CN105209916A - 聚合物点组合物和相关方法 - Google Patents

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Abstract

提供了冻干的发色聚合物点组合物。还公开了制备和使用所述冻干组合物的方法，在水溶液中分散所述冻干组合物的方法以及提供所述组合物的试剂盒。

Description

聚合物点组合物和相关方法
交叉参考
本申请要求2013年3月14日提交的美国临时申请号61/785,293的权益，该申请通过引用全文纳入本文用于所有目的。
有关联邦资助的研究的声明
本发明在资助号GM085485下由国立卫生研究院(NationalInstitutesofHealth)支持完成。政府对本发明享有权利。
背景
基于荧光的技术在生物系统的研究中起越来越重要的作用。已研发了新的荧光探针(从小有机荧光团到纳米颗粒，如聚合物点(Qdot))和多种形式的遗传编码的绿色荧光蛋白(GFP)。这些荧光探针使得新的测量和进展成为可能，但其存在缺陷，例如低亮度、光稳定性不足或毒性问题。结果是，持续需要在现有荧光标记物上有所改善的探针或至少其补充物。
已研发了聚合物点(发色聚合物点)作为新一类的荧光纳米颗粒。与有机染料和荧光蛋白质相比，发色聚合物点可具有高出几个数量级的亮度且更耐受光漂白。例如，与聚合物点(Qdot)相比时，发色聚合物点的亮度可以高一个数量级。此外，可将发色聚合物点的尺寸调节为若干纳米至数十纳米而不影响其光谱性质。在使用大纳米颗粒会阻碍带标签的生物分子的天然行为的情况下，优选具有小尺寸的发色聚合物点。小发色聚合物点还可用于拥挤的细胞或胞内空间，其中它们可更好地透过和分散。已开发了多种方案来控制发色聚合物点的表面性质和生物共轭，其使得发色聚合物点可用于细胞表面和亚细胞标记。此外，已研发了基于发色聚合物点的比率传感器，包括用于pH、温度和离子(如铁和铜)的传感器。
虽然发色聚合物点代表理想的新荧光探针类型，但仍持续需要研发涉及使用发色聚合物点的方法和组合物，例如用于储存发色聚合物点的方法和组合物。
发明内容
本发明提供了冻干发色聚合物点组合物和相关方法。例如，本发明的冻干组合物包含荧光纳米颗粒，这些荧光纳米颗粒包含至少一种缩合的共轭聚合物。本发明还提供了包含荧光纳米颗粒的冻干组合物，这些荧光纳米颗粒是冻干的。此外，本发明还提供了生产冻干组合物的方法，该方法包括：冻干包含荧光颗粒的悬浮液，从而形成荧光纳米颗粒的冻干组合物，这些荧光纳米颗粒是各自包含至少一种缩合的共轭聚合物的发色聚合物点。例如，本发明还提供了生产冻干组合物的方法，该方法包括：冻干包含荧光颗粒的悬浮液，从而形成荧光纳米颗粒的冻干组合物，这些荧光纳米颗粒是包含聚合物的发色聚合物点。本发明还包括分散纳米颗粒的冻干组合物的方法，包括：合并包含荧光纳米颗粒的冻干组合物与水溶液，以及搅拌该合并物以生产分散的荧光纳米颗粒样品。本发明还提供了通过以下方法生产的冻干组合物，该方法包括：冻干包含荧光颗粒的悬浮液，从而形成荧光纳米颗粒的冻干组合物，这些荧光纳米颗粒是包含聚合物的发色聚合物点。本发明还包括一种试剂盒，其包含含有荧光纳米颗粒的冻干组合物、适用于分散该冻干组合物的水溶液、一套说明书，这些说明书描述了合并该冻干组合物与该水溶液以及搅拌该合并物使得该冻干组合物分散在该水溶液中。
通过引用纳入
本说明书中提到的所有发表物和专利申请通过引用纳入本文，就好像将各篇单独的发表物和专利申请特别和单独地通过引用纳入本文那样。
附图说明
所附权利要求书中具体说明了本发明的新特征。可参考以下说明和附图更好地理解本发明的特征和优点，这些详述列出利用本发明原理的说明性情况：
图1根据本发明的一些方面显示了描述实验过程的示意图。
图2A-2D提供示例性动态光散射测量，显示链霉亲和素共轭的PFBT发色聚合物点的尺寸分布。图2A描述冻干前发色聚合物点的尺寸分布。图2B-2D提供使用(B)0％、(C)1％和(D)10％蔗糖冻干后再水化发色聚合物点的尺寸分布。
图3A-3E显示冻干前溶液中的发色聚合物点和冻干的发色聚合物点(储存最多6个月)的标准化吸光度和荧光发射光谱。发色聚合物点由PFBT(A)、CNPPV(B)、PFBT-COOH(C)、PFO(D)和PF10BT(E)制得。发色聚合物点A、B、D和E在-80℃下储存6个月。发色聚合物点C在-80℃下储存1个月。实线对应于吸光度。虚线对应于荧光发射。x轴是波长(单位为纳米(nm))。
图4显示使用冻干前溶液中的发色聚合物点和冻干的发色聚合物点(储存最多6个月)标记的细胞的流式细胞测量。A栏利用链霉-CNPPVPdot；B栏利用链霉-PFBTPdot；C栏利用链霉-PFBT-COOHPdot。x轴对应于相对荧光强度。顶部各图中使用的发色聚合物点储存1天。底部各图中使用的发色聚合物点储存更长时间。链霉-CNPPV(图4A，底部)储存了6个月；链霉-PFBT(图4B，底部)储存了6个月；链霉-PFBT-COOH(图4C，底部)储存了1个月(1D:1天；1M：1个月；6M：6个月)。
图5描述由五种不同共轭聚合物组成的测试发色聚合物点的示例性主链结构。
图6A和B显示细胞标记期间存在或不存在蔗糖的情况下带发色聚合物点标签的MCF-7细胞的流式细胞术研究结果。图6A描述属于活性门选(activegate)的MCF-7细胞群体，如侧向散射对比正向散射图所示。图6B显示在用于细胞标记的发色聚合物点溶液中存在10％和0％蔗糖的情况下使用发色聚合物点-链霉亲和素标记的MCF-7细胞的荧光强度分布。使用的一抗是生物素化的抗EpCAM；在与细胞标记实验相同但不存在生物素化一抗的条件下进行阴性对照。
图7比较新鲜聚合物点、冻干聚合物点和未冻干聚合物点的发射带宽。各聚合物点组合物包含二水合海藻糖。这些发色聚合物点由发射峰为590nm的基于BODIPY的共轭聚合物(BODIPY-590)制得。如储存1周后所示，与新鲜制备的聚合物点相比，未经历冻干过程的发色聚合物点的发射带宽较宽。然而，冻干的发色聚合物点显示较窄的发射带宽。
图8显示用于发色聚合物点的冻干试剂的化学结构。
图9显示由三种不同的基于BODIPY的共轭聚合物(BODIPY-570、590和690)组成的测试发色聚合物点的示例性主链组分的结构。
图10显示未共轭/共轭和未冻干/冻干的BODIPY-690发色聚合物点的光学性质。
发明详述
虽然已显示和描述了本发明的优选情形，但应理解，本发明不限于下文本发明所述特定情况，可对特定情况做出修改并仍落入所附权利要求的范围中。也应理解，此处使用的术语是为描述具体情况，而不是起限制作用。本发明的范围由所附权利要求限定。在本说明书和权利要求书中所用的单数形式“一个”，“一种”和“该”包括多个指示物，除非上下文中有明显的表示。
应理解，给出数值范围时，除非文中另有明确说明，该范围上下限之间、以下限单位的十分之一为间隔的各间插数值，以及所述范围的任何其它指出或间插数值均包括在本发明范围内。所述较小范围内可独立地包含这些较小范围的上下限，它们也属于本发明范围，除非明确地排除所述范围的上下限。所述范围包含一个或两个限值时，排除这一个或两个限值以外的范围也包括在本发明范围内。
除非另外定义，本文中所使用的所有技术和科学术语都具有本发明所属领域普通技术人员通常所理解的同样含义。虽然可采用与本文所述类似或等同的任何方法、装置和材料实施或测试本发明，但现在描述优选的方法、装置和材料。
如本文中进一步描述的那样，本发明涉及具有独特性质的新类型荧光纳米颗粒或发色聚合物点的冻干组合物。本发明提供了冻干发色聚合物点组合物和相关方法。本发明还提供了使用这类聚合物的方法，合成这类聚合物的方法和含有这类聚合物的试剂盒。
本文中，“聚合物”指由至少两个重复结构单元组成的分子，通常通过共价化学键连接。重复结构单元可以是一种类型的单体，且所得聚合物是均聚物。在一些情况中，这些聚合物包含两种不同类型的单体，或三种不同类型的单体，或更多类型的单体。用于合成共轭聚合物的单体的示例包括但不限于：苯、芴、苯并噻二唑；噻吩、BODIPY；卟啉、芘、方酸菁，及其衍生物。
本文中，“发色聚合物点”是具有发光性质的π-共轭物质。这些发色聚合物点包含具有一个或多个重复单元的聚合物，其可以固定、有序或随机配置和比例组合。重复单元可以是在整个聚合物上出现的单体或化学基序，例如芳族或杂环单元。这些聚合物可以是卤化的，例如，氟化、氯化、溴化或碘化。聚合物、重复单元或单体可以在一个或多个位点处卤化。卤化聚合物(如氟化聚合物)可提供比非卤化类似聚合物更高水平的荧光。发色聚合物点还指包含一种或多种共轭聚合物(如半导体聚合物)的结果，其已塌缩为稳定的亚微米尺寸颗粒。发色聚合物点包括具有至少一种缩合的共轭聚合物的荧光纳米颗粒。
本发明还提供了聚合物的变体。在一些情况中，聚合物的变体是共轭聚合物。共轭发色聚合物点还可指发色聚合物点。在一些情况中，卤素(如氟)连接或整合至发色聚合物点结构。发色聚合物点的颗粒尺寸可与Qdot相当，例如大于Qdot尺寸的80％。发色聚合物点中的半导体聚合物的总体积可以总颗粒体积的至少50％且优选超过80％。发色聚合物点中的半导体聚合物的重量浓度可以总颗粒重量的至少50％且优选超过80％。发色聚合物点可具有疏水性聚合物内部。在一些情况中，发色聚合物点的卤素(如氟)含量小于50重量％。在一些情况中，该重量浓度是大于40％、50％、60％、70％、80％、90％或99％。在一些情况中，该重量浓度是大于约40％、约50％、约60％、约70％、约80％、约90％或约99％。在一些情况中，该重量浓度可以在以下范围中：40％-50％、45％-55％、50％-60％、55％-65％、60％-70％、65％-75％、70％-80％、75％-85％、80％-90％、85％-95％或90％-100％。在一些情况中，该重量浓度可以在以下范围中：约40％-50％、约45％-55％、约50％-60％、约55％-65％、约60％-70％、约65％-75％、约70％-80％、约75％-85％、约80％-90％、约85％-95％或约90％-100％。
本文中，通过书写主要发色物质的种类来表示发色共聚物。例如，PFBT是含有特定比例的芴和苯并噻唑单元的发色聚合物。在一些情况下，连接号用于表示次要发色物质的百分比，之后是次要发色物质的种类。例如，PF-0.1BT是含有90％PF和10％BT的发色共聚物。
本文中，术语“单糖”指例如具有以下通式的分子：Cx(H2O)y，x大于等于3。单糖的示例包括但不限于：葡萄糖、果糖、半乳糖、木糖、核糖等。
本文中，术语“寡糖”指例如含有2-30个单糖单元的短单糖聚合物。寡糖可以是例如“二糖”，指当两个单糖接合在一起并且例如除去水分子时形成的分子。二糖的示例包括但不限于：蔗糖、乳果糖、乳糖、麦芽糖、海藻糖、纤维二糖等。其他寡糖可包括但不限于：三糖(如棉子糖)、四糖(如水苏糖)和五糖(如维巴糖(verbacose))。
本文中，术语“多糖”指例如长度超过寡糖的单糖聚合物，例如包含超过30个单糖单元的聚合物。
本文中，术语“糖醇”指例如氢化形式的碳水化合物，其羰基(醛或酮，还原糖)被还原为伯或仲羟基。糖醇具有通式H(HCHO)n+1H。示例性糖醇可包括但不限于醛醇(如木糖醇、甘露醇或山梨糖醇)。
本文所用术语“烷基”指直链或支链的饱和的脂族基团，其具有指定数量的碳原子。例如，C1-C6烷基包括但不限于：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基等。其它烷基基团包括但不限于：庚基、辛基、壬基、癸基等。烷基可包括任何数目的碳，如1-2、1-3、1-4、1-5、1-6、1-7、1-8、1-9、1-10、2-3、2-4、2-5、2-6、3-4、3-5、3-6、4-5、4-6和5-6。该烷基基团通常是单价的，但可以是二价的，例如当烷基基团将两个部分连接到一起时。本文所用术语“杂烷基”指直链或支链的饱和的碳原子脂族基团，其中至少一个碳原子被杂原子(如N、O或S)替换。其他杂原子也可以是有用的，包括但不限于B、Al、Si和P。
术语“低级”在上文和后文中与有机基团或化合物联用，分别限定特定化合物或基团，其可以是支链或非支链的且具有大于等于7个碳原子，优选大于等于4个碳原子和(在非支链时)1或2个碳原子。
本文所用术语“亚烷基”指与至少两个基团相连的上文所定义的烷基，即二价烃基基团。与亚烷基相连的两个部分可以与亚烷基的相同或不同原子连接。例如，直链亚烷基可以是-(CH2)n-的二价基团，其中n是1、2、3、4、5或6。亚烷基包括但不限于亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚异丙基、亚丁基、亚异丁基、亚仲丁基、亚戊基和亚己基。
本发明所述基团可以是取代或未取代的。烷基和杂烷基基团(包括通常称为亚烷基、烯基、杂亚烷基、杂烯基、炔基、环烷基、杂环烷基、环烯基和杂环烯基的基团)的取代基可以是多种各种基团，例如烷基、芳基、氰基(CN)、氨基、硫化物、醛、酯、醚、酸、羟基或卤化物。取代基可以是反应性基团，例如但不限于氯、溴、碘、羟基或氨基。合适的取代基可选自：-OR’、＝O、＝NR’、＝N-OR’、-NR’R”、-SR’、-卤素、-SiR’R”R”’、-OC(O)R’、-C(O)R’、-CO2R’、-CONR’R”,-OC(O)NR’R”、-NR”C(O)R’、-NR’-C(O)NR”R”’、-NR”C(O)2R’、-NH-C(NH2)＝NH、-NR’C(NH2)＝NH、-NH-C(NH2)＝NR’、-S(O)R’、-S(O)2R’、-S(O)2NR’R”、-CN和-NO2，取代基数量为0至(2m'+1)，其中m'为该取代基中碳原子的总数。R'、R"和R'"各自指氢、未取代的(C1-C8)烷基和杂烷基、未取代的芳基、烷氧基或硫代烷氧基，或者芳基-(C1-C4)烷基。当R'和R"连接于同一个氮原子时，它们可与该氮原子一起形成5、6或7元环。例如，-NR'R"包括1-吡咯烷基和4-吗啉基。从上述有关取代基的讨论中，本领域技术人员应理解，术语“烷基”包括诸如卤代烷基(如-CF3和-CH2CF3)和酰基(如-C(O)CH3、-C(O)CF3、-C(O)CH2OCH3等)等基团。
本文所用术语“烷氧基”指具有氧原子的烷基基团，所述氧原子将烷氧基连接至连接点或连接至烷氧基的两个碳。烷氧基包括例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、2-丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基等。烷氧基还可被本文所述多种取代基取代。例如，这些烷氧基可被卤素取代以形成“卤代烷氧基”。
本文所用术语“烯基”指直链或支链的2-6个碳原子的烃基，其具有至少一个双键。烯基的示例包括但不限于：乙烯基、丙烯基、异丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、异丁烯基、丁二烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、异戊烯基、1,3-戊二烯基、1,4-戊二烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、1,3-己二烯基、1,4-己二烯基、1,5-己二烯基、2,4-己二烯基或1,3,5-己三烯基。
本文所用术语“亚烯基”指连接至少两个其他基团的上文定义的烯基，即二价烃基。与亚烯基相连的两个部分可以与亚烯基的相同或不同原子连接。亚烯基包括但不限于：亚乙烯基、亚丙烯基、亚异丙烯基、亚丁烯基、亚异丁烯基、亚仲丁烯基、亚戊烯基和亚己烯基。
本文所用术语“炔基”指直链或支链的2-6个碳原子的烃基，其具有至少一个三键。炔基的示例包括但不限于：乙炔基、丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、异丁炔基、仲丁炔基、丁二炔基、1-戊炔基、2-戊炔基、异戊炔基、1,3-戊二炔基、1,4-戊二炔基、1-己炔基、2-己炔基、3-己炔基、1,3-己二炔基、1,4-己二炔基、1,5-己二炔基、2,4-己二炔基或1,3,5-己三炔基。
本文所用术语“亚炔基”指连接至少两个其他基团的上文定义的炔基，即二价烃基。与亚炔基相连的两个部分可以与亚炔基的相同或不同原子连接。亚炔基包括但不限于：亚乙炔基、亚丙炔基、亚异丙炔基、亚丁炔基、亚仲丁炔基、亚戊炔基和亚己炔基。
本文所用术语“烷基胺”指具有一个或多个氨基的本文所定义烷基。这些氨基可以是伯氨基、仲氨基或叔氨基。烷基胺还可被羟基取代。烷基胺可包括但不限于：乙胺、丙胺、异丙胺、乙二胺和乙醇胺。氨基可将烷基胺连接至化合物剩余部分连接点，其位于烷基的ù位，或将烷基的至少两个碳原子连接在一起。
本文所用术语“卤素”或“卤化物”指的是氟(化物)、氯(化物)、溴(化物)和碘(化物)。本文所用术语“卤代烷基”指如上文所定义的烷基，其中一些或全部氢原子被卤素原子取代。卤素(卤代)优选表示氯或氟，但也可以是溴或碘。本文所用术语“卤代烷氧基”指具有至少一个卤素的烷氧基。卤代烷氧基定义为一些或全部氢原子被卤素原子取代的烷氧基。烷氧基可被1、2、3或更多个卤素取代。当所有氢都被一种卤素取代时，例如被氟取代时，该化合物是全取代的，例如全氟化的。卤代烷氧基包括但不限于三氟甲氧基、2,2,2,-三氟乙氧基、全氟乙氧基等。
本文所用术语“环烷基”指饱和的或部分不饱和的单环、稠合二环或桥接多环组成物，其包含3-12个环原子，或指示数量的原子。单环包括，例如，环丙基、环丁基、环戊基、环己基和环辛基。二环和多环包括，例如，降莰烷、十氢化萘和金刚烷。例如，C3-8环烷基包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环辛基和降莰烷。
本文所用术语“亚环烷基”指连接至少两个其他基团的上文定义的环烷基，即二价烃基。与亚环烷基相连的两个部分可以与亚环烷基的相同或不同原子连接。亚环烷基包括但不限于：亚环丙基、亚环丁基、亚环戊基、亚环己基和亚环辛基。
本文所用术语“杂环烷基”指具有3个环原子至约20个环原子且1至约5个杂原子(如N、O和S)的环系统。其他杂原子也可以是有用的，包括但不限于B、Al、Si和P。杂原子还可以是氧化的，例如但不限于-S(O)-和-S(O)2-。
本文所用术语“亚杂环烷基”指与至少两个其他基团相连的上文定义的杂环烷基。与亚杂环烷基相连的两个部分可以与亚杂环烷基的相同或不同原子连接。
本文所用术语“芳基”指单环或稠合二环、三环或更大的，芳族环组成物，其包含6-16个环碳原子。例如，芳基可以是苯基、苄基、薁基或萘基。芳基可以是被一个、两个或三个选自下组的基团单取代、二取代或三取代的：烷基、烷氧基、芳基、羟基、卤素、氰基、氨基、氨基-烷基、三氟甲基、亚烷基二氧基和氧基-C2-C3-亚烷基；其均任选地被进一步取代，例如如上文定义的那样；或1-或2-萘基；或1-或2-菲基。亚烷基二氧基是与苯基的两个邻近碳原子连接的二价取代基，例如亚甲基二氧基或亚乙基二氧基。氧基-C2-C3-亚烷基也是与苯基的两个邻近碳原子连接的二价取代基，例如，氧乙烯或氧丙烯。氧基-C2-C3-亚烷基-苯基的示例是2,3-二氢苯并呋喃-5-基。
芳基可包括但不限于：萘基，苯基或被烷氧基、苯基、卤素、烷基或三氟甲基单取代或双取代的苯基，苯基或被烷氧基、卤素或三氟甲基单取代或双取代的苯基，且特别是苯基。
本文所用术语“亚芳基”指与至少两个其他基团相连的上文定义的芳基。与亚芳基相连的两个部分与该亚芳基的不同原子相连。亚芳基包括但不限于亚苯基。
本文所用术语“烷氧基-芳基”或“芳氧基”指其中与芳基相邻的一个部分通过氧原子连接的上文定义的芳基。烷氧基-芳基包括但不限于苯氧基(C6H5O-)。本发明还包括烷氧基-杂芳基或杂芳氧基。
本文所用术语“杂芳基”指含有5至16个环原子的单环或稠合二环或三环芳族环组成物，其中1至4个环原子是杂原子(其各自是N、O或S)。例如，杂芳基包括吡啶基、吲哚基、吲唑基、喹喔啉基、喹啉基、异喹啉基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、呋喃基、吡咯基、噻唑基、苯并噻唑基、噁唑基、异噁唑基、三唑基、四唑基、吡唑基、咪吡基、噻吩基，或被例如烷基、硝基或卤素取代(特别是单取代或双取代)的任意其他基团。本发明的合适基团还可包括亚杂芳基和亚杂芳基-氧基，类似于上文关于亚芳基和亚芳基-氧基的描述。
类似地，本文所述芳基和杂芳基可以是取代的或未取代的。芳基和杂芳基的取代基是不同的，例如烷基、芳基、CN、氨基、硫化物、醛、酯、醚、酸、羟基或卤化物。取代基可以是反应性基团，例如但不限于氯、溴、碘、羟基或氨基。取代基可选自：-卤素、-OR'、-OC(O)R'、-NR'R"、-SR'、-R'、-CN、-NO2、-CO2R'、-CONR'R"、-C(O)R'、-OC(O)NR'R"、-NR"C(O)R'、-NR"C(O)2R'、-NR'-C(O)NR"R'"、-NH-C(NH2)＝NH、-NR'C(NH2)＝NH、-NH-C(NH2)＝NR'、-S(O)R'、-S(O)2R'、-S(O)2NR'R"、-N3、-CH(Ph)2，数量为0至芳环系统上开放价位的总数；其中R'、R"和R'"各自选自：氢、(C1-C8)烷基或杂烷基、未取代的芳基和杂芳基、(未取代的芳基)-(C1-C4)烷基或(未取代的芳基)氧基-(C1-C4)烷基。
本文所用术语“烷基-芳基”指具有烷基组分和芳基组分的基团，其中烷基组分将芳基组分连接至连接点。烷基组分如上文所定义，不同之处在于烷基组分是至少二价的从而连接芳基组分和连接点。在一些情况下，烷基组分可缺失。芳基组分如上文所定义。烷基-芳基的示例包括但不限于苄基。本发明还包括烷基-杂芳基。
本文所用术语“烯基-芳基”指具有烯基组分和芳基组分的基团，其中烯基组分将芳基组分连接至连接点。烯基组分如上文所定义，不同之处在于烯基组分是至少二价的，从而连接芳基组分和连接点。芳基组分如上文所定义。烯基-芳基的示例包括乙烯基-苯基等。本发明还包括烯基-杂芳基。
本文所用术语“炔基-芳基”指具有炔基组分和芳基组分的基团，其中炔基组分将芳基组分连接至连接点。炔基组分如上文所定义，不同之处在于炔基组分是至少二价的，从而连接芳基组分和连接点。芳基组分如上文所定义。炔基-芳基的示例包括乙炔基-苯基等。本发明还包括炔基-杂芳基。
