一种Aβ响应的光激活荧光探针及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种Aβ响应的光激活荧光探针及其制备方法和应用，该探针结构式如下式Ⅰ所示。本发明专利技术的探针是具有光激活功能的探针监测Aβ，以邻硝基苄醇为光响应基团。本发明专利技术的探针制备简单，使用方便，从响应前后的荧光强度变化可以快速检测Aβ，实现快速检测的目的。该探针的特点在于本身无荧光不能与Aβ结合，但在光激活下可与Aβ迅速结合，产生明显的荧光信号增强，从而实现对Aβ选择性快速检测。因此，本发明专利技术中的探针可以作为一个有效的工具来检测阿兹海默症中的生物标记物Aβ，可以为设计Aβ响应探针提供思路，具有早期诊断阿兹海默症的潜力。默症的潜力。默症的潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种A
β
响应的光激活荧光探针及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及一种探针及其制备方法和应用，尤其涉及一种Aβ响应的光激活荧光探针及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]阿尔茨海默症(AD)是一种常见的神经退行性疾病，主要在老年人群中盛行，影响老年的生活质量和健康状况。研究表明，AD生物标志物的变化在临床症状出现前几十年就已经存在。其中一种生物标记物是β
‑
淀粉样肽，其在毛细血管、动脉和小动脉壁上沉积。因此，对Aβ的检测至关重要。荧光探针具有灵敏度高、选择性好、无创等优点，是一种检测Aβ的可靠方法，然而已经专利技术的探针因为不能通过血脑屏障、背景荧光信号干扰、合成复杂等限制了进一步应用。近年来，引入刺激激活基团(包括PH激活基团、酶激活基团、光激活基团)设计荧光探针的研究蓬勃发展。但是目前没有人将光激活设计的探针用于阿兹海默症生物标记物Aβ的检测。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种响应高效的Aβ响应的光激活荧光探针；本专利技术的另一目的是提供一种Aβ响应的光激活荧光探针的制备方法；本专利技术的另一目的是提供Aβ响应的光激活荧光探针在对阿兹海默症疾病生物标记物的响应性检测和脑组织切片成像中的应用。
[0004]技术方案：Aβ响应的光激活荧光探针，其结构式如式(Ⅰ)所示：
[0005][0006]式中R1、R2各自独立地为
‑
CN、
‑
COOC2H5、苯并噻唑基团。/>[0007]进一步地，R1为
‑
CN或
‑
COOC2H5，R2为
‑
CN或苯并噻唑基团。
[0008]进一步地，荧光探针选自下组任一化合物：
[0009][0010]进一步地，所述的制备方法为：
[0011](1)在碱性条件下，4
‑
(二甲基氨基)苯基硼酸盐酸盐和4
‑
溴
‑2‑
羟基苯甲醛溶于有
机溶剂中，反应后纯化得到中间体化合物1；
[0012](2)将中间体化合物1溶于有机溶剂中，再加入碳酸钾和碘化钾以及4，5
‑
二甲氧基
‑4‑
硝基溴苄进行反应，纯化后得到中间体化合物2；
[0013](3)将中间体化合物2溶于溶剂中，然后加入哌啶和丙二腈，反应后得到PTAD
‑
1；
[0014]或者，将中间体化合物2溶于溶剂中，然后加入哌啶和苯并噻唑
‑2‑
乙腈，反应后得到PTAD
‑
2；
[0015]或者，将中间体化合物2溶于溶剂中，然后加入哌啶和2
‑
(2
‑
苯并噻唑)乙酸乙酯，反应后得到PTAD
‑
3。
[0016]进一步地，步骤(1)中，加入钯催化剂，钯催化剂为四三苯基磷钯，反应时间为5
‑
10h；
[0017]进一步地，步骤(2)中，避光条件下反应搅拌4
‑
6小时，且采用硅胶柱色谱法纯化粗品。具体的，将中间体化合物1溶于乙腈中并加入碳酸钾和碘化钾。然后在氮气保护下加入4，5
‑
二甲氧基
‑4‑
硝基溴苄，70℃避光条件下搅拌4
‑
6小时。反应完成后，将反应混合物冷却至室温，转移到分离漏斗中，混合物用二氯甲烷提取，并将有机层在无水硫酸钠上干燥，过滤，减压浓缩。采用硅胶柱色谱法纯化粗品，得到化合物2。
[0018]进一步地，步骤(3)中，制备PTAD
‑
1过程中，制备PTAD
‑
1过程中，避光条件下搅拌4
‑
