[发明专利]一种多功能荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及特异性分子识别材料技术领域，具体为一种既能检测AmpCβ‑内酰胺酶，又能筛选AmpCβ‑内酰胺酶抑制剂，且可筛查菌株耐药性的多功能荧光探针及其制备方法和应用。本发明由化合物1经三步合成了具有检测AmpCβ‑内酰胺酶和筛选AmpCβ‑内酰胺酶抑制剂以及可筛查菌株耐药性的多功能荧光探针，合成步骤少、后处理过程简单，易于操作，产物易得。本发明的多功能荧光探针基于头孢母核进行设计改造，灵敏度高，特异性好，且有较好的抑菌效果；能同时用于AmpCβ‑内酰胺酶的检测和AmpCβ‑内酰胺酶抑制剂的筛选，可以在细菌水平上对细菌耐药性进行检测，并且可以鉴别细菌耐药机制。

技术领域

本发明涉及特异性分子识别材料技术领域，具体涉及一种既能检测 AmpCβ-内酰胺酶，又能筛选AmpCβ-内酰胺酶抑制剂，且可筛查菌株耐药性的多功能荧光探针，以及该种多功能荧光探针的制备方法和应用。

背景技术

1940年，β-内酰胺类抗生素被第一次用于治疗细菌感染，由于它在治疗感染性疾病方面有很好的疗效，之后被广泛应用。近20年来，由于抗生素的滥用和误用，部分细菌对抗生素产生了耐药性，造成治疗效果不佳，危及人们的健康。研究发现，致病菌产生耐药性的一个主要的原因是由于细菌体内产生了多种可以高效水解β-内酰胺类抗生素并使其失活的β-内酰胺酶。若能特异性地检测出细菌产生的β-内酰胺酶种类，则可避免使用能被此类酶水解的抗生素，选用其他合适的抗生素，或通过使用酶抑制剂-抗生素连用的治疗方法达到更精准的治疗。这种方法在临床治疗中能及时检测酶的情况，对医生判断病情、确定细菌、提出相应的治疗方案具有重要意义。

β-内酰胺酶按照Ambler分类法可分为A、B、C、D四类，其中A类和 C类是最重要的两类。识别检测A类β-内酰胺酶的报道已有很多，但特异性检测C类β-内酰胺酶的研究还很少，而C类β-内酰胺酶中最常见的AmpCβ- 内酰胺酶是水解β-内酰胺抗生素活性最高的β-内酰胺酶。

另一方面，由于细菌产生耐药性的现象越来越普遍，很多抗生素单独使用时都无法发挥好的治疗效果，所以采用抗生素-抑制剂联用的方式对患者进行治疗能够很好的保证疗效。因此，寻找对β-内酰胺酶有很好抑制作用的抑制剂及其筛选方法是新药开发的一个重点方向。目前使用的最多的筛选方法是用头孢硝噻吩作为底物，通过该底物被酶作用后的紫外及颜色变化来筛选合适的抑制剂。这种仅通过颜色的变化来进行检测虽然操作简单，方便使用，但其灵敏度不高。

荧光探针由于其背景信号低、灵敏度高、成本低等诸多优点，在分析测试领域受到了人们广泛的关注。因此，我们期望有一种探针，可以同时具有检测AmpCβ-内酰胺酶和筛选AmpCβ-内酰胺酶抑制剂两种功能，可以很好的指导新药的开发和临床用药。

发明内容

为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本发明提供一种既能检测 AmpCβ-内酰胺酶，又能筛选AmpCβ-内酰胺酶抑制剂，并且可用于菌株耐药性筛查，能够鉴别细菌耐药机制的多功能荧光探针。

本发明的另一方面，提供上述多功能荧光探针的制备方法。

本发明的再一方面，提供上述多功能荧光探针在检测AmpCβ-内酰胺酶、筛选AmpCβ-内酰胺酶抑制剂、制备抑菌药物、鉴别细菌耐药机制中的应用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

本发明的第一方面，提供一种多功能荧光探针，结构式为：

本发明的另一方面，提供以上所述的多功能荧光探针的制备方法，包括以下步骤：

S1、在亲水性有机溶剂中，化合物1与NaI反应，反应结束后先除去亲水性有机溶剂再加入亲脂性有机溶剂进行溶解，有机相经洗涤及干燥后，加入三苯基膦进行反应，反应结束后分离产物得到中间体2。

优选的，所述化合物1、NaI、三苯基膦的摩尔比为1∶(4-5)∶(1-1.5)。