CN113461609B - 一种硫酸酯酶响应的aie纳米探针及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硫酸酯酶响应的AIE纳米探针及其制备方法与应用，该探针其结构式如下式Ⅰ所示。本发明的探针是具有AIE信号放大功能的纳米探针监测硫酸酯酶，其以疏水性的喹啉‑丙二腈(DQM)衍生物作为核心，亲水性的硫酸酯键作为硫酸酯酶的响应基团。本发明的探针制备简单简单，使用方便，从响应前后的荧光强度变化就可以快速检测硫酸酯酶，实现了快速检测的目的。该探针的特点在于本身无荧光，但可与硫酸酯酶快速反应之后，产生明显的荧光信号增强，从而实现对硫酸酯酶选择性快速检测。因此，本发明中的探针可以作为一个有效的工具来检测肿瘤中的硫酸酯酶，具有可以作为吸入造影剂应用于肿瘤诊断的潜力。
Figure DDA0003186533670000011

Description

一种硫酸酯酶响应的AIE纳米探针及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于生物医药领域，具体涉及一种硫酸酯酶响应的AIE纳米探针及其制备方法与应用。
背景技术
硫酸酯酶是一个高度保守的蛋白家族，在结构和功能上具有高度同源性。它们可以催化来自多种底物的硫酸酯键的水解，包括糖胺聚糖，硫脂和类固醇硫酸盐。硫酸酯酶与多种病理生理状况有关，例如激素依赖性癌症，溶酶体贮积病，发育异常和细菌发病机制。绝大多数乳腺肿瘤过表达该酶，并且有迹象表明硫酸酯酶在***癌中起作用。因此，检测硫酸酯酶对于诊断硫酸酯酶高表达的癌症和了解硫酸酯酶的病理活性是有益的。
在2001年，唐本忠团队提出了聚集诱导发光(AIE)的概念(Aggregation-inducedemission of 1-methyl-1,2,3,4,5-pentaphenylsilole)，该概念描述了一种与ACQ效应相反的异常现象，在溶液中显示出微弱的荧光甚至没有荧光，但是一旦聚集就发出强烈的荧光。AIE分子固态发光的主要因素是分子内运动限制，包括分子内转动和振动限制。当分子聚集时，原本消耗分子激发态能量的分子内运动被抑制，从而使得猝灭分子荧光的非辐射跃迁被极大地抑制，分子主要通过辐射跃迁释放能量而发光。同时，AIE分子一般具有扭曲的分子结构，在聚集时难以形成π-π堆积，因而也减少了激发态能量通过非辐射通道衰减。限制分子内运动的方法主要有静电吸引，氢键，疏水作用和溶解度变化。其中，疏水性相互作用是蛋白质折叠的主要驱动力。当蛋白质中的疏水侧链聚集蛋白质内部，而不是被水溶剂化时，蛋白质在水中是很稳定的。因此，在水性介质中，两性有机发光剂由水性介质中的疏水性相互作用驱动进入疏水域或蛋白质折叠结构中的孔。由于孔的体积有限，分子内运动被限制使发光剂形成聚集体。AIE限制分子内运动机制使得该方法适用于AIE生物探针的设计。基于AIE光致发光剂的出色特性，通过与识别单元集成设计了特定的酶生物探针，显示出许多优势，包括低背景干扰，高信噪比和出色的光稳定性。
当前，荧光探针具有灵敏度高、选择型好、无创等优点，是一种检测硫酸酯酶的可靠的方法。但是由于荧光探针发射波长短，Stokes位移小，或聚集引起的淬灭效应的限制，很少有荧光探针被开发用于检测体内硫酸酯酶的活性。因此迫切需要深层组织穿透的荧光探针进行体内硫酸酯酶的成像。
发明内容
发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种硫酸酯酶响应的AIE纳米探针，该分子探针可被硫酸酯酶特异性水解，释放荧光团，并实现荧光信号的二次增强，用于硫酸酯酶的检测，有效解决由于荧光探针发射波长短，Stokes位移小，或聚集引起的淬灭效应的限制。
本发明还提供了所述硫酸酯酶响应的AIE纳米探针的制备方法和应用。
技术方案：为了实现上述目的，本发明所述一种硫酸酯酶响应的AIE纳米探针，简记为DQM-SULF，该探针由荧光团和硫酸酯两部分组成，其结构式如下式I所示：
Figure BDA0003186533650000021
本发明所述硫酸酯酶响应的AIE纳米探针的制备方法，包括如下步骤：