6小时，得到的产物经过冷却过滤，用乙醇洗涤无需进一步纯化；具体的，将中间体化合物2溶于二氯甲烷中并加入哌啶，氮气保护下加入丙二腈，室温避光条件下搅拌4
‑
6小时；形成的固体经过冷却过滤，用乙醇洗涤无需进一步纯化，得到探针PTAD
‑
1；
[0019]制备PTAD
‑
2过程中，反应时间为10
‑
12小时；具体的，将化合物2溶于二氯甲烷和乙醇的混合溶剂中并加入哌啶，氮气保护下加入苯并噻唑
‑2‑
乙腈，在40℃避光条件下搅拌10
‑
12小时。形成的固体经过冷却过滤，用甲醇洗涤，无需进一步纯化，得到探针PTAD
‑
2；
[0020]制备PTAD
‑
3过程中，反应时间为8
‑
10小时；具体的，将化合物2溶于乙醇中并加入哌啶，氮气保护下加入2
‑
(2
‑
苯并噻唑)乙酸乙酯，在80℃避光条件下搅拌8
‑
10小时。减压浓缩除去溶剂，采用硅胶柱色谱法纯化粗品，得到探针PTAD
‑
3。
[0021]另一方面，本专利技术的Aβ响应的光激活荧光探针在检测阿兹海默症疾病生物标记物响应性检测中的应用，以及在制备检测阿兹海默症疾病生物标记物响应性的试剂中的应用。响应性检测的过程为：将含有探针的反应体系中加入Aβ，将该反应溶液快速混合后，用灯照射同时在石英比色皿中孵育不同时间，测定其荧光发射光谱。
[0022]另一方面，本专利技术的Aβ响应的光激活荧光探针在脑组织切片成像中的应用。成像的过程为：取一定浓度的探针与脑切片共孵育，并暴露于灯下照射，最后用倒置荧光显微镜进行脑组织切片成像。
[0023]本专利技术提出的光激活探针结构，在Aβ存在的情况下，经过光照光敏键断裂，可以释放荧光团，接着与Aβ的疏水域结合，通过疏水性相互作用产生荧光信号，从而以高灵敏度和信噪比检测Aβ。探针作为一个有效的工具来检测阿兹海默症生物标记物Aβ，具有临床早期诊断阿兹海默症的潜力。
[0024]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：
[0025](1)从响应前后的荧光强度变化就可以快速检测Aβ，实现了快速检测的目的。
[0026](2)该探针的合成比较简单，并且与Aβ响应的机理是基于光敏键断裂释放出荧光
团。
[0027](3)该前药的特点在于本身无荧光，但光照后可与Aβ快速反应之后，产生明显的荧光增强，从而实现对Aβ选择性快速检测，具有临床早期诊断阿兹海默症的潜力。
[0028](4)该探针引入光敏基团，为响应Aβ的探针设计方面提供一些思路。
附图说明
[0029]图1为PTAD
‑
3探针光照后与Aβ孵育不同时间的荧光发射光谱；
[0030]图2为PTAD
‑
3探针光照后与不同浓度Aβ孵育的荧光发射光谱；
[0031]图3为PTAD
‑
3探针光照后在不同干扰物质存在下的荧光发射光谱；
[0032]图4为PTAD
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Aβ响应的光激活荧光探针，其特征在于，其结构式如式(Ⅰ)所示：式中R1、R2各自独立地为
‑
CN、
‑
COOC2H5、苯并噻唑基团。2.根据权利要求1所述的Aβ响应的光激活荧光探针，其特征在于，R1为
‑
CN或
‑
COOC2H5，R2为
‑
CN或苯并噻唑基团。3.根据权利要求1所述的Aβ响应的光激活荧光探针，其特征在于，荧光探针选自下组任一化合物：4.一种根据权利要求3所述的Aβ响应的光激活荧光探针的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为：(1)在碱性条件下，4
‑
(二甲基氨基)苯基硼酸盐酸盐和4
‑
溴
‑2‑
羟基苯甲醛溶于有机溶剂中，反应后纯化得到中间体化合物1；(2)将中间体化合物1溶于有机溶剂中，再加入碳酸钾和碘化钾以及4，5
‑
二甲氧基
‑4‑
硝基溴苄进行反应，纯化后得到中间体化合物2；(3)将中间体化合物2溶于溶剂中，然后加入哌啶和丙二腈，反应后得到PTAD
‑
1；或者，将中间体化合物2溶于溶剂中，然后加入哌啶和苯并噻唑
‑2‑
乙腈，反应后得到PTAD
‑
2；或者，将中间体化合物2溶于溶剂中，然后加入哌啶和2

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，顾尹慧，丁仲龙，郑程，徐艳琪，刘天广，
申请(专利权)人：中国药科大学，
类型：发明
国别省市：