[發明專利]一種近紅外熒光分子探針及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202111625644.6
• 申請日: 2021-12-28
• 公開（公告）號: CN114149420A
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 曾文彬;畢桉耀;鄭凡;吳軍勇;丁季鵬;高峰;容鵬飛;張聲旺;向大雄
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C07D417/10
• 分類號: C07D417/10;C09K11/06;G01N21/64;A61K49/00
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙) 43001
• 代理人: 周詠;林毓俊

本發明公開了一種近紅外熒光分子探針及其制備方法與應用，其結構如式Ⅰ所示：其中：R₁為氫、甲基、氟、氯、溴、碘中的一種；R₂為氫、鹵素、烷基、烷氧基、胺基、二甲氨基中的一種。本發明提供的診斷AD的熒光分子探針的制備方法簡單，原料便宜易得，合成工藝簡單，產率高，適合規模化生產以及推廣運用。本熒光探針由于具有近紅外熒光發射，可有效避免自吸收與生物背景熒光的干擾，可避免由于探針使用濃度、探針分布不均等導致的誤差。此外，該探針在實際檢測中，操作大幅簡化，熒光背景信號低，信噪比高。本熒光探針響應快速，檢測范圍寬，靈敏度高，對于AD樣本具有高選擇性。本發明的探針在診斷AD方面具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于有機合成與分析檢測技術領域，具體涉及阿爾茨海默癥(AD)判斷和分析技術領域，即一種近紅外熒光分子探針及其制備方法與應用。

背景技術

阿爾茨海默癥(AD)是一種進行性神經退行性腦疾病，被認為是一種不治之癥，大腦中淀粉樣β(Aβ)斑塊的形成和積聚被認為是AD早期診斷的一個重要病理學標志。商業硫黃素衍生物(ThT或ThS)是眾所周知的體外組織學染色淀粉樣纖維的金標準探針。其存在固有缺陷，包括熒光富集猝滅效應產生的畸變信號、常亮模式產生的不可避免噪音以及血腦屏障(BBB)滲透性有限，嚴重阻礙了其轉化為體內成像。事實上，對于Aβ斑塊的原位定位，目前還遠未獲得準確的生物學及光學定位信息。

Aβ的產生需要β-分泌酶和γ-分泌酶參與剪切，β-分泌酶，通常被稱為淀粉蛋白前體蛋白β-分解酶1(β-site APP cleaving enzyme 1，BACE1)，是一種天冬氨酸水解酶。β-分泌酶切割APP產生可溶性細胞外片段(sAPPβ)和細胞膜結合片段(C99)，被γ-分泌酶切割釋放Aβ單體。因此，抑制β-分泌酶的活性在限制體內Aβ產生速率方面起著重要作用。事實上，β-分泌酶是一種新的跨膜天冬氨酸蛋白酶，稱為β-位點APP裂解酶1(BACE1)，因此BACE1在AD的發生發展中起著重要作用，是AD治療的重要靶點。

以正常小鼠為對象的研究，證實了低劑量的BACE1抑制劑可以在不影響記憶的情況下阻斷Aβ的生成，高劑量BACE1抑制劑則會導致突觸損傷和記憶丟失。另外，BACE1敲除小鼠也顯示出空間參考記憶異常以及顳葉相關記憶的損傷。因此，BACE1對學習記憶是有雙重效果的。

目前，基于醫學影像的技術一直應用于AD的診斷和分期，由于發病機理復雜，表征與其他病癥易混淆，臨床很難確診，確診難度大而且誤診率較高。AD可能在出現特定癥狀之前幾年發生，因此早期診斷十分關鍵。目前臨床診斷主要依靠以主觀量表檢查患者認知水平，如用簡明精神狀態量表(MMSE)等進行診斷，但其特異性和敏感度很低。此外，結構影像學，CT、MRI常規檢查，PET、SPECT、MRS等分子影像學手段也作為診斷評價AD的方法，但測試成本較高，而且確診率不高，存在誤診、漏診的情況，而當臨床上被確診時，患者早已錯過了最佳治療時期。病情一旦發展到嚴重程度就很難挽回，但是若在早期確診還是可以用響應的藥物和治療手段控制病情的發展，延長患者壽命，提高患者生存質量。因此，探索和發展高靈敏度、高特異性的技術和分析方法實現AD早診療具有重要研究意義和臨床價值。利用分子影像技術的實時無創高精度等優勢，可對這類疾病相關的復雜進程進行監測和分類。