[發明專利]花菁染料FD-1080 J-聚集體及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201911062534.6
• 申請日: 2019-11-03
• 公開（公告）號: CN110859970B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 張凡;孫彩俠;李本浩;趙夢瑤
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: A61K49/00
• 分類號: A61K49/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

本發明屬于生物材料技術領域，具體為花菁染料FD?1080 J?聚集體及其制備方法和生物應用。本發明制備方法包括將花菁染料與磷脂通過薄膜水化法自組裝形成聚集體溶液，所述花菁染料為有機小分子七甲川菁熒光染料，記為熒光探針FD?1080。所制備的J?聚集體的最大吸收和發射峰均大于1300 nm，與其單體相比紅移300 nm以上；并且J?聚集體尺寸均勻，具有良好的水溶性和生物相容性；在1064 nm激光器激發下，可實現1500 nm以上的無創腦部和腿部血管熒光成像，具有較高的空間分辨率和信噪比。利用此J聚集體可實現高血壓大鼠的頸動脈的實時動態血管成像，并對臨床應用的降壓藥進行快速評估。

技術領域

本發明屬于生物材料技術領域，具體涉及一種花菁染料FD-1080 J-聚集體及其制備方法和生物應用。

背景技術

精準的生物醫學成像方法對疾病的診斷和預后至關重要。其中，熒光成像在高靈敏度、高時間分辨率和快速反饋等方面表現出優越的性能，但局限于較低的組織穿透深度。近年來，由于第二近紅外窗口(1000 - 1700 nm)與第一近紅外窗口(700 - 900 nm)相比具有較低的生物組織光散射、較小的吸收與自發熒光引起了研究者們的廣泛的關注。特別是1500 nm以上的窗口，由于生物組織自身的吸收和散射弱，這樣就可以極大地提高成像質量和穿透深度。因此，1500 - 1700 nm窗口在生物成像方面顯示出巨大的潛力，這也激發了一系列此區域探針的發展，其中包括稀土納米顆粒、單壁碳納米管、和量子點等。但是，在此范圍的探針目前都是無機納米顆粒。由于無機納米顆粒在生物體內未知的長期細胞毒性，臨床轉化。因此，急迫需要設計長波長的有機探針。

近年來，相對于無機材料，有機熒光染料引起了廣泛的關注，這是由于有機染料具有相對分子量較小，易于代謝，同時也可以實現近紅外第二窗口區的發射。例如，張凡課題組制備出的第二近紅外窗口的五甲川菁類熒光和七甲川菁類熒光染料，以及戴宏杰課題組制備可用于二區窗口的供體-受體-供體(D-A-D)結構。但這些二區窗口染料都是通過改造自身分子結構來延長發射峰，所制備過程比較復雜，且產率較低，大都為疏水性染料，還需要進一步的修飾才能用于生物體內的成像。因此，急需設計一種簡單的方法來延長有機染料的最大吸收和發射波長。

為此，本發明制備了花菁染料FD-1080 J-聚集體，其最大吸收和發射峰分別為1360 nm和1370 nm。到目前為止，還未報道過最大吸收和發射波長均位于1300 nm以上的J-聚集體，并實現無創傷的小鼠腿部，腦部血管成像，以及通過頸動脈血管的改變來評估降血壓藥物的藥效。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制備工藝簡單、水溶性好、生物相容性好，光穩定性高且最大吸收和發射波長均位于1300 nm以上的花菁染料聚集體及其制備方法和應用。

本發明中，所述花菁染料為有機小分子七甲川菁熒光染料，記為熒光探針FD-1080。

本發明所提出的花菁染料聚集體的制備方法，具體步驟如下：

將花菁染料與磷脂通過薄膜水化法自組裝形成聚集體溶液。即按照一定比例加入花菁染料和磷脂，通過旋轉蒸發儀進行旋干，在超聲狀態下加入水溶液，即可得到聚集體，記為花菁染料FD-1080 J-聚集體。

為了保證FD-1080 J-聚集體形成，優選的技術方案為，所述的花菁染料的濃度為1μM - 2 mM。花菁染料與磷脂的摩爾比為1:2000 - 1:1（即1:（2000 - 1）。超聲時間為10 s- 30 min，超聲溫度為 0 - 100℃。

本發明中，所述磷脂包括磷脂甘油酯、鞘磷脂。水溶液包括磷酸鹽緩沖溶液、生理鹽水、蒸餾水等。超聲裝置有超聲清洗鍋和探頭式超聲裝置。