CY7-Chitosan，CY7标记壳聚糖
CY7-Chitosan（CY7标记壳聚糖）是由近红外荧光染料CY7与天然多糖壳聚糖通过共价偶联形成的功能化生物材料，融合了CY7的近红外荧光优势和壳聚糖的优良生物性能，兼具荧光示踪、生物相容性和生物可降解性，是一种适用于生物成像、药物递送、组织工程等领域的高效荧光标记试剂，广泛应用于生物医学科研和临床前研究，尤其适合体内深层组织示踪和药物递送系统监测。
化学结构，CY7-Chitosan由CY7荧光核心和壳聚糖分子通过稳定的酰胺键共价连接而成：一是CY7荧光染料，属于七亚甲基花菁类染料，具有长共轭链结构，分子中含有活性官能团（通常为羧基或NHS酯），能够在近红外区域产生强吸收和发射，光学性能优良；二是壳聚糖分子，作为天然多糖，由β-(1→4)葡萄糖胺和乙酰葡萄糖胺单元组成，分子链上富含自由氨基和羟基，这些官能团不仅赋予壳聚糖良好的水溶性、生物可降解性和生物相容性，还为CY7的偶联提供了丰富的反应位点。偶联过程通常采用EDC/NHS偶联策略，先将CY7的羧基活化生成O-活性酯（若使用CY7-NHS酯则可直接偶联），再与壳聚糖分子上的氨基发生酰胺化反应，形成稳定的共价连接，偶联过程温和，不破坏CY7的荧光性能和壳聚糖的生物活性，通过调节二者的摩尔比，可控制荧光标记密度与分子水溶性的平衡。
理化特性:
方面，CY7-Chitosan的光学性能突出，继承了CY7的近红外特性，激发波长约为750nm，发射波长约为770-800nm，处于生物组织近红外窗口，组织穿透深度大（可达数厘米），生物样品自身荧光干扰很低，能够实现体内深层组织的高清晰度成像；CY7具有高摩尔消光系数（约2-3×10⁵ M⁻¹·cm⁻¹）、优良的光稳定性和荧光量子产率，不易发生光漂白，适合长时间连续观测和低浓度样品检测。生物性能上，保留了壳聚糖的无毒性、生物可降解性和生物相容性，在体内可被逐步降解为葡萄糖胺等无毒产物，最终排出体外，无明显免疫原性和副作用；水溶性良好，在稀酸溶液和中性缓冲液中能够均匀分散，不易聚集，这得益于壳聚糖分子上的羟基、氨基以及CY7的结构特性。化学稳定性上，偶联形成的酰胺键稳定，在体内生理环境中不易水解，能够保持稳定的荧光信号，满足长期示踪的实验需求。
制备方法:
注重高效偶联、纯化和性能验证，核心步骤如下：第一步，壳聚糖溶液制备，将壳聚糖溶于稀醋酸或盐酸中，pH控制在4.5-6.0，通过超声处理或轻微加热提高溶解性，使分子链充分展开，利于CY7偶联；第二步，CY7染料活化，若使用CY7-COOH，需加入EDC/NHS活化剂，在缓冲液中活化其羧基，生成活性酯；若使用CY7-NHS酯，可直接用于偶联，无需额外活化；第三步，偶联反应，将活化后的CY7缓慢加入到壳聚糖溶液中，在磷酸盐缓冲液（pH 7.0-8.0）中混合，反应温度控制在室温至40℃，反应时间根据摩尔比调控为2-12小时，避光搅拌，确保偶联充分；第四步，纯化过程，反应结束后，通过透析（分子量截留3-10kDa）去除未反应的游离CY7和小分子副产物，多次更换透析液，直至透析液无荧光；再通过凝胶过滤层析（Sephadex G-25）进一步分离，提高产品纯度；第五步，表征验证，通过紫外-可见吸收光谱、荧光光谱确认偶联成功，利用红外光谱（FTIR）验证酰胺键形成，通过质谱、核磁共振（NMR）分析产物结构，同时评估水溶性、粘度和分子量，确保产品符合科研要求，最终产品纯度可达95%以上。
应用领域:
广泛，核心集中在生物成像、药物递送和组织工程：在生物成像中，可用于小动物体内肿瘤成像、器官成像、药物分布示踪等，清晰观察肿瘤的大小、位置，以及标记分子在体内的转运、代谢过程，尤其适合深层组织的示踪；在药物递送系统中，可作为荧光示踪剂，修饰壳聚糖基药物载体（如纳米粒、微球、水凝胶等），实时监测载体在体内的分布、转运和药物释放过程，为载体的优化提供实验依据，同时壳聚糖的靶向性可增强药物在肿瘤部位的富集；在组织工程中，可标记壳聚糖支架材料，观察支架在体内的降解情况、细胞黏附与增殖状态，探究支架与机体组织的相互作用，为组织工程支架的研发和优化提供支撑；此外，还可用于生物传感器制备、细胞示踪、免疫分析等领域。保存条件为-20℃、避光、干燥密封保存，避免光照、潮湿和高温导致CY7降解，水溶液需在4℃避光保存，尽快使用。
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