一种荧光成像探针及其制备方法、用图
【技术领域】
[0001] 本发明涉及纳米医疗领域，特别涉及一种荧光成像探针及其制备方法、用途。
【背景技术】
[0002] 肺癌是一种发病率比较高的恶性肿瘤疾病，严重威胁着人类的生命。根据肿瘤组 织学特点，肺癌主要可分为非小细胞癌和小细胞癌。这两类肺癌可根据其临床病理学的特 点准确区分开。非小细胞癌可进一步分为肺鳞癌和肺腺癌（LungCancer，3卷，326-327 页）。准确的区分出这两类非小细胞癌对于评估病人的治疗效果、制定合理的治疗方案、 选择合理的治疗药物至关重要。但是目前这两类细胞还不能利用临床病理学特点准确区 分。医生通常是根据个人经验进行判断，这一限制使得非小细胞癌病人的治愈率非常低 (8%-10% )(CancerResearch，66卷，7466-7472页）。因此开发出一种能够准确区分肺鳞 癌和肺腺癌的方法是国内外癌症治疗急需解决的问题。
【发明内容】
[0003] 有鉴于此，本发明提供一种荧光成像探针及其制备方法、用途。为了在临床上准 确的区别出肺鳞癌和肺腺癌，本发明要解决的技术问题在于提供一种纳米荧光成像探针， 能够通过内吞进入肺癌细胞，该纳米荧光成像探针能够刺激不同的肺癌细胞产生不同含量 的金属硫蛋白，并与之结合，然后被排出到细胞外，细胞内剩余的纳米荧光成像探针的量不 同，会导致细胞荧光成像强度的不同，根据细胞荧光成像强度的差别，可以准确的将肺鳞癌 和肺腺癌区分开。为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
[0004] 本发明提供了一种纳米荧光成像探针，其特征在于，包括金属-有机骨架结构的 材料和重金属离子。
[0005] 在本发明的一些具体实施方案中，所述纳米荧光成像探针中所述金属-有机骨架 结构的材料为钴氰酸猛纳米粒子。
[0006] 在本发明的一些具体实施方案中，所述纳米荧光成像探针中所述重金属离子能够 刺激细胞产生金属硫蛋白，并与金属硫蛋白结合。
[0007] 金属硫蛋白是一种富含半胱氨酸的蛋白质，能够解除重金属离子（Cd2+，Hg2+，Cu2+ 和Zn2+)对细胞的毒害其解毒机理为细胞内的金属硫蛋白能够与重金属离子结合形成络合 物，然后将重金属离子排出到细胞外不同种类的癌细胞在镉离子的刺激下，产生的金属硫 蛋白含量不同。
[0008] 在本发明的一些具体实施方案中，所述纳米荧光成像探针中所述重金属离子为镉 离子。
[0009] 在本发明的一些具体实施方案中，所述镉离子在所述纳米荧光成像探针中的含量 为5%~10%〇
[0010] 在本发明的一些具体实施方案中，所述纳米荧光成像探针中所述钴氰酸锰纳米粒 子的制备方法为：取醋酸锰分散在含有PVP的乙醇水溶液中，再与钴氰化钾混合。
[0011] 本发明还提供了所述纳米荧光成像探针的制备方法，包括如下步骤：
[0012] 步骤1 :获得金属-有机骨架结构的材料；
[0013] 步骤2 :取所述金属-有机骨架结构的材料掺杂重金属离子。
[0014] 在本发明的一些具体实施方案中，所述制备方法包括如下步骤：
[0015] 步骤1 :取醋酸锰分散在含有PVP的乙醇水溶液中，再与钴氰化钾混合，获得钴氰 酸锰纳米粒子；
[0016] 步骤2 :取所述钴氰酸锰纳米粒子与氯化镉混合，静置，获得镉掺杂钴氰酸锰纳米 粒子。
[0017] 在本发明的一些具体实施方案中，所述醋酸锰与所述PVP的质量比为（0.03~ 0· 05) : (0· 3 ~0· 7) 〇
[0018] 在本发明的一些具体实施方案中，所述乙醇水溶液中乙醇与水的体积比为3:1; 所述含有PVP的乙醇水溶液中，以g/mL计，所述PVP与所述乙醇水溶液的质量体积比为 (0· 3 ~0· 7) :20〇
[0019] 在本发明的一些具体实施方案中，所述醋酸锰与所述钴氰化钾的质量比为 (0· 3 ~0· 7) : (0· 015 ~0· 03)。
[0020] 在本发明的一些具体实施方案中，所述醋酸锰与所述氯化镉的质量比为（0.03~ 0· 05) : (0· 002 ~0· 004)。
[0021] 所述氯化镉可以10mL含有0. 002~0. 004g氯化镉（CdC12)的水溶液的形式加入。
