[发明专利]IRDye 800CW、其衍生物或其类似物在近红外二区荧光成像中的应用

说明书

本发明基于对IR800及其衍生物或类似物在近红外二区的发射性能的新发现，一方面提供IR800、其衍生物或其类似物作为荧光染料在近红外二区荧光分子成像中的应用；另一方面提供IR800、其衍生物或其类似物作为荧光染料与蛋白质类物质形成的生物接枝物在近红外二区荧光分子成像中的应用。与目前IR800在近红外一区的成像应用相比，本发明的应用具有极为显著的穿透深度和分辨率的优势，将大大提高活体成像的信噪比和穿透深度。

技术领域

本发明属于生物荧光成像技术领域，具体涉及一种商业近红外发射荧光染料(IRDye 800CW)在近红外二区(900-1500纳米)生物成像方面的应用。

背景技术

生物荧光成像(fluorescence imaging)及分子成像(molecular imaging)技术是指利用荧光探针(分子)对细胞、组织甚至生物体进行成像，来研究生物学过程和信息的方法。荧光成像技术的关键是希望能获得直观清晰的图像来分辨细微结构，进而分析细胞或生物体特定区域的特征、状态，甚至特定分子的表达、分布等信息。生物荧光成像技术具有分辨率高、成像速度快和无损探测等优点，在探寻疾病的发病机理、临床表现、基因病变，疾病诊断和新的医疗手段的开发等方面具有重要的实践意义和应用前景。

生物荧光成像技术在细胞和组织等体外检测方面已经发展到了极其成熟的阶段，商业化的可生物接枝的荧光染料基本上覆盖了整个可见光区以及近红外一区(400-850纳米)；相关配套的荧光显微镜及成像系统也接近完善。然而生物荧光成像在活体成像方面仍然面临巨大的瓶颈和挑战，主要原因有两个方面：其一是生物体本身存在可见光波段的自发荧光，导致活体成像的背景增大，分辨率大大降低；其二由于光子在穿透生物体存在着强烈的散射作用，因此无法进行比较深的活体荧光成像。解决此问题的方法就是选用发射波长较长的红外一区(750-900纳米)甚至近红外二区(1000-1700纳米)的荧光材料进行生物成像。

IRDye 800CW作为一种高效的近红外一区(750-900纳米)荧光探针，目前已经被广泛应用在实验活体成像甚至临床成像方面，取得了相比于可见光波段成像较好的活体成像效果。而我们在实验过程中发现由于IRDye 800CW较高的荧光效率，其荧光发射拖尾可以到近红外二区(900-1500纳米)。这是非常振奋人心的发现，因为我们可以实现近红外一区的染料在近红外二区的成像应用，这将大大提高活体成像的信噪比和穿透深度。

发明内容

本发明的目的是提供商业化近红外一区的荧光染料IRDye 800CW(IR800)或其衍生物或类似物在近红外二区(900-1500纳米)荧光成像和分子成像方面的应用。

本发明的技术方案如下：

本发明的第一个方面，提供IR800、其衍生物或其类似物作为荧光染料在近红外二区荧光分子成像中的应用。

第一个方面优选的方案中，所述的IR800的衍生物或类似物包括下式(I)所示的化合物：

其中，所述的R为磺酸根基团、活性酯基团、马来酰亚胺基团、羧酸基团、DBCO基团、叠氮基团或炔基等基团；进一步优选活性酯基团或马来酰亚胺基团；最优选活性酯基团。

同时，本发明的第二个方面，提供IR800、其衍生物或其类似物作为荧光染料与蛋白质类物质形成的生物接枝物在近红外二区荧光分子成像中的应用。我们认为大部分靶向蛋白、抗体、多肽以及靶向药都可以实现和IR800、其衍生物或其类似物的生物接枝及在近红外二区的成像应用。

第二个方面优选的方案中，所述的IR800的衍生物或类似物包括下式(I)所示的化合物：

其中，所述的R为磺酸根基团、活性酯基团、马来酰亚胺基团、羧酸基团、DBCO基团、叠氮基团或炔基等各种形式的基团。