用于聚合物点的聚合物
本发明提供了使用聚合物的方法和组合物。聚合物指由至少两个重复结构单元组成的分子，通常通过共价化学键连接。重复结构单元可以是一种类型的单体，且所得聚合物是均聚物。在一些情况中，这些聚合物包含两种不同类型的单体，或三种不同类型的单体，或更多类型的单体。用于合成共轭聚合物的单体的示例包括但不限于：苯、芴、苯并噻二唑；噻吩、BODIPY；卟啉、芘、方酸菁，及其衍生物。
这些发色聚合物点可使用多种聚合物形成。半导体聚合物的非限制性示例包括：芴聚合物(例如，聚(9,9-二己基芴基-2,7-二基)(PDHF)、聚(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)(PFO))，基于芴的共聚物(例如，聚[{9,9-二辛基-2,7-二亚乙烯基-亚芴基}-交替-共-{2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-l,4-亚苯基}](PFPV)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(l,4-苯并-{2,l,3}-噻二唑)](PFBT)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑)](PFTBT)，和聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,7-二-2-噻吩基-2,l,3-苯并噻二唑)](PF-0.1TBT))，亚苯基亚乙烯基聚合物(例如，聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亚苯基亚乙烯基](MEH-PPV)、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-(1-氰基亚乙烯基71767-亚苯基)](CN-PPV)、BODIPY570、BODIPY590、BODIPY690和用于制备窄带发色聚合物点(如基于BODIPY的发色聚合物点)的其他聚合物，例如参见PCT/US12/71767，其通过引用全文纳入本文)。提供了其他合适的聚合物和发色聚合物点，例如参见WO2011/057295，其通过引用全文纳入本文。例如在WO2011/057295中，发色聚合物点中的聚合物可经物理掺混或化学连接(或化学交联)。例如，物理掺混的发色聚合物点可包括掺混在发色聚合物点中并通过非共价相互作用固定在一起的聚合物。化学连接的发色聚合物点可包括发色聚合物点中彼此共价连接的聚合物。化学连接的聚合物可以在形成发色聚合物点前彼此共价连接。在一些情况下，这些聚合物和发色聚合物点可包括例如PCT/US11/56768中公开和要求保护的那些。例如，这些发色聚合物点可包括直接官能化和/或具有低密度官能化的那些。
本发明的聚合物可具有一定范围的亚基，例如单体或重复单元。聚合物中的亚基数目可以是，例如，约2至约100,000、约2至约10,000、约2至约1,000、约2至约100、约10至约100,000、约10至约10,000、约10至约1,000、约100至约100,000，或约100至约10,000。聚合物中的亚基数目可以是，例如，2至100,000、2至10,000、2至1,000、2至100、10至100,000、10至10,000、10至1,000、100至100,000，或100至10,000。聚合物中的亚基数目可以是，例如，大于2、大于10、大于100、大于1,000、大于10,000；或大于100,000。聚合物中的亚基数目可以是，例如，小于2、小于10、小于100、小于1,000、小于10,000；或小于100,000。聚合物中的亚基数目可以是，例如，约2、约10、约100、约1,000、约10,000；或约100,000。聚合物中的亚基数目可以是，例如，2、10、100、1,000、10,000；或100,000。
本发明的聚合物可具有不同类型的亚基，例如，2、3、4、5、6、7、8、9或10种不同类型的亚基。单个亚基可提供，以总质量的百分数或聚合物的单元或单体数目的百分数计，例如，约5％、约10％、约15％、约20％、约25％、约30％、约35％、约40％、约45％、约50％、约55％、约60％、约65％、约70％、约75％、约80％、约85％、约90％、约95％，或约100％。单个亚基可提供，以总质量的百分数或聚合物的单元或单体数目的百分数计，例如，大于5％、大于10％、大于15％、大于20％、大于25％、大于30％、大于35％、大于40％、大于45％、大于50％、大于55％、大于60％、大于65％、大于70％、大于75％、大于80％、大于85％、大于90％、大于95％，或大于100％。单个亚基可提供，以总质量的百分数或聚合物的单元或单体数目的百分数计，例如，小于5％、小于10％、小于15％、小于20％、小于25％、小于30％、小于35％、小于40％、小于45％、小于50％、小于55％、小于60％、小于65％、小于70％、小于75％、小于80％、小于85％、小于90％、小于95％，或小于100％。单个亚基可提供，以总质量的百分数或聚合物的单元或单体数目的百分数计，例如，5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或100％。
发色聚合物点和半导体发色聚合物点
本发明还提供了使用聚合物及其变体形成发色聚合物点的方法和组合物。发色聚合物点的结构包含一种或多种共轭聚合物(如半导体聚合物)，其已经坍缩成稳定的亚微米尺寸的颗粒。发色聚合物点包含的荧光纳米颗粒具有至少一种缩合的共轭聚合物。
本发明提供了半导体、非半导体或其组合的发色聚合物点。根据本发明可以使用任何聚合物组合物，前提是其适用于检测蛋白质和肽，例如在Western印迹分析、流式细胞术、组织学等的过程中。
本发明提供了具有所需表面化学和光学性质的发色聚合物点，这些性质使其特别适用于使用本发明的方法、组合物和试剂盒冻干。在发色聚合物点的生产期间，可调节发色聚合物点群体的光学性质和官能化程度。具体而言，可按需要调节发色聚合物点的属性以调整多种光物理性质(例如吸光度、发射亮度和/或发射颜色)。在某些情况下，这些聚合物点提供意料之外的亮度和/或光稳定性。应注意，在一些情况下，荧光的淬灭不因为颗粒形成而增加。此外，聚合物点表面上低、离散数目的官能团可降低发色聚合物点对生物相关分子和/或细胞的非特异性吸附。应理解，具有高亮度和特异性结合能力的聚合物点对用于研究化学和生物分析物和系统的成像和检测技术的进一步领域提供重要实例。
本文提供的发色聚合物点可通过本领域已知的使聚合物坍缩的任何方法形成，包括但不限于依赖于沉淀的方法，依赖于形成乳液(例如细乳液或微乳液)的方法，以及依赖于缩合的方法。
在一些情况中，发色聚合物点可由沉淀形成。该技术涉及将发色聚合物稀溶液(例如将发色聚合物溶解在有机溶剂中)快速加入(例如辅以声波处理或剧烈搅拌)过量的非溶剂介质(但与有机溶剂混溶)如水或另一种生理水溶液中。例如，在一些本发明所述方法中，可先将疏水性发色聚合物溶解在溶解能力良好的有机溶剂(良溶剂)如THF(四氢呋喃)中，然后将溶解在THF中的聚合物加入过量的水或缓冲液中，水或缓冲液是疏水性发色聚合物的不良溶剂，但与良溶剂(THF)混溶。所得混合物经声波处理或剧烈搅拌，以帮助形成发色聚合物点，然后除去有机溶剂，留下分散良好的发色纳米颗粒。在使用此程序时，发色聚合物应具有足够的疏水性，以便溶解在有机溶剂(例如THF)中。在侧链上导入高密度的亲水性官能团以与生物分子或高密度亲水性侧链共轭将使所得聚合物以与聚电解质的性质类似或相同的方式在有机溶剂(例如THF)中不溶或溶解性较差。
在一些情况中，提供了使用发色聚合物点的方法、组合物和试剂盒，这些发色聚合物点采用其他的方法形成，包括但不限于各种基于乳液(例如细乳液或微乳液)或沉淀或浓缩的方法。也可使用具有疏水性官能团的其他聚合物，其中这些疏水性官能团不影响发色聚合物点的塌缩和稳定性。纳米颗粒表面上的疏水性官能团随后可转化为亲水性官能团(例如通过后官能化)用于生物共轭或将疏水性官能团直接连接至生物分子。若使用既疏水又可点击(即包括在点击化学框架内的化学反应)的官能团，包括但不限于炔、张力炔、叠氮化物、二烯、烯烃、环辛炔和膦基团，则后一种方法可能特别奏效。
在一些情况中，提供了使用官能化发色聚合物点的方法、组合物和试剂盒，这些发色聚合物点经修饰以形成单分子聚合物点，该单分子聚合物点可以是单价、双价或多价。该修饰旨在从点中除去一些聚合物分子，但仅留下一个分子，其可只具有一个官能团、两个或更多个官能团。在一个情况中，工程改造的表面可用于促进修饰。该工程改造的表面可具有某些官能团，例如醛、烯基、烷基、炔、张力炔、氨基、叠氮基、羰基、羧基、氰基、环辛炔、二烯、酯、琥珀酰亚胺酯、卤代烷基、羟基、亚胺基、酮、马来酰亚胺基、巯基、磷酸酯/盐、膦、硫酸酯/盐、磺酸酯/盐，其取代的衍生物，及其组合。通常，可以使用适用于生物共轭的任何其他官能团。本领域的普通技术人员可在例如《生物共轭技术》(美国纽约学术出版社，1996年及以后版本)中找到这种官能团。该表面可以是平坦的表面(如盖玻片)或者来自任何颗粒的弯曲的表面，这些表面可以是二氧化硅、金属、半导体、硅和不同聚合物表面。上文所述官能化多分子发色聚合物点经由任何稳定的物理或化学结合仅通过一个发色聚合物分子与表面相连。发色聚合物点中的所有游离分子都可移除(与表面相连的分子除外)，例如通过使用有机溶剂清洗表面，从而仅保留一个分子与表面相连。随后，可通过任何物理或化学方法从表面释放单分子发色点。所得单分子点可以是单价、二价或多价，这取决于原始聚合物分子中官能团的数目。
聚合物点
根据本发明，多种半导体聚合物适用于冻干。已研发了半导体聚合物，其发射波长范围为UV至红外，包括整个可见光谱。在多种情况中，提供了使用半导体聚合物的方法、组合物和试剂盒，包括但不限于：聚(9,9-二己基芴基-2,7-二基)(PDHF)和聚(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)(PFO)；基于芴的共聚物，包括但不限于，聚[{9,9-二辛基-2,7-二亚乙烯基-亚芴基}-交替-共-{2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-l,4-亚苯基}](PFPV)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(l,4-苯并-{2,l,3}-噻二唑)](PFBT)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑)](PFTBT)，和聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,7-二-2-噻吩基-2,l,3-苯并噻二唑)](PF-0.1TBT)；亚苯基亚乙烯基聚合物，包括但不限于，聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亚苯基亚乙烯基](MEH-PPV)和聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-(1-氰基亚乙烯基-1,4-亚苯基)](CN-PPV)；亚苯基亚乙炔基聚合物，包括但不限于，聚(2,5-二(3’,7’-二甲基辛基)亚苯基-1,4-亚乙炔基(PPE)。在一些情况中，可以使用的发色聚合物点含有基于聚苯乙烯的梳状聚合物。基于聚苯乙烯的梳状聚合物的非限制性示例包括：聚苯乙烯接枝丙烯酸、聚苯乙烯接枝环氧乙烷、聚苯乙烯接枝丁醇等。
在一些情况中，可以使用的发色聚合物点含有基于聚(甲基丙烯酸甲酯)的梳状聚合物。基于聚(甲基丙烯酸甲酯)的梳状聚合物的非限制性示例包括聚(甲基丙烯酸甲酯)接枝丙烯酸、聚(甲基丙烯酸甲酯)接枝环氧乙烷等。
在一些情况中，可以使用的发色聚合物点含有包含羧基、氨基、巯基、酯、琥珀酰酯、叠氮化物、炔、环辛炔或膦基团的梳状聚合物。
在一些情况中，可以使用的发色聚合物点含有在末端单体单元上官能化的聚合物，例如使用羧基、氨基、巯基、酯、琥珀酰酯、叠氮化物、炔、环辛炔、膦或类似官能团。可以使用的聚合物的示例包括但不限于：聚(甲基)丙烯酸酯聚合物、聚丙烯酰胺聚合物、聚异丁烯、聚二烯、聚亚苯基、聚乙烯、聚乙二醇、聚丙交酯、聚苯乙烯、聚硅氧烷、聚(乙烯基吡啶)、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚氨酯，其嵌段共聚物，其随机或交替共聚物，等。
在一些情况中，可以使用的发色聚合物点含有具有一个或多个官能化单体单元的共聚物，例如两亲聚合物，包括但不限于：基于聚((甲基)丙烯酸)-的共聚物，如：聚(丙烯酸-b-丙烯酰胺)、聚(丙烯酸-b-甲基丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸-b-N-异丙基丙烯酰胺)、聚(丙烯酸正丁酯-b-丙烯酸)、聚(丙烯酸钠-b-甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸-b-甲基丙烯酸新戊酯)、聚(甲基丙烯酸甲酯-b-丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸甲酯-b-甲基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸甲酯-b-N,N-二甲基丙烯酰胺)、聚(甲基丙烯酸甲酯-b-丙烯酸钠)、聚(甲基丙烯酸甲酯-b-甲基丙烯酸钠)、聚(甲基丙烯酸新戊酯-b-甲基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸叔丁酯-b-环氧乙烷)、聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸-b-丙烯酸)；基于聚二烯的共聚物，如：聚(丁二烯(1,2加聚)-b-环氧乙烷)、聚(丁二烯(1,2加聚)-b-甲基丙烯酸、聚(丁二烯(1,4加聚)-b-丙烯酸)、聚(丁二烯(1,4加聚)-b-环氧乙烷、聚(丁二烯(1,4加聚)-b-丙烯酸钠)、聚(丁二烯(1,4加聚)-b-碘化N-甲基4-乙烯基吡啶鎓)、聚(异戊二烯-b-环氧乙烷)、聚(异戊二烯-b-环氧乙烷)，和聚(异戊二烯-b-碘化N-甲基2-乙烯基吡啶鎓)；基于聚(环氧乙烷)的共聚物，如：聚(环氧乙烷-b-丙烯酸)、聚(环氧乙烷-b-丙烯酰胺)、聚(环氧乙烷-b-环氧丁烷)、聚(环氧乙烷-b-c-己内酯)、聚(环氧乙烷-b-交酯)、聚(环氧乙烷-b-交酯)、聚(环氧乙烷-b-甲基丙烯酸)、聚(环氧乙烷-b-丙烯酸甲酯)、聚(环氧乙烷-b-N-异丙基丙烯酰胺)、聚(环氧乙烷-b-甲基丙烯酸甲酯)、聚(环氧乙烷-b-甲基丙烯酸硝基苄酯)、聚(环氧乙烷-b-N,N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯)、聚(环氧乙烷-b-环氧丙烷)、聚(环氧乙烷-b-丙烯酸叔丁酯)、聚(环氧乙烷-b-甲基丙烯酸叔丁酯)、聚(环氧乙烷-b-甲基丙烯酸四氢糠基酯)、聚(环氧乙烷-b-2-乙基噁唑啉)、聚(环氧乙烷-b-2-甲基丙烯酸羟乙酯)、聚(环氧乙烷-b-2-甲基噁唑啉)；基于聚异丁烯的共聚物，如聚(异丁烯-b-丙烯酸)、聚(异丁烯-b-环氧乙烷)、聚(异丁烯-b-甲基丙烯酸)；基于聚苯乙烯的共聚物，如：聚(苯乙烯-b-丙烯酰胺)、聚(苯乙烯-b-丙烯酸)、聚(苯乙烯-b-丙烯酸铯)、聚(苯乙烯-b-环氧乙烷)、在嵌段连接处可切割的聚(苯乙烯-b-环氧乙烷)酸、聚(苯乙烯-b-甲基丙烯酸)、聚(4-苯乙烯磺酸-b-环氧乙烷)、聚(苯乙烯磺酸-b-甲基丁二烯)、聚(苯乙烯-b-N,N-二甲基丙烯酰胺)、聚(苯乙烯-b-N-异丙基丙烯酰胺)、聚(苯乙烯-b-碘化N-甲基2-乙烯基吡啶鎓)、聚(苯乙烯-b-碘化N-甲基-4-乙烯基吡啶鎓)、聚(苯乙烯-b-丙基丙烯酸)、聚(苯乙烯-b-丙烯酸钠)聚(苯乙烯-b-甲基丙烯酸钠)、聚对氯甲基苯乙烯-b-丙烯酰胺)、聚(苯乙烯-共-对氯甲基苯乙烯-b-丙烯酰胺)、聚(苯乙烯-共-对氯甲基苯乙烯-b-丙烯酸)、聚(苯乙烯-b-甲基丁烯-共-磺酸异戊二烯酯)；基于聚硅氧烷的共聚物，如：聚(二甲基硅氧烷-b-丙烯酸)、聚(二甲基硅氧烷-b-环氧乙烷)、聚(二甲基硅氧烷-b-甲基丙烯酸)；基于聚(二茂铁基二甲基甲硅烷)的共聚物，如：聚(二茂铁基二甲基甲硅烷-b-环氧乙烷)；基于聚(2-乙烯基萘)的共聚物，如：聚(2-乙烯基萘-b-丙烯酸)、基于聚(乙烯基吡啶和碘化N-甲基乙烯基吡啶鎓)的共聚物，如：聚(2-乙烯基吡啶-b-环氧乙烷)、聚(2-乙烯基吡啶-b-甲基丙烯酸)、聚(碘化N-甲基2-乙烯基吡啶鎓-b-环氧乙烷)、聚(碘化N-甲基4-乙烯基吡啶鎓-b-甲基丙烯酸甲酯)、聚(4-乙烯基吡啶-b-环氧乙烷)PEO端功能性OH；以及基于聚(乙烯基吡咯烷酮)的共聚物，如：聚(乙烯基吡咯烷酮-b-D/L-交酯)；等。
在本发明的一些情况中，用于检测的发色聚合物点可包含聚合物CN-PPV，其是一种亮、紧密且发橙色光的半导体聚合物点，也称作聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-(1-氰基亚乙烯基-1,4-亚苯基)]。CN-PPV具有优良的荧光性质，例如大吸收截面、高量子产率和快发射速率。
在一些情况中，用于检测蛋白质和肽的发色聚合物点可包含基本由CN-PPV组成的聚合物。在一些情况中，该纳米颗粒包含CN-PPV和至少一种其他材料。例如，CN-PPV可与提供其他功能的共聚物或其他材料混合。
在一些情况中，用于检测蛋白质和肽的聚合物点可包含具有至少两个不同发色单元的半导体共聚物。例如，共轭共聚物可含有以给定比例存在的芴和苯并噻唑发色单元。用于合成半导体共聚物的典型发色单元包括但不限于：芴单元、亚苯基亚乙烯基单元、亚苯基单元、亚苯基亚乙炔基单元、苯并噻唑单元、噻吩单元、咔唑芴单元、硼-二吡咯亚甲基单元，及其衍生物。不同的发色单元可以是隔离的(如同在嵌段共聚物中那样)或掺杂的。本文中，通过书写主要发色物质的种类来表示发色共聚物。例如，PFBT是含有特定比例的芴和苯并噻唑单元的发色聚合物。在一些情况下，连接号用于表示次要发色物质的百分比，之后是次要发色物质的种类。例如，PF-0.1BT是含有90％PF和10％BT的发色共聚物。
在某些情况中，这些聚合物点可包含半导体聚合物的掺混物。这些掺混物可包含均聚物、共聚物和寡聚物的任意组合。可选择用于形成聚合物点的聚合物掺混物以调节所得聚合物点的性质，例如，实现聚合物点的所需激发或发射光谱。
在一些情况中，发色聚合物点是具有发光性质的π-共轭物质。这些发色聚合物点可包含具有一个或多个重复单一的聚合物，其可以固定、有序或随机配置和比例组合。在一些情况中，重复单元可以是在整个聚合物上出现的单体或化学基序，例如芳族或杂环单元。
这些聚合物可以是卤素化的，例如，氟化、氯化、溴化或碘化。在一些情况中，聚合物、重复单元或单体可以在一个或多个位点处卤化。卤化聚合物(如氟化聚合物)可提供比非卤化类似聚合物更高水平的荧光。
用于发色聚合物点的大部分有机聚合物是绝缘体。当有机聚合物具有π-共轭结构时，电子可通过跳跃、隧道效应和相关机制通过π-电子云中的重叠沿聚合物主链移动。在一些情况下，这些π-共轭聚合物包括宽带隙半导体，例如半导体聚合物。
在一些情况中，所用发色聚合物点包含携带以下单元的聚合物：小有机染料分子、金属复合物、光发色染料(photochotochromicdye)及其任意组合，例如，无光学活性聚合物，如与小有机染料、金属复合物、光发色染料及其任意组合共价连接或接枝的聚苯乙烯。这些染料或金属复合物可具有蛋白质传感能力。
包含半导体聚合物的发色聚合物点与作为发射单元的小有机染料分子、金属复合物、光致变色染料及其任意组合共价连接。这类发射单元可调节发射颜色、提高量子产率并改善发色聚合物点的光稳定性。
半导体聚合物可表现出直接带隙，其导致带边缘处的高效(允许的)吸收或发射。根据聚合物物质，半导体聚合物可表现出强荧光，其可以半导体带理论描述。光激发后，电子被从最高占据的能量带(π带)激发至最低未占据的能量带(π*带)，因此形成π带中空穴和所激发电子的结合状态(激发)。所激发电子与空穴的重组导致荧光光子。吸收的光的波长通过π–π*能隙测定并可通过改变聚合物的分子结构来调节。
半导体聚合物可具有跨整个可见光谱范围的发射颜色。例如，荧光半导体聚合物可包含聚芴(如PDHF和PFO)、聚(亚苯基亚乙炔基)(如PPE)、聚(亚苯基亚乙炔基)(如MEH-PPV和CN-PPV)、基于芴的共聚物(如PFPV、PFBT和PF-DBT5)以及基于BODIPY的共聚物，和相关衍生物。
在许多情况下，光致生成的电子-空穴对可解离以形成游离的运载体，其迁移通过系统。这些游离的运载体可合并以形成三联体或通过其他非放射性过程灭活(对于荧光而言不需要的过程)。其还可被收集以生成电流(对于光伏而言需要的过程)。
在一些情况中，这些发色聚合物点可包含具有至少两种不同发色单元的半导体共聚物。例如，共轭共聚物可含有以给定比例存在的芴和苯并噻唑发色单元。用于合成半导体共聚物的典型发色单元包括但不限于：芴单元、亚苯基亚乙烯基单元、亚苯基单元、亚苯基亚乙炔基单元、苯并噻唑单元、噻吩单元、咔唑芴单元、硼-二吡咯亚甲基单元，及其衍生物。不同的发色单元可以是隔离的(如同在嵌段共聚物中那样)或掺杂的。
在某些情况中，这些发色聚合物点可包含半导体聚合物的掺混物。这些掺混物可包含均聚物、共聚物和寡聚物的任意组合。可选择用于形成发色聚合物点的聚合物掺混物以调节所得发色聚合物点的性质，例如，实现发色聚合物点的所需激发或发射光谱。
本发明提供的纳米颗粒的大小以“临界尺寸”定义，其表示纳米颗粒的最小尺寸。许多纳米颗粒的形状大致为球形，这导致临界尺寸是球形颗粒的半径或直径。虽然典型的纳米颗粒(如纳米球和纳米管)在尺寸上是完全纳米的，但并非纳米颗粒的所有尺寸都需要是纳米级。例如，纳米圆柱体可具有纳米级的直径但具有微米级的长度。