(1)将2-甲基喹啉和碘乙烷溶解于无水乙腈中，在惰性气体保护下于搅拌反应将反应混合物冷却至室温后，沉淀物真空过滤洗涤干燥过得到化合物2；
(2)将化合物2溶解于乙醇中，然后加入丙二腈和乙醇钠反应，反应完成后，将沉淀物过滤，并用洗涤得到化合物3；
(3)将化合物3和4-羟基苯甲醛溶解在含有哌啶的无水乙腈中，在惰性气体保护下反应，将反应混合物冷却至室温后，将溶剂减压蒸发后，残余物纯化得到化合物DQM-OH；
(4)向溶有DQM-OH的四氢呋喃溶液中滴加溶解在四氢呋喃溶液中的叔丁醇钠；加入三甲基铵三氧化硫共聚物反应；将溶剂从反应混合物中蒸发，残余物纯化得到化合物探针DQM-SULF。
其反应路线如下所示：
Figure BDA0003186533650000031
作为优选，步骤(1)将2-甲基喹啉和碘乙烷溶解于无水乙腈中，在氮气惰性气体保护下于85-90℃搅拌20-24h。反应结束后，将反应混合物冷却至室温后，底部有大量沉淀物，用布氏漏斗进行真空过滤；固体粗产物用冷的乙腈洗涤，无需进一步纯化，干燥过夜后，得到化合物2。
作为优选，步骤(2)将化合物2溶解于干燥的乙醇中，然后加入丙二腈和乙醇钠，在0-4℃下搅拌0.5-1h，然后在室温下再搅拌2-3h，反应完成后，将沉淀物过滤，并用冷的乙醇多次洗涤，得到化合物3。
作为优选，步骤(3)将化合物3和4-羟基苯甲醛溶解在含有哌啶的无水乙腈中，在氮气保护下与85-90℃搅拌过夜，将反应混合物冷却至室温后，将溶剂减压蒸发后，残余物通过硅胶色谱柱纯化得到化合物DQM-OH。
作为优选，步骤(4)在20-22℃下，向溶有DQM-OH的四氢呋喃溶液中滴加溶解在四氢呋喃溶液中的叔丁醇钠，15-20min后，加入固体形式的三甲基铵三氧化硫共聚物，30-40min后，将溶剂从反应混合物中蒸发，残余物通过硅胶色谱柱纯化得到探针DQM-SULF。
本发明所述的硫酸酯酶响应的AIE纳米探针对硫酸酯酶的响应性检测中的应用。
本发明中的探针在制备检测硫酸酯酶的响应性检测的工具中的应用。
作为优选，所述响应性检测的过程为：将向含有探针的反应体系中加入不同浓度的硫酸酯酶溶液，将该反应溶液快速混合后于孵育，孵育后取反应溶液转移至英比色皿中，测定其紫外吸收和荧光发射光谱。
本发明所述的硫酸酯酶响应的AIE纳米探针在细胞内源性硫酸酯酶的成像中的应用。
作为优选，所述成像的过程为：取对数生长期的4T1细胞进行消化、离心，配置成细胞悬液，将细胞悬液加入激光共聚焦培养皿中，分别用不同浓度的探针于共孵育，最后用激光共聚焦显微镜进行细胞成像。
本发明中的探针在制备检测如肿瘤细胞中的硫酸酯酶的成像工具中的应用。
本发明提出的AIE探针结构，在硫酸酯酶存在的情况下，可以将AIE探针水解成具有强荧光的荧光团，接着与硫酸酯酶的疏水域结合，通过疏水性相互作用进一步放大AIE荧光信号。硫酸酯酶的催化结构域和疏水结构域，可以开启并增强AIE荧光，从而以高灵敏度和信噪比检测硫酸酯酶。
本发明的探针是一种具有AIE信号放大功能的纳米探针监测硫酸酯酶，以疏水性的喹啉-丙二腈(DQM)衍生物作为核心，亲水性的硫酸酯键作为硫酸酯酶的响应基团，合成了一种新的检测硫酸酯酶的纳米探针，该AIE探针被硫酸酯酶水解后，释放出荧光团，并实现荧光信号的二次增强，可对细胞内源性硫酸酯酶和肿瘤内过表达的硫酸酯酶进行成像。探针作为一个有效的工具来检测肿瘤中的硫酸酯酶，具有作为吸入造影剂应用于肿瘤诊断的潜力。
本发明制备的探针被硫酸酯酶水解后变成荧光团，随后荧光团结合到硫酸酯酶的疏水性空腔中，实现荧光信号的二次增强，可以有效克服由于荧光探针发射波长短，Stokes位移小，或聚集引起的淬灭效应的限制。本发明的探针具有亲水性基团和疏水性基团，两亲性的结构使其能够在水溶液中自组装成松散的纳米探针。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)该探针的合成简单，使用方便，并且与硫酸酯酶响应的机理是基于硫酸酯酶催化硫酸酯键的水解释放出荧光团DQM-OH。
(2)从响应前后的荧光强度变化就可以快速检测硫酸酯酶，实现了快速检测的目的。
