[發明專利]一種熒光分子探針和納米探針及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201611177239.1
• 申請日: 2016-12-19
• 公開（公告）號: CN106699734B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 曾文彬;高瑭;楊舒琪;葛芃;李泳江
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C07D401/14
• 分類號: C07D401/14;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 魏娟

本發明公開了一種熒光分子探針和納米探針及其制備方法和應用，該熒光探針分子含多苯基取代的咪唑環及季銨鹽結構，其在水溶液中易自組裝成無熒光的納米材料，與白蛋白結合后會發生脫組裝，探針分子進入白蛋白的疏水性空腔，與空腔中的部分氨基酸殘基存在氫鍵和疏水作用，造成探針分子的旋轉受到限制而產生熒光，通過檢測該熒光的發射光強度可以反映白蛋白的含量，實現了白蛋白的定量檢測，具有靈敏度高、抗干擾強等優點，特別適用于化學溶液體系、患者血液樣品等中白蛋白的定量檢測，對于痕量白蛋白的檢測和患者血液中白蛋白的含量檢測及其臨床用藥指導具有重要的實用價值。

技術領域

本發明涉及一種熒光分子探針及納米探針，特別涉及一種具有水溶性以及具有聚集誘導發射效應的熒光分子探針和熒光納米探針，及它們的制備方法，特別還涉及到該熒光分子探針在白蛋白的檢測方面的應用，屬于化學分析、生物分析檢測技術領域。

背景技術

人血清白蛋白(HSA)是人體血液中一種主要的蛋白，在維持血漿膠體滲透壓，運輸內源性和外源性分子包括許多藥物起著關鍵的作用。研究證明，HSA在體液中的濃度與許多疾病包括癌癥、類風濕性關節炎、心肌缺血和肝功能衰竭的進展密切相關(G.Fanali,A.diMasi,V.Trezza,M.Marino,M.Fasano,P.Ascenzi,Mol Aspects Med.2012,33,209；V.Arroyo,R.Garcia-Martinez,X.Salvatella,J.Hepatol.2014,61,396；C.-E.Ha,N.V.Bhagavan,BBA-Gen.Subjects 2013,1830,5486；J.Rozga,T.Piatek,P.Malkowski,Ann.Transpl.2013,18,205.)。人體中HSA的含量作為一個可靠的健康指標，其正常水平約為35–55g L^-1(527-828μmolL^-1)。血漿中低水平的白蛋白與肝硬化、慢性肝炎和肝衰密切相關。相反，尿液中過量的HSA存在，被公認為是診斷糖尿病、高血壓、心血管疾病和腎臟疾病的一個指標。因此，高選擇性、高靈敏度、準確的檢測人體液中HSA的含量，尤其是血清中的含量，在臨床診斷中具有重要的意義。

目前為止，包括染料結合熒光分析法，基于抗體(免疫組化)方法，以及質譜為基礎的蛋白質組學技術，用于血液樣品中白蛋白的定量檢測。在眾多的方法中，基于熒光的分析法由于其快速、靈敏、非破壞性和適用于高通量檢測的優異特點，已被廣泛的應用于不同樣品中HAS含量的檢測。但是，已經報道的熒光探針具有一些局限性，例如，一些探針在水溶液中溶解性差，使得它很難在生物系統中應用(X.Fan,Q.He,S.Sun,H.Li,Y.Pei,Y.Xu,Chem.Commun.2016,52,1178.)。另外，一些文獻報道的探針檢測白蛋白，是通過共價鍵與蛋白的巰基或者是氨基結合來實現的(P.Anees,S.Sreejith,A.Ajayaghosh,J.Am.Chem.Soc.2014,136,13233；M.Cieplak,K.Szwabinska,M.Sosnowska,B.K.C.Chandra,P.Borowicz,K.Noworyta,F.D’Souza,W.Kutner,Biosens.Bioelectron.2015,74,960.)。但是，這種不可逆的結合可能會導致蛋白的變性。此外，大部分檢測白蛋白的熒光探針利用傳統的有機染料分子作為熒光發射基團，這類分子在生理緩沖液中容易產生聚集，然而，聚集之后由于聚集體的激發態非輻射弛豫導致熒光淬滅。研究者們為了克服這一缺陷，不得不使用極稀的探針溶液和溶解度高的探針來用于蛋白的檢測。然而，稀溶液的探針同樣面臨發射熒光弱、靈敏度差等問題。此外，即使在稀溶液中聚集導致淬滅的影響也無法完全避免，因為，在生物分析中熒光探針分子可能積聚在生物大分子和蛋白質的疏水腔的表面，導致熒光淬滅。因此，設計熒光探針具有完全水溶性，并且能夠克服聚集誘導淬滅的缺陷來檢測人血清白蛋白是非常關鍵的。

發明內容

針對現有檢測血清蛋白的熒光探針的性能存在的不足，本發明的第一個目的是在于提供一種水溶性好，且同時具有聚集誘導效應的熒光分子探針。