[发明专利]一种白蛋白-近红外荧光染料纳米粒及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种白蛋白‑近红外荧光染料纳米粒及其制备方法和应用，具体的，公开了一种白蛋白与新型近红外染料IR817共价结合成纳米粒后在肿瘤中的成像诊断及光热治疗中的应用。白蛋白‑IR817纳米粒使用牛血清白蛋白作为载体，将IR817通过疏水作用力吸附于载体之中，从而形成分散均一、结构稳定的纳米粒，其粒径为120‑220纳米。本发明不仅克服了IR817水溶性差，荧光聚集猝灭以及毒副作用等缺点，并且提高了其在近红外区的吸收以及荧光发射峰值，在可见光范围内具有更强的荧光。同时，本发明在降低IR817毒性的同时结合激光808照射可以有效地将光能转换为热能用于光热治疗。因此，这种白蛋白‑IR817纳米粒在成像诊断和光热治疗中有极大的应用和推广潜力。

技术领域

本发明涉及生物技术与材料领域，具体涉及一种白蛋白-近红外荧光染料纳米粒及其制备方法和应用。

背景技术

恶性肿瘤一直是人类健康与寿命的最大威胁。虽然大部分恶性肿瘤早期可以通过手术切除得到治疗，5年生存率达95％以上。然而患者往往到达晚期才被发现，已错失手术时机，长期生存率和预后急剧下降。因此，对于恶性肿瘤的早期诊断和治疗十分重要。

近年来，近红外荧光染料因其背景干扰少、组织穿透深、图像灵敏度高等优良的光物理特性而成为主要的生物成像试剂，如已被美国食品药品监督管理局(FDA)批准的吲哚菁绿(ICG)和目前研究较多的IR-780、IR-820、IR-808等。然而，不同的化学偶联可能会改变靶向配体结构、荧光成像能力以及治疗潜力。因此申请人在前期研究中通过将IR-808与胆碱进行偶联成功合成了一种新型近红外荧光染料IR817，IR817不仅具有良好的靶向抗肿瘤能力，并且荧光成像效果也很强(SunC,WangJ,XiaT,SunQ,HeY,WangH,etal.Mitochondrion-TargetedNIRTherapeuticAgentSuppressesMelanomabyInducingApoptosisand CellCycleArrestviaE2F/Cyclin/CDKPathway.Pharmaceuticals(Basel).2022；15.)。然而，由于IR817具有水溶性差，成像时间短、聚集猝灭效应以及急性毒性(高剂量)等一些问题，我们迫切想要找到新的方法来改进IR817，以便其能在肿瘤诊断治疗领域中有更好的应用前景。

白蛋白具有良好生物相容性、无毒性、易于生产以及在体内有良好的稳定性，多年来一直作为一种多功能的药物递送纳米载体被广泛开发。如将白蛋白与小分子染料化合物结合，通过共价偶联和超分子包封的相互作用可以产生动态稳定的染料，同时避免分子染料的聚集，减少了自猝灭问题。值得注意的是，通过将染料限制在白蛋白的疏水口袋中，既显著提高白蛋白-染料探针的亮度，并且在降低毒性的同时也大大提高了染料的溶解性和生物相容性。

近年来，基于蛋白质光热疗法的发展也是受到越来越多研究者的关注。光热疗法是通过采用光热剂在激光照射下加热病灶区域进行局部热消融而达到治疗目的，它同时具有高特异性和微创性的优点。理想的光热剂应在近红外窗口具有较强的吸光度，使吸收的光能有效地转化为热而不是荧光发射。因此，将白蛋白与IR817结合制备成一种新的纳米粒并探究其在光热治疗中的疗效是非常有研究意义的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种白蛋白-近红外荧光染料纳米粒及其制备方法和应用，具体的，公开了一种白蛋白与新型近红外染料IR817共价结合成纳米粒后在肿瘤中的成像诊断及光热治疗中的应用。白蛋白-IR817纳米粒使用牛血清白蛋白作为载体，将IR817通过疏水作用力吸附于载体之中，从而形成分散均一、结构稳定的纳米粒，其粒径为120-220纳米。本发明将白蛋白与新型近红外荧光染料IR817结合获得一种全新纳米粒用于肿瘤成像和光热治疗，本发明不仅克服了IR817水溶性差，荧光聚集猝灭以及毒副作用等缺点，并且提高了其在近红外区的吸收光谱以及荧光发射光谱，在可见光范围内具有更强的荧光。同时，本发明在降低IR817毒性的同时结合激光808照射可以有效地将荧光转换为热能用于光热治疗。因此，这种白蛋白-IR817纳米粒在成像诊断和光热治疗中有极大的应用和推广潜力。