[發(fā)明專利]一種近紅外熒光染料及其合成方法和用于寄生蟲熒光標(biāo)記

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610675071.0
• 申請(qǐng)日: 2016-08-17
• 公開（公告）號(hào): CN106280533B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳勇權(quán);范小林;江天宇;曾冠杰;曾紅;李勛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 贛南師范大學(xué)
• 主分類號(hào): C09B23/08
• 分類號(hào): C09B23/08;C09K11/06;C07D209/60;G01N21/64
• 代理公司: 贛州智府晟澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)36128
• 代理人: 鄒圣姬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于寄生蟲病防治的生物光學(xué)標(biāo)記領(lǐng)域，具體來說，本發(fā)明涉及一種近紅外有機(jī)熒光染料的合成及其應(yīng)用于血吸蟲成蟲的熒光標(biāo)記，本發(fā)明為血吸蟲成蟲熒光標(biāo)記提供了一種新穎的方法，該近紅外熒光染料對(duì)血吸蟲成蟲具有優(yōu)良的熒光標(biāo)記效果。

技術(shù)背景

血吸蟲病是一種盛行于熱帶和亞熱帶地區(qū)、對(duì)人民身體健康有嚴(yán)重危害并影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的傳染病，被世界衛(wèi)生組織(WHO)列為極易復(fù)現(xiàn)的再現(xiàn)傳染病。血吸蟲病流行于74個(gè)國家和地區(qū)，全世界目前約有6.52億人口受威脅，有1.93億感染者，有癥狀病例約1.2億，其中2000萬為嚴(yán)重病例，我國是血吸蟲病的主要流行區(qū)。血吸蟲病是一種典型的經(jīng)水源傳播的人獸共患寄生蟲病，其生活史可分為卵、毛蚴、母胞蚴、子胞蚴、尾蚴、童蟲和成蟲等7個(gè)主要階段。血吸蟲尾蚴進(jìn)入人體之后，發(fā)育為童蟲階段，再通過30天左右成長為成蟲，成蟲對(duì)人體造成極大的傷害，引發(fā)肝脾腫大、肝硬化等，晚期嚴(yán)重者可以致人死亡。目前已研制出了對(duì)吸蟲成蟲有良好殺滅效果的藥物(例如吡喹酮)，但由于抗血吸蟲藥物的長期廣泛大量使用，血吸蟲已經(jīng)對(duì)其產(chǎn)生耐藥性。同時(shí)該類藥物滅殺成蟲的實(shí)際作用機(jī)理尚不明確，所以還需要對(duì)抗血吸蟲藥物進(jìn)行深入的研究。但是傳統(tǒng)的研究方法(主要為對(duì)死亡蟲體的檢測)來研究藥物對(duì)成蟲的可能作用機(jī)理，并不能準(zhǔn)確、直接地反映出藥物在活體上的作用方式和位點(diǎn)，影響研究結(jié)果的準(zhǔn)確性和可信度，因此需要尋求新的研究方法來探索其作用機(jī)制。目前，熒光成像是一項(xiàng)靈敏的、非侵入式、費(fèi)用低廉的可視化檢測技術(shù)，其分辨率可達(dá)百納米，可實(shí)現(xiàn)從細(xì)胞到生物體的活體成像。熒光成像技術(shù)具有監(jiān)測靈敏、成像迅速、可同時(shí)觀測多分子事件等優(yōu)點(diǎn)，因此在抗血吸蟲藥物作用機(jī)理研究方面具有廣泛的應(yīng)用前景。

熒光成像用于血吸蟲研究方面，Andrea B.Kohn等采用4,5-diaminoXuorescein-2熒光探針檢測血吸蟲體內(nèi)一氧化氮的含量，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)蟲體一氧化氮的釋放依賴于一氧化氮合酶(NOS)，表明一氧化氮酶在血吸蟲的生理上起著重要的作用。SATO H.等應(yīng)用熒光成像的方法觀察曼氏血吸蟲成蟲的排泄系統(tǒng)。應(yīng)用熒光探針試鹵靈(resorufin)觀察蟲體排泄系統(tǒng)的作用模式，其研究結(jié)果將有助于了解曼氏血吸蟲原腎系的生理功能。

上述使用傳統(tǒng)有機(jī)熒光染料作為熒光探針對(duì)血吸蟲成蟲進(jìn)行研究，存在以下的缺點(diǎn)：(1)短波長激發(fā)與發(fā)射存在生物自發(fā)背景熒光干擾。(2)大部分的熒光探針光穩(wěn)定性差，導(dǎo)致不能長時(shí)間熒光觀察。(3)大部分有機(jī)小分子熒光染料親水性差，限制了其生物應(yīng)用。同時(shí)，血吸蟲成蟲結(jié)構(gòu)具有以下特征：(1)血吸蟲成蟲體壁由體被、基膜及體被下層構(gòu)成，并通過胞質(zhì)小管與體被相連，使體被下層被表層無核無細(xì)胞分隔的體被所覆蓋。(2)血吸蟲成蟲寄生于哺乳動(dòng)物血管中，體表與宿主血液直接接觸，為了逃避宿主的免疫性攻擊，體被覆蓋了一種與宿主紅細(xì)胞ab抗原相同的特異性糖類，成蟲體表呈現(xiàn)較強(qiáng)的親水性。(3)血吸蟲成蟲個(gè)體較大，對(duì)熒光的穿透性要求較高。鑒于目前熒光染料的不足和血吸蟲成蟲的生理結(jié)構(gòu)特征之間的矛盾，所以開發(fā)出對(duì)血吸蟲成蟲具有良好熒光標(biāo)記效果的熒光染料是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。

本發(fā)明結(jié)合近紅外熒光染料的優(yōu)勢，如生物體極少在近紅外光譜區(qū)有自發(fā)熒光，使得近紅外熒光染料成像受背景熒光干擾很小；其次，因散射光強(qiáng)度與波長的四次方成反比，發(fā)射光位于長波區(qū)的近紅外熒光染料受其干擾小，對(duì)生物組織穿透能力強(qiáng)且損傷小。因此，發(fā)明人綜合考慮了熒光染料的激發(fā)和發(fā)射范圍、水溶性、血吸蟲生理特征等因數(shù)，借助近紅外熒光染料作為熒光探針應(yīng)用于血吸蟲成蟲的熒光標(biāo)記，成功地解決了血吸蟲成蟲熒光成像過程中熒光染色效果差、背景熒光干擾大和熒光穿透性差的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種近紅外熒光染料，使其具有對(duì)血吸蟲成蟲進(jìn)行熒光標(biāo)記的性能，可作為血吸蟲成蟲熒光標(biāo)記試劑。

本發(fā)明的近紅外熒光染料具體的結(jié)構(gòu)如下：

本發(fā)明化合物可按照如下合成路線制備：

制備本發(fā)明化合物的原料和所用試劑均為已知化合物，可以在市場上獲得，或可用本領(lǐng)域已知的方法制備。