(3)该探针的特点在于本身无荧光，但可与硫酸酯酶快速反应之后，产生明显的荧光信号增强，从而实现对硫酸酯酶选择性快速检测。因此，本发明中的探针可以作为一个有效的工具来检测肿瘤中的硫酸酯酶，具有可以作为吸入造影剂应用于肿瘤诊断的潜力。
附图说明
图1为探针DQM-SULF的高分辨质谱图；
图2为探针DQM-SULF(5μM)在PBS缓冲液中的荧光强度随硫酸酯酶(0-50U/mL)浓度的变化趋势及线性关系；
图3为荧光团DQM-OH与硫酸酯酶(50U/mL)反应前后的荧光发射光谱，其中上面的曲线为DQM-OH+SULF；
图4为不同浓度探针DQM-SULF在4T1细胞中的成像图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明中使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。实验所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例中所选用的以下所有试剂皆为市售分析纯或化学纯。
其中硫酸酯酶(简称SULF)为来源于罗曼蜗牛的硫酸酯，购买于sigma-aldrich，酶活在37℃，pH值为5.0的条件下，一个单元每小时可以水解1.0微摩尔的对硝基邻苯二酚硫酸酯。
三甲基铵三氧化硫共聚物购买于麦克林试剂公司。
实施例1
硫酸酯酶响应的AIE纳米探针的制备方法：
(1)合成荧光团：称取2-甲基喹啉(2.86g,20mmol)和碘乙烷(3.90g,25mmol)溶解于25mL无水乙腈中，在氮气保护下于85℃搅拌24h。反应结束后，将反应混合物冷却至室温后，烧瓶底部有大量沉淀物，用布氏漏斗进行真空过滤。粗产物用冷的乙腈洗涤，无需进一步纯化。干燥过夜后，得到化合物2。
Figure BDA0003186533650000051
(2)称取化合物2(1.72g,10mmol)溶解于10mL干燥的乙醇中，然后加入丙二腈(1g,15mmol)和乙醇钠(1.02g,15mmol)。反应在0℃下搅拌0.5h，然后在室温下再搅拌3h。反应完成后，将沉淀物过滤，并用冷的乙醇洗涤三次，得到化合物3。
Figure BDA0003186533650000061
(3)称取化合物3(470mg,2mmol)和4-羟基苯甲醛(244mg,2mmol)溶解在含有哌啶(1mL)的20mL无水乙腈中，在氮气保护下于85℃搅拌过夜。将反应混合物冷却至室温后，将溶剂减压蒸发后，残余物通过硅胶色谱柱(二氯甲烷：甲醇＝10:1)纯化得到化合物DQM-OH。
Figure BDA0003186533650000062
(4)探针DQM-SULF：在22℃下，向不断搅拌的溶有DQM-OH(509mg,1.5mmol)的四氢呋喃溶液(5mL)中滴加溶解在四氢呋喃溶液(3mL)中的叔丁醇钠(144mg,1.5mmol)溶液。15min后，加入固体形式的三甲基铵三氧化硫共聚物(278mg,2mmol)。继续反应30min后，将溶剂从反应混合物中减压蒸发。残余物通过硅胶色谱柱(二氯甲烷：甲醇＝10:1)纯化得到探针DQM-SULF。
Figure BDA0003186533650000063
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ8.90(d,J＝8.3Hz,1H),8.07(d,J＝8.8Hz,1H),7.89-7.93(m,1H),7.67(d,J＝8.5Hz,2H),7.57-7.62(m,1H),7.26-7.38(m,2H),6.99(s,1H),6.85(d,J＝8.5Hz,2H),4.55(q,J＝6.9Hz,2H),1.40(t,J＝7.0Hz,3H).13C NMR(75MHz,DMSO-d6)δ159.8,155.6,152.7,149.9,140.4,139.9,138.3,134.2,130.5,129.4,125.6,121.1,120.7,119.5,118.6,117.4,116.2,107.2,47.3,44.7,14.1.HRMS:m/z calcd forC22H16N3O4S[M-H]-:418.0862,found:418.0861.
