[发明专利]一种蛋白质-花菁染料复合荧光团及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种蛋白质‑花菁染料复合荧光团及其制备方法和应用，涉及近红外成像探针技术领域，该复合荧光团包括是由β‑乳球蛋白和花菁染料分子经过可控自组装形成的复合物。本发明所述的复合物与现有大多数近红外二区探针相比，在体内具有良好的生物相容性和快速肾脏代谢能力，且在近红外一/二区具有突出的量子产率和发光能力，可应用于活体荧光成像和分子成像。本发明还提供所述复合物的制备方法及其在近红外一/二区作为荧光成像显像剂的应用，如血池显影，一级淋巴结手术导航，淋巴水肿、增生活体可视化等方面。

技术领域

本发明涉及近红外成像探针技术领域，具体是一种蛋白质-花菁染料复合荧光团及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，随着光学成像技术的发展，尤其是数字化成像技术和计算机图像分析技术的引进，生物成像技术已经成为了解生物体组织结构，阐明生物体各种生理功能的一种重要研究手段。其中，荧光成像因其实验成本低、成像过程简单、成像速度快、灵敏度高、对生物体无电离辐射等优势在活体中进行疾病观察，药物及生物学等研究中脱颖而出。相较于在可见光（400-750 nm）和传统的近红外光（NIR-I，750-900 nm）区域成像相比，近红外二区（NIR-II，1000-1700nm）荧光成像由于可以极大地减弱生物组织对光的吸收、散射和自发荧光，能显著提升成像深度及成像效果，促成了一系列临床前成像研究。然而，当前大多数可用的NIR-II荧光探针，如无机探针（通常在其骨架中含有重原子）和有机染料（含有大π共轭基团），表现出低水平的生物安全性和较差的荧光量子产率和/或不可控的药代动力学特性，在成像后在体内长期滞留和积累，致使其临床转化潜力受限。

迄今为止，已成功报道的具有良好生物相容性和肾脏排泄能力的NIR-II荧光团屈指可数，成功的例子包括小分子CH1055-PEG、IR-E1及IR-BGP6等。然而，这些荧光分子在水溶液中表现出相对较低的荧光量子产率，在一定程度上限制其实际应用。与此同时，近年来科研工作者们利用商用/临床批准的近红外一区花菁类染料的荧光发射拖尾（＞1000 nm），将其与白蛋白复合成功获得了一系列具有良好生物相容性和近红外二区明亮发光能力的NIR-II荧光探针，但均未提及肾脏排泄能力。所以，当下迫切需要开发兼具高量子效率、良好的生物安全性并能够实现有效肾脏清除的NIR-II荧光团，这将有效推动NIR-II荧光成像技术实现临床应用的进程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蛋白质-花菁染料复合荧光团及其制备方法和应用，以解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种蛋白质-花菁染料复合荧光团，它是由蛋白质和花菁染料分子经过可控自组装形成的复合物。

在上述技术方案的基础上，本发明还提供以下可选技术方案：

在一种可选方案中：所述蛋白质为脂质运载蛋白家族中的β-乳球蛋白。

在一种可选方案中：所述花菁染料分子为IR-780、IR-783、IR-808中的其中一种，值得注意的是本方法可拓展到其他带有氯原子的花青染料。

在一种可选方案中：所述复合物为β-乳球蛋白根据自身特定位点与花菁染料分子中间的六元环带有的氯原子环带有的氯原子发生反应而得到共价结合复合物；所述共价结合复合物的外层为β-乳球蛋白，所述β-乳球蛋白内部包裹着花菁染料分子。

一种如上述所述的蛋白质-花菁染料复合荧光团的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：将含有β-乳球蛋白的溶液A与含有花菁染料分子的溶液B混合得到反应液，所述反应液中花菁染料分子与β-乳球蛋白的摩尔比分别为0.5：1、1：1、2:1、3:1、4:1、5：1，所述反应液中β-乳球蛋白的浓度为0-400μM；步骤S2：在30-90℃温度条件下加热共孵育0-5小时，得复合物。