在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸是200nm或更小。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸是180nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是170nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是160nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是150nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是155nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是150nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是145nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是140nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是135nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是130nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是125nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是120nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是115nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是110nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是105nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是100nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是95nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是90nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是85nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是80nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是75nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是70nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是65nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是60nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是55nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是50nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是45nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是40nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是35nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是30nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是25nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是20nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是15nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是10nm或更小。在一些情况中，该临界尺寸是5nm或更小。
在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸是200nm或更大。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸是180nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是170nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是160nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是150nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是155nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是150nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是145nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是140nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是135nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是130nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是125nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是120nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是115nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是110nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是105nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是100nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是95nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是90nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是85nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是80nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是75nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是70nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是65nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是60nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是55nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是50nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是45nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是40nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是35nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是30nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是25nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是20nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是15nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是10nm或更大。在一些情况中，该临界尺寸是5nm或更大。
在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸是约200nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸是约180nm。在一些情况中，该临界尺寸是约170nm。在一些情况中，该临界尺寸是约160nm。在一些情况中，该临界尺寸是约155nm。在一些情况中，该临界尺寸是约150nm。在一些情况中，该临界尺寸是约145nm。在一些情况中，该临界尺寸是约140nm。在一些情况中，该临界尺寸是约135nm。在一些情况中，该临界尺寸是约130nm。在一些情况中，该临界尺寸是约125nm。在一些情况中，该临界尺寸是约120nm。在一些情况中，该临界尺寸是约115nm。在一些情况中，该临界尺寸是约110nm。在一些情况中，该临界尺寸是约105nm。在一些情况中，该临界尺寸是约100nm。在一些情况中，该临界尺寸是约95nm。在一些情况中，该临界尺寸是约90nm。在一些情况中，该临界尺寸是约85nm。在一些情况中，该临界尺寸是约80nm。在一些情况中，该临界尺寸是约75nm。在一些情况中，该临界尺寸是约70nm。在一些情况中，该临界尺寸是约65nm。在一些情况中，该临界尺寸是约60nm。在一些情况中，该临界尺寸是约55nm。在一些情况中，该临界尺寸是约50nm。在一些情况中，该临界尺寸是约45nm。在一些情况中，该临界尺寸是约40nm。在一些情况中，该临界尺寸是约35nm。在一些情况中，该临界尺寸是约30nm。在一些情况中，该临界尺寸是约25nm。在一些情况中，该临界尺寸是约20nm。在一些情况中，该临界尺寸是约15nm。在一些情况中，该临界尺寸是约10nm。在一些情况中，该临界尺寸是约5nm。
在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于1nm且小于1000nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于10nm且小于1000nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于20nm且小于1000nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于30nm且小于1000nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于40nm且小于1000nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于50nm且小于1000nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于1nm且小于100nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于1nm且小于90nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于1nm且小于80nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于1nm且小于70nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于1nm且小于60nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于1nm且小于50nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于1nm且小于40nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于1nm且小于30nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于1nm且小于20nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于1nm且小于10nm。
在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于约1nm且小于约1000nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于约10nm且小于约1000nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于约20nm且小于约1000nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于约30nm且小于约1000nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于约40nm且小于约1000nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于约50nm且小于约1000nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于约1nm且小于约100nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于约1nm且小于约90nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于约1nm且小于约80nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于约1nm且小于约70nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于约1nm且小于约60nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于约1nm且小于约50nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于约1nm且小于约40nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于约1nm且小于约30nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于约1nm且小于约20nm。在一些情况中，所用发色聚合物点的临界尺寸为大于约1nm且小于约10nm。
该纳米颗粒的可能形状是基本不受限制的。然而，在某些情况中，该形状选自球形、圆柱形、椭圆形、多面体、棱镜形、杆状和线状。本领域技术人员应理解，纳米颗粒的形状可影响检测性质(例如，纳米杆的光学性质不同于纳米球)。
纳米颗粒的纳米级尺寸是必要的，从而绕过大颗粒尺寸带来的问题。例如，在将纳米颗粒连接至目标分子(如蛋白质)以进行光致发光成像时，相对大的颗粒具有较大的表面积用于与目标以外的分子非特异性结合，或使目标以外的分子吸收至表面。
对提供的纳米颗粒进行优化以用作可连接至目标分子的光致发光报道物，作为分析方法、系统或试剂盒的一部分。这些纳米颗粒应能够使用光致发光容易地检测到并应对其目标分子具有特异性。
可通过改变给定发色聚合物点的组成和几何形状来调节其光学性质(如吸收波长)。已使用范围为UV至红外(包括整个可见光谱)的吸收波长来开发半导体聚合物。在一些情况中，使用具有以下峰吸收波长的发色聚合物点：200nm至300nm、250nm至350nm、300nm至400nm、350nm至450nm、400nm至500nm、450nm至550nm、500nm至600nm、550nm至650nm、600nm至700nm、650nm至750nm、700nm至800nm、750nm至850nm、800nm至900nm、850nm至950nm，或900nm至1000nm。
在其他情况中，所用发色聚合物点的峰值吸收波长为约200nm至约300nm、约250nm至约350nm、约300nm至约400nm、约350nm至约450nm、约400nm至约500nm、约450nm至约550nm、约500nm至约600nm、约550nm至约650nm、约600nm至约700nm、约650nm至约750nm、约700nm至约800nm、约750nm至约850nm、约800nm至约900nm、约850nm至约950nm，或约900nm至约1000nm。
已使用范围为UV至红外(包括整个可见光谱)的发射波长来开发半导体聚合物。在一些情况中，使用具有以下峰吸收波长的发色聚合物点：200nm至300nm、250nm至350nm、300nm至400nm、350nm至450nm、400nm至500nm、450nm至550nm、500nm至600nm、550nm至650nm、600nm至700nm、650nm至750nm、700nm至800nm、750nm至850nm、800nm至900nm、850nm至950nm、900nm至1000nm、950nm至1050nm、1000nm至1100nm、1150nm至1250nm，或1200nm至1300nm。
在其他情况中，所用发色聚合物点的峰值发射波长为约200nm至约300nm、约250nm至约350nm、约300nm至约400nm、约350nm至约450nm、约400nm至约500nm、约450nm至约550nm、约500nm至约600nm、约550nm至约650nm、约600nm至约700nm、约650nm至约750nm、约700nm至约800nm、约750nm至约850nm、约800nm至约900nm、约850nm至约950nm、约900nm至约1000nm、约950nm至约1050nm、约1000nm至约1100nm、约1150nm至约1250nm、或约1200nm至约1300nm。
在一些情况中，提供的方法、组合物和试剂盒将利用具有窄带宽发射的发色聚合物点。窄带发射对于某些应用是有利的，包括但不限于多重应用。聚合物点的发射波长可在紫外至近红外区域中变化。发射带的半宽度(FWHM)小于70nm。在一些情况中，该FWHM小于65nm。在一些情况中，该FWHM小于60nm。在一些情况中，该FWHM小于55nm。在一些情况中，该FWHM小于50nm。在一些情况中，该FWHM小于45nm。在一些情况中，该FWHM小于40nm。在一些情况中，该FWHM小于35nm。在一些情况中，该FWHM小于30nm。在一些情况中，该FWHM小于25nm。在一些情况中，该FWHM小于20nm。在一些情况中，该FWHM小于10nm。在一些情况中，本发明所述聚合物点的FWHM的范围可以是5nm至70nm、10nm至60nm、20nm至50nm，或30nm至45nm。
在其他情况中，提供的方法、组合物和试剂盒将利用具有窄带宽发射的发色聚合物点。窄带发射对于某些应用是有利的，包括但不限于多重应用。聚合物点的发射波长可在紫外至近红外区域中变化。发射带的半宽度(FWHM)小于70nm。在一些情况中，该FWHM小于约65nm。在一些情况中，该FWHM小于约60nm。在一些情况中，该FWHM小于约55nm。在一些情况中，该FWHM小于约50nm。在一些情况中，该FWHM小于约45nm。在一些情况中，该FWHM小于约40nm。在一些情况中，该FWHM小于约35nm。在一些情况中，该FWHM小于约30nm。在一些情况中，该FWHM小于约25nm。在一些情况中，该FWHM小于约20nm。在一些情况中，该FWHM小于约10nm。在一些情况中，本发明所述聚合物点的FWHM的范围可以是约5nm至约70nm、约10nm至约60nm、约20nm至约50nm，或约30nm至约45nm。
在一些情况中，用于制备发色聚合物点的窄带发射聚合物包括硼-二吡咯亚甲基(4,4-二氟-4-硼-3a,4a-二氮杂-s-二环戊二烯并苯(indacene)，BODIPY)和或其衍生物，和/或其他含硼单体及其衍生物，作为窄带单体。BODIPY和其他含硼单体及其衍生物包括但不限于其烷基衍生物、芳基衍生物、炔衍生物、芳族衍生物、醇盐衍生物、氮杂衍生物、BODIPY扩展物和其他BODIPY衍生物。窄带发射聚合物还可包括任何其他单体。基于BODIPY的单体可以是能量受体且其他单体可以是能量供体，从而使最终发色聚合物点可表现出窄带发射。良好溶剂中的窄带发射发色聚合物可显示宽发射或窄发射。具有窄带发射的发色聚合物点(包括BODIPY和其他含硼单体及其衍生物)的综合性描述参见WO2013/101902，其通过引用全文纳入本文。