图1为探针DQM-SULF的高分辨质谱图，说明探针DQM-SULF合成成功。
实施例2
称取实施例制备的探针DQM-SULF 4.2mg溶于10mL DMSO溶液中，配制成浓度为1mM的标准液；同样，取实施例中制备的荧光团DQM-OH 3.4mg溶于10mL DMSO溶液中，配制成浓度为1mM的标准液；将硫酸酯酶用PBS缓冲溶液(10Mm,pH 7.4)配制成100U/mL的标准溶液。取4mL EP管，向含有探针DQM-SULF(5μM)的反应体系PBS缓冲液(10mM，pH＝7.4，1％DMSO)中加入不同终浓度的硫酸酯酶溶液(0-50U/mL)。在恒温摇床中37℃共孵育30min。在440nm波长的激发下，将狭缝宽度设为10.0/10.0nm，收集了溶液在450-800nm波段的荧光发射光谱。如图2所示，探针DQM-SULF的荧光强度曲线随着硫酸酯酶的浓度增加而增加。此外，由计算得知，其检测限为2.1U/L，检测范围0-50U/mL，说明探针具有高灵敏度，可用于生物体系中内源性硫酸酯酶的检测。
实施例3
本实施例涉及的探针DQM-SULF溶液和硫酸酯酶溶液的制备步骤同实施例2，其它具体步骤如下：向含有探针DQM-SULF(5μM)的反应体系PBS缓冲液(10mM，pH＝7.4，1％DMSO)中加入终浓度50U/mL的硫酸酯酶溶液，在恒温摇床中37℃共孵育30min。在440nm波长的激发下，将狭缝宽度设为10.0/10.0nm，收集了溶液在450-800nm波段的荧光发射光谱。如图3所示，荧光团与酶响应与单独的荧光团相比，AIE荧光信号被放大。说明本发明制备的探针可以释放荧光团，并实现荧光信号的二次增强，有效解决由于荧光探针发射波长短，Stokes位移小，或聚集引起的淬灭效应的限制。此外，采用上述方法酶与其他具有AIE性质的化合物如四苯乙烯，1-(4-羟基苯)-1,2,2-三苯乙烯，1,1,2,3,4,5-六苯基噻咯等响应，并没有实现荧光信号的二次增强。
实施例4
本实施例涉及的探针DQM-SULF溶液的制备步骤同实施例2，其它具体步骤如下：取对数生长期的4T1细胞进行消化、离心，用含10％FBS的DMEM培养基配置成5×104细胞/mL的密度，将细胞悬液加入激光共聚焦培养皿中，每皿加入100μL细胞悬液置于5％CO2、37℃培养箱培养过夜形成贴壁单细胞层，并且当细胞密度到达60％-70％时，分别用不同终浓度的探针DQM-SULF(0-30μM)溶液于培养箱中共孵育2h，随后除去混合液，再用PBS洗涤三次，用4％多聚甲醛固定。最后用FV-1000激光共聚焦显微镜进行细胞成像。如图4所示，随着探针浓度的增加，细胞内的荧光也随之增加。因此，探针DQM-SULF可被活细胞中内源性硫酸酯酶有效激活，在生物学和医学领域有很好的应用前景。
实施例5
实施例5与实施例1制备方法相同，不同之处在于：步骤(1)在氮气惰性气体保护下于90℃搅拌20h。步骤(2)将化合物2溶解于干燥的乙醇中，然后加入丙二腈和乙醇钠，在4℃下搅拌1h，然后在室温下再搅拌2h。步骤(3)在氮气保护下于90℃搅拌过夜。步骤(4)在20℃下，向溶有DQM-OH的四氢呋喃溶液中滴加溶解在四氢呋喃溶液中的叔丁醇钠，20min后，加入固体形式的三甲基铵三氧化硫共聚物，40min后，将溶剂从反应混合物中蒸发，残余物通过硅胶色谱柱纯化得到探针DQM-SULF。

Claims (10)

1.一种硫酸酯酶响应的AIE纳米探针，其特征在于，其结构式如下式I所示：
Figure FDA0003186533640000011
2.一种硫酸酯酶响应的AIE纳米探针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将2-甲基喹啉和碘乙烷溶解于无水乙腈中，在惰性气体保护下于搅拌反应，将反应混合物冷却至室温后，沉淀物真空过滤洗涤干燥得到化合物2；
(2)将化合物2溶解于乙醇中，然后加入丙二腈和乙醇钠反应，反应完成后，将沉淀物过滤，并洗涤得到化合物3；
