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PCL-CY7,聚己内酯-Cy7用于构建可视化纳米系统的NIR-II聚合物载体
发布时间:2025-07-16     作者:ssl   分享到:

PCL-CY7

PCL-CY7:用于构建可视化纳米系统的NIR-II聚合物载体

一、基本信息概述

中文名称:聚己内酯-Cy7

英文名称:Polycaprolactone–Cyanine 7

简称:PCL-Cy7

结构特点:以聚己内酯(PCL)为骨架,通过共价键连接Cyanine7近红外染料

功能类别:可降解近红外荧光聚合物

主要用途:构建可视化纳米载药系统、体内/体外成像、生物探针、诊疗一体平台等

二、组成结构详解

1. 聚己内酯(PCL)基底

PCL 是一种 FDA 批准的生物医用聚合物,属于可降解脂肪族聚酯,其优势包括:

生物相容性良好,广泛用于药物控释、组织支架等;

降解产物为6-羟基己酸,安全无毒;

疏水性高,可包载疏水药物如紫杉醇、香豆素、顺铂等;

具备良好的机械性能与膜成型能力。

PCL 结构通式如下:

  HO–[–(CH₂)₅–CO–O–]ₙ–H

通过调节ε-己内酯的开环聚合条件可控制分子量。

2. Cyanine 7(Cy7)染料

Cy7 是一类近红外光谱区的荧光染料,具有如下典型光学参数:

参数 数值

激发波长 (λex) 743 nm

发射波长 (λem) 767 nm

荧光类型 近红外 NIR-I

量子产率 中高

光稳定性 高,适合活体成像

吸收/发射窗口 避开生物组织的自发荧光干扰,背景低,穿透力强

Cy7 活性形式如 Cy7-NHS、Cy7-maleimide、Cy7-azide 等常用于与PCL偶联。

三、理化性质与结构形式

属性项目 参数范围 / 描述

分子量 常见PCL段2k–10kDa,可定制

结构形式 线性型、星型、嵌段共聚型等

外观 深紫色至深蓝色固体或黏稠液体

荧光光谱 λex ≈ 743 nm,λem ≈ 767 nm

溶解性 易溶于DMF、DMSO、THF、氯仿,水中不可溶

储存条件 -20°C避光保存,避免潮湿和氧化

荧光稳定性 良好,适合长时间追踪

PCL-CY7,聚己内酯-Cy7

四、典型合成路径

PCL-Cy7 的合成核心是将PCL的官能团(羟基/氨基/巯基等)与Cy7活性基团偶联,常见反应路径如下:

1. NHS酯法(氨基参与)

Cy7-NHS + PCL-NH2 → PCL-Cy7 + NHS

2. 马来酰亚胺法(巯基参与)

Cy7-MAL + PCL-SH → PCL-Cy7(硫醚键稳定)

3. 点击化学法

Cy7-Alkyne + PCL-N3 → PCL-Cy7(CuAAC点击连接)

4. 嵌段共聚法

Cy7可标记在PEG或亲水链段上,与PCL形成PCL-PEG-Cy7等嵌段结构。

五、表征方法

技术手段 功能

UV-Vis 吸收光谱 确认Cy7吸收峰(~743 nm)

荧光光谱 验证发射波长与荧光强度

NMR(¹H) 分析PCL与Cy7结合效率

FTIR 观察酯键、酰胺键形成等

GPC 测量聚合物分子量和分布

DLS/TEM 胶束或粒子的粒径和形貌观察

六、功能特点与技术优势

✅ 1. 生物可降解性强

PCL主链在生理条件下可缓慢水解,适合构建可控释放系统。

✅ 2. 荧光成像能力强

Cy7的近红外信号具有深层组织穿透优势,适合肿瘤成像、器官追踪、活体分析等应用。

✅ 3. 可组装性好

与PEG、FA、HA等共聚后形成纳米粒、胶束、微球,用于靶向递送与成像。

✅ 4. 多功能耦合能力

Cy7信号可与药物释放、温控响应、pH响应等机制联动,构建智能响应系统。

七、主要应用方向

应用领域 说明

✅ 活体成像(in vivo) 可实现鼠体肿瘤、淋巴结、肺部等深层结构荧光示踪

✅ 纳米药物递送系统 可携带化疗药(如DOX)并实时监控递送过程

✅ 生物探针构建 与抗体、适配体等靶向分子共用构建特异性成像探针

✅ 组织工程材料可视化 标记支架材料实现体内/体外降解与整合监控

✅ 智能诊疗一体平台 与光热剂/磁性粒子复合构建治疗+成像平台(Theranostics)

八、产品规格推荐

型号 PCL分子量 染料比例 结构形式 适用方向

PCL2k-Cy7 2 kDa 单端标记 线性聚合物 纳米粒制备

PCL5k-Cy7 5 kDa 多端标记 星型结构 支架可视化

PCL-PEG-Cy7 2k-2k 中等标记量 两亲嵌段共聚 自组装纳米粒

PCL-Cy7-FA 2k Cy7+靶向配体 荧光靶向载体 肿瘤治疗追踪

九、使用方法与操作建议

项目 建议

溶解方式 溶于DMSO、THF、氯仿等非性有机溶剂

胶束组装 与PEG嵌段共聚后超声自组装制备纳米粒

成像浓度 细胞实验推荐5–25 μg/mL;体内注射0.1–5 mg/kg

避光要求 操作与储存过程中需避光,防止Cy7降解

储存条件 建议 –20°C 干燥密封避光保存,避免氧化降解

稳定性评估 建议长期储存前做荧光稳定性与光漂白测试

十、总结与展望

PCL-Cy7 聚合物集成了生物可降解高分子平台与近红外荧光成像能力,具备如下综合优势:

✅ 良好的生物相容性和组织可接受性;

✅ 强穿透、低背景的近红外信号,适合体内追踪;

✅ 结构可调、官能化程度高,适配多种功能配体;

✅ 适用于肿瘤靶向、纳米成像、药物控释、免疫诊断等研究热点;

✅ 在构建“诊断+治疗”一体化新材料中具有重要价值。

如您需要:

不同分子量、标记密度、共聚结构的 PCL-Cy7;

PCL-Cy7 与其他功能团(如FA、HA、DSPE等)协同定制;

提供COA、NMR、UV、荧光等表征数据和配套技术服务;

西安齐岳生物科技有限公司专业提供高品质的PLGA(聚乳酸-羟基乙酸共聚物)、PLA(聚乳酸)及PCL(聚己内酯)等生物可降解高分子材料,广泛应用于药物控释载体、组织工程支架、微球制备、缓释注射剂、纳米颗粒等前沿生物医药和科研领域。公司产品具备分子量可控、乳酸/羟基乙酸比例、可按需功能化改性等特点,支持定制羧基(-COOH)、氨基(-NH₂)、巯基(-SH)等活性基团,满足不同实验或产业化应用需求。齐岳生物始终坚持质量为本、创新驱动,致力于为国内外科研院所和企业提供稳定、可靠的高分子材料解决方案。欢迎咨询订购或定制服务。

厂家:西安齐岳生物科技有限公司

用途:科研

状态:固体/粉末/溶液

产地:西安

温馨提醒:仅供科研,不能用于人体实验!

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