本领域普通技术人员应理解，本文定义的多个化学术语可用于描述本发明的聚合物和单体的化学结构。例如，多种单体衍生物(如BODIPY衍生物)可包括本发明所述多种化学取代基和基团。例如，在一些情况中，多种单体的衍生物可被氢、氘、烷基、芳烷基、芳基、烷氧基-芳基、N-二烷基-4-苯基、N-二苯基-4-苯基、N-二烷氧基苯基-4-苯基、氨基、硫化物、醛、酯、醚、酸和/或羟基取代。
本发明可包括聚合物点，例如窄带发射发色聚合物点。如本文中进一步描述的那样，本发明包括多种表现出窄带发射性质的聚合物点(如FWHM小于70nm)。如本文中进一步描述的那样，本发明的多种聚合物点可包括具有窄带发射单元的聚合物(如窄带单体和/或窄带单元)。例如，本发明可包括均聚物或杂聚物，其包含窄带单体，如BODIPY和/或BODIPY衍生物单体、方酸菁和/或方酸菁衍生物、金属复合物和/或金属复合物衍生物单体、卟啉和/或卟啉衍生物单体、酞菁和/或酞菁衍生物单体、镧系复合物和/或镧系复合物衍生物单体、二萘嵌苯和/或二萘嵌苯衍生物单体、花青和/或花青衍生物单体、若丹明和/或若丹明衍生物单体、香豆素和/或香豆素衍生物单体，和/或呫吨和/或呫吨衍生物单体。窄带单元可以是，例如，窄带单体或荧光纳米颗粒，其包埋在聚合物点中或与聚合物点相连。该荧光纳米颗粒可以是，例如，量子点。窄带单元还可包括聚合物和荧光染料分子，其在本发明的聚合物点中生成窄发射。
多种其他BODIPY衍生物可用于本发明。BODIPY和BODIPY衍生物可进行聚合以形成聚合物(如均聚物或杂聚物)和/或可连接(如共价连接)至聚合物主链、侧链和/或末端。在一些情况中，本发明的发色聚合物点可包括包含窄带单体的聚合物，所述窄带单体具有式(I)的结构：
其中，R1、R2A、R2B、R3A、R3B、R4A和R4B各自选自但不限于：氢(H)、氘(D)、卤素、直链或支链烷基、杂烷基、杂环烷基、杂环亚烷基、烷氧基、芳基、羟基、氰基、硝基、醚及其衍生物、酯及其衍生物、烷基酮、烷基酯、芳基酯、炔基、烷基胺、氟代烷基、氟代芳基和聚亚烷基(例如，甲氧基乙氧基乙氧基、乙氧基乙氧基和–(OCH2CH2)nOH、n＝1-50)、苯基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯基、吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡啶基、二吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的二吡啶基、三吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的三吡啶基、呋喃基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的呋喃基、噻吩基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噻吩基、吡咯基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡咯基、吡唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡唑基、噁唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噁唑基、噻唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噻唑基、咪吡基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的咪吡基、吡嗪基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡嗪基、苯并噁二唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯并噁二唑基、苯并噻二唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯并噻二唑基、芴基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的芴基、三苯基氨基取代的芴基、二苯基氨基取代的芴基、烷基取代的咔唑基、烷基取代的三苯基氨基和烷基取代的噻吩基。作为示例性情况，烷基取代的苯基可包括2-烷基苯基、3-烷基苯基、4-烷基苯基、2,4-二烷基苯基、3,5-二烷基苯基、3,4-二烷基苯基；烷基取代的芴基可包括9,9-二烷基取代的芴基、7-烷基-9,9-二烷基取代的芴基、6-烷基-9,9-二烷基取代的芴基、7-三苯基氨基-9,9-二烷基取代的芴基和7-二苯基氨基-9,9-二烷基取代的芴基；烷基取代的咔唑基可包括N-烷基取代的咔唑基、6-烷基取代的咔唑基和7-烷基取代的咔唑基；烷基取代的三苯基氨基可包括4’-烷基取代的三苯基氨基、3’-烷基取代的三苯基氨基、3’,4’-二烷基取代的三苯基氨基和4’,4”-烷基取代的三苯基氨基；烷基取代的噻吩基可包括2-烷基噻吩基、3-烷基噻吩基和4-烷基噻吩基、N-二烷基-4-苯基、N-二苯基-4-苯基和N-二烷氧基苯基-4-苯基。窄带单体可整合至聚合物的主链中(例如在聚合物中聚合)和/或连接至聚合物的主链、末端或侧链(通过与R1、R2A、R2B、R3A、R3B、R4A、R4B的至少一个连接，或其组合)。
在一些情况中，本发明的发色聚合物点可包括包含窄带单体的聚合物，所述窄带单体具有式(II)的结构：
其中，R1、R2A、R2B、R3A、R3B、R4A和R4B各自选自但不限于：氢(H)、氘(D)、卤素、直链或支链烷基、杂烷基、杂环烷基、杂环亚烷基、烷氧基、芳基、羟基、氰基、硝基、醚及其衍生物、酯及其衍生物、烷基酮、烷基酯、芳基酯、炔基、烷基胺、氟代烷基、氟代芳基和聚亚烷基(例如，甲氧基乙氧基乙氧基、乙氧基乙氧基和–(OCH2CH2)nOH、n＝1-50)、苯基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯基、吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡啶基、二吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的二吡啶基、三吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的三吡啶基、呋喃基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的呋喃基、噻吩基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噻吩基、吡咯基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡咯基、吡唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡唑基、噁唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噁唑基、噻唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噻唑基、咪吡基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的咪吡基、吡嗪基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡嗪基、苯并噁二唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯并噁二唑基、苯并噻二唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯并噻二唑基、芴基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的芴基、三苯基氨基取代的芴基、二苯基氨基取代的芴基、烷基取代的咔唑基、烷基取代的三苯基氨基和烷基取代的噻吩基。作为示例性情况，烷基取代的苯基可包括2-烷基苯基、3-烷基苯基、4-烷基苯基、2,4-二烷基苯基、3,5-二烷基苯基、3,4-二烷基苯基；烷基取代的芴基可包括9,9-二烷基取代的芴基、7-烷基-9,9-二烷基取代的芴基、6-烷基-9,9-二烷基取代的芴基、7-三苯基氨基-9,9-二烷基取代的芴基和7-二苯基氨基-9,9-二烷基取代的芴基；烷基取代的咔唑基可包括N-烷基取代的咔唑基、6-烷基取代的咔唑基和7-烷基取代的咔唑基；烷基取代的三苯基氨基可包括4’-烷基取代的三苯基氨基、3’-烷基取代的三苯基氨基、3’,4’-二烷基取代的三苯基氨基和4’,4”-烷基取代的三苯基氨基；烷基取代的噻吩基可包括2-烷基噻吩基、3-烷基噻吩基和4-烷基噻吩基、N-二烷基-4-苯基、N-二苯基-4-苯基和N-二烷氧基苯基-4-苯基。窄带单体可整合至聚合物的主链中(例如在聚合物中聚合化)和/或连接至聚合物的主链、末端或侧链(通过与R1、R2A、R2B、R3A、R3B、R4A、R4B的至少一个连接，或其组合)。例如，该单体可通过连接至R3A和R3B基团来与聚合物的主链整合。
在一些情况中，本发明的发色聚合物点可包括包含窄带单体的聚合物，所述窄带单体具有式(III)的结构：
其中，R1、R2A和R2B各自选自但不限于：氢(H)、氘(D)、卤素、直链或支链烷基、杂烷基、杂环烷基、杂环亚烷基、烷氧基、芳基、羟基、氰基、硝基、醚及其衍生物、酯及其衍生物、烷基酮、烷基酯、芳基酯、炔基、烷基胺、氟代烷基、氟代芳基和聚亚烷基(例如，甲氧基乙氧基乙氧基、乙氧基乙氧基和–(OCH2CH2)nOH、n＝1-50)、苯基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯基、吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡啶基、二吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的二吡啶基、三吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的三吡啶基、呋喃基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的呋喃基、噻吩基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噻吩基、吡咯基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡咯基、吡唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡唑基、噁唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噁唑基、噻唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噻唑基、咪吡基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的咪吡基、吡嗪基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡嗪基、苯并噁二唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯并噁二唑基、苯并噻二唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯并噻二唑基、芴基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的芴基、三苯基氨基取代的芴基、二苯基氨基取代的芴基、烷基取代的咔唑基、烷基取代的三苯基氨基和烷基取代的噻吩基。作为示例性情况，烷基取代的苯基可包括2-烷基苯基、3-烷基苯基、4-烷基苯基、2,4-二烷基苯基、3,5-二烷基苯基、3,4-二烷基苯基；烷基取代的芴基可包括9,9-二烷基取代的芴基、7-烷基-9,9-二烷基取代的芴基、6-烷基-9,9-二烷基取代的芴基、7-三苯基氨基-9,9-二烷基取代的芴基和7-二苯基氨基-9,9-二烷基取代的芴基；烷基取代的咔唑基可包括N-烷基取代的咔唑基、6-烷基取代的咔唑基和7-烷基取代的咔唑基；烷基取代的三苯基氨基可包括4’-烷基取代的三苯基氨基、3’-烷基取代的三苯基氨基、3’,4’-二烷基取代的三苯基氨基和4’,4”-烷基取代的三苯基氨基；烷基取代的噻吩基可包括2-烷基噻吩基、3-烷基噻吩基和4-烷基噻吩基、N-二烷基-4-苯基、N-二苯基-4-苯基和N-二烷氧基苯基-4-苯基。窄带单体可整合至聚合物的主链中(例如在聚合物中聚合化)和/或连接至聚合物的主链、末端或侧链(通过与R1、R2A、R2B的至少一个连接，或其组合)。括号表示单体与聚合物主链的连接点。
在一些情况中，本发明的发色聚合物点可包括包含窄带单体的聚合物，所述窄带单体具有式(IV)的结构：
其中，R1、R2A、R2B、R3A、R3B、R4A和R4B各自选自但不限于：氢(H)、氘(D)、卤素、直链或支链烷基、杂烷基、杂环烷基、杂环亚烷基、烷氧基、芳基、羟基、氰基、硝基、醚及其衍生物、酯及其衍生物、烷基酮、烷基酯、芳基酯、炔基、烷基胺、氟代烷基、氟代芳基和聚亚烷基(例如，甲氧基乙氧基乙氧基、乙氧基乙氧基和–(OCH2CH2)nOH、n＝1-50)、苯基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯基、吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡啶基、二吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的二吡啶基、三吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的三吡啶基、呋喃基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的呋喃基、噻吩基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噻吩基、吡咯基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡咯基、吡唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡唑基、噁唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噁唑基、噻唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噻唑基、咪吡基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的咪吡基、吡嗪基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡嗪基、苯并噁二唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯并噁二唑基、苯并噻二唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯并噻二唑基、芴基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的芴基、三苯基氨基取代的芴基、二苯基氨基取代的芴基、烷基取代的咔唑基、烷基取代的三苯基氨基和烷基取代的噻吩基。作为示例性情况，烷基取代的苯基可包括2-烷基苯基、3-烷基苯基、4-烷基苯基、2,4-二烷基苯基、3,5-二烷基苯基、3,4-二烷基苯基；烷基取代的芴基可包括9,9-二烷基取代的芴基、7-烷基-9,9-二烷基取代的芴基、6-烷基-9,9-二烷基取代的芴基、7-三苯基氨基-9,9-二烷基取代的芴基和7-二苯基氨基-9,9-二烷基取代的芴基；烷基取代的咔唑基可包括N-烷基取代的咔唑基、6-烷基取代的咔唑基和7-烷基取代的咔唑基；烷基取代的三苯基氨基可包括4’-烷基取代的三苯基氨基、3’-烷基取代的三苯基氨基、3’,4’-二烷基取代的三苯基氨基和4’,4”-烷基取代的三苯基氨基；烷基取代的噻吩基可包括2-烷基噻吩基、3-烷基噻吩基和4-烷基噻吩基、N-二烷基-4-苯基、N-二苯基-4-苯基和N-二烷氧基苯基-4-苯基。窄带单体可整合至聚合物的主链中(例如在聚合物中聚合化)和/或连接至聚合物的主链、末端或侧链(通过与R1、R2A、R2B、R3A、R3B的至少一个连接，或其组合)。
在一些情况中，本发明的发色聚合物点可包括包含窄带单体的聚合物，所述窄带单体具有式(V)的结构：
其中，R1、R2A、R2B、R3A、R3B、R4A、R4B、R5A和R5B各自选自但不限于：氢(H)、氘(D)、卤素、直链或支链烷基、杂烷基、杂环烷基、杂环亚烷基、烷氧基、芳基、羟基、氰基、硝基、醚及其衍生物、酯及其衍生物、烷基酮、烷基酯、芳基酯、炔基、烷基胺、氟代烷基、氟代芳基和聚亚烷基(例如，甲氧基乙氧基乙氧基、乙氧基乙氧基和–(OCH2CH2)nOH、n＝1-50)、苯基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯基、吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡啶基、二吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的二吡啶基、三吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的三吡啶基、呋喃基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的呋喃基、噻吩基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噻吩基、吡咯基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡咯基、吡唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡唑基、噁唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噁唑基、噻唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噻唑基、咪吡基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的咪吡基、吡嗪基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡嗪基、苯并噁二唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯并噁二唑基、苯并噻二唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯并噻二唑基、芴基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的芴基、三苯基氨基取代的芴基、二苯基氨基取代的芴基、烷基取代的咔唑基、烷基取代的三苯基氨基和烷基取代的噻吩基。作为示例性情况，烷基取代的苯基可包括2-烷基苯基、3-烷基苯基、4-烷基苯基、2,4-二烷基苯基、3,5-二烷基苯基、3,4-二烷基苯基；烷基取代的芴基可包括9,9-二烷基取代的芴基、7-烷基-9,9-二烷基取代的芴基、6-烷基-9,9-二烷基取代的芴基、7-三苯基氨基-9,9-二烷基取代的芴基和7-二苯基氨基-9,9-二烷基取代的芴基；烷基取代的咔唑基可包括N-烷基取代的咔唑基、6-烷基取代的咔唑基和7-烷基取代的咔唑基；烷基取代的三苯基氨基可包括4’-烷基取代的三苯基氨基、3’-烷基取代的三苯基氨基、3’,4’-二烷基取代的三苯基氨基和4’,4”-烷基取代的三苯基氨基；烷基取代的噻吩基可包括2-烷基噻吩基、3-烷基噻吩基和4-烷基噻吩基、N-二烷基-4-苯基、N-二苯基-4-苯基和N-二烷氧基苯基-4-苯基。窄带单体可整合至聚合物的主链中(例如在聚合物中共聚化)和/或连接至聚合物的主链、末端或侧链(通过与R1、R2A、R2B、R3A、R3B、R4A、R4B、R5A、R5B的至少一个连接，或其组合)。在某些情况中，这些窄带单体可通过与R5A和R5B连接来整合至主链中。
在一些情况中，本发明的发色聚合物点可包括包含窄带单体的聚合物，所述窄带单体具有式(VI)的结构：
