一种基于蒽醌类化合物的坏死靶向碳点的制备方法和应用-k8凯发

本发明属于材料科学，涉及一种基于蒽醌类化合物的坏死靶向碳点的制备方法和应用。

背景技术：

1、小分子化合物的坏死亲和性是一种独特的特性，具有可利用的诊断潜力，近年来，在急性心肌梗死(ami)、脑梗死、肿瘤、动脉粥样硬化、胃溃疡等不同疾病的动物模型中发现、开发和评估了大量对坏死具有高亲和力的小分子化合物。这些小分子化合物的发现和开发为诊断和治疗坏死相关疾病提供了潜在的应用价值。首先，这些坏死亲和力小分子化合物可以被用于组织活力评估，通过测量它们与坏死组织的结合程度来判断坏死的程度和范围，这对于了解疾病的严重程度以及指导治疗方案的选择非常重要。其次，这些小分子化合物还可以用于治疗疗效监测，通过使用具有高亲和力的小分子化合物，可以追踪治疗过程中坏死组织的变化，评估治疗的有效性，并根据需要进行调整。最后，这些具有高坏死亲和力的小分子化合物还可以用于坏死相关疾病的诊断和治疗，它们可以作为靶向坏死组织的药物载体，将药物直接送达到需要治疗的部位。这种针对性的治疗方法可以提高治疗效果，并减少对正常组织的不良影响。

2、金丝桃素是最初从贯叶连翘中发现的一种天然的萘二蒽酮类化合物，被用作抗抑郁、抗病毒和抗肿瘤光敏剂，是第一个被发现具有显著的坏死亲和力的蒽醌化合物。现有的131i标记蒽醌类化合物大黄酸用于坏死心肌成像的方法已经显示出良好的成像效果。然而，核医学成像存在离子辐射的问题，并且分辨率相对较低，这限制了其在临床中的应用。此外，基于蒽醌类化合物的坏死探针也主要依赖核磁共振技术。虽然核磁共振成像是一种无辐射的方法，但该技术的敏感性较低，需要较高剂量的金属钆造影剂以提高图像质量。然而，基于金属钆的造影剂可能存在潜在的毒性风险，因此需要更多研究来评估其安全性。鉴于以上问题，研发新的安全有效的基于蒽醌类化合物的坏死探针和探索其他成像模态如光学成像是一种新的解决办法。

3、碳点(cds)是一类新兴的碳基纳米材料，具有独特的荧光特性，由于其良好的生物相容性、制备简单、物理化学和光学性质可调以及成本低等优点，在生物医学领域显示出巨大的潜力。重要的是，碳点优越的荧光性质使得其被广泛应用在化学传感、生物传感、荧光成像等各个领域。和传统的半导体量子点和荧光染料相比，碳点具有更加稳定的荧光性质，对光漂白有很强的耐性，并且具有更好的生物安全性。因此，将蒽醌类化合物与cds相结合是解决其他坏死成像方式所存在的问题，实现高效安全的坏死成像的新方法。

技术实现思路

1、本发明目的是为了针对现有技术的不足，而提供一种基于蒽醌类化合物的坏死靶向碳点的制备方法和应用，该碳点具有红色荧光发射、生物相容性和水溶性较高，可靶向坏死组织实现高质量的体内体外成像。

2、为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

3、一种基于蒽醌类化合物的坏死靶向碳点的制备方法，包括以下步骤：

4、将蒽醌类化合物和精氨酸按照一定的投料比，溶于碱性溶液中，超声溶解后，将溶液转移至聚四氟乙烯内胆中，然后将内胆置于不锈钢高压釜中，在马弗炉中加热反应。反应结束后，待反应体系冷却至室温后，取出溶液放入透析袋中进行透析纯化，透析结束后，将上述溶液冷冻干燥后得到本发明ra-cds。

5、进一步，所述蒽醌类化合物为大黄酸、大黄酚、大黄素中的一种。

6、进一步，所述碱性溶液为氢氧化钠溶液，最佳溶液ph值为12。

7、再进一步，反应最佳投料摩尔比为蒽醌类化合物∶精氨酸=1∶2。

8、进一步，加热反应最佳反应温度为180℃，反应最佳时长为6小时。

9、再进一步，所述透析的透析袋截留分子量为500da，透析时间为48小时。

10、一种基于蒽醌类化合物的坏死靶向碳点的应用，应用于坏死组织的成像。

11、与现有技术相比本发明具有以下优点：

12、合成方法简单、易行，实验操作简单，原材料价格便宜，易得。所制备的碳点量子产率高。碳点在红光区域靠近近红外区有发射，荧光的组织穿透力较强，这与传统蓝绿光碳点相比有突出的优势，可以同时满足体内外生物成像的需求。

13、合成方法可控，可以通过调节反应条件（时间、温度），可以对发射波长进行调节，特别地，碳点的发射强度可以通过调节原料的投料摩尔比而进行调节。

14、经优化，本发明合成碳点可在红光区进行体内体外的成像，生物穿透力较强，可对坏死组织进行成像。

技术特征：

1.将蒽醌类化合物和精氨酸按照一定的投料比，溶于碱性溶液中，超声溶解后，将溶液转移至聚四氟乙烯内胆中，然后将内胆置于不锈钢高压釜中，在马弗炉中加热反应。反应结束后，待反应体系冷却至室温后，取出溶液放入透析袋中进行透析纯化，透析结束后，将上述溶液冷冻干燥后得到本发明ra-cds。

2.根据权利要求1所述的ra-cds的制备方法，其特征在于，蒽醌类化合物是大黄酸、大黄酚、大黄素中的一种或几种的组合。

3.根据权利要求1所述的ra-cds的制备方法，其特征在于，所述反应的最佳投料摩尔比为 1∶2。

4.如权利要求1所述的ra-cds的制备方法，其特征在于：碱性溶液的ph为12，反应温度为180℃，反应时间为6小时。

5.如权利要求1所述的ra-cds的制备方法，其特征在于：所述透析的透析袋截留分子量为500da，透析时间为48小时。

6.权利要求1 – 6任意一项所述ra-cds在生物成像中的应用，其特征在于：使用560 nm的可见光作为激发光源，在600 nm-700nm的红光及近红外区收集荧光信号对坏死部位进行标记或成像。

7.根据权利要求6所述的ra-cds在生物成像中的应用，其特征在于成像目标包括细胞、细胞团、细胞器、组织、器官或动物中的坏死部位。

技术总结
本发明公开了一种基于蒽醌类化合物的坏死靶向碳点的制备方法和应用，所述碳点是将蒽醌类化合物和精氨酸通过一锅水热法合成的。其制备方法是：将蒽醌类化合物、精氨酸混合，溶于碱性溶液中，超声溶解后，将溶液转移至聚四氟乙烯内胆中，然后将内胆置于不锈钢高压釜中，在马弗炉中加热反应。反应结束后，待反应体系冷却至室温后，取出溶液放入透析袋中进行透析纯化，透析结束后，将上述溶液冷冻干燥后得到本发明碳点。本发明所制备的碳点产率高、稳定性好，同时具有红光发射，可用于坏死组织的靶向成像。

技术研发人员：邓涛,夏佳杉,程祥淑
受保护的技术使用者：重庆医科大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8