[发明专利]用于中性粒细胞弹性蛋白酶双模态成像检测的分子探针及制备方法与应用

说明书

本发明公开用于中性粒细胞弹性蛋白酶双模态成像检测的分子探针及制备方法与应用。所述分子探针为LET‑8，所述LET‑8的结构式如下所示：本发明首先制备七甲川菁染料(Cy7‑Cl)，之后Cy7‑Cl与3‑硝基苯酚发生反应制得中间产物(Cy7‑NO₂)，通过还原反应得新型半花菁染料(HCyNH₂)，随后HCyNH₂与五氟丙酸酐反应制得分子探针(LET‑8)。本发明该分子探针LET‑8与HNE反应后荧光信号和光声信号大大增强，从而实现对HNE的特异性检测。本发明该探针检测机理简单、灵敏度高且特异性强，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及生物医学检测技术领域，尤其涉及一种用于中性粒细胞弹性蛋白酶双模态成像检测的分子探针及制备方法与应用。

背景技术

目前，肺癌呈现出高发病率、高死亡率和高增长率的趋势，成为人类生命健康的主要威胁之一，肺癌的早期诊断对其治疗及预后至关重要。中性粒细胞是一种重要的免疫细胞，通过特定的信号通路在炎症反应和肿瘤发展中发挥重要作用。中性粒细胞弹性蛋白酶(HNE)是一种典型的丝氨酸蛋白酶，通常由中性粒细胞表达和分泌。若肺部发生癌变，会促进巨噬细胞浸润肺部并过量表达HNE。同时由于HNE的高水解活性，将进一步导致肺癌细胞的增殖和转移，该过程将二次过量表达HNE，加剧免疫细胞对肺部的浸润形成恶性循环。临床研究表明，与健康个体相比，肺癌患者血清中HNE的表达量显著升高，因此，通过特异性检测HNE水平，有望实现肺癌发展过程的监测。

目前，HNE检测的常规技术主要包括酶联免疫吸附试验(ELISA)、液相色谱-质谱联用技术。然而，ELISA的影响因素较多，易造成假阳性结果；色谱法则无法进行高通量测试，效率低下。同时，这些技术通常费时费力，而且无法在体内对HNE实现非侵入性的实时检测，因此开发能够实时体内HNE水平高特异性、高灵敏度监测的分子探针具有重要的研究意义。

发明内容

近年来，近红外荧光成像(NIRFLI)以其非侵入性、实时性和高灵敏度等优势被广泛应用于活体检测，但对于深层组织成像有限。光声成像(PAI)作为一种新兴的非侵入性和非电离成像技术，具有组织穿透深、实时监测、高空间分辨率等优势，在生物医学应用中具有巨大的应用前景。因此，本发明为弥补现有HNE检测技术的不足，开发一种同时具有荧光-光声双模态成像的分子探针对于活体检测HNE表达水平具有重要的研究和应用价值。

本发明的技术方案如下：

本发明的第一方面，提供一种用于中性粒细胞弹性蛋白酶双模态成像检测的分子探针，其中，所述分子探针为LET-8，所述LET-8的结构式如下所示：

本发明分子探针LET-8与HNE反应后荧光信号和光声信号大大增强，从而实现对HNE的特异性检测。本发明所述的LET-8分子探针是首例能够同时实现活体内荧光成像和光声成像的有机探针，该探针检测机理简单、灵敏度高且特异性强，具有广阔的应用前景。

本发明LET-8分子探针能够通过紫外比色、荧光与光声同步成像实现HNE的精确检测，灵敏度高且专一性强，在生物体内源性丝氨酸水解酶检测方面具有良好的应用前景。

本发明的第二方面，提供一种如上所述的用于中性粒细胞弹性蛋白酶双模态成像检测的分子探针的制备方法，其中，包括步骤：

步骤1、制备七甲川菁染料，所述七甲川菁染料记为Cy7-Cl；

步骤2、将所述七甲川菁染料与3-硝基苯酚反应，得到中间产物，所述中间产物记为Cy7-NO₂；

步骤3、将所述中间产物还原得到半花菁染料，所述半花菁染料记为HCyNH₂；

步骤4、将所述半花菁染料与五氟丙酸酐反应，得到所述分子探针，所述分子探针记为LET-8；