(3)将化合物3和4-羟基苯甲醛溶解在含有哌啶的无水乙腈中，在惰性气体保护下反应，将反应混合物冷却至室温后，将溶剂减压蒸发后，残余物纯化得到化合物DQM-OH；
(4)向溶有DQM-OH的四氢呋喃溶液中滴加溶解在四氢呋喃溶液中的叔丁醇钠；加入三甲基铵三氧化硫共聚物反应；将溶剂从反应混合物中蒸发，残余物纯化得到化合物探针DQM-SULF；
其反应路线如下所示：
Figure FDA0003186533640000012
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)将2-甲基喹啉和碘乙烷优选溶解于无水乙腈中，在氮气惰性气体保护下于85-90℃搅拌20-24h， 反应结束后，将反应混合物冷却至室温后，底部有大量沉淀物，用布氏漏斗进行真空过滤；固体粗产物用乙腈洗涤，无需进一步纯化，干燥过夜后，得到化合物2。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)将化合物2溶解于干燥的乙醇中，然后加入丙二腈和乙醇钠，在0-4℃下搅拌0.5-1h，然后在室温下再搅拌2-3h，反应完成后，将沉淀物过滤，并用乙醇洗涤，得到化合物3。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)将化合物3和4-羟基苯甲醛溶解在含有哌啶的无水乙腈中，在氮气保护下于85-90℃搅拌过夜，将反应混合物冷却至室温后，将溶剂减压蒸发后，残余物通过硅胶色谱柱纯化得到化合物DQM-OH。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)在20-22℃下，向溶有DQM-OH的四氢呋喃溶液中滴加溶解在四氢呋喃溶液中的叔丁醇钠，15-20min后，加入固体形式的三甲基铵三氧化硫共聚物，30-40min后，将溶剂从反应混合物中蒸发，残余物通过硅胶色谱柱纯化得到探针DQM-SULF。
7.一种权利要求1所述的硫酸酯酶响应的AIE纳米探针对硫酸酯酶的响应性检测中的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述响应性检测的过程为：将向含有探针的反应体系中加入不同浓度的硫酸酯酶溶液，将该反应溶液快速混合后于孵育，孵育后取反应溶液转移至英比色皿中，测定其紫外吸收和荧光发射光谱。
9.一种权利要求1所述的硫酸酯酶响应的AIE纳米探针在细胞内源性硫酸酯酶的成像中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述成像的过程为：取对数生长期的4T1细胞进行消化、离心，配置成细胞悬液，将细胞悬液加入激光共聚焦培养皿中，分别用不同浓度的探针于共孵育，最后用激光共聚焦显微镜进行细胞成像。
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CN114634497B (zh) * 2022-02-25 2023-12-22 东南大学 一种半胱氨酸/高半胱氨酸响应的aie荧光探针及其制备方法与应用
CN114736153B (zh) * 2022-05-16 2023-08-25 扬州工业职业技术学院 一种aie型偶氮酶荧光小分子探针及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN109608474A (zh) * 2018-12-13 2019-04-12 湖北大学 一种检测酪氨酸酶的化合物及其制备方法和应用

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106478576A (zh) * 2016-09-29 2017-03-08 华南理工大学 一种用于检测羧酸酯酶的荧光探针及其制备方法与应用
CN109608474A (zh) * 2018-12-13 2019-04-12 湖北大学 一种检测酪氨酸酶的化合物及其制备方法和应用

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