其中，R1、R2A、R2B、R3A和R3B各自选自但不限于：氢(H)、氘(D)、卤素、直链或支链烷基、杂烷基、杂环烷基、杂环亚烷基、烷氧基、芳基、羟基、氰基、硝基、醚及其衍生物、酯及其衍生物、烷基酮、烷基酯、芳基酯、炔基、烷基胺、氟代烷基、氟代芳基和聚亚烷基(例如，甲氧基乙氧基乙氧基、乙氧基乙氧基和–(OCH2CH2)nOH、n＝1-50)、苯基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯基、吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡啶基、二吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的二吡啶基、三吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的三吡啶基、呋喃基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的呋喃基、噻吩基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噻吩基、吡咯基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡咯基、吡唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡唑基、噁唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噁唑基、噻唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噻唑基、咪吡基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的咪吡基、吡嗪基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡嗪基、苯并噁二唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯并噁二唑基、苯并噻二唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯并噻二唑基、芴基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的芴基、三苯基氨基取代的芴基、二苯基氨基取代的芴基、烷基取代的咔唑基、烷基取代的三苯基氨基和烷基取代的噻吩基。作为示例性情况，烷基取代的苯基可包括2-烷基苯基、3-烷基苯基、4-烷基苯基、2,4-二烷基苯基、3,5-二烷基苯基、3,4-二烷基苯基；烷基取代的芴基可包括9,9-二烷基取代的芴基、7-烷基-9,9-二烷基取代的芴基、6-烷基-9,9-二烷基取代的芴基、7-三苯基氨基-9,9-二烷基取代的芴基和7-二苯基氨基-9,9-二烷基取代的芴基；烷基取代的咔唑基可包括N-烷基取代的咔唑基、6-烷基取代的咔唑基和7-烷基取代的咔唑基；烷基取代的三苯基氨基可包括4’-烷基取代的三苯基氨基、3’-烷基取代的三苯基氨基、3’,4’-二烷基取代的三苯基氨基和4’,4”-烷基取代的三苯基氨基；烷基取代的噻吩基可包括2-烷基噻吩基、3-烷基噻吩基和4-烷基噻吩基、N-二烷基-4-苯基、N-二苯基-4-苯基和N-二烷氧基苯基-4-苯基。窄带单体可整合至聚合物的主链中(例如在聚合物中聚合化)和/或连接至聚合物的主链、末端或侧链(通过与R1、R2A、R2B、R3A、R3B的至少一个连接，或其组合)。
在一些情况中，本发明的发色聚合物点可包括包含窄带单体的聚合物，所述窄带单体具有式(VII)的结构：
其中，R1、R2A、R2B、R3A、R3B、R4A、R4B、R5A和R5B各自选自但不限于：氢(H)、氘(D)、卤素、直链或支链烷基、杂烷基、杂环烷基、杂环亚烷基、烷氧基、芳基、羟基、氰基、硝基、醚及其衍生物、酯及其衍生物、烷基酮、烷基酯、芳基酯、炔基、烷基胺、氟代烷基、氟代芳基和聚亚烷基(例如，甲氧基乙氧基乙氧基、乙氧基乙氧基和–(OCH2CH2)nOH、n＝1-50)、苯基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯基、吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡啶基、二吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的二吡啶基、三吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的三吡啶基、呋喃基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的呋喃基、噻吩基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噻吩基、吡咯基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡咯基、吡唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡唑基、噁唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噁唑基、噻唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噻唑基、咪吡基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的咪吡基、吡嗪基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡嗪基、苯并噁二唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯并噁二唑基、苯并噻二唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯并噻二唑基、芴基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的芴基、三苯基氨基取代的芴基、二苯基氨基取代的芴基、烷基取代的咔唑基、烷基取代的三苯基氨基和烷基取代的噻吩基。作为示例性情况，烷基取代的苯基可包括2-烷基苯基、3-烷基苯基、4-烷基苯基、2,4-二烷基苯基、3,5-二烷基苯基、3,4-二烷基苯基；烷基取代的芴基可包括9,9-二烷基取代的芴基、7-烷基-9,9-二烷基取代的芴基、6-烷基-9,9-二烷基取代的芴基、7-三苯基氨基-9,9-二烷基取代的芴基和7-二苯基氨基-9,9-二烷基取代的芴基；烷基取代的咔唑基可包括N-烷基取代的咔唑基、6-烷基取代的咔唑基和7-烷基取代的咔唑基；烷基取代的三苯基氨基可包括4’-烷基取代的三苯基氨基、3’-烷基取代的三苯基氨基、3’,4’-二烷基取代的三苯基氨基和4’,4”-烷基取代的三苯基氨基；烷基取代的噻吩基可包括2-烷基噻吩基、3-烷基噻吩基和4-烷基噻吩基、N-二烷基-4-苯基、N-二苯基-4-苯基和N-二烷氧基苯基-4-苯基。窄带单体可整合至聚合物的主链中(例如在聚合物中聚合化)和/或连接至聚合物的主链、末端或侧链(通过与R2A、R2B、R3A、R3B、R4A、R4B、R5A、R5B的至少一个连接，或其组合)。
在一些情况中，本发明的发色聚合物点可包括包含窄带单体的聚合物，所述窄带单体具有式(VIII)的结构：
其中，R1、R2A、R2B、R3A、R3B、R4A、R4B、R5A、R5B、R6A和R6B各自选自但不限于：氢(H)、氘(D)、卤素、直链或支链烷基、杂烷基、杂环烷基、杂环亚烷基、烷氧基、芳基、羟基、氰基、硝基、醚及其衍生物、酯及其衍生物、烷基酮、烷基酯、芳基酯、炔基、烷基胺、氟代烷基、氟代芳基和聚亚烷基(例如，甲氧基乙氧基乙氧基、乙氧基乙氧基和–(OCH2CH2)nOH、n＝1-50)、苯基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯基、吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡啶基、二吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的二吡啶基、三吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的三吡啶基、呋喃基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的呋喃基、噻吩基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噻吩基、吡咯基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡咯基、吡唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡唑基、噁唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噁唑基、噻唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噻唑基、咪吡基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的咪吡基、吡嗪基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡嗪基、苯并噁二唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯并噁二唑基、苯并噻二唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯并噻二唑基、芴基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的芴基、三苯基氨基取代的芴基、二苯基氨基取代的芴基、烷基取代的咔唑基、烷基取代的三苯基氨基和烷基取代的噻吩基。作为示例性情况，烷基取代的苯基可包括2-烷基苯基、3-烷基苯基、4-烷基苯基、2,4-二烷基苯基、3,5-二烷基苯基、3,4-二烷基苯基；烷基取代的芴基可包括9,9-二烷基取代的芴基、7-烷基-9,9-二烷基取代的芴基、6-烷基-9,9-二烷基取代的芴基、7-三苯基氨基-9,9-二烷基取代的芴基和7-二苯基氨基-9,9-二烷基取代的芴基；烷基取代的咔唑基可包括N-烷基取代的咔唑基、6-烷基取代的咔唑基和7-烷基取代的咔唑基；烷基取代的三苯基氨基可包括4’-烷基取代的三苯基氨基、3’-烷基取代的三苯基氨基、3’,4’-二烷基取代的三苯基氨基和4’,4”-烷基取代的三苯基氨基；烷基取代的噻吩基可包括2-烷基噻吩基、3-烷基噻吩基和4-烷基噻吩基、N-二烷基-4-苯基、N-二苯基-4-苯基和N-二烷氧基苯基-4-苯基，其中，R5A、R5B、R6A和R6B各自选自但不限于：氢(H)、氘(D)、卤素、直链或支链烷基、杂烷基、杂环烷基、杂环亚烷基、烷氧基、芳基、羟基、氰基、硝基、醚及其衍生物、酯及其衍生物、烷基酮、烷基酯、芳基酯、炔基、烷基胺、氟代烷基、氟代芳基和聚亚烷基(例如，甲氧基乙氧基乙氧基、乙氧基乙氧基和–(OCH2CH2)nOH、n＝1-50)、苯基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯基、吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡啶基、二吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的二吡啶基、三吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的三吡啶基、呋喃基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的呋喃基、噻吩基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噻吩基、吡咯基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡咯基、吡唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡唑基、噁唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噁唑基、噻唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噻唑基、咪吡基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的咪吡基、吡嗪基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡嗪基、苯并噁二唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯并噁二唑基、苯并噻二唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯并噻二唑基、芴基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的芴基、三苯基氨基取代的芴基、二苯基氨基取代的芴基、烷基取代的咔唑基、烷基取代的三苯基氨基和烷基取代的噻吩基。作为示例性情况，烷基取代的苯基可包括2-烷基苯基、3-烷基苯基、4-烷基苯基、2,4-二烷基苯基、3,5-二烷基苯基、3,4-二烷基苯基；烷基取代的芴基可包括9,9-二烷基取代的芴基、7-烷基-9,9-二烷基取代的芴基、6-烷基-9,9-二烷基取代的芴基、7-三苯基氨基-9,9-二烷基取代的芴基和7-二苯基氨基-9,9-二烷基取代的芴基；烷基取代的咔唑基可包括N-烷基取代的咔唑基、6-烷基取代的咔唑基和7-烷基取代的咔唑基；烷基取代的三苯基氨基可包括4’-烷基取代的三苯基氨基、3’-烷基取代的三苯基氨基、3’,4’-二烷基取代的三苯基氨基和4’,4”-烷基取代的三苯基氨基；烷基取代的噻吩基可包括2-烷基噻吩基、3-烷基噻吩基和4-烷基噻吩基、N-二烷基-4-苯基、N-二苯基-4-苯基和N-二烷氧基苯基-4-苯基。窄带单体可整合至聚合物的主链中(例如在聚合物中共聚化)和/或连接至聚合物的主链、末端或侧链(通过与R1、R2A、R2B、R3A、R3B、R4A、R4B、R5A、R5B、R6A、R6B的至少一个连接，或其组合)。
在一些情况中，本发明的发色聚合物点可包括包含窄带单体的聚合物，所述窄带单体具有式(IX)的结构：
其中，X具有式(X)、(XI)、(XII)或(XIII)中任一种或其衍生物的结构：
且其中，式(X)、(XI)、(XII)和(XIII)中的R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14和R15各自选自：氢(H)、氘(D)、卤素、直链或支链烷基、杂烷基、杂环烷基、杂环亚烷基、烷氧基、芳基、羟基、氰基、硝基、醚及其衍生物、酯及其衍生物、烷基酮、烷基酯、芳基酯、炔基、烷基胺、氟代烷基、氟代芳基和聚亚烷基(例如，甲氧基乙氧基乙氧基、乙氧基乙氧基和–(OCH2CH2)nOH、n＝1-50)、苯基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯基、吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡啶基、二吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的二吡啶基、三吡啶基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的三吡啶基、呋喃基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的呋喃基、噻吩基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噻吩基、吡咯基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡咯基、吡唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡唑基、噁唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噁唑基、噻唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的噻唑基、咪吡基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的咪吡基、吡嗪基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的吡嗪基、苯并噁二唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯并噁二唑基、苯并噻二唑基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的苯并噻二唑基、芴基、烷基(烷氧基、芳基、氟代烷基、氟代芳基)取代的芴基、三苯基氨基取代的芴基、二苯基氨基取代的芴基、烷基取代的咔唑基、烷基取代的三苯基氨基和烷基取代的噻吩基。作为示例性情况，烷基取代的苯基可包括2-烷基苯基、3-烷基苯基、4-烷基苯基、2,4-二烷基苯基、3,5-二烷基苯基、3,4-二烷基苯基；烷基取代的芴基可包括9,9-二烷基取代的芴基、7-烷基-9,9-二烷基取代的芴基、6-烷基-9,9-二烷基取代的芴基、7-三苯基氨基-9,9-二烷基取代的芴基和7-二苯基氨基-9,9-二烷基取代的芴基；烷基取代的咔唑基可包括N-烷基取代的咔唑基、6-烷基取代的咔唑基和7-烷基取代的咔唑基；烷基取代的三苯基氨基可包括4’-烷基取代的三苯基氨基、3’-烷基取代的三苯基氨基、3’,4’-二烷基取代的三苯基氨基和4’,4”-烷基取代的三苯基氨基；烷基取代的噻吩基可包括2-烷基噻吩基、3-烷基噻吩基和4-烷基噻吩基、N-二烷基-4-苯基、N-二苯基-4-苯基和N-二烷氧基苯基-4-苯基。当X代表萘及其衍生物时，窄带单体可整合至聚合物的主链中(例如在聚合物中聚合化)和/或连接至聚合物的主链、末端或侧链(通过与R7、R8、R9、R10、R11、R12的至少一个连接，或其组合)。当X代表蒽及其衍生物时，窄带单体可整合至聚合物的主链中和/或共价连接至聚合物的主链、末端或侧链(通过与R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15的至少一个连接，或其组合)。
可以使用多种聚合物点，例如本文所述实施例以及公开于例如WO2011/057295和WO2013/101902中的其他聚合物点，上述文献各自通过引用全文纳入本文且具体涉及本文所述的特定发色聚合物点组合物和相应的制备这些组合物的方法。例如在WO2011/057295中，聚合物点中的聚合物可经物理掺混或化学连接(或化学交联)。例如，物理掺混的聚合物点可包括掺混在聚合物点中并通过非共价相互作用固定在一起的聚合物。化学连接的聚合物点可包括聚合物点中彼此共价连接的聚合物。化学连接的聚合物可以在形成聚合物点前彼此共价连接。
例如，这些聚合物点可包括直接官能化和/或具有低密度官能化的那些。
共轭聚合物点和官能化聚合物点
本发明还提供了使用聚合物点及其组合物的方法、组合物和试剂盒。在一些情况中，聚合物的变体是共轭聚合物，在本文中也称作官能化发色聚合物点。
电子、空穴或电子能量可沿共轭聚合物的共轭结构传导。在一些情况中，大部分聚合物主链可以是共轭的。在一些情况中，整个聚合物主链可以是共轭的。在一些情况中，该聚合物可在其侧链或末端中包含共轭结构。在一些情况中，该共轭聚合物可具有传导性质，例如，该聚合物可导电。在一些情况中，该共轭聚合物可具有半导体性质，例如，该聚合物可显示直接带隙，导致带边缘处有效的吸收或发射。在一些情况中，可将发色聚合物点描述为一种纳米颗粒，其包含至少一种缩合(或塌缩)的共轭聚合物(如半导体聚合物)以形成纳米颗粒结构。
聚合物(或包含聚合物的点)可与另一部分共轭，所述另一部分具有可用于治疗、诊断、成像或研究的性质。例如，聚合物或点可通过接头与其他部分共轭。该接头可以是亲水性的或疏水性的。接头的非限制性示例包括化学键，小分子，如氨基酸，官能团，如酯，和酰胺，氨基甲酸酯，醚，亚烷基，亚烯基，和亚炔基，或亚芳基，或聚合物，如聚醚、聚酯、聚酰胺、聚氨基甲酸酯、聚芳基、聚苯乙烯或聚烯烃。在一些情况中，该接头是聚乙二醇或聚苯乙烯聚乙二醇。
在一些情况中，该聚合物可与亲水性部分，例如亲水性官能团共轭。亲水性官能团的非限制性示例包括羧基、羟基、氨基、酰氨基、巯基、硫酸基团、硫酸基团和任何氢键供体或受体。
该聚合物可与反应性部分共轭，例如，酸酐、酰卤、亲核试剂、亲电试剂、电子供体、电子受体、烯、炔、酸性基团、碱性基团、氧化基团、还原基团、电子转移剂或光化学反应物质。酸酐的非限制性示例包括马来酸酐和琥珀酸酐，两者都可以是取代或未取代的。
在多个情况中，本发明提供了“官能化”聚合物点的应用，且具体而言作为修饰聚合物点表面的方法。在发色聚合物点的上下文中，本文所用术语“官能化”指与一种或多种官能团连接(如共价连接)的发色聚合物点。本文所用术语“官能团”指满足下述条件的任何化学单元，其可与发色聚合物连接(如通过任何稳定的物理或化学连接)，从而改变发色聚合物点的表面，例如形成可用于共轭(如生物共轭)的表面。该官能团可共价连接发色聚合物的主链、侧链或末端单元之一。该官能团可以是但不限于以下：醛、烯、烷基、炔、链炔、氨基、叠氮化物、羰基、羧基、氰基、环辛炔、二烯、酯、琥珀酰亚胺酯、卤代烷基、羟基、亚氨基、酮、马来酰亚胺、巯基、磷酸酯/盐、膦、硫酸酯/盐、磺酸酯/盐，其取代的衍生物或其组合。通常，可以使用适用于生物共轭的任何其他官能团。本领域的普通技术人员可在例如BioconjugateTechniques(《生物共轭技术》)(学术出版社(AcademicPress)，纽约，1996年或之后的版本)中找到这类官能团，其通过引用全文纳入本文用于所有目的。
在一些情况中，本发明的官能团选自：醛、烯、烷基、炔、链炔、氨基、叠氮化物、羰基、羧基、氰基、环辛炔、二烯、酯、琥珀酰亚胺酯、卤代烷基、羟基、亚氨基、酮、马来酰亚胺、巯基、磷酸酯/盐、膦、硫酸酯/盐、磺酸酯/盐，其取代的衍生物或其组合。
