论文部分内容阅读
近红外二区(NIR-Ⅱ,1000-1700 nm)荧光成像,作为一种新型的光学成像技术,具有成像分辨率高、组织穿透深度高及自发荧光弱等优势,能够实现对肿瘤的精准诊断。为了实现NIR-Ⅱ荧光探针的生物应用,通常的做法是利用两亲性聚合物对疏水荧光分子进行自组装,包覆制备水溶性的纳米粒子,但形成的纳米粒子在生物体内应用时由于运输不稳定而降低了成像质量。此外,利用NIR-Ⅱ荧光成像技术引导的化疗和光治疗的协同治疗也备受关注,但是由于诊断准确性不佳,生理稳定性差,载药量低以及药物释放的不可控性等阻碍了协同治疗效果。针对上述两个问题,本论文开发了两类水溶性的NIR-Ⅱ荧光探针用于小鼠血管和肿瘤的NIR-Ⅱ荧光成像,还将探针用于负载化疗药物实现了对肿瘤的光热和化疗的协同治疗,具体研究内容如下两个方面:(1)聚乙二醇(PEG)修饰的基于4,9-双(5-溴噻吩-2-基)-6,7-双(4-(己氧基)苯基)-[1,2,5]噻二唑并[3,4-G]喹喔啉(TTQ)受体的NIR-Ⅱ荧光探针的制备及其生物成像应用。首先选用强电子受体4,9-双(5-溴噻吩-2-基)-6,7-双(4-(己氧基)苯基)-[1,2,5]噻二唑并[3,4-G]喹喔啉TTQ和电子给体2-(9,9-双(6-溴己基)-9-芴-2-硼酸酯,通过suzuki偶联反应得到易于化学修饰的有机小分子NIR-Ⅱ荧光染料(TTQ-FBr4),之后利用点击化学(Click)反应制备了 PEG链修饰的水溶性NIR-Ⅱ荧光探针(TTQ-F-PEG)。TTQ-F-PEG在水中具备良好的水溶性,在水溶液中流体力学半径为72 nm,TTQ-F-PEG探针在700-900 nm近红外区域有较强的吸收,在808 nm激光激发下能产生较强的NIR-Ⅱ荧光信号,荧光发射主峰在1052 nm处,在长期激光照射下具有很好的光稳定性。TTQ-F-PEG在生理环境下有较高的稳定性。TTQ-F-PEG能够实现对小鼠血管的高清晰NIR-Ⅱ荧光成像,同时在肿瘤处有较好的富集,可实现肿瘤的NIR-Ⅱ荧光成像。(2)糖聚合物NIR-Ⅱ荧光探针的制备及NIR-Ⅱ荧光成像引导的化疗/光热的协同治疗。设计开发了一种含NIR-Ⅱ荧光染料的多功能糖聚合物(TTQ-TC-PFru)作为药物载体,构建了刺激响应型PFru-BTZ-PBOB纳米颗粒以实现NIR-Ⅱ荧光成像指导的化疗/光热协同的抗肿瘤应用。该多功能糖聚合物不仅可用作NIR-Ⅱ荧光成像造影剂实现对小鼠血管和肿瘤的高信噪比NIR-Ⅱ荧光成像,还具备光热效果实现对肿瘤的光热治疗(PTT)。同时,TTQ-TC-PFru修饰的果糖聚合物与二肽基硼酸蛋白酶体抑制剂硼替佐米(BTZ)能形成稳定的硼酸-邻羟基动态共价键,实现对BTZ的高效负载。此外,我们还在TTQ-TC-PFru表面引入了一种含BOB的共聚物POEGMA-co-PBOB,进一步提高了纳米粒子在体内运输的稳定性。该纳米粒子在肿瘤微环境的酸性条件下可实现BTZ药物的激活释放,活体荷瘤小鼠实验表明该纳米粒子可进行NIR-Ⅱ荧光成像引导的化疗/光热的联合治疗,能够明显抑制肿瘤的生长。