[發明專利]一種與二苯丙氨酸二肽共組裝形成熒光材料的探針及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110320945.1
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113061114B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 付成;喻艷華;張冬冬;許公女;鄧宣凱;劉敏;鄧云;魯望婷
• 申請（專利權）人: 江漢大學
• 主分類號: C07D233/96
• 分類號: C07D233/96;C07D263/42;C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 王敏鋒

本發明公開了一種與二苯丙氨酸二肽共組裝形成熒光材料的探針及其制備方法和應用。本發明首次提出并制備得到了一種新型的綠色熒光蛋白發色團類似物m?DBI，制備包括中間產物及目標產物合成兩個步驟，制備方法簡單、可控；同時，本發明將制備得到的m?DBI用于與二苯丙氨酸二肽形成共組裝形成的管狀熒光材料，可以被β?淀粉樣蛋白聚集抑制劑EGCG瓦解，而BI則不會影響m?DBI與FF共組裝管狀材料的結構和熒光性質，使得所述管狀熒光材料能夠篩選AD疾病可能的抑制劑分子，具有潛在的應用價值。

技術領域

本發明屬于分析檢測技術領域，具體涉及一種與二苯丙氨酸二肽共組裝形成熒光材料的探針及其制備方法，以及所述探針與二苯丙氨酸二肽共組裝形成的熒光材料在篩選β-淀粉樣蛋白聚集抑制劑中的應用。

背景技術

阿爾茲海默癥(AD)是一種神經退行性疾病，臨床上表現為記憶障礙、失語、人格和行為改變等。如今，全世界有4600萬人患有阿爾茨海默癥，預計到2050年，這一數字預計將超過1.3億。迄今為止，臨床試驗的藥物都沒有顯示出顯著的療效，因此迫切需要尋找有效的治療方法和能夠輔助藥物開發的熒光探針。眾所周知，β-淀粉樣蛋白的聚集在阿爾茲海默癥的神經病理學中起核心作用。在過去的幾十年中，研究人員一直在探索阿爾茲海默癥相關的聚集機制，包括氫鍵、疏水相互作用和空間位阻相互作用等。然而，蛋白質自身固有的聚集傾向使基于結構的研究極具挑戰性；而在體外研究中，通常需要冗長的分離和純化蛋白，利用光譜或顯微技術對這些易于聚集的蛋白質進行生物物理分析，存在著分離過程緩慢、費力、導致假陽性及重復性差的不足。因此，建立一個能替代、容易處理、不涉及蛋白質純化和結果重復性高的平臺非常重要。

研究表明，芳香族基團能增強蛋白質的聚集趨勢，并穩定已經形成的蛋白質聚集體；β-淀粉樣蛋白19位和20位的兩個苯丙氨酸殘基在蛋白聚集體形成初期作用重大，親水殘基替代蛋白中的苯丙氨酸殘基能使其聚集速率減慢，而蛋白中引入更多的苯丙氨酸殘基則明顯導致其聚集傾向增大。此外，核磁共振技術研究證明β-淀粉樣蛋白抑制劑與其特異性結合的區域為FF。因此，FF區既是一個關鍵的分子識別和自組裝單元，也是有效抑制淀粉樣變性過程的有效藥物靶點。通過對β-淀粉樣蛋白的系統研究，證明蛋白中二苯丙氨酸二肽(FF)，可以形成高度類似淀粉樣原纖維特征的納米管，比如具有β-折疊結構，熱穩定非常好，與硫磺素T親和力強；同時，有研究還發現，FF二肽可作為β-淀粉樣蛋白的最小單元或核心識別序列，也是抑制β-淀粉樣蛋白聚集過程的藥物靶點。因此，由于具有淀粉樣蛋白聚集體的大部分特性，FF可以作為淀粉樣蛋白系統的模型；而能夠檢測FF自組裝的熒光探針，則可以作為阿爾茲海默癥的熒光成像和藥物篩選的早期診斷工具。

近幾十年來，綠色熒光蛋白(green fluorescent protein,GFP)作為一種生物相容性優異和光穩定性良好的探針，受到藥理學、分子生物學和細胞生物學等領域的廣泛關注。自GFP發現以來，人們設計并合成了大量的綠色熒光蛋白發色團(4-羥基芐基二咪唑啉酮，HBI)衍生物。HBI衍生物的研究拓展了GFP發色團的光譜范圍、量子效率、光穩定性等，使GFP發色團類似物在生物成像領域的應用更廣泛，相關新型的、高效的探針的開發成為研究的熱點。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的之一在于提供一種新型的HBI衍生物分子，所述HBI衍生物分子可與FF共組裝形成一種具備藍色熒光性質的管狀材料；本發明的另外一個目的在于提供上述 HBI衍生物分子的制備方法，所述方法簡單、易行；本發明的另外一個目的在于提供由上述HBI衍生物分子與FF共組裝形成的管狀材料作為β-淀粉樣蛋白聚集抑制劑篩選工具的應用。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種可與二苯丙氨酸二肽共組裝形成熒光材料的探針，其結構式如下：

本發明還要求保護制備上述探針的方法，其合成路線如下：

。

優選的，制備包括如下步驟：