在一些情况中，提供了使用经官能化的发色聚合物点的方法、组合物和试剂盒。根据本发明，可以使发色聚合物点适合于进一步修饰(如生物共轭)或随后在检测蛋白质或肽中应用的任意方式来对发色聚合物点进行官能化。例如，官能团可与发色聚合物的主链、侧链或末端单元之一连接(如共价连接)。在一些情况中，单价聚合物点可包含单个聚合物分子，其仅包含一个官能团，例如在单个线性聚合物分子的两个末端单元之一处。二价聚合物点可包含单个聚合物分子，其包含两个官能团，例如在单个线性聚合物分子的两个末端单元的每一个处。三价聚合物点可包含单个聚合物分子，其包含三个官能团，例如官能团仅连接三臂分支聚合物的三个末端单元。类似地，分支的聚合物可用于制备其他多价聚合物点，例如，其在四臂、五臂、六臂和具有更多分支数目的分支聚合物的末端单元处连接官能团。
在一些情况中，优势可来自于使用包含单个聚合物分子的聚合物点，所述聚合物分子在末端单元处具有至少一个官能团。例如，可在聚合物合成中良好地控制仅一个官能团与发色聚合物末端单元的连接。例如，包含官能团的化学单元可用作聚合引发剂以及聚合物合成中的生长催化剂，且在该方法中各聚合物分子在末端处仅包含一个官能团。还可在聚合物合成中良好地控制官能团仅与线性发色聚合物的两个末端单元连接。例如，包含官能团的化学单元可用作封端剂以终止聚合物合成中的聚合物生长，从而导致各线性聚合物分子仅在两个末端单元中包含两个官能团。类似地，可在聚合物合成中良好地控制多价聚合物点的官能团的连接，例如，可仅将官能团添加至三臂分支聚合物的三个末端单元。
在多个情况中，该聚合物点包含与聚合物点相连的官能团。在某些情况中，该官能团选自疏水性官能团、亲水性官能团或其组合。在一些情况中，该官能团适用于生物共轭。
在某些情况中，该官能团选自：醛、烯、烷基、炔、链炔、氨基、叠氮化物、羰基、羧基、氰基、环辛炔、二烯、酯、琥珀酰亚胺酯、卤代烷基、羟基、亚氨基、酮、马来酰亚胺、巯基、磷酸酯/盐、膦、硫酸酯/盐、磺酸酯/盐，或其组合。
在多个情况中，该生物分子是蛋白质。在其他情况中，该生物分子是抗体或亲和素。在一些情况中，卤素(如氟)连接或整合至发色聚合物点结构。发色聚合物点的颗粒尺寸可与Qdot相当，例如大于Qdot尺寸的80％。发色聚合物点中的半导体聚合物的总体积可以总颗粒体积的至少50％且优选超过80％。发色聚合物点中的半导体聚合物的重量浓度可以总颗粒重量的至少50％且优选超过80％。发色聚合物点可具有疏水性聚合物内部。在一些情况中，发色聚合物点的卤素(如氟)含量小于50重量％。在一些情况中，该重量浓度是大于40％、50％、60％、70％、80％、90％或99％。在一些情况中，该重量浓度可以在以下范围中：40％-50％、45％-55％、50％-60％、55％-65％、60％-70％、65％-75％、70％-80％、75％-85％、80％-90％、85％-95％或90％-100％。
发色聚合物点的颗粒尺寸可与Qdot相当，例如大于Qdot尺寸的约80％。发色聚合物点中的半导体聚合物的总体积可以总颗粒体积的至少50％且优选超过约80％。发色聚合物点中的半导体聚合物的重量浓度可以总颗粒重量的至少50％且优选超过约80％。发色聚合物点可具有疏水性聚合物内部。在一些情况中，发色聚合物点的卤素(如氟)含量小于约50重量％。在一些情况中，该重量浓度是大于约40％、50％、60％、70％、80％、90％或99％。在一些情况中，该重量浓度可以在以下范围中：约40％-约50％、约45％-约55％、约50％-约60％、约55％-约65％、约60％-约70％、约65％-约75％、约70％-约80％、约75％-约85％、约80％-约90％、约85％-约95％或约90％-约100％。
聚合物点的生物共轭物
在多个情况中，本发明的聚合物点可经生物共轭以促进蛋白质或肽的检测。在一些情况中，提供了使用与生物分子共轭的发色聚合物点的方法、组合物和试剂盒，例如，发色聚合物点的官能化，其中生物分子直接或间接通过官能团与发色聚合物点连接。
术语“生物分子”用于描述合成的或天然产生的蛋白质、糖蛋白、肽、氨基酸、代谢物、药物、毒素、核酸、核苷酸、碳水化合物、糖、脂质、脂肪酸等。与生物分子共轭的发色聚合物点在本文中有时称作“生物共轭物”。生物共轭物还可包括与生物颗粒(如病毒、细菌、细胞和天然产生的或合成的囊泡如脂质体)相连的官能化发色聚合物点。这些官能化发色聚合物点可包括一种或多种官能团，其形成自具有一个或两个末端官能团或低密度侧链官能团的发色聚合物。
在某些情况中，这些生物共轭物包含单价发色聚合物点和生物分子，该生物分子通过官能团直接或间接连接聚合物。这些生物共轭物还可包含与生物颗粒(如病毒、细菌、细胞和天然产生的或合成的囊泡如脂质体)相连的单价发色聚合物点。
在一些情况中，冻干的发色聚合物点组合物可包含官能化发色聚合物点。这些官能化发色聚合物点可具有至少一个可用于共轭(如生物共轭)的官能团。在一些情况中，冻干的发色聚合物点组合物可包含发色聚合物点/生物分子共轭物，该生物分子包括蛋白质、抗体、核酸分子、脂质、肽、适体和/或药物。该生物分子可通过任何稳定的物理或化学连接与发色聚合物点相连。
在本发明的一些情况中，该生物分子通过共价键连接单价发色聚合物点的官能团。例如，如果聚合物点的官能团是羧基，蛋白质生物分子可通过使该羧基与蛋白质分子的氨基交联来直接连接聚合物点。
在本发明的多个情况中，交联剂可用于促进发色聚合物点的生物共轭。本文所用术语“交联剂”用于描述以下化合物或部分，其能够在类似或不类似的分子上的分子基团之间形成化学键以将这些分子共价连接在一起。常见交联剂的示例是本领域已知的。参见，例如，BioconjugateTechniques(《生物共轭技术》)(学术出版社(AcademicPress)，纽约，1996或更新版本)。生物分子与单价发色聚合物点的间接连接可通过使用“接头”分子发生，例如，亲和素、链霉亲和素、中性亲和素、生物素或类似分子。
在一些情况中，该聚合物可与生物分子，例如肽、蛋白质、适体、抗体、酶、碳水化合物、核酸、脱氧核糖核酸、核糖核酸或脂质共轭。在一些情况中，发色聚合物点可与小分子、药物、生物模拟物、药物化合物、同位素、放射性同位素或化学品共轭。在一些情况中，聚合物或点与链霉亲和素共轭。在一些情况中，聚合物或点与生物素共轭，或通过链霉亲和素间接连接生物素。在一些情况中，聚合物或点与标签共轭，例如血细胞凝集素(HA)、水泡性口炎病毒(VSV)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)、组氨酸、超过一个组氨酸、六个组氨酸(6xHis)或c-myc。
在一些情况中，提供了使用与特异性结合靶标的生物分子共轭的聚合物点来分析目标分子(例如蛋白质)的方法、组合物和试剂盒。
在一些情况中，荧光发色聚合物点与一种或多种提供某项功能或其他益处(包括但不限于对目标分子的结合亲和力)的分子共轭。
在一些情况中，该目标分子是感兴趣的蛋白质，且与发色聚合物点共轭的生物分子是特异性结合该目标蛋白质的一抗。
在其他情况中，该目标分子是感兴趣的蛋白质，其连接所述蛋白质的一抗，且与发色聚合物点共轭的生物分子是特异性结合该一抗的二抗。
本文所用术语“生物素”指能够与亲和素有效结合的多种生物素衍生物和类似物中的任一种。合适的生物素部分包括能够通过亲和素和相关亲和素蛋白来分离生物素化肽片段的那些部分。代表性生物素部分包括生物素衍生物(如亚氨基生物素、生物胞素和己酰基氨基生物素)和生物素类似物(如脱硫生物素和生物素砜)。
本文所用术语“亲和素”指结合生物素的不同于免疫球蛋白的任何生物素结合蛋白，包括天然蛋白质以及重组和遗传工程改造的蛋白质。该术语包括两种常见的生物素结合蛋白，称为“蛋白”或“禽”亲和素和“链霉亲和素”。蛋白或禽亲和素，通常简称为亲和素，是一种蛋白质，其是蛋白的组分且与生物素形成非共价复合物。链霉亲和素是一种亲和素蛋白，其分离自放线菌链霉菌(Streptomycesavidinii)且也与生物素形成非共价复合物。生物素结合蛋白的其他细菌来源也是已知的。蛋白亲和素和链霉亲和素都是四聚体蛋白质，其中生物素结合位点成对排列在亲和素分子的相对面上。该术语还指亲和素衍生物，包括琥珀酰亲和素、铁蛋白亲和素、酶亲和素和交联亲和素。
在一些情况中，荧光发色聚合物点可与一种或多种改变发色聚合物点的其他性质(例如其尺寸、荧光、疏水性、非特异性结合或吸收性质等)的分子共轭。
在一些情况中，生物分子与发色聚合物点的共轭可包括官能团的连接，包括但不限于羧基基团与发色聚合物点的连接。在一些情况中，羧基基团可在碳二亚胺(如盐酸1-乙基-3-[3-二甲基氨基丙基]碳二亚胺(EDC))存在时与N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)反应以生成羧酸根/羧酸酯基团的氨基反应性酯(amine-reactiveester)用于与某些生物分子上存在的伯胺基团交联。
在一些情况中，通过混合发色聚合物点与生物分子使羧化发色聚合物点与生物分子(如蛋白质)共轭，例如在含有0.1％PEG(MW3350)的HEPES缓冲液(20mM,pH＝7.4)中。发色聚合物点上羧基与生物分子上氨基之间肽键的形成可由EDC催化。然而，由于发色聚合物点的内在疏水本质，生物分子倾向于非特异性吸附在颗粒表面上。在一些情况中，可导入曲通X-100和/或牛血清白蛋白(BSA)以减少生物分子在发色聚合物点表面上的非特异性吸附。
在一些情况中，聚合物点可与多种标记物中的一种或多种共轭。例如，该聚合物点可与标记试剂共轭，例如荧光标记物(如荧光染料)。在某些情况中，该荧光标记物可具有特定应用所需的发射性质。例如，该荧光标记物可以是具有以下发射波长最大值的荧光染料：500nm至1100nm、600nm至1000nm、600nm至800nm、650nm至850nm，或700nm至800nm。对于另一个实施例，荧光标记物可以是具有以下发射波长最大值的荧光染料：约500nm至约1100nm、约600nm至约1000nm、约600nm至约800nm、约650nm至约850nm，或约700nm至约800nm。本领域技术人员应理解，多种染料可用作可检测标记物并具有上述发射性质。
可用作本发明的共轭分子的荧光染料的非限制性示例包括：若丹明、罗多尔(rhodol)、荧光素、硫代荧光素、氨基荧光素、羧基荧光素、氯代荧光素、甲基荧光素、磺基荧光素、氨基罗多尔、羧基罗多尔、氯代罗多尔、甲基罗多尔、磺基罗多尔；氨基若丹明、羧基若丹明、氯代若丹明、甲基若丹明、磺基若丹明，和硫代若丹明，花青、吲哚羰花青、噁羰花青、硫羰花青、部花青、花青染料(如花青2、花青3、花青3.5、花青5、花青5.5、花青7)、噁二唑衍生物、吡啶基噁唑、硝基苯并噁二唑、苯并噁二唑、芘衍生物、级联蓝(cascadeblue)、噁嗪衍生物、尼罗红、尼罗蓝、甲酚紫、噁嗪170、吖啶衍生物、二氨基吖啶、吖啶橙、吖啶黄、芳基甲川衍生物、呫吨染料、磺化呫吨染料、AlexaFluor(如AlexaFluor594、AlexaFluor633、AlexaFluor647、AlexaFluor700)、金胺、结晶紫、孔雀石绿、四吡咯衍生物、卟吩、酞菁，和胆红素。在一些情况中，这些染料可以是近红外染料，包括，例如，Cy5.5、IRdye800、DyLight750或吲哚菁绿(ICG)。在一些情况中，近红外染料可包括花青染料(如花青2、花青3、花青3.5、花青5、花青5.5、花青7)。在一些情况中，该可检测标记物可包括呫吨染料或磺化呫吨染料，例如AlexaFluor(如AlexaFluor594、AlexaFluor633、AlexaFluor647、AlexaFluor700)。
在一些情况中，聚合物点可与肽共轭，通常这些肽可与可检测标记物共轭。这些可检测标记物可以是荧光标记物(如荧光染料)。在某些情况中，该荧光标记物可具有特定应用所需的发射性质。例如，该荧光标记物可以是具有以下发射波长最大值的荧光染料：500nm至1100nm、600nm至1000nm、600nm至800nm、650nm至850nm，或700nm至800nm。对于另一个实施例，荧光标记物可以是具有以下发射波长最大值的荧光染料：约500nm至约1100nm、约600nm至约1000nm、约600nm至约800nm、约650nm至约850nm，或约700nm至约800nm。本领域技术人员应理解，多种染料可用作可检测标记物并具有上述发射性质。
可用作本发明的共轭分子的荧光染料的非限制性示例包括：若丹明、罗多尔(rhodol)、荧光素、硫代荧光素、氨基荧光素、羧基荧光素、氯代荧光素、甲基荧光素、磺基荧光素、氨基罗多尔、羧基罗多尔、氯代罗多尔、甲基罗多尔、磺基罗多尔；氨基若丹明、羧基若丹明、氯代若丹明、甲基若丹明、磺基若丹明，和硫代若丹明，花青、吲哚羰花青、噁羰花青、硫羰花青、部花青、花青染料(如花青2、花青3、花青3.5、花青5、花青5.5、花青7)、噁二唑衍生物、吡啶基噁唑、硝基苯并噁二唑、苯并噁二唑、芘衍生物、级联蓝(cascadeblue)、噁嗪衍生物、尼罗红、尼罗蓝、甲酚紫、噁嗪170、吖啶衍生物、二氨基吖啶、吖啶橙、吖啶黄、芳基甲川衍生物、呫吨染料、磺化呫吨染料、AlexaFluor(如AlexaFluor594、AlexaFluor633、AlexaFluor647、AlexaFluor700)、金胺、结晶紫、孔雀石绿、四吡咯衍生物、卟吩、酞菁，和胆红素。在一些情况至，这些染料可以是近红外染料，包括，例如，Cy5.5、IRdye800、DyLight750或吲哚菁绿(ICG)。在一些情况中，近红外染料可包括花青染料(如花青2、花青3、花青3.5、花青5、花青5.5、花青7)。在一些情况中，该可检测标记物可包括呫吨染料或磺化呫吨染料，例如AlexaFluor(如AlexaFluor594、AlexaFluor633、AlexaFluor647、AlexaFluor700)。如果可以找到针对染料的抗体，则共轭的染料可用作追踪、检测或观察标志物和用作检索把手(retrievalhandle)。
本发明的文库中的肽还可与生物素共轭。除了延长半衰期外，生物素还可作为亲和把手(affinityhandle)以从组织或其他位置中检索肽。在一个情况中，这些肽可通过PEG接头与例如生物素酶耐受的生物素(例如NHS-dPEG4-生物素酶耐受的生物素)共轭。在一些情况中，可使用可用作检测标记物和亲和把手的荧光生物素共轭物。市售可得的荧光生物素共轭物的非限制性示例包括：Atto425-生物素、Atto488-生物素、Atto520-生物素、Atto-550生物素、Atto565-生物素、Atto590-生物素、Atto610-生物素、Atto620-生物素、Atto655-生物素、Atto680-生物素、Atto700-生物素、Atto725-生物素、Atto740-生物素、荧光素生物素、生物素-4-荧光素、生物素-(5-荧光素)共轭物，和生物素-B-藻红蛋白、alexafluor488生物胞素、alexaflour546、alexafluor549、萤光黄尸胺生物素-X、萤光黄生物胞素、Oregon绿488生物胞素、生物素-若丹明和四甲基若丹明生物胞素。在一些其他实施例中，这些共轭物可包括化学发光化合物、胶体金属、发光化合物、酶、放射性同位素和顺磁性标记物。
除了本文所述实施例外，在一些情况中还可使用其他策略和方法以共轭生物分子和发色聚合物点，例如参见WO2011/057295和WO2013/101902。本领域的普通技术人员可在例如BioconjugateTechniques(《生物共轭技术》)(学术出版社(AcademicPress)，纽约，1996年或之后的版本)中找到用于共轭生物分子和发色聚合物点的其他策略和方法。
冻干试剂
本文中，术语“冻干保护剂”指冻干制剂中存在的物质。通常，其存在于冻干过程前并保留在所得冻干制剂中。通常，在形成颗粒后添加冻干保护剂。如果存在浓缩步骤，例如在形成颗粒和冻干之间，则可在浓缩步骤之前或之后加入冻干保护剂。其可用于在冻干期间保护纳米颗粒、脂质体和/或胶束，从而例如减少或阻止聚集、颗粒塌缩和/或其他类型的损伤。在一个方面中，该冻干保护剂是冷冻保护剂。
在一个方面中，该冻干保护剂是碳水化合物。本文中，术语“碳水化合物”指并包括单糖、二糖、寡糖和多糖。
在一个方面中，该冻干保护剂是单糖。本文中，术语“单糖”指单个碳水化合物单元(如简单糖(simplesugar))，其不可水解成更简单的碳水化合物单元。示例性单糖冻干保护剂包括葡萄糖、果糖、半乳糖、木糖、核糖等。
在一个方面中，该冻干保护剂是二糖。本文中，术语“二糖”指由2个单糖单元形成的化合物或化学部分，这2个单糖单元通过配糖键连接(例如通过1-4连接或1-6连接)结合在一起。二糖可水解为两个单糖。示例性二糖冻干保护剂包括蔗糖、海藻糖、乳糖、麦芽糖等。
在一个方面中，该冻干保护剂是寡糖。本文中，术语“寡糖”指由3至约15个(优选3至约10个)单糖单元形成的化合物或化学部分，这些单糖单元通过配糖键连接(例如通过1-4连接或1-6连接)结合在一起以形成线性、分支或环状结构。示例性寡糖冻干保护剂包括环糊精、棉子糖、松三糖、麦芽三糖、水苏糖、阿卡波糖等。寡糖可被氧化或还原。
在一个方面中，该冻干保护剂是环状寡糖。本文中，术语“环状寡糖”指由3至约15个(优选6、7、8、9或10个)单糖单元形成的化合物或化学部分，这些单糖单元通过配糖键连接(例如通过1-4连接或1-6连接)结合在一起以形成环状结构。示例性环状寡糖冻干保护剂包括是离散化合物的环状寡糖，例如α-环糊精、β-环糊精或γ-环糊精。
其他示例性环状寡糖冻干保护剂包括在较大的分子结构中包含环糊精部分的化合物，例如含有环状寡糖部分的聚合物。环状寡糖可被氧化或还原，例如，氧化为二羰基形式。本文中，术语“环糊精部分”指整合入较大分子结构(如聚合物)或是较大分子结构一部分的环糊精(如α-、β-或γ-环糊精)基团。环糊精部分可直接或通过任选的接头连接一个或多个其他部分。环糊精部分可被氧化或还原，例如，氧化为二羰基形式。
碳水化合物冻干保护剂(如环状寡糖冻干保护剂)可以是衍生的碳水化合物。例如，在一个方面中，该冻干保护剂是衍生的环状寡糖，例如衍生的环糊精，例如2-羟丙基-β-环糊精，例如部分醚化的环糊精(例如部分醚化的β-环糊精)，参见美国专利号6,407,079，其内容通过引用纳入本文。衍生的环糊精的另一个示例是β-环糊精磺基丁基醚钠。
一种示例性冻干保护剂是多糖。本文中，术语“多糖”指由至少16个单糖单元形成的化合物或化学部分，这些单糖单元通过配糖键连接(例如通过1-4连接或1-6连接)结合在一起以形成线性、分支或环状结构，且包括含有多糖作为其部分主链结构的聚合物。在主链中，该多糖可以是线性的或环状的。示例性多糖冻干保护剂包括糖原、淀粉酶、纤维素、右旋糖酐、麦芽糊精等。
术语“衍生的碳水化合物”指与对象非衍生的碳水化合物相差至少一个原子的实体。例如，不同于非衍生的碳水化合物上存在的-OH，衍生的碳水化合物可具有-OX，其中X是除H以外的元素。可通过化学官能化和/或取代或通过从头合成来获得衍生物。术语“衍生物”表示没有基于过程的限制。
可制备本发明所述颗粒用于通过冻干进行干燥储存，通常称作冷冻干燥。冻干是从溶液中提取水以形成颗粒固体或粉末的过程。该过程通过冷冻溶液并随后在真空下通过升华提取任何水或湿气来进行。冻干的优势包括维持物质质量和最小化治疗性化合物降解。冻干可特别用于研发可重建并通过注射给予患者的药物产品，例如胃肠道外药物产品。或者，冻干可用于研发口服药物产品，特别是快速溶解或快速吸收制剂。
冻干可在冻干保护剂(如本发明所述冻干保护剂)的存在下进行。在一个方面中，该冻干保护剂是碳水化合物(例如本发明所述碳水化合物，如蔗糖、环糊精或环糊精的衍生物(如2-羟丙基-β-环糊精))、盐、PEG、PVG或冠醚。由于颗粒表面的脱水，冻干期间可发生聚集体的形成。该脱水可通过冻干前在悬浮液中使用冻干保护剂(如二糖)来避免。合适的二糖包括蔗糖、乳果糖、乳糖、麦芽糖、海藻糖或纤维二糖，和/或其混合物。其他考虑的二糖包括曲二糖、黑曲霉糖、异麦芽糖、β,β-海藻糖、α,β-海藻糖、槐糖、昆布二糖、龙胆二糖、松二糖、麦芽酮糖、帕拉金糖、龙胆二酮糖(gentiobiulose)、甘露二糖(mannobiase)、蜜二糖、蜜二酮糖(melibiulose)、芸香糖、芸香酮糖(rutinulose)，和木二糖。重建显示与起始悬浮液相比相等的DLS尺寸分布。然而，激光衍射可检测一些重建溶液中尺寸大于10μm的颗粒。此外，SPOS还可检测浓度在FDA指南以上的尺寸大于10μm的颗粒(对于大于10μm的颗粒，该浓度是104-105个颗粒/mL)。包含环状寡糖的冻干保护剂可在其冻干和/或储存期间抑制颗粒(包括亲水性聚合物如PEG)的分子间聚集速率，并因此提供延长的半衰期。不受理论的限制，环状寡糖阻止颗粒聚集的机制可以是由于环状寡糖减少或阻止冻干期间颗粒中化合物的结晶。这可通过在环状寡糖和化合物之间形成包合配合物来发生。环糊精的内部空腔是亲脂性的，而环糊精的外部是亲水性的。这些特性可允许与本发明所述颗粒的其他组分形成包合配合物。
本发明涉及包含环状寡糖的液体制剂和冻干制剂。在一些方面中，该液体制剂或冻干制剂可包含至少两种碳水化合物，例如环状寡糖(如环糊精或其衍生物)和非环状寡糖(如长度小于约10、8、6、4个单糖的非环状寡糖，例如单糖或二糖)。在一些方面中，这些液体制剂还包含重建试剂。
合适的环状寡糖的示例包括但不限于：α-环糊精、β-环糊精如2-羟丙基-β-环糊精、β-环糊精磺基丁基醚钠、γ-环糊精，其任何衍生物，以及其组合。
在某些方面中，该环状碳水化合物(如环状寡糖)可包含在较大分子结构(如聚合物)中。合适的聚合物根据颗粒的聚合物组成描述于本发明中。在这类方面中，该环状寡糖可整合在聚合物的主链内。参加例如美国专利号7,270,808和美国专利号7,091,192，其公开了可用于本发明的在聚合物主链中含有环糊精部分的示例性聚合物。美国专利号7,270,808和美国专利号7,091,192的完整教导通过引用纳入本文。在一些方面中，该环状寡糖可含有至少一个氧化事件。
该环状寡糖可以变化的量存在于本发明所述制剂中。在某些方面中，环状寡糖与液体制剂的比例范围是约0.75:1至约3:1(以重量计)。在优选的方面中，环状寡糖与总聚合物的比例范围是约0.75:1至约3:1(以重量计)。
在优选的方面中，该制剂含有两种或更多种碳水化合物，例如环状寡糖和非环状碳水化合物，如非环状寡糖，如具有约10、8、6、4个或更少的单糖的非环状寡糖。如本发明所述，在待冻干的液体制剂中包含非环状碳水化合物(如非环状寡糖)可促进所得冻干制剂对水的摄取并促进冻干制剂的崩解。
