J. Am. Soc. Chem. | 通过水溶性荧光传感器定量临床癌症患者体液中的痕量顺铂

  • A+
推荐一篇发表在Journal of the American Chemical Society上的文章,题目为“Water-Soluble Fluorescent Sensors for Quantification of Trace Cisplatin in Body Fluids from Clinical Cancer Patients”,通讯作者是来自西北大学化学与材料科学学院的刘萍教授和李剑教授。刘萍课题组主要研究配合物的光学性能,李利课题组致力于近红外活体荧光成像诊断试剂的开发。


1
顺铂(cDDP)是一种广泛使用的抗癌药物。临床上需要实时监测体液中cDDP的浓度以优化个体化治疗方案,通过补充液体、分级给药等方法减轻患者体内cDDP积累造成的毒副作用。目前,高效液相色谱(HPLC)、原子吸收光谱(AAS)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)等定量cDDP的常用方法无法达到便捷且实时的检测。因此,作者将其擅长的荧光传感器应用于cDDP的定量。
现有的荧光传感器大多数是由罗丹明螺旋内酰胺衍生而得,Pt协同诱导的螺旋内酰胺环打开激活荧光。然而,其中大多数仅在水油混合体系起作用,加之复杂生物基质的固有背景荧光和cDDP极低的浓度,给通过荧光传感器实现实时监测临床癌症患者体液中cDDP的任务带来了重大挑战。
2
现急需开发一种水溶性、高灵敏度且抗干扰能力强的cDDP荧光传感器。作者基于Pt的亲硫性,通过修饰硫酯柔性链调节识别单元的空间位阻和电子效应,建立了一系列基于光诱导电子转移(PET)机制的氧杂蒽传感器Rh1−6。
随后作者测得Rh1−6与cDDP结合后的最强荧光出现在602nm处,其中Rh3和Rh4的荧光强度最大,且与cDDP的浓度呈良好的线性关系。Rh3和Rh4能特异性识别cDDP,且检测限分别达到71 nM和47 nM,鉴于cDDP的临床剂量范围通常在50-120 mg/m2体表面积,二者具有覆盖大多数临床情况的检测能力。
作者应用X射线光电子能谱(XPS)结果解释Rh3和Rh4的传感机理——PET可抑制自由传感器的荧光发射,与cDDP结合后,识别单元HOMO−LUMO间隙能量显著增加,阻PET过程,产生强烈的荧光发射。
3
作者用Rh3和Rh4制作了cDDP浓度检测试纸,在365 nm紫外光照射下将试纸浸入cDDP浓度逐步增加的水溶液中,可观察到试纸颜色由紫色向红色过渡,使用颜色识别器APP获取图像的RGB值,可通过R/(G+B)值获取溶液中的cDDP浓度信息。
Rh3和Rh4经过一系列细胞、组织、斑马鱼和大鼠实验后,作者用其测试了7例临床膀胱癌患者的血液样本、5例膀胱癌患者的尿液样本和5例卵巢癌患者的腹水样本。样本经简单脱蛋白后进行检测,测试结果与使用ICP-MS的结果接近。
6
总的来说,作者基于Pt的亲硫性,设计了一系列水溶性氧杂蒽荧光传感器。其中,Rh3和Rh4具有可激活荧光信号且对水溶液中cDDP高敏感,可用于cDDP的定位、药代动力学监测和临床癌症患者体液中cDDP的实时定量。
本文作者:WZH
责任编辑:ZF
原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c10460
原文引用:10.1021/jacs.4c10460




weinxin
我的微信
关注我了解更多内容

发表评论

目前评论: