[发明专利]一种半乳糖苷酶响应的叶绿素脂质体纳米光声探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种半乳糖苷酶响应的叶绿素脂质体纳米光声探针及其制备方法和应用，所述叶绿素脂质体纳米光声探针为焦脱镁叶绿酸‑a‑半乳糖‑脂质体(PPA‑galactose‑LP)纳米光声探针，由脂质体(LP)和光声探针(PPA‑galactose)通过自组装形成的水溶性纳米光声探针(PPA‑galactose‑LP)，处于近红外段，可以实现较强的光学穿透性能；纳米脂质体的包装使得成像探针循环时间更长，在体内更稳定，通过光声断层成像设备可以实现动脉粥样硬化斑块中衰老细胞的活体成像。

技术领域

本发明属于光声成像技术领域，具体涉及一种半乳糖苷酶响应的叶绿素脂质体纳米光声探针，同时还涉及该叶绿素脂质体纳米光声探针的制备方法，应用于动脉粥样硬化斑块的特异性光声成像。

背景技术

颈动脉粥样硬化易损斑块可使卒中的风险增加15-20％，在临床疾病诊断中，动脉粥样硬化进展及其易损性评估仍是一个国际难题。目前临床使用最普遍的是颈动脉彩超成像和高分辨率MRI来评价动脉斑块。B超受限于“瑞利极限”，多用于筛查，难以准确评价斑块性状；高分辨率MRI组织分辨率高，可显示斑块的纤维帽、脂质核、斑块内出血等，然而价格高、禁忌症多、检查时间长，也同样不能反映动脉硬化的动态病理变化。其他评估手段如血管内超声(IVUS)、血管内光学相干断层成像(OCT)、近红外光谱成像(NIRS)等，不仅有创，且对病理动态不能评价。随着光声成像技术的发展，该成像结合纯光学成像的高对比度特性和纯超声成像的高穿透深度特性，可突破传统血管超声的“瑞利极限”，解决高分辨MRI价格高、禁忌症多，无法动态评估的局限。同时，颈动脉硬化斑块进展的精准诊断与评估依赖影像学检查。衰老相关表型:SA-β-gal(+)(衰老标记物)，且与斑块进展呈明显正相关。因此将SA-β-gal作为特异性响应，对其进行成像。

焦脱镁叶绿酸-a(Pyropheophorbide-a，PPA)是一个具有强疏水性的叶绿素衍生物，其特征吸收峰位于红外波段，具有穿透性好的特点。目前已作为光敏剂在临床上使用，具有良好的生物安全性，因此利用焦脱镁叶绿酸-a作为光声探针的信号基团，SA-β-gal作为特异性响应，利用光声成像高对比度特性和纯超声成像的高穿透深度特性，综合计算得到斑块大小、形态、衰老程度，可早期、动态、无创性发现斑块进展特点，为精准斑块进展及评估提供重要病理进展信息。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种基于焦脱镁叶绿酸-a(PPA)的半乳糖苷酶响应的叶绿素脂质体纳米光声探针，处于近红外段，可以实现较强的光学穿透性能；纳米脂质体的包装使得成像探针循环时间更长，在体内更稳定；应用于光声成像，可以实现对动脉粥样硬化斑块衰老成分的活体成像。

本发明的另一个目的在于提供了一种半乳糖苷酶响应的叶绿素脂质体纳米光声探针的制备方法，首先采用有机酰化反应将PPA与半乳糖基团连接形成光声探针(PPA-galactose)，然后将脂质体(LP)与光声探针通过自组装形成水溶性纳米光声探针(PPA-galactose-LP)；其中PPA-galactose对动脉粥样硬化斑块中的SA-β-gal具有特异响应，在酶参与的条件下，PPA-galactose末端的半乳糖苷键断裂，PPA-galactose构型由原来的单体分子自组装成多聚体，导致位于660nm处的吸收峰强度降低而位于710nm处的吸收峰强度增加，相应地导致位于660nm处的光声(PA)信号降低而位于710nm处的PA信号显著增强。

本发明还有一个目的在于提供了一种由前述制备方法制备的叶绿素脂质体纳米光声探针在动脉粥样硬化斑块中SA-β-gal的特异性光声成像中的应用，利用光声成像，可以实现监测动脉粥样硬化斑块中衰老细胞的含量。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种半乳糖苷酶响应的叶绿素脂质体纳米光声探针，所述叶绿素脂质体纳米光声探针为焦脱镁叶绿酸-a-半乳糖-脂质体(PPA-galactose-LP)纳米光声探针，由脂质体(LP)和光声探针(PPA-galactose)通过自组装形成的水溶性纳米光声探针(PPA-galactose-LP)。