(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111317626.1 (22)申请日 2021.11.09 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113995838 A (43)申请公布日 2022.02.01 (73)专利权人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区清华园 专利权人 北京大学第三医院 (72)发明人 马骋　梁晓龙　陈超毅　张路路　 (74)专利代理 机构 北京众合诚成知识产权代理 有限公司 1 1246 专利代理师 陈波 (51)Int.Cl. A61K 41/00(2020.01) A61K 49/22(2006.01)A61K 9/51(2006.01) A61K 47/24(2006.01) A61P 35/00(2006.01) (56)对比文件 CN 10890480 5 A,2018.1 1.30 审查员 薛亚男 (54)发明名称 谷胱甘肽响应光声探针及其制备方法和应 用 (57)摘要 本发明提供了一种谷胱甘肽响应产生普鲁 士蓝的光声纳米 分子探针及其制备方法和应用。 本发明提供的纳米分子探针包括表面修饰和 内 核， 所述内核的组分为亚铁氰化钾分子和乙酰丙 酮铁分子； 所述表面修饰为二硬脂酰基磷脂酰乙 醇胺‑聚乙二醇分子和二硬脂酰基磷脂酰胆碱分 子。 本发明提供的纳米粒子在谷胱甘肽环境下可 实现响应型光声信号增强同时实现活体谷胱甘 肽检测和肿瘤原位成像 。 权利要求书1页 说明书7页 附图8页 CN 113995838 B 2022.07.26 CN 113995838 B 1.一种谷胱甘肽响应产生普鲁士蓝的光声纳米分子探针， 其特征在于， 所述纳米分子 探针包括表面修饰和内核， 所述内核的组分为亚铁氰化钾分子和乙酰丙酮铁分子； 所述表 面修饰为二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺 ‑聚乙二醇分子和 二硬脂酰基磷脂酰胆碱分子； 其中所 述亚铁氰化钾、 乙酰丙酮 铁、 二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺 ‑聚乙二醇和二硬脂酰基磷脂酰胆碱 分子的质量比为2.79:  1.51: 1: 2.54。 2.根据权利要求1所述的纳米分子探针， 其中所述纳米分子探针的平均粒径为58  纳 米。 3.根据权利要求1所述的纳米分子探针， 其中在谷胱甘肽作用下， 所述纳米分子探针可 反应生成普鲁士蓝， 提供近红外区域的光声信号。 4.根据权利要求1所述的纳米分子探针， 其中所述纳米分子探针的谷胱甘肽最低响应 浓度为0.3毫摩尔每升 。 5.根据权利要求1所述的纳米分子探针， 其中所述纳米分子探针谷胱甘肽响应后生成 的普鲁士蓝在70 0纳米处具有吸 收峰。 6.根据权利要求1所述的纳米分子探针的制备方法， 其特征在于， 所述方法包括如下步 骤： 步骤1、 将亚铁氰化钾 加入到蒸馏水中得到浓度为3 0毫摩尔每毫升的透明液  A； 步骤2、 将乙酰丙酮铁、 二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺 ‑聚乙二醇、 二硬脂酰基磷脂酰胆碱加 入到无水乙醇中， 超声处理  5‑15 分钟得到浓度为200毫摩尔每毫升的  B 溶液， 其中乙酰 丙酮铁、 二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺 ‑聚乙二醇、 二硬脂酰基磷脂酰胆碱的摩尔比为90： 1： 9； 步骤3、 在超声条件下， 将  B 溶液加入  A 溶液中， 超声处理  30 分钟得到浑浊液  C， 其 中 A 溶液和 B 溶液的体积比为9:1； 步骤4、 将溶液  C 转移至塑料管中， 在冰浴条件下， 使用10%  输出的探头超声处理5分 钟； 步骤5、 将探头超声处理后的溶液  C 转移至透析袋中， 在超纯水中透析2小时， 得到水 分散性良好的谷胱甘肽响应产生普鲁士蓝的光声纳米分子 探针； 其中制备过程中亚铁氰化钾、 乙酰丙酮铁、 二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺 ‑聚乙二醇和二硬 脂酰基磷脂酰胆碱分子的摩尔比为13 5: 90: 1: 9。 