[发明专利]二肽基肽酶IV酶近红外荧光探针底物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，具体涉及二肽基肽酶IV酶近红外荧光探针底物及其制备方法与应用。

背景技术

二肽基肽酶-IV(Dipeptidyl peptidase IV,DPP-IV,CD26,EC 3.4.14.5)是以二聚体形式存在的Ⅱ型跨膜蛋白酶，广泛分布于哺乳动物脏器的上皮细胞及血管内皮细胞，其中在小肠和肾中表达最高，也能以溶解形式存在于体液中。作为重要的I相代谢酶，DPP-IV能特异性地催化多肽链N末端第2位的氨基酸残基脯氨酸(Pro)或丙氨酸(Ala)肽键水解断裂，从而参与体内多种生物活性多肽的激活，以及使多种活性多肽部分或完全失活，如肠促胰岛素、神经肽、胃泌素释放肽、生长激素释放激素等。DPP-IV在糖代谢过程中扮演重要角色，已经成为了治疗2型糖尿病新靶点，同时也被FDA批准为重要的药物作用靶点。另外它还是细胞膜受体和共刺激分子，从而参与机体的免疫调节、细胞移行、细胞黏附和细胞调亡过程，故与多种疾病的发生发展密切相关。研究表明，DPP-IV在一些肿瘤细胞中高表达(结肠癌、原发性肺癌、前列腺癌、卵巢癌、甲状腺癌、食道恶性腺瘤等)，利用DPP-IV代谢活化机制，以DPP-IV为潜在靶点，可以设计靶向性的抗癌前药。临床研究表明许多疾病会引起患者血液/尿液DPP-IV含量显著改变，如肝病癌患者血液/血清DPP-IV含量显著高于正常人，糖尿病肾病患者尿液DPP-IV含量明显增高。有报道称检测血液/血清或尿液中的DPP-IV可作为某些疾病诊断和评估的标志物。因此，DPP-IV酶的活性检测具有广阔的临床应用前景，对疾病的早期诊断、评估及预后治疗，以及高效筛选DPP-IV抑制剂作为糖尿病治疗的候选药物等。

目前，定量评估DPP-IV的方法主要包括对硝基苯胺衍生物GP-pNA底物显色法和4-甲基-7-氨基香豆素衍生物GP-AMC荧光探针法。GP-pNA体系多适用于含单一成分DPP-IV的检测(如单酶体系DPP-IV抑制剂的筛选)，实际生物样品检测中存在样品制备与分析流程繁琐、测试通量低、成本高、生物基质干扰大等缺陷。而GP-AMC体系应用于生物样品(体液、细胞、组织等)检测时，由于吸收和发射波长所限(λ_ex＝360/λ_em＝460nm)容易受到生物基质背景吸收和背景荧光的干扰，使得荧光分析的灵敏度和准确性受到了很大的影响，应用时容易得到假阳性或假阴性的结果。近年来，随着人们对DPP-IV与疾病发生发展关系研究的深入，现存的DPP-IV荧光探针的性能已经不能满足人们对DPP-IV精确定量评估方法的需求，特别是针对血液、尿液、癌细胞/组织等复杂生物体系的快速检测或功能成像。因此，急需开发一种操作简单、抗干扰能力强、可高灵敏定量检测复杂生物体系DPP-IV活性的荧光探针底物。

近红外(NIR)荧光探针由于其激发和检测可避免环境和生物样品产生的背景噪声,可以有效地避免生物样品的自吸收和自荧光的干扰。同时,在生物光学窗口(600m-900nm)范围内，避开了生命体系所不能承受的紫外-可见光损伤，降低了光漂白和光损伤。另外，近红外荧光成像可以穿透的组织,弥补了光学成像中组织穿透性低的缺陷。因此,近红外荧光探针在复杂生物样品分析检测中有明显的优越性。开发高选择性的DPP-IV近红外荧光探针反应及其配套的高通量检测方法具有重要的实用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测定二肽基肽酶IV(DPP-IV)的特异性及红外近红外荧光探针底物及其应用，该荧光探针底物和去二肽基化产物的荧光发射波长具有明显差异，且产物的荧光量子产率更高更易检测。利用该探针反应可对多种生物体系中DPP-IV的分布和功能进行定量评价。

本发明提供了一种DPP-IV的特异性荧光探针底物，该探针底物可被DPP-IV特异性催化生成具有不同荧光属性的产物并生成相应的取代芳胺，该底物结构式如下：