[发明专利]一种靶向识别胶原蛋白的多肽拉曼探针及其制备方法

说明书

本发明将拉曼的特点与精确检测的探针首次通过特定的方法结合起来，制备出了靶向检测胶原蛋白的拉曼探针Cys‑Ahx‑(Gly‑Pro‑Hyp)₇‑Ag纳米粒子‑4‑MBN和Cys‑Ahx‑LRELHLNNNG‑Ag纳米粒子‑R1，所述R1和4‑MBN为信号分子，其中R1为硫代乙酸S‑(4‑三甲基硅烷基乙炔基‑苯基)酯；本发明还提供了多肽拉曼探针的制备方法：通过固相合成胶原蛋白靶向多肽，再将信号分子和胶原蛋白靶向多肽同时修饰到Ag纳米粒子上。本发明提供的多肽拉曼探针，具有显著增强的拉曼信号，并且对胶原蛋白具有高特异性的结合能力，制备简单、检测方便，可用于体外和体内组织成像，为胶原蛋白相关疾病的研究提供了一种有潜力的检测工具。

技术领域

本发明涉及一种靶向识别胶原蛋白的多肽拉曼探针及其制备和成像方法，属于生物检测技术领域。

背景技术

胶原蛋白是生物高分子，动物结缔组织中的主要成分，也是哺乳动物体内含量最多、分布最广的功能性蛋白，占蛋白质总量的25％-30％，某些生物体甚至高达80％以上。胶原蛋白种类较多，常见类型为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅴ型和Ⅺ型。胶原蛋白因具有良好的生物相容性、可生物降解性以及生物活性，因此在食品、医药、组织工程、化妆品等领域获得广泛的应用。

胶原蛋白是人体关键的结构和功能蛋白，是皮肤、骨骼、肌腱等结缔组织的主要成分，在细胞迁移、增殖、分化等基本的生命活动中发挥重要作用，胶原蛋白的过度降解与肿瘤、关节炎等严重疾病息息相关。而肿瘤作为一种全球性疾病，发展周期长、致死率极高，因此，肿瘤的早期检测对于肿瘤的治疗而言极为重要。目前肿瘤诊断依赖于病理学检测，大多数肿瘤能获得明确诊断，但尚有10％患者不能确诊。

现在发展的组织成像技术大大促进了肿瘤病理诊断水平的提高，包括免疫荧光、免疫组化、免疫电子显微镜等。胶原蛋白是细胞外基质的主要结构蛋白，在肿瘤的发生、发展和转移过程中发挥直接作用，是肿瘤早期检测的重要生物标志物。因此，建立胶原蛋白的高效检测方法，对于肿瘤等疾病的基础机理研究和诊断技术开发都非常关键。

拉曼光谱是一种散射光谱，它通过对与入射光频率不同的散射光谱进行分析获得分子的振动、转动信息，用于分子结构的深度解析。与常用的荧光方法相比，拉曼散射显示出以下优点：①拉曼散射对光漂白有抵抗力，这使得拉曼信号非常稳定并且可以用于长时间的样品分析；②拉曼信号的峰宽狭窄，允许它轻松地进行多重检测；③拉曼信号可提供丰富的分子信息，可以揭示生物分子的指纹行为。因此，拉曼成像，作为一种新兴的检测方法，在化学、生物学和医学分析中的应用引起越来越多的关注。开发一种靶向识别胶原蛋白的拉曼成像方法，将为解析胶原相关疾病的机理提供新的工具，为这些疾病的诊断和治疗提供新的机会。

但是，将拉曼成像与靶向识别胶原蛋白的多肽序列结合，制备多肽拉曼探针往往存在以下问题：①靶向识别胶原蛋白的多肽序列的选择以及纳米粒子的选择和配比在组织成像方面至关重要，既要考虑到靶向识别胶原蛋白的多肽序列对病变胶原蛋白的特异性结合能力，又要兼顾拉曼信号成像技术，因此，目前制备的拉曼探针容易出现非特异性吸附、定位不准的问题；②纳米粒子的种类和规格的选择也至关重要，纳米粒子太小一般不具备拉曼增强能力，而纳米粒子太大在组织成像中容易由于重力沉积有过多的非特异性吸附，扰乱成像结果准确性；③拉曼探针的制备方法对于拉曼成像效果也十分关键，如果直接将信号分子连接到多肽上，操作简单，但是获得的拉曼探针中纳米粒子对信号分子的增强效果很微弱，不容易得到信号峰，导致成像效果较差。

因此，获得一种既具有特异性结合病变胶原蛋白能力且靶向定位准确，又能够高效准确成像的靶向识别胶原蛋白的多肽拉曼探针，可以为体外组织和体内活体拉曼成像提供了新的工具，也为肿瘤等胶原蛋白相关疾病的深入研究提供了一种有竞争力的检测方法。