7.根据权利要求1 ‑5任一项所述的纳米分子探针或者根据权利要求6的方法制备的纳 米分子探针在制备肿瘤原位成像试剂中的应用。 8.根据权利要求1 ‑5任一项所述的纳米分子探针或者根据权利要求6的方法制备的纳 米分子探针在制备肿瘤光热治疗制剂中的应用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 113995838 B 2谷胱甘肽响应光声探针及其制备方 法和应用 技术领域 [0001]本发明涉及生物医药技术领域中的光声成像技术， 具体地， 本申请涉及一种谷胱 甘肽响应产生普鲁士蓝的光声纳米分子 探针及其制备 方法和应用。 背景技术 [0002]谷胱甘肽是细胞和组织中含量最丰富的内源性活性小分子， 在 生命活动和维持氧 化还原平衡中起着重要作用。 包括肝脏和皮肤病、 心血管疾病、 癌症在内的许多疾病， 都会 导致谷胱甘肽的代谢异常。 实体肿瘤细胞会产生  谷胱甘肽以减少异常的活性氧， 肿瘤细胞 中谷胱甘肽的浓度为2 ‑20毫摩尔/升， 是正常细胞的1000倍。 因此， 谷胱甘肽的可视化检测 和量化对于早期肿瘤和其他谷胱甘肽相关疾病的诊断具有重要意义。 目前， 检测细胞谷胱 甘肽的主要方法是使用基于谷胱甘肽响应的有机荧光 团的荧光探针。 然而， 由于组织穿透 深度浅、 光散射强和 生物背景等因素等影响， 荧光成像在临床和临床前活体组织谷胱甘肽 检测中的应用大 大受限。 [0003]光声成像作为一种可应用于临床和临床前研究的生物成像技术， 具有光学的对比 度和超声的穿透深度， 将基于不同生色团的结构影像和功 能影像拓展至声学成像深度， 突 破了光学散射极限， 可以探测深层生物组织的光谱信息， 同时具有非侵入、 无辐射、 高成像 速度与低成本等优势。 传统的光声成像方法借助生物体内源性光声生色团产生的光吸收对 比度 （如血红蛋白、 黑色素、 脂肪等） 实现深层生物组织的成像。 因此， 基于结合特异性响应 型探针的光声成像在临床 深层组织肿瘤检测 和临床前研究具有广泛的应用前 景。 [0004]现有技术公开了基于钼基多金属氧酸盐或氟化硼络合二吡咯甲川荧光染料的纳 米颗粒试剂可用于谷胱甘肽的光声成像。 然而， 上述技术仍然面临生物相容性差、 制备工艺 复杂等缺点。 [0005]综上所述， 开发具有谷胱甘肽响应性能 同时具有具有良好生物相容性和较为简单 制备工艺的光声探针， 用于活体谷胱甘肽检测和肿瘤原位成像， 为本领域亟待解决的技术 问题。 发明内容 [0006]为解决以上问题， 发明人设计了一种谷胱甘肽响应产生普鲁士蓝的光声纳米分子 探针， 并提供了制备方法和应用。 本发明提供 的谷胱甘肽响应产生普鲁士蓝的光声纳米分 子探针具有在生物体中通过谷胱甘肽响应产生普鲁 士蓝， 实现谷胱甘肽响应型光声信号增 强， 同时实现肿瘤原位成像。 [0007]一方面， 本申请提供了一种谷胱甘肽响应产生普鲁士蓝 的光声纳米分子探针， 其 特征在于， 所述纳米分子探针包括包括表面修饰和内核， 所述内核的组分为亚铁氰化钾分 子和乙酰丙酮铁分子； 所述表面修饰为二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺 ‑聚乙二醇分子和 二硬脂 酰基磷脂酰胆碱分子 。 [0008]进一步地， 所述亚铁氰化钾、 乙酰丙酮铁、 二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺 ‑聚乙二醇和说　明　书 1/7 页 3 CN 113995838 B 3