【Angew.Chem.】 三核七亚甲基染料实现高效淋巴结成像：提升 3 倍亮度的新突破

文章标题：Trinuclear Heptamethine Dyes for Shortwave Infrared In Vivo Imaging
通讯作者：Ellen M. Sletten
文章链接：https://doi.org/10.1002/anie.202525311

文章概要

引言

多亚甲基染料（PMDs）因其强吸收与荧光特性，在可见光、近红外（NIR）及短波红外（SWIR）成像中广受关注。传统的二核七亚甲基染料已被广泛应用于肿瘤、骨骼、软骨及淋巴结的成像与治疗。然而，三核结构的研究仍然稀缺。本文首次系统探索三核七亚甲基染料在体内成像中的应用，利用环戊烯桥接的高反应性，合成出一系列基于黄烯鎓与色烯鎓的 SWIR 荧光探针，并验证其在小鼠体内的成像性能。

主要实验及结论

研究团队通过在二核染料的 C4’ 位引入第三个杂环，成功合成了三核七亚甲基染料。光物理测试显示，这些染料在保持高吸收系数的同时，展现出与常用激光线高度匹配的吸收峰。与二核染料相比，三核染料在化学稳定性上更优，尤其在对硫醇、醇类和胺类等常见生物核苷酸的反应中表现出更强的抗性。

在递送方式上，研究采用 DSPE-PEG 胶束包裹染料，解决了其在水性环境中的溶解性问题。结果表明，三核染料因体积更大，能有效减少 π-堆积导致的非发光聚集，从而在胶束中保持更高比例的单体态，亮度提升显著。例如，5@micelles 的亮度比经典二核染料 Chrom7@micelles 高出 3 倍，比另一二核衍生物高出 7 倍。

在体内实验中，注射三核染料胶束的小鼠展现出清晰的血管系统成像，并在长达 3 小时内保持循环信号。更令人瞩目的是，染料在淋巴结中表现出强烈的特异性积累，使得淋巴结能够被非侵入性成像清晰识别，并实现精确的术后切除。这一特性在以往的二核染料或 FDA 批准的 ICG 中均未见如此显著。

总结及展望

本文首次证明三核七亚甲基染料在 SWIR 成像中的独特优势：化学稳定性更强、亮度更高、在胶束中聚集更少，并且在体内表现出显著的淋巴结靶向性。这些特性不仅为淋巴结的非侵入性成像与手术导航提供了新工具，也为深层组织成像和低背景信号的生物学研究开辟了新方向。未来，随着合成方法的进一步优化与机制研究的深入，三核染料有望成为光学成像领域的重要突破口，推动精准医学与外科手术的应用发展。