[發明專利]近紅外、高信噪比的Aβ熒光成像劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201811069366.9
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN109053710B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 郭志前;朱為宏;付偉;燕宸旭;顧開智;石麗敏;毛文樂;馬一宇
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C07D409/06
• 分類號: C07D409/06;C09K11/06;A61K49/00;A61P25/28;G01N21/64
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司 31203
• 代理人: 顧蘭芳

本發明提供了近紅外、高信噪比的Aβ熒光成像劑及其制備方法和應用。所述聚集誘導發光染料具有式Ⅰ所示結構。另外，本發明還提供了所述Aβ熒光成像劑在腦組織切片熒光標記和活體成像上的應用。測試表明，本發明提供的聚集誘導發光染料具有近紅外發射、光穩定性強、生物相容性好以及信噪比高等諸多優點，能夠實現對APP/PS1轉基因小鼠腦組織切片中Aβ斑塊的精確定位，從而高保真地獲取關于Aβ斑塊數目、實時形態等原位信息。特別值得指出的是，該類成像劑具有良好的血腦屏障穿透性，可應用于APP/PS1轉基因小鼠腦部Aβ斑塊的在體實時成像。

技術領域

本發明屬于精細化工技術領域，具體涉及一類基于近紅外、高信噪比的Aβ熒光成像劑及其制備方法和在腦組織切片上的熒光標記應用。

背景技術

阿爾茨海默癥(AD)是一種神經退行性疾病，是造成老年癡呆最主要的原因之一。截止目前為止，仍沒有一種經過臨床試驗的藥物對其具有顯著療效，因此阿爾茨海默癥(AD)被認為是一種無法治愈的疾病。研究表明，大腦中Aβ斑塊的形成和沉積在AD的神經病理學中扮演著極為重要的角色，被認為是該疾病早期診斷和預測的一種生物標記物。因此，發展高性能的Aβ斑塊成像劑對阿耳茨海默癥的早期診斷和治療具有非常重要的意義。

熒光成像技術作為一種非侵入性的早期診斷方法，可以實時監測生物分子在生物體內的作用，近年來被廣泛運用于生物醫學成像領域。眾所周知，剛果紅(CR)和硫黃素T(ThT)作為市售染料，為Aβ斑塊的標記提供了一種標準化的方法。

然而，現有市售Aβ斑塊熒光標記染料的發射波長較短(主要位于400-600nm區間)、斯托克斯位移小、以及光穩定性差，導致其成像時背景信號高，并且容易發生光漂白，很難實現對Aβ斑塊的準確定位；值得注意的是，大多數商業Aβ斑塊熒光成像劑在處于較大濃度時，由于π-π堆積作用的影響，造成染料分子嚴重的自淬滅。由于其固有的聚集熒光淬滅(aggregation-caused quenching,ACQ)現象，不能夠真實反映Aβ斑塊的位置和濃度。除此之外，市售染料無法有效穿透血腦屏障到達斑塊區域，進一步限制了其在生物活體成像上的應用。

發明內容

針對現有Aβ熒光成像技術存在的瓶頸問題，本發明提供了一類基于聚集誘導發光(aggregation-induced emission,AIE)近紅外、高信噪比的Aβ熒光成像劑。該類聚集增強型近紅外熒光染料以N,N-二甲基苯胺結構單元為Aβ斑塊的識別、結合基團，通過引入噻吩基團有效拓展其共軛體系，并修飾磺酸基增加染料的親水性以及調控其聚集態，降低背景熒光，使其具有長發射波長(位于近紅外區域)、大斯托克斯位移、光穩定性優異和生物相容性好等諸多優點。特別是由于該類成像劑在水溶液中完全沒有熒光，而僅當高選擇性與Aβ斑塊特異結合后，其初始的聚集狀態發生改變，伴隨熒光的顯著增強變化，使得該成像劑在檢測Aβ斑塊時表現為極高的信噪比。利用激光共聚焦顯微鏡，實現了對APP/PS1轉基因小鼠腦組織切片中Aβ斑塊的精確定位和長時間示蹤，從而高保真地獲取關于Aβ斑塊數目、實時形態等原位信息。特別值得指出的是，該類成像劑具有良好的血腦屏障穿透性，可應用于APP/PS1轉基因小鼠腦部Aβ斑塊的在體實時成像。

本發明通過下述方案實現：

本發明提出了一種近紅外、高信噪比的Aβ熒光成像劑，其結構為式Ⅰ所示：

式Ⅰ中，R₁獨立選自：氰基(-CN)，羧基(-COOH)和式Ⅱ所示基團(其中曲線標記處為取代位，下同)中的任意一種；

R₂為C1～C4的烴基或烴基磺酸鹽；A為N,N-二甲基苯胺，其結構如式Ⅲ所示；