[發(fā)明專利]聚集誘導(dǎo)發(fā)光探針及其制備與在鈣離子檢測和成像中的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710978228.1
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107805211B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐本忠;高蒙
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: C07C251/88
• 分類號: C07C251/88;C07C249/16;C07C229/24;C07C227/16;C09K11/06;G01N21/64;A61K49/00
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 陳智英

本發(fā)明屬于鈣離子檢測的技術(shù)領(lǐng)域，公開了聚集誘導(dǎo)發(fā)光探針及其制備與在鈣離子檢測和成像中的應(yīng)用。所述聚集誘導(dǎo)發(fā)光探針結(jié)構(gòu)為式I，其中：R為氫、烷基、全氟烷基、烷基氧基、烷基巰基、烷基胺基、鹵素、氰基、硝基、芳基、雜芳基；X為直鍵、亞烷基；Y為直鍵、亞芳基、亞雜芳基；A⁺為陽離子。所述聚集誘導(dǎo)發(fā)光探針用于鈣離子檢測和成像。該探針對鈣離子檢測，具有寬響應(yīng)范圍，并具有強(qiáng)熒光，點(diǎn)亮比率高達(dá)10倍以上，具有高信噪比的特點(diǎn)，有效克服傳統(tǒng)熒光材料的聚集猝滅發(fā)光的缺陷；同時其制備簡易、成本低、操作方便；對鈣離子高濃度聚集區(qū)域的特異性成像和檢測，檢測效果好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鈣離子檢測領(lǐng)域，特別涉及一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光探針及其制備方法與在鈣離子檢測和成像中的應(yīng)用，所述應(yīng)用是基于熒光信號變化檢測鈣離子。

背景技術(shù)

鈣是機(jī)體的重要組成元素之一，同時鈣離子作為細(xì)胞內(nèi)重要信使，調(diào)控多種生理功能，在生命活動中扮演著重要角色。因此，鈣離子測定在生物醫(yī)學(xué)研究中有著重要意義。例如，高血鈣癥是指血清中總鈣和游離鈣離子濃度的異常升高(總鈣大于2.5mmol/L，游離鈣大于1.4mmol/L)，而引起高血鈣癥的病因有甲狀旁腺功能亢進(jìn)、代謝性酸中毒、維生素D過多癥以及多種惡性腫瘤，包括乳腺癌、骨腫瘤、肺癌、胃癌、卵巢癌等。

另外，骨由羥基磷灰石基質(zhì)構(gòu)成，當(dāng)其形成微小裂縫時，鈣離子在微小裂縫區(qū)域會形成高濃度聚集，因此鈣離子檢測探針可有效實(shí)現(xiàn)對骨的微小裂縫區(qū)域的識別和成像，有助于對骨裂縫相關(guān)疾病的及早診斷和治療。

鈣鹽可在各種軟組織(腦、乳腺、血管、軟骨、心臟瓣膜等)中沉積，并使其硬化形成鈣化斑塊。鈣化斑塊的識別和檢測，有助于對腦膜瘤、乳腺癌、動脈粥狀硬化等疾病的病理分析。當(dāng)前臨床上通常利用茜素紅S染色鈣化斑塊，具有操作復(fù)雜、信噪比低、特異性差等缺陷，因此迫切需要發(fā)展操作簡便、信噪比高的方法，實(shí)現(xiàn)對鈣化斑塊的特異性染色。

目前檢測鈣離子的方法主要有：核磁共振法、微電極法、比色法、原子吸收光譜法、離子色譜法和電化學(xué)分析法等。然而，這些方法存在著以下缺點(diǎn)：需要使用大型固定儀器、操作繁瑣、成本高昂、難以直接測定游離鈣離子的濃度等，不利于在基層醫(yī)院推廣使用。為了使鈣離子的檢測易于實(shí)施，迫切需要發(fā)展操作簡便、成本低廉的有效檢測方法。

近年來，熒光法檢測鈣離子表現(xiàn)出顯著的優(yōu)點(diǎn)，如：靈敏度高、操作簡單、成本低等，在生命科學(xué)研究和臨床檢測領(lǐng)域，日益獲得廣泛的應(yīng)用。然而，具有聚集猝滅發(fā)光(ACQ)性質(zhì)的熒光材料在聚集態(tài)下，容易發(fā)生熒光的自猝滅，因此其針對鈣離子的檢測范圍有限，而且其自身在溶液態(tài)具有高背景噪音，識別鈣離子后的信噪比較低。

與聚集猝滅發(fā)光(ACQ)相反，具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)性質(zhì)的熒光探針，在稀溶液中發(fā)光很弱，但在聚集態(tài)發(fā)光很強(qiáng)。通過形成發(fā)光聚集體，AIE探針作為新一代熒光探針，具有新穎的點(diǎn)亮檢測機(jī)制、聚集態(tài)高發(fā)光效率、強(qiáng)抗光漂白能力、大的斯托克位移和低細(xì)胞毒性等優(yōu)點(diǎn)，可有效克服聚集猝滅發(fā)光的缺陷，在分析檢測和生物成像等領(lǐng)域日益獲得廣泛應(yīng)用。具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)性質(zhì)的鈣離子檢測探針具有廣闊的應(yīng)用前景，不僅可以用于游離鈣離子的檢測，還特別適合于對鈣離子聚集區(qū)域的特異性成像，包括骨的微小裂縫區(qū)域和軟組織的鈣化斑塊成像等。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，也為了實(shí)現(xiàn)對鈣離子的高效檢測，本發(fā)明的目的在于提供一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光探針。所述探針具有AIE性質(zhì)，在水溶液中，由于分子內(nèi)運(yùn)動，不發(fā)出熒光，與鈣離子發(fā)生鰲合作用后，形成聚集體，由于分子內(nèi)運(yùn)動受限，發(fā)出強(qiáng)熒光。