[发明专利]用于动脉粥样硬化不稳定斑块识别的超声荧光双模态纳米探针的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及超声分子探针领域，尤其涉及一种用于动脉粥样硬化不稳定斑块识别的超声荧光双模态分子探针及其制备方法和应用。

背景技术

缺血性心脏病已逐渐成为威胁人类健康的第一杀手，包括心肌梗死在内的急性冠脉事件是冠心病致死及降低公众生活质量的首要原因。而在急性冠脉事件中，易损斑块的破裂是导致急性心血管事件的主要元凶。易损斑块由薄的纤维帽、包含脂质和活化巨噬细胞的较大坏死物核心及微钙化构成，它们均为急性心血管事件最强的预测因素之一，斑块的不稳定性极易触发血栓形成进而血管闭塞和心肌梗死。动脉粥样硬化斑块进展过程中，骨桥蛋白OPN在巨噬细胞、血管平滑肌细胞及内皮细胞均有表达，且具有募集巨噬细胞的作用，引起坏死中心扩大，纤维帽的变薄，直到在血液的剪切力下斑块发生破裂。同时OPN基因是血管平滑肌由收缩表型向合成表型转化的标志性基因，斑块不稳定性成分微钙化中OPN也扮演着举足轻重的角色。

超声微泡造影剂是一类能显著增强超声背向散射强度的化学制剂，微泡在超声作用下发生震动，散射强超声信号，得到超声回波，从而清晰显示组织位置结构大小。由于其安全无毒无污染，可无创显影，可重复可定量，支持实时动态观察，包壳及核心均可修饰，可设计多靶点和多模式的分子探针，可包裹药物实现诊疗一体化，灵敏度高等优点，近年来在更加精细化的超声诊断及治疗中呈现出良好的应用前景。荧光染料由于其灵敏度高、操作方便、低成本、无辐射等优点逐渐取代了放射性同位素作为检测标记，广泛应用于分子影像领域。靶向分子探针通常由识别基团和报告基团组成，前者决定探针的选择性和特异性，后者决定识别的灵敏度。

发明内容

本发明结合当今冠心病临床介入诊疗中血管腔内超声成像的广泛应用，利用上述背景中技术，提供用于动脉粥样硬化不稳定斑块超声荧光分子影像学成像探针及其制备方法，其将丰富动脉粥样硬化斑块的诊断方法，通过超声和荧光双模态成像技术，识别易损斑块，从而早期预防心血管事件。

一种超声荧光分子探针，包括抗体以及连接于所述抗体巯基上的超声造影基团和抗体游离氨基上的荧光基团，所述超声造影基团通过碳硫键和所述抗体巯基共价连接，荧光基团通过酰胺键与所述抗体共价连接。

优选的，所述抗体上的巯基与超声造影基团上的马来酰亚胺基共价连接；所述抗体的游离α氨基与荧光基团形成酰胺键共价连接。

优选的，所述抗体上的二硫键通过还原剂打开形成巯基，所述巯基与所述马来酰亚胺基形成碳硫键共价连接；所述赖氨酸的α氨基与荧光基团形成酰胺键共价连接。

优选的，所述马来酰亚胺基连接于聚乙二醇一端，聚乙二醇的聚合物分子量优选为2000Da。

优选的，所述超声造影基团带有负电荷。优选为以带负电荷的有机高分子材料为组分，更优选为新型可生物降解材料聚乳酸。

优选的，所述荧光染料为菁染料Cy5.5-N-羟基琥珀酰亚胺酯或吲哚菁绿ICG。

一种制备超声荧光分子探针的方法，包括：将抗体和荧光染料与超声造影基团连接形成所述荧光分子探针，具体包括：在催化剂的存在下，分别使带有羧基的荧光染料与抗体的α氨基接触，形成酰胺键共价连接；在还原剂存在下，打开抗体的二硫键，使带有马来酰亚胺基的超声造影基团与抗体的巯基接触，形成碳硫键共价连接，得到所述荧光分子探针。

优选的，所述催化剂为N-羟基琥珀酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，所述还原剂为三(2-羧乙基)膦盐酸盐。

具体包括以下步骤：

(1)取100mg聚乳酸(PLA,MW80000)置于烧瓶中，加入3.5ml二氯甲烷、100ul全氟溴辛烷充分混匀制得油相；

(2)取20ml聚乙烯醇水溶液于烧杯中，将油相逐滴加入，置1.27cm钛合金探头下以80％输出振幅冰浴超声2min得到乳剂；

(3)将所得乳剂上覆有孔锡箔，置于磁力搅拌器上室温搅拌3～4h，使二氯甲烷充分挥发，所得液体装入10ml离心管中15℃5000g离心5min，取沉淀部分于15℃10000g5min去离子水清洗离心三次并充分分散重悬为1ml液体，马尔文粒度仪检测颗粒粒径及Zeta电位，取100ul液体冻干过夜称重定量并计算总量，冻干粉不可参与下步反应，弃之；