南邮黄维院士/范曲立教授团队：具有减弱的分子间作用力的明亮NIR-II荧光小分子纳米粒子用于靶向体内炎症成像

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尽管生物相容性好的小分子近红外二区（NIR-II）荧光纳米粒子 (NPs) 在荧光成像 (FI) 领域非常受欢迎，但由于存在显着的聚集引起的猝灭 (ACQ) 和强烈的分子间相互作用，它们的荧光量子产率 (QY) 仍相对较差。最近的研究已经证明了一些有效的荧光增强策略。例如，戴宏杰课题组通过引入第二供体和屏蔽单元的供体工程来改进它们的 QY。范曲立课题组也提出了一种通过制造 J 聚集体 NPs (SQP-NPs(J)) 来控制小分子的分子间聚集状态，从而引发 NIR-II 荧光增强。最后，开发基于聚集诱导发射的荧光团也是一种有效方法，它可以规避 ACQ 问题。然而，所有这些策略都很少关注分子间相互作用，尤其是与水分子的相互作用，这是小分子的 NIR-II NPs QY差的一个主要原因。 近日，南京邮电大学黄维院士团队范曲立教授课题组在线报道了一种具有减弱的分子间作用力的明亮NIR-II荧光小分子纳米粒子。他们利用课题组之前合成的 NIR-II小分子链转移剂 (CTA) TQF-CTA来获得聚苯乙烯 (PS) 修饰的小分子荧光团 (TQF-PS)。通过纳米沉淀法将 TQF-PS 转化为水分散性良好并具有炎症靶向能力的 NPs (TQFPNs)后，这些 NPs 在体外表现出相比于没有PS聚合物链对比物显着增强的 NIR-II 荧光发射强度（3.2 倍）和体内 SBR 值。最后，TQFPNs 被成功应用于类风湿性关节炎和肺炎模型小鼠的靶向 NIR-II FI。 
示意图. 具有减少的分子间相互作用的明亮的 NIR-II 荧光小分子纳米粒子被轻松制备用于靶向体内炎症成像。  
图 1. (a) TQF-PS 的简易合成。 (b) TQF-PS 在四氢呋喃中的归一化 UV-vis-NIR 吸收和 NIR-II 荧光发射光谱谱图。  
图 2. (a) TQFPNs纳米粒子的形成示意图。(b) 制备的 TQFPNs 的 DLS 和 TEM 结果。(c) 在不同时间段内存储在PBS、FBS 或 DMEM 中的 TQFPN 的平均直径。 (d) TQF（在THF 中）、TQF@NPs（在水中）和 TQFPNs（在水中）的归一化吸收光谱和（e）在808 nm处具有相同光密度（OD）值的 TQF@NPs 和 TQFPNs 在水中的发射光谱。插图：管中 TQF@NPs（左）和 TQFPNs（右）的 NIR-II FI（激光：808 nm；滤光片：980 nm 长通（LP））。 
图 3. (a) 用808激光激发的后肢血管和 (c) 淋巴系统的 NIR-II FI（曝光时间：200 毫秒）。 (b, d) 沿着 (a) 和 (c) 中红色虚线的相应信噪比 (SBR) 和血管宽度分析。  
图 4. (a) 在过量甘露糖（对照组）预处理 4 小时和仅 TQFPN处理后与 TQFPN 一起孵育的巨噬细胞的 NIR-II FI（暴露时间：100 ms） 和信号量化。 (b) 在不同时间用TQFPNs 处理的小鼠两条腿的 NIR-II FI 放大图（左腿患有类风湿性关节炎，右腿没有疾病）（暴露时间：200 毫秒）。 (c) TQFPNs 的定量 SBR 值是在不同时间从两只脚估计的。 (d) 脚和主要器官中 TQFPNs 的离体 NIR-II FI（蓝色：右脚；红色：左脚）（暴露时间：100 毫秒）。 (e)从每个器官的 NIR-II 荧光强度获得的TQFPNs 的量化。  
图5. (a) TQFPNs（靶向组）和TQF@NPs（对照组）不同时间处理的肺炎模型小鼠（BALB/c小鼠，n = 3）的体内NIR-II FI（红圈：肺）（暴露时间：200 毫秒）。（ b ）在不同时间估计不同组的肺与正常组织（L / NT）的定量NIR-II荧光信号比。（ c ）注射后24小时后来自不同组小鼠的肺的离体NIR-II FI及其相应的信号强度。 (d) 来自不同组的解剖主要器官的量化。

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https://doi.org/10.1021/acsapm.1c01015

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