[0022] 在本发明的另一些具体实施方案中，步骤2中所述混合为搅拌3h，所述静置的时 间为24h。
[0023] 在本发明的一些具体实施方案中，所述制备方法中所述钴氰化钾的加入方式为逐 滴加入，滴速为lmL/min。
[0024] 在本发明的一些具体实施方案中，纳米荧光成像探针的制备方法包括如下步骤：
[0025] 制备均匀的钴氰酸锰纳米粒子：取0·15mmol醋酸锰（Mn(CH3C00) 2· 4H20) (0· 036765g)，0· 6gPVP分散在乙醇和蒸馏水的混合溶液中（15mL乙醇，5mL蒸馏水），将 0. 08mmol钴氰化钾（K3[Co(CN) 6) ]) (0. 0265864g)分散在6mL蒸馏水，然后将该溶液逐滴加 入到上述混合溶液中，搅拌lOmin，即得到钴氰酸锰纳米粒子。
[0026] 制备均匀的镉掺杂钴氰酸锰纳米粒子：将10mL含有0.02mmol氯化镉 CdCl2 (0. 0036g)的蒸馏水溶液加入到制得的钴氰酸锰纳米粒子中，并继续搅拌3h，然后将 溶液静置24h，最后离心洗涤，即得到产物。
[0027] 根据产物的扫描电子显微镜像可以看出产物具有良好的分散性，镉离子掺杂进钴 氰酸锰纳米粒子内后，并未影响原纳米粒子的结构，X射线光电子能谱分析图显示，掺杂后， 产物中出现了镉元素的特征峰，证明镉离子确实掺杂进钴氰酸锰纳米粒子内。
[0028] 本发明还提供了所述纳米荧光成像探针或根据所述的制备方法制得的纳米荧光 成像探针在制备区分肺腺癌细胞和肺鳞癌细胞的制剂和/或检测工具中的应用。
[0029] 在本发明的一些具体实施方案中，所述应用中所述肺腺癌细胞的荧光成像强度显 著低于（P< 〇. 05)或极显著低于（P< 0. 01)所述肺鳞癌细胞的荧光成像强度。
[0030] 本发明还提供了一种区别肺鳞癌和肺腺癌的试剂，包括所述纳米荧光成像探针或 根据所述制备方法制得的纳米荧光成像探针。
[0031] 本发明还提供了一种区别肺鳞癌和肺腺癌的试剂盒，包括所述纳米荧光成像探针 或根据所述制备方法制得的纳米荧光成像探针。
[0032] 本发明提供了一种纳米荧光成像探针，包括：钴氰酸锰纳米粒子，所述钴氰酸锰纳 米粒子是一种具有金属-有机骨架结构的材料，具有荧光成像功能；所述钴氰酸锰纳米粒 子掺杂有镉离子，所述镉离子能够刺激细胞产生金属硫蛋白，并与金属硫蛋白结合。本发明 还提供了一种区别肺鳞癌和肺腺癌的方法。本发明提供的纳米荧光成像探针能够被肺癌细 胞内吞，并刺激肺癌细胞产生金属硫蛋白。不同种类的肺癌细胞（肺鳞癌细胞和肺腺癌细 胞），在该纳米荧光成像探针的刺激下，产生的金属硫蛋白的含量不同。肺腺癌细胞产生的 金属硫蛋白含量比肺鳞癌细胞产生的金属硫蛋白含量高。细胞内产生的金属硫蛋白能够与 掺杂在钴氰酸锰纳米粒子上的镉离子结合，然后把钴氰酸锰纳米粒子排出到细胞外。肺腺 癌细胞和肺鳞癌细胞分别与相同浓度的镉掺杂的钴氰酸锰纳米粒子相互培养相同的时间 后，肺腺癌细胞能把更多的镉掺杂钴氰酸锰纳米粒子排到细胞外，其细胞内的镉掺杂钴氰 酸猛纳米粒子的含量比肺鳞癌细胞内的镉掺杂钴氰酸猛纳米粒子的含量低，此时进行荧光 成像检测，肺腺癌细胞的荧光成像强度比肺鳞癌细胞的荧光成像强度低，根据荧光成像的 差别，我们可以区分这两种肺癌细胞。
[0033] 为了在临床上准确的区别出肺鳞癌和肺腺癌，本发明要解决的技术问题在于提供 一种纳米荧光成像探针，能够通过内吞进入肺癌细胞，该纳米荧光成像探针能够刺激不同 的肺癌细胞产生不同含量的金属硫蛋白，并与之结合，然后被排出到细胞外，细胞内剩余的 纳米荧光成像探针的量不同，会导致细胞荧光成像强度的不同，根据细胞荧光成像强度的 差别，可以准确的将肺鳞癌和肺腺癌区分开。
【附图说明】
[0034] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0035] 图1示本发明实施例制备的钴氰酸锰和镉掺杂钴氰酸锰的扫描电镜图片；的；其 中，图1(a)示钴氰酸锰的扫描电镜图片；图1(b)示镉掺杂钴氰酸锰的扫描电镜图片；
[0036] 图2示本发明实施例制备的钴氰酸锰和镉掺杂钴氰酸锰的X射线光电子能谱分析 图谱；
[0037] 图3示本发明实施例提供的镉掺杂钴氰酸锰与肺腺癌细胞（A549)和肺鳞癌细胞 (H520)共同培养后两种