[發明專利]一種聚集誘導發光抗菌多肽探針及制備與應用

有效

• 申請號: 201710406316.4
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107236539B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 唐本忠;王迎軍;高蒙;陳軍建;李詩武;任力;秦安軍;王琳
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C07K7/06;C07K1/107;G01N21/64
• 代理公司: 44245 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳智英

本發明屬于生物醫學材料的技術領域，公開了一種聚集誘導發光抗菌多肽探針及制備與應用。所述聚集誘導發光抗菌多肽探針由聚集誘導發光化合物與抗菌多肽連接而成。本發明的聚集誘導發光抗菌多肽探針抗菌活性高，短時間內即可殺死細菌，且不易產生耐藥性；同時聚集態發光效率高，對細菌成像的信噪比高，用于實時監測抗菌多肽殺滅細菌的結合方式和動力學過程。

技術領域

本發明涉及一種聚集誘導發光抗菌多肽探針的制備方法及其在殺菌方面的應用，尤其涉及通過熒光信號變化監測抗菌多肽與細菌的結合方式及結合動力學過程方面的用途。

背景技術

由外傷或疾病引起的骨缺損或骨缺失在臨床上十分常見。傳統的臨床治療主要是通過自體骨移植或植入生物相容性好的植入體材料。但是，盡管在手術前對患者進行抗生素預防和材料無菌處理，在植入手術初期因細菌感染引發的植入體失效率仍然較高。據臨床統計，細菌感染導致的植入體實效比例約為4％－6％，如此高的比例已經在國際上引起廣泛的關注。植入體細菌感染后果十分嚴重，這些細菌會直接導致周圍組織壞死，甚至使病人殘疾或死亡。

為預防植入體細菌感染，當前最常使用的方法為無機離子抗菌和抗生素抗菌。無機離子多為重金屬離子，在隨植入體進入體內之后無法正常排出體外；抗生素由于其廣泛的使用，使得細菌產生耐藥性，嚴重影響了其抗菌性能。抗菌多肽是最新研究出的一種氨基酸抗生素，由12～50個氨基酸殘基組成，具有強堿性、熱穩定性以及廣譜抗菌性等特點。抗菌多肽具有優異的抗菌性能，可以快速殺死細菌；并且由于其為氨基酸形成的肽鏈，可以迅速成為潛在的治療藥物。抗菌多肽的治療范圍為：革蘭氏陰性細菌、革蘭氏陽性細菌、真菌、寄生蟲和腫瘤細胞等。

當前對抗菌多肽的作用方式的研究方法主要包括掃描電鏡(SEM)、投射電鏡(TEM)、原子力顯微鏡(AFM)、大型單層囊泡模擬(GUV)、熒光成像等。相對于SEM、AFM和TEM成像技術，熒光成像具有成本低、易于操作及可以直接觀察等優點。現有的熒光成像主要是采用熒光素等小分子有機染料，但是傳統的小分子有機染料的熒光具有聚集誘導猝滅的缺陷，在高密度染色細菌時，其熒光會發生明顯的自我猝滅，同時，其光穩定性差，難以實時監測抗菌多肽與細菌的結合過程及殺菌方式。

近年來，聚集誘導發光(AIE)材料作為新一代熒光材料，在生物醫學領域日益獲得廣泛應用。聚集誘導發光材料具有強抗光漂白能力、高發光效率、大的斯托克位移和低毒性等優點。由于分子內運動受限，AIE材料在聚集態具有高發光效率。由于AIE材料可以通過化學反應接枝到抗菌多肽上，可通過其特有的聚集誘導發光特性，實現對細菌的高信噪比熒光成像，有效揭示抗菌多肽與細菌結合的動力學過程及殺菌方式，且具有光穩定性好的優勢，適于長期實時監測抗菌多肽對細菌的殺滅過程。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有聚集誘導發光(AIE)性質的熒光抗菌多肽探針以研究抗菌多肽的殺菌作用原理及過程。本發明的抗菌多肽探針抗菌活性高、聚集態發光效率高，通過熒光強度變化可以實時觀測抗菌多肽對大腸桿菌作用過程。

本發明的另一目的在于提供上述聚集誘導發光抗菌多肽探針的制備方法。

本發明的再一目的在于提供上述聚集誘導發光抗菌多肽探針的應用。

本發明的目的是通過下列技術方案實現的：

一種聚集誘導發光抗菌多肽探針，由聚集誘導發光化合物與抗菌多肽連接而成；所述聚集誘導發光化合物的通式為式(I)：

其中，X選自N、S、O雜原子；R¹、R²相同或不同，且分別獨立地選自氫、鹵素、取代或未被取代的芳基、取代或未被取代的雜芳基、烴基、取代或未被取代的芳氧基(如：C₆H₅-O-)、取代或未被取代的烷氧基(如：CH₃-O-)、取代或未被取代的芳硫基、取代或未被取代的烷硫基。