[发明专利]谷胱甘肽响应光声探针及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种谷胱甘肽响应产生普鲁士蓝的光声纳米分子探针及其制备方法和应用。本发明提供的纳米分子探针包括表面修饰和内核，所述内核的组分为亚铁氰化钾分子和乙酰丙酮铁分子；所述表面修饰为二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺‑聚乙二醇分子和二硬脂酰基磷脂酰胆碱分子。本发明提供的纳米粒子在谷胱甘肽环境下可实现响应型光声信号增强同时实现活体谷胱甘肽检测和肿瘤原位成像。

技术领域

本发明涉及生物医药技术领域中的光声成像技术，具体地，本申请涉及一种谷胱甘肽响应产生普鲁士蓝的光声纳米分子探针及其制备方法和应用。

背景技术

谷胱甘肽是细胞和组织中含量最丰富的内源性活性小分子，在生命活动和维持氧化还原平衡中起着重要作用。包括肝脏和皮肤病、心血管疾病、癌症在内的许多疾病，都会导致谷胱甘肽的代谢异常。实体肿瘤细胞会产生 谷胱甘肽以减少异常的活性氧，肿瘤细胞中谷胱甘肽的浓度为2-20毫摩尔/升，是正常细胞的1000倍。因此，谷胱甘肽的可视化检测和量化对于早期肿瘤和其他谷胱甘肽相关疾病的诊断具有重要意义。目前，检测细胞谷胱甘肽的主要方法是使用基于谷胱甘肽响应的有机荧光团的荧光探针。然而，由于组织穿透深度浅、光散射强和生物背景等因素等影响，荧光成像在临床和临床前活体组织谷胱甘肽检测中的应用大大受限。

光声成像作为一种可应用于临床和临床前研究的生物成像技术，具有光学的对比度和超声的穿透深度，将基于不同生色团的结构影像和功能影像拓展至声学成像深度，突破了光学散射极限，可以探测深层生物组织的光谱信息，同时具有非侵入、无辐射、高成像速度与低成本等优势。传统的光声成像方法借助生物体内源性光声生色团产生的光吸收对比度（如血红蛋白、黑色素、脂肪等）实现深层生物组织的成像。因此，基于结合特异性响应型探针的光声成像在临床深层组织肿瘤检测和临床前研究具有广泛的应用前景。

现有技术公开了基于钼基多金属氧酸盐或氟化硼络合二吡咯甲川荧光染料的纳米颗粒试剂可用于谷胱甘肽的光声成像。然而，上述技术仍然面临生物相容性差、制备工艺复杂等缺点。

综上所述，开发具有谷胱甘肽响应性能同时具有具有良好生物相容性和较为简单制备工艺的光声探针，用于活体谷胱甘肽检测和肿瘤原位成像，为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决以上问题，发明人设计了一种谷胱甘肽响应产生普鲁士蓝的光声纳米分子探针，并提供了制备方法和应用。本发明提供的谷胱甘肽响应产生普鲁士蓝的光声纳米分子探针具有在生物体中通过谷胱甘肽响应产生普鲁士蓝，实现谷胱甘肽响应型光声信号增强，同时实现肿瘤原位成像。

一方面，本申请提供了一种谷胱甘肽响应产生普鲁士蓝的光声纳米分子探针，其特征在于，所述纳米分子探针包括包括表面修饰和内核，所述内核的组分为亚铁氰化钾分子和乙酰丙酮铁分子；所述表面修饰为二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇分子和二硬脂酰基磷脂酰胆碱分子。

进一步地，所述亚铁氰化钾、乙酰丙酮铁、二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇和二硬脂酰基磷脂酰胆碱分子的质量比为2.79: 1.51: 1: 2.54；相应摩尔比为18.5:12:1:9。

进一步地，所述米纳米颗粒的平均粒径为58纳米。

进一步地，在谷胱甘肽作用下，所述纳米分子探针可反应生成普鲁士蓝，提供近红外区域的光声信号。

进一步地，所述纳米分子探针的谷胱甘肽最低响应浓度为0.3毫摩尔每升。

进一步地，所述纳米分子探针谷胱甘肽响应后生成的普鲁士蓝在700纳米处具有吸收峰。

另一方面，本申请提供了上述纳米分子探针的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤1、将亚铁氰化钾加入到蒸馏水中得到浓度为30毫摩尔每毫升的透明液 A；