被广泛应用于生物分子成像。近年来，人们更加重视开发对肝炎早期标志物具有高灵敏度和特异性的荧光探针，有望用于实时原位地检测肝炎。但是成像时同时存在较强的组织散射，大大限制了近红外荧光成像对深层组织病理学状况的准确检测能力。值得注意的是，光声成像结合了光学成像和超声成像的特性，能够对深层组织的病理学状况进行有效检测。因为荧光成像和光声成像的相似性，可以实现一个探针两种模态的成像手段。通过这种二合一的策略，荧光/光声双模态成像探针可同时拥有荧光成像的高灵敏度和光声成像的深组织穿透能力，在生物成像领域是一种富有前景的成像方式。
[0005]另外，活体成像探针的发展十分迅速，但仍有许多需要解决的问题，比如探针分子快速清除和不可控的体内行为导致的病灶部位信号强度弱、成像对比度低的问题。提高成像探针的剂量可以解决以上为题，但是会面临潜在的代谢压力。主动靶向策略是一种提高
成像性能的常用策略。比如基于肝细胞表面丰富的半乳糖受体，半乳糖修饰可以明显提升成像探针在肝脏的积累能力。因此，在靶向基团方面又更多的选择可以促进肝靶向探针的设计，促进肝脏疾病的有效诊断。胆酸是胆汁酸的一种，在肝脏表面有多种受体，是一种探针设计的理想靶向基团。
[0006]为了克服活体内检测肝脏炎症准确度差的问题，实现对肝脏炎症病灶的的准确成像，迫切需要开发肝脏炎症早期标志物响应的，同时拥有肝靶向能力的荧光/光声双模态成像探针，实现肝脏原位的高灵敏度且可深层检测的荧光/光声双模态成像，以对肝脏的炎症进行准确早诊。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题:提供一种针对的荧光/光声双模态成像探针及其制备方法和对肝脏炎症的活体成像，所述探针具有肝脏靶向能力和肝脏内荧光/光声双模态原位成像的优势。同时提供一种高灵敏度和选择性的荧光/光声双模态探针，通过荧光/光声双模态成像观察在肝脏炎症发生的早期阶段的浓度水平变化，并通过荧光/光声双模态两种信号反馈出来，实现肝脏炎症的早期可视化。
[0008]为了解决上述技术问题，采取的技术方案如下：
[0009]本专利技术提供一种针对的荧光/光声双模态成像探针，具体分子结构式如下:化合物hCy
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Tf
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CA本专利技术提供一种针对的荧光/光声双模态成像探针的制备方法，步骤包括：将hCy
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NHBoc与三乙胺在无水二氯甲烷溶液中充分混合，在冰浴和氮气保护条件下滴加三氟甲基磺酸酐。在冰浴条件下反应完成后，加入冰水淬灭反应。收集有机相溶液，并经硅胶柱层析法纯化得到紫色固体，即探针前体hCy
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Tf
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NHBoc。随后将中间体hCy
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Tf
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NHBoc溶于无水二氯甲烷中，将体积为二氯甲烷三分之一的三氟乙酸加入进去。反应完成后，减压蒸馏除掉反应溶剂，随后固体产物用乙醚清洗获得粗产物hCy
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Tf
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NH2。粗产物hCy
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Tf
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NH2与胆酸、苯并三氮唑
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N,N,N',N'
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四甲基脲六氟磷酸酯、1
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羟基苯并三唑、N,N
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二异丙基乙胺同时溶于无水N,N
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二甲基甲酰胺。反应完成后，使用石油醚除掉反应溶剂，并经硅胶柱层析法纯化得到紫色固体，即肝靶向荧光/光声双模态探针hCy
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Tf
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CA。
其中，荧光/光声双模态成像探针反应式如下：本专利技术的另一目的在于提供一种NIR荧光探针对细胞中的检测技术。更重要的目的是通过荧光/光声双模态成像观察在肝脏炎症发生的早期阶段的浓度水平变化，并通过荧光/光声双模态两种信号反馈出来，实现肝脏炎症的早期可视化检测。相较于现有技术，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的荧光/光声双模态成像探针能够特异性与发生反应，其荧光强度显着增加17倍，具有良好的稳定性和生物相容性。本专利技术的探针分子hCy
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Tf
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CA，具有高选择性和高灵敏度特性，探针hCy
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Tf
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CA对细胞内含量较高的金属离子、氧化物、还原性分子、酶分子及其它分子显示出良好的抗干扰能力，仅对显示出快速灵敏的荧光响应。本专利技术的探针分子hCy
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Tf
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CA，显示出很好的生物相容性，并提供了细胞内在不同药物刺激的条件下浓度水平变化的监测。最终，本专利技术通过荧光/光声双模态成像的手段以非侵入性方式为活体内实时监控肝脏浓度水平的变化提供了一种可靠的手段，实现肝脏炎症的早期可视化检测。在生物分析检测领域具有广阔的应用前景。
附图说明
[0010]图1为实施例1中制得的响应的荧光/光声双模态成像探针hCy
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Tf
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CA(10μM)在乙醇
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磷酸盐缓冲溶液(乙醇/PBS＝1/1，v/v，pH＝7本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.肝靶向的早期药物性肝炎和自身免疫性肝炎的荧光/光声双模态探针hCy
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CA，其特征在于，该探针结构如下所示：2.制备如权利要求1所述的荧光/光声双模态探针hCy
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CA的方法，其特征在于，包括如下步骤：将半花菁染料hCy
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NHBoc与三乙胺在无水二氯甲烷溶液中充分混合，在冰浴和氮气保护条件下滴加三氟甲基磺酸酐；在冰浴条件下反应5分钟后，加入冰水淬灭反应；收集有机相溶液，并经硅胶柱层析法纯化得到紫色固体，即探针前体hCy
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NHBoc；随后将中间体hCy
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NHBoc溶于无水二氯甲烷中，将体积为二氯甲烷三分之一的三氟乙酸加入进去；反应5分钟后，减压蒸馏除掉反应溶剂，随后固体产物用乙醚清洗；粗产物hCy
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NH2与胆酸、苯并三氮唑
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N,N,N',N'
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四甲基脲六氟磷酸酯、1
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羟基苯并三唑、N,N
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【专利技术属性】
技术研发人员：苏冬冬，张勇，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：