在优选的方面中，该冻干或液体制剂包含环状寡糖(如α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精，其任何衍生物，及其组合)和非环状寡糖(如本发明所述的非环状寡糖)。在一些优选的方面中，该冻干保护剂包含环状寡糖(如α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精，其任何衍生物，及其组合)且该非环状寡糖是二糖(如蔗糖、乳糖、麦芽糖、海藻糖及其衍生物)和单糖(如葡萄糖)。在一个优选的方面中，该冻干保护剂包含β-环糊精或其衍生物(如2-羟丙基-β-环糊精或β-环糊精磺基丁基醚)；且该非环状寡糖是二糖(如蔗糖)。β-环糊精或其衍生物和非环状寡糖可以任何合适相对含量存在。优选地，环状寡糖与非环状寡糖的比例(w/w)是约0.5:1.5至约1.5:0.5，且更优选是0.7:1.3至1.3:0.7。在一些实施例中，环状寡糖与非环状寡糖的比例(w/w)是0.7:1.3、1:0.7、1:1、1.3:1或1.3:0.7。当该液体或冻干制剂包含本发明所述颗粒时，环状寡糖加非环状寡糖与聚合物的比例(w/w)是约1:1至约10:1，且优选是约1:1至约3:1。
本发明部分涉及使用一种或多种离子型卤化物盐作为除糖(如蔗糖、海藻糖或其混合物)以外的其他冻干保护剂。糖可包括二糖、单糖、三肽和/或多糖，且可包含其他赋形剂，例如甘油和/或表面活性剂。任选地，可包含环糊精作为其他冻干保护剂。可添加环糊精以代替离子型卤化物盐。或者，除离子型卤化物盐外还可添加环糊精。
合适的离子型卤化物盐可包括氯化钠、氯化钙、氯化锌或其混合物。其他合适的离子型卤化物盐包括氯化钾、氯化镁、氯化铵、溴化钠、溴化钙、溴化锌、溴化钾、溴化镁、溴化铵、碘化钠、碘化钙、碘化锌、碘化钾、碘化镁或碘化铵，和/或其混合物。在一个方面中，约1至约15重量％蔗糖可与离子型卤化物盐联用。在一个方面中，冻干的药物组合物可包含约10至约100mM氯化钠。在另一个方面中，该冻干药物组合物可包含约100至约500mM的二价离子型氯化物盐，例如氯化钙或氯化锌。在另一个方面中，待冻干的悬浮液还可包含环糊精，例如可使用约1至约25重量％的环糊精。
合适的环糊精包括α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精或其混合物。考虑用于本发明所述组合物的示例性环糊精包括：羟丙基-β-环糊精(HPβCD)、羟乙基-β-环糊精、磺基丁基醚-β-环糊精、甲基-β-环糊精、二甲基-β-环糊精、羧甲基-β-环糊精、羧甲基乙基-β-环糊精、二乙基-β-环糊精、三-O-烷基-β-环糊精、糖基-β-环糊精，和麦芽糖基-β-环糊精。
在一些方面中，本发明描述了适用于冻干的组合物，包括本发明公开的聚合物点和适用于冻干的化合物，糖(如单糖、二糖或多糖)。例如，该化合物可以是蔗糖、葡萄糖、甘露醇、海藻糖、麦芽糖或羟丙基环糊精。在一些方面中，该组合物中可包含一种化合物。在其他方面中，该组合物中可包含超过一种化合物，例如，该组合物中可包含两种化合物、三种化合物、四种化合物、五种化合物、六种化合物、七种化合物、八种化合物、九种化合物、十种化合物或超过十种化合物。在一些方面中，适用于冻干的化合物可以是在包含稀释剂的溶液中。例如，该溶液可以是水、缓冲液、溶剂等。
在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的蔗糖：大于0％w/v、大于1％w/v、大于2％w/v、大于3％w/v、大于4％w/v、大于5％w/v、大于6％w/v、大于7％w/v、大于8％w/v、大于9％w/v、大于10％w/v、大于15％w/v、大于20％w/v、大于25％w/v、大于30％w/v、大于35％w/v、大于40％w/v、大于45％w/v、大于50％w/v、大于55％w/v或大于60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的蔗糖：小于0％w/v、小于1％w/v、小于2％w/v、小于3％w/v、小于4％w/v、小于5％w/v、小于6％w/v、小于7％w/v、小于8％w/v、小于9％w/v、小于10％w/v、小于15％w/v、小于20％w/v、小于25％w/v、小于30％w/v、小于35％w/v、小于40％w/v、小于45％w/v、小于50％w/v、小于55％w/v或小于60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的蔗糖：约0％w/v、约1％w/v、约2％w/v、约3％w/v、约4％w/v、约5％w/v、约6％w/v、约7％w/v、约8％w/v、约9％w/v、约10％w/v、约15％w/v、约20％w/v、约25％w/v、约30％w/v、约35％w/v、约40％w/v、约45％w/v、约50％w/v、约55％w/v或约60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的蔗糖：0％w/v、1％w/v、2％w/v、3％w/v、4％w/v、5％w/v、6％w/v、7％w/v、8％w/v、9％w/v、10％w/v、15％w/v、20％w/v、25％w/v、30％w/v、35％w/v、40％w/v、45％w/v、50％w/v、55％w/v或60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的蔗糖：0％w/v-10％w/v、5％w/v-15％w/v、5％w/v-20％w/v、10％w/v-30％w/v、15％w/v-30％w/v、15％w/v-40％w/v、20％w/v-50％w/v、25％w/v-60％w/v或30％w/v-60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的蔗糖：约0％w/v-约10％w/v、约5％w/v-约15％w/v、约5％w/v-约20％w/v、约10％w/v-约30％w/v、约15％w/v-约30％w/v、约15％w/v-约40％w/v、约20％w/v-约50％w/v、约25％w/v-约60％w/v或30％w/v-约60％w/v。
在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的葡萄糖：大于0％w/v、大于1％w/v、大于2％w/v、大于3％w/v、大于4％w/v、大于5％w/v、大于6％w/v、大于7％w/v、大于8％w/v、大于9％w/v、大于10％w/v、大于15％w/v、大于20％w/v、大于25％w/v、大于30％w/v、大于35％w/v、大于40％w/v、大于45％w/v、大于50％w/v、大于55％w/v或大于60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的葡萄糖：小于0％w/v、小于1％w/v、小于2％w/v、小于3％w/v、小于4％w/v、小于5％w/v、小于6％w/v、小于7％w/v、小于8％w/v、小于9％w/v、小于10％w/v、小于15％w/v、小于20％w/v、小于25％w/v、小于30％w/v、小于35％w/v、小于40％w/v、小于45％w/v、小于50％w/v、小于55％w/v或小于60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的葡萄糖：约0％w/v、约1％w/v、约2％w/v、约3％w/v、约4％w/v、约5％w/v、约6％w/v、约7％w/v、约8％w/v、约9％w/v、约10％w/v、约15％w/v、约20％w/v、约25％w/v、约30％w/v、约35％w/v、约40％w/v、约45％w/v、约50％w/v、约55％w/v或约60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的葡萄糖：0％w/v、1％w/v、2％w/v、3％w/v、4％w/v、5％w/v、6％w/v、7％w/v、8％w/v、9％w/v、10％w/v、15％w/v、20％w/v、25％w/v、30％w/v、35％w/v、40％w/v、45％w/v、50％w/v、55％w/v或60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的葡萄糖：0％w/v-10％w/v、5％w/v-15％w/v、5％w/v-20％w/v、10％w/v-30％w/v、15％w/v-30％w/v、15％w/v-40％w/v、20％w/v-50％w/v、25％w/v-60％w/v或30％w/v-60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的葡萄糖：约0％w/v-约10％w/v、约5％w/v-约15％w/v、约5％w/v-约20％w/v、约10％w/v-约30％w/v、约15％w/v-约30％w/v、约15％w/v-约40％w/v、约20％w/v-约50％w/v、约25％w/v-约60％w/v或30％w/v-约60％w/v。
在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的甘露醇：大于0％w/v、大于1％w/v、大于2％w/v、大于3％w/v、大于4％w/v、大于5％w/v、大于6％w/v、大于7％w/v、大于8％w/v、大于9％w/v、大于10％w/v、大于15％w/v、大于20％w/v、大于25％w/v、大于30％w/v、大于35％w/v、大于40％w/v、大于45％w/v、大于50％w/v、大于55％w/v或大于60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的甘露醇：小于0％w/v、小于1％w/v、小于2％w/v、小于3％w/v、小于4％w/v、小于5％w/v、小于6％w/v、小于7％w/v、小于8％w/v、小于9％w/v、小于10％w/v、小于15％w/v、小于20％w/v、小于25％w/v、小于30％w/v、小于35％w/v、小于40％w/v、小于45％w/v、小于50％w/v、小于55％w/v或小于60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的甘露醇：约0％w/v、约1％w/v、约2％w/v、约3％w/v、约4％w/v、约5％w/v、约6％w/v、约7％w/v、约8％w/v、约9％w/v、约10％w/v、约15％w/v、约20％w/v、约25％w/v、约30％w/v、约35％w/v、约40％w/v、约45％w/v、约50％w/v、约55％w/v或约60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的甘露醇：0％w/v、1％w/v、2％w/v、3％w/v、4％w/v、5％w/v、6％w/v、7％w/v、8％w/v、9％w/v、10％w/v、15％w/v、20％w/v、25％w/v、30％w/v、35％w/v、40％w/v、45％w/v、50％w/v、55％w/v或60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的甘露醇：0％w/v-10％w/v、5％w/v-15％w/v、5％w/v-20％w/v、10％w/v-30％w/v、15％w/v-30％w/v、15％w/v-40％w/v、20％w/v-50％w/v、25％w/v-60％w/v或30％w/v-60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的甘露醇：约0％w/v-约10％w/v、约5％w/v-约15％w/v、约5％w/v-约20％w/v、约10％w/v-约30％w/v、约15％w/v-约30％w/v、约15％w/v-约40％w/v、约20％w/v-约50％w/v、约25％w/v-约60％w/v或30％w/v-约60％w/v。
在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的海藻糖：大于0％w/v、大于1％w/v、大于2％w/v、大于3％w/v、大于4％w/v、大于5％w/v、大于6％w/v、大于7％w/v、大于8％w/v、大于9％w/v、大于10％w/v、大于15％w/v、大于20％w/v、大于25％w/v、大于30％w/v、大于35％w/v、大于40％w/v、大于45％w/v、大于50％w/v、大于55％w/v或大于60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的海藻糖：小于0％w/v、小于1％w/v、小于2％w/v、小于3％w/v、小于4％w/v、小于5％w/v、小于6％w/v、小于7％w/v、小于8％w/v、小于9％w/v、小于10％w/v、小于15％w/v、小于20％w/v、小于25％w/v、小于30％w/v、小于35％w/v、小于40％w/v、小于45％w/v、小于50％w/v、小于55％w/v或小于60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的海藻糖：约0％w/v、约1％w/v、约2％w/v、约3％w/v、约4％w/v、约5％w/v、约6％w/v、约7％w/v、约8％w/v、约9％w/v、约10％w/v、约15％w/v、约20％w/v、约25％w/v、约30％w/v、约35％w/v、约40％w/v、约45％w/v、约50％w/v、约55％w/v或约60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的海藻糖：0％w/v、1％w/v、2％w/v、3％w/v、4％w/v、5％w/v、6％w/v、7％w/v、8％w/v、9％w/v、10％w/v、15％w/v、20％w/v、25％w/v、30％w/v、35％w/v、40％w/v、45％w/v、50％w/v、55％w/v或60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的海藻糖：0％w/v-10％w/v、5％w/v-15％w/v、5％w/v-20％w/v、10％w/v-30％w/v、15％w/v-30％w/v、15％w/v-40％w/v、20％w/v-50％w/v、25％w/v-60％w/v或30％w/v-60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的海藻糖：约0％w/v-约10％w/v、约5％w/v-约15％w/v、约5％w/v-约20％w/v、约10％w/v-约30％w/v、约15％w/v-约30％w/v、约15％w/v-约40％w/v、约20％w/v-约50％w/v、约25％w/v-约60％w/v或30％w/v-约60％w/v。
在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的麦芽糖：大于0％w/v、大于1％w/v、大于2％w/v、大于3％w/v、大于4％w/v、大于5％w/v、大于6％w/v、大于7％w/v、大于8％w/v、大于9％w/v、大于10％w/v、大于15％w/v、大于20％w/v、大于25％w/v、大于30％w/v、大于35％w/v、大于40％w/v、大于45％w/v、大于50％w/v、大于55％w/v或大于60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的麦芽糖：小于0％w/v、小于1％w/v、小于2％w/v、小于3％w/v、小于4％w/v、小于5％w/v、小于6％w/v、小于7％w/v、小于8％w/v、小于9％w/v、小于10％w/v、小于15％w/v、小于20％w/v、小于25％w/v、小于30％w/v、小于35％w/v、小于40％w/v、小于45％w/v、小于50％w/v、小于55％w/v或小于60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的麦芽糖：约0％w/v、约1％w/v、约2％w/v、约3％w/v、约4％w/v、约5％w/v、约6％w/v、约7％w/v、约8％w/v、约9％w/v、约10％w/v、约15％w/v、约20％w/v、约25％w/v、约30％w/v、约35％w/v、约40％w/v、约45％w/v、约50％w/v、约55％w/v或约60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的麦芽糖：0％w/v、1％w/v、2％w/v、3％w/v、4％w/v、5％w/v、6％w/v、7％w/v、8％w/v、9％w/v、10％w/v、15％w/v、20％w/v、25％w/v、30％w/v、35％w/v、40％w/v、45％w/v、50％w/v、55％w/v或60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的麦芽糖：0％w/v-10％w/v、5％w/v-15％w/v、5％w/v-20％w/v、10％w/v-30％w/v、15％w/v-30％w/v、15％w/v-40％w/v、20％w/v-50％w/v、25％w/v-60％w/v或30％w/v-60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的麦芽糖：约0％w/v-约10％w/v、约5％w/v-约15％w/v、约5％w/v-约20％w/v、约10％w/v-约30％w/v、约15％w/v-约30％w/v、约15％w/v-约40％w/v、约20％w/v-约50％w/v、约25％w/v-约60％w/v或30％w/v-约60％w/v。
在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的羟丙基环糊精：大于0％w/v、大于1％w/v、大于2％w/v、大于3％w/v、大于4％w/v、大于5％w/v、大于6％w/v、大于7％w/v、大于8％w/v、大于9％w/v、大于10％w/v、大于15％w/v、大于20％w/v、大于25％w/v、大于30％w/v、大于35％w/v、大于40％w/v、大于45％w/v、大于50％w/v、大于55％w/v或大于60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的羟丙基环糊精：小于0％w/v、小于1％w/v、小于2％w/v、小于3％w/v、小于4％w/v、小于5％w/v、小于6％w/v、小于7％w/v、小于8％w/v、小于9％w/v、小于10％w/v、小于15％w/v、小于20％w/v、小于25％w/v、小于30％w/v、小于35％w/v、小于40％w/v、小于45％w/v、小于50％w/v、小于55％w/v或小于60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的羟丙基环糊精：约0％w/v、约1％w/v、约2％w/v、约3％w/v、约4％w/v、约5％w/v、约6％w/v、约7％w/v、约8％w/v、约9％w/v、约10％w/v、约15％w/v、约20％w/v、约25％w/v、约30％w/v、约35％w/v、约40％w/v、约45％w/v、约50％w/v、约55％w/v或约60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的羟丙基环糊精：0％w/v、1％w/v、2％w/v、3％w/v、4％w/v、5％w/v、6％w/v、7％w/v、8％w/v、9％w/v、10％w/v、15％w/v、20％w/v、25％w/v、30％w/v、35％w/v、40％w/v、45％w/v、50％w/v、55％w/v或60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的羟丙基环糊精：0％w/v-10％w/v、5％w/v-15％w/v、5％w/v-20％w/v、10％w/v-30％w/v、15％w/v-30％w/v、15％w/v-40％w/v、20％w/v-50％w/v、25％w/v-60％w/v或30％w/v-60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的羟丙基环糊精：约0％w/v-约10％w/v、约5％w/v-约15％w/v、约5％w/v-约20％w/v、约10％w/v-约30％w/v、约15％w/v-约30％w/v、约15％w/v-约40％w/v、约20％w/v-约50％w/v、约25％w/v-约60％w/v或30％w/v-约60％w/v。
在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的蔗糖和海藻糖：大于0％w/v、大于1％w/v、大于2％w/v、大于3％w/v、大于4％w/v、大于5％w/v、大于6％w/v、大于7％w/v、大于8％w/v、大于9％w/v、大于10％w/v、大于15％w/v、大于20％w/v、大于25％w/v、大于30％w/v、大于35％w/v、大于40％w/v、大于45％w/v、大于50％w/v、大于55％w/v或大于60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的蔗糖和海藻糖：小于0％w/v、小于1％w/v、小于2％w/v、小于3％w/v、小于4％w/v、小于5％w/v、小于6％w/v、小于7％w/v、小于8％w/v、小于9％w/v、小于10％w/v、小于15％w/v、小于20％w/v、小于25％w/v、小于30％w/v、小于35％w/v、小于40％w/v、小于45％w/v、小于50％w/v、小于55％w/v或小于60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的蔗糖和海藻糖：约0％w/v、约1％w/v、约2％w/v、约3％w/v、约4％w/v、约5％w/v、约6％w/v、约7％w/v、约8％w/v、约9％w/v、约10％w/v、约15％w/v、约20％w/v、约25％w/v、约30％w/v、约35％w/v、约40％w/v、约45％w/v、约50％w/v、约55％w/v或约60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的蔗糖和海藻糖：0％w/v、1％w/v、2％w/v、3％w/v、4％w/v、5％w/v、6％w/v、7％w/v、8％w/v、9％w/v、10％w/v、15％w/v、20％w/v、25％w/v、30％w/v、35％w/v、40％w/v、45％w/v、50％w/v、55％w/v或60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的蔗糖和海藻糖：0％w/v-10％w/v、5％w/v-15％w/v、5％w/v-20％w/v、10％w/v-30％w/v、15％w/v-30％w/v、15％w/v-40％w/v、20％w/v-50％w/v、25％w/v-60％w/v或30％w/v-60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的蔗糖和海藻糖：约0％w/v-约10％w/v、约5％w/v-约15％w/v、约5％w/v-约20％w/v、约10％w/v-约30％w/v、约15％w/v-约30％w/v、约15％w/v-约40％w/v、约20％w/v-约50％w/v、约25％w/v-约60％w/v或30％w/v-约60％w/v。
在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的蔗糖和麦芽糖：大于0％w/v、大于1％w/v、大于2％w/v、大于3％w/v、大于4％w/v、大于5％w/v、大于6％w/v、大于7％w/v、大于8％w/v、大于9％w/v、大于10％w/v、大于15％w/v、大于20％w/v、大于25％w/v、大于30％w/v、大于35％w/v、大于40％w/v、大于45％w/v、大于50％w/v、大于55％w/v或大于60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的蔗糖和麦芽糖：小于0％w/v、小于1％w/v、小于2％w/v、小于3％w/v、小于4％w/v、小于5％w/v、小于6％w/v、小于7％w/v、小于8％w/v、小于9％w/v、小于10％w/v、小于15％w/v、小于20％w/v、小于25％w/v、小于30％w/v、小于35％w/v、小于40％w/v、小于45％w/v、小于50％w/v、小于55％w/v或小于60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的蔗糖和麦芽糖：约0％w/v、约1％w/v、约2％w/v、约3％w/v、约4％w/v、约5％w/v、约6％w/v、约7％w/v、约8％w/v、约9％w/v、约10％w/v、约15％w/v、约20％w/v、约25％w/v、约30％w/v、约35％w/v、约40％w/v、约45％w/v、约50％w/v、约55％w/v或约60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的蔗糖和麦芽糖：0％w/v、1％w/v、2％w/v、3％w/v、4％w/v、5％w/v、6％w/v、7％w/v、8％w/v、9％w/v、10％w/v、15％w/v、20％w/v、25％w/v、30％w/v、35％w/v、40％w/v、45％w/v、50％w/v、55％w/v或60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的蔗糖和麦芽糖：0％w/v-10％w/v、5％w/v-15％w/v、5％w/v-20％w/v、10％w/v-30％w/v、15％w/v-30％w/v、15％w/v-40％w/v、20％w/v-50％w/v、25％w/v-60％w/v或30％w/v-60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的蔗糖和麦芽糖：约0％w/v-约10％w/v、约5％w/v-约15％w/v、约5％w/v-约20％w/v、约10％w/v-约30％w/v、约15％w/v-约30％w/v、约15％w/v-约40％w/v、约20％w/v-约50％w/v、约25％w/v-约60％w/v或30％w/v-约60％w/v。
在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的蔗糖和葡萄糖：大于0％w/v、大于1％w/v、大于2％w/v、大于3％w/v、大于4％w/v、大于5％w/v、大于6％w/v、大于7％w/v、大于8％w/v、大于9％w/v、大于10％w/v、大于15％w/v、大于20％w/v、大于25％w/v、大于30％w/v、大于35％w/v、大于40％w/v、大于45％w/v、大于50％w/v、大于55％w/v或大于60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的蔗糖和葡萄糖：小于0％w/v、小于1％w/v、小于2％w/v、小于3％w/v、小于4％w/v、小于5％w/v、小于6％w/v、小于7％w/v、小于8％w/v、小于9％w/v、小于10％w/v、小于15％w/v、小于20％w/v、小于25％w/v、小于30％w/v、小于35％w/v、小于40％w/v、小于45％w/v、小于50％w/v、小于55％w/v或小于60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的蔗糖和葡萄糖：约0％w/v、约1％w/v、约2％w/v、约3％w/v、约4％w/v、约5％w/v、约6％w/v、约7％w/v、约8％w/v、约9％w/v、约10％w/v、约15％w/v、约20％w/v、约25％w/v、约30％w/v、约35％w/v、约40％w/v、约45％w/v、约50％w/v、约55％w/v或约60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的蔗糖和葡萄糖：0％w/v、1％w/v、2％w/v、3％w/v、4％w/v、5％w/v、6％w/v、7％w/v、8％w/v、9％w/v、10％w/v、15％w/v、20％w/v、25％w/v、30％w/v、35％w/v、40％w/v、45％w/v、50％w/v、55％w/v或60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的蔗糖和葡萄糖：0％w/v-10％w/v、5％w/v-15％w/v、5％w/v-20％w/v、10％w/v-30％w/v、15％w/v-30％w/v、15％w/v-40％w/v、20％w/v-50％w/v、25％w/v-60％w/v或30％w/v-60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的蔗糖和葡萄糖：约0％w/v-约10％w/v、约5％w/v-约15％w/v、约5％w/v-约20％w/v、约10％w/v-约30％w/v、约15％w/v-约30％w/v、约15％w/v-约40％w/v、约20％w/v-约50％w/v、约25％w/v-约60％w/v或30％w/v-约60％w/v。
在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的蔗糖和甘露醇：大于0％w/v、大于1％w/v、大于2％w/v、大于3％w/v、大于4％w/v、大于5％w/v、大于6％w/v、大于7％w/v、大于8％w/v、大于9％w/v、大于10％w/v、大于15％w/v、大于20％w/v、大于25％w/v、大于30％w/v、大于35％w/v、大于40％w/v、大于45％w/v、大于50％w/v、大于55％w/v或大于60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的蔗糖和甘露醇：小于0％w/v、小于1％w/v、小于2％w/v、小于3％w/v、小于4％w/v、小于5％w/v、小于6％w/v、小于7％w/v、小于8％w/v、小于9％w/v、小于10％w/v、小于15％w/v、小于20％w/v、小于25％w/v、小于30％w/v、小于35％w/v、小于40％w/v、小于45％w/v、小于50％w/v、小于55％w/v或小于60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的蔗糖和甘露醇：约0％w/v、约1％w/v、约2％w/v、约3％w/v、约4％w/v、约5％w/v、约6％w/v、约7％w/v、约8％w/v、约9％w/v、约10％w/v、约15％w/v、约20％w/v、约25％w/v、约30％w/v、约35％w/v、约40％w/v、约45％w/v、约50％w/v、约55％w/v或约60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的蔗糖和甘露醇：0％w/v、1％w/v、2％w/v、3％w/v、4％w/v、5％w/v、6％w/v、7％w/v、8％w/v、9％w/v、10％w/v、15％w/v、20％w/v、25％w/v、30％w/v、35％w/v、40％w/v、45％w/v、50％w/v、55％w/v或60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的蔗糖和甘露醇：0％w/v-10％w/v、5％w/v-15％w/v、5％w/v-20％w/v、10％w/v-30％w/v、15％w/v-30％w/v、15％w/v-40％w/v、20％w/v-50％w/v、25％w/v-60％w/v或30％w/v-60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的蔗糖和甘露醇：约0％w/v-约10％w/v、约5％w/v-约15％w/v、约5％w/v-约20％w/v、约10％w/v-约30％w/v、约15％w/v-约30％w/v、约15％w/v-约40％w/v、约20％w/v-约50％w/v、约25％w/v-约60％w/v或30％w/v-约60％w/v。
在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的牛血清白蛋白：大于0％w/v、大于1％w/v、大于2％w/v、大于3％w/v、大于4％w/v、大于5％w/v、大于6％w/v、大于7％w/v、大于8％w/v、大于9％w/v、大于10％w/v、大于15％w/v、大于20％w/v、大于25％w/v、大于30％w/v、大于35％w/v、大于40％w/v、大于45％w/v、大于50％w/v、大于55％w/v或大于60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的牛血清白蛋白：小于0％w/v、小于1％w/v、小于2％w/v、小于3％w/v、小于4％w/v、小于5％w/v、小于6％w/v、小于7％w/v、小于8％w/v、小于9％w/v、小于10％w/v、小于15％w/v、小于20％w/v、小于25％w/v、小于30％w/v、小于35％w/v、小于40％w/v、小于45％w/v、小于50％w/v、小于55％w/v或小于60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的牛血清白蛋白：约0％w/v、约1％w/v、约2％w/v、约3％w/v、约4％w/v、约5％w/v、约6％w/v、约7％w/v、约8％w/v、约9％w/v、约10％w/v、约15％w/v、约20％w/v、约25％w/v、约30％w/v、约35％w/v、约40％w/v、约45％w/v、约50％w/v、约55％w/v或约60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的牛血清白蛋白：0％w/v、1％w/v、2％w/v、3％w/v、4％w/v、5％w/v、6％w/v、7％w/v、8％w/v、9％w/v、10％w/v、15％w/v、20％w/v、25％w/v、30％w/v、35％w/v、40％w/v、45％w/v、50％w/v、55％w/v或60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的牛血清白蛋白：0％w/v-10％w/v、5％w/v-15％w/v、5％w/v-20％w/v、10％w/v-30％w/v、15％w/v-30％w/v、15％w/v-40％w/v、20％w/v-50％w/v、25％w/v-60％w/v或30％w/v-60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的牛血清白蛋白：约0％w/v-约10％w/v、约5％w/v-约15％w/v、约5％w/v-约20％w/v、约10％w/v-约30％w/v、约15％w/v-约30％w/v、约15％w/v-约40％w/v、约20％w/v-约50％w/v、约25％w/v-约60％w/v或30％w/v-约60％w/v。
在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的甘露醇、海藻糖、羟丙基环糊精和牛血清白蛋白：大于0％w/v、大于1％w/v、大于2％w/v、大于3％w/v、大于4％w/v、大于5％w/v、大于6％w/v、大于7％w/v、大于8％w/v、大于9％w/v、大于10％w/v、大于15％w/v、大于20％w/v、大于25％w/v、大于30％w/v、大于35％w/v、大于40％w/v、大于45％w/v、大于50％w/v、大于55％w/v或大于60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的甘露醇、海藻糖、羟丙基环糊精和牛血清白蛋白：小于0％w/v、小于1％w/v、小于2％w/v、小于3％w/v、小于4％w/v、小于5％w/v、小于6％w/v、小于7％w/v、小于8％w/v、小于9％w/v、小于10％w/v、小于15％w/v、小于20％w/v、小于25％w/v、小于30％w/v、小于35％w/v、小于40％w/v、小于45％w/v、小于50％w/v、小于55％w/v或小于60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的甘露醇、海藻糖、羟丙基环糊精和牛血清白蛋白：约0％w/v、约1％w/v、约2％w/v、约3％w/v、约4％w/v、约5％w/v、约6％w/v、约7％w/v、约8％w/v、约9％w/v、约10％w/v、约15％w/v、约20％w/v、约25％w/v、约30％w/v、约35％w/v、约40％w/v、约45％w/v、约50％w/v、约55％w/v或约60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的甘露醇、海藻糖、羟丙基环糊精和牛血清白蛋白：0％w/v、1％w/v、2％w/v、3％w/v、4％w/v、5％w/v、6％w/v、7％w/v、8％w/v、9％w/v、10％w/v、15％w/v、20％w/v、25％w/v、30％w/v、35％w/v、40％w/v、45％w/v、50％w/v、55％w/v或60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的甘露醇、海藻糖、羟丙基环糊精和牛血清白蛋白：0％w/v-10％w/v、5％w/v-15％w/v、5％w/v-20％w/v、10％w/v-30％w/v、15％w/v-30％w/v、15％w/v-40％w/v、20％w/v-50％w/v、25％w/v-60％w/v或30％w/v-60％w/v。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的甘露醇、海藻糖、羟丙基环糊精和牛血清白蛋白：约0％w/v-约10％w/v、约5％w/v-约15％w/v、约5％w/v-约20％w/v、约10％w/v-约30％w/v、约15％w/v-约30％w/v、约15％w/v-约40％w/v、约20％w/v-约50％w/v、约25％w/v-约60％w/v或30％w/v-约60％w/v。
本发明描述了一种聚合物点制剂，其包含多种公开的聚合物点、蔗糖、离子型卤化物(ionichalide)和水。在一些方面中，聚合物点/蔗糖/水/离子型卤化物的组合物可以是3-40％/10-40％/20-95％/0.1-10％(w/w/w/w)或5-10％/10-15％/80-90％/1-10％(w/w/w/w)。在一些方面中，聚合物点/蔗糖/水/离子型卤化物的组合物可以是约3-40％/10-40％/20-95％/0.1-10％(w/w/w/w)或约5-10％/10-15％/80-90％/1-10％(w/w/w/w)。在一些方面中，聚合物点/蔗糖/水的组合物可以是3-40％/10-40％/20-95％/(w/w/w)或5-10％/10-15％/80-90％(w/w/w)。在一些方面中，聚合物点/蔗糖/水/离子型卤化物的组合物可以是约3-40％/10-40％/20-95％/(w/w/w)或约5-10％/10-15％/80-90％(w/w/w)。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的离子型卤化物：大于0mM、大于1mM、大于2mM、大于3mM、大于4mM、大于5mM、大于6mM、大于7mM、大于8mM、大于9mM、大于10mM、大于15mM、大于20mM、大于25mM、大于30mM、大于35mM、大于40mM、大于45mM、大于50mM、大于55mM、大于60mM、大于65mM、大于70mM、大于75mM、大于80nM、大于85mM、大于90mM、大于95mM、大于100mM、大于110mM、大于120mM、大于130mM、大于140mM、大于150mM、大于160mM、大于170mM、大于180mM、大于190mM或大于200mM。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的离子型卤化物：小于0mM、小于1mM、小于2mM、小于3mM、小于4mM、小于5mM、小于6mM、小于7mM、小于8mM、小于9mM、小于10mM、小于15mM、小于20mM、小于25mM、小于30mM、小于35mM、小于40mM、小于45mM、小于50mM、小于55mM、小于60mM、小于65mM、小于70mM、小于75mM、小于80nM、小于85mM、小于90mM、小于95mM、小于100mM、小于110mM、小于120mM、小于130mM、小于140mM、小于150mM、小于160mM、小于170mM、小于180mM、小于190mM或小于200mM。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的离子型卤化物：约0mM、约1mM、约2mM、约3mM、约4mM、约5mM、约6mM、约7mM、约8mM、约9mM、约10mM、约15mM、约20mM、约25mM、约30mM、约35mM、约40mM、约45mM、约50mM、约55mM、约60mM约65mM、约70mM、约75mM、约80nM、约85mM、约90mM、约95mM、约100mM、约110mM、约120mM、约130mM、约140mM、约150mM、约160mM、约170mM、约180mM、约190mM或约200mM。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的离子型卤化物：0mM、1mM、2mM、3mM、4mM、5mM、6mM、7mM、8mM、9mM、10mM、15mM、20mM、25mM、30mM、35mM、40mM、45mM、50mM、55mM、60mM或65mM、70mM、75mM、80nM、85mM、90mM、95mM、100mM、110mM、120mM、130mM、140mM、150mM、160mM、170mM、180mM、190mM或200mM。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的离子型卤化物：0mM-10mM、5mM-15mM、5mM-20mM、10mM-30mM、15mM-30mM、15mM-40mM、20mM-50mM、25mM-60mM、30mM-60mM、40mM–80mM、50mM-100mM、60mM–120mM、70mM–130mM、80mM–140mM、90mM–150mM、100mM–160mM、110mM–170mM、120mM–180mM、130mM–190mM或140mM–200mM。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的离子型卤化物：约0mM-约10mM、约5mM-约15mM、约5mM-约20mM、约10mM-约30mM、约15mM-约30mM、约15mM-约40mM、约20mM-约50mM、约25mM-约60mM、30mM-约60mM、40mM–80mM、约50mM-100mM、约60mM–120mM、约70mM–130mM、约80mM–140mM、约90mM–150mM、约100mM–160mM、约110mM–170mM、约120mM–180mM、约130mM–190mM或140mM–200mM。
在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的氯化钠：大于0mM、大于1mM、大于2mM、大于3mM、大于4mM、大于5mM、大于6mM、大于7mM、大于8mM、大于9mM、大于10mM、大于15mM、大于20mM、大于25mM、大于30mM、大于35mM、大于40mM、大于45mM、大于50mM、大于55mM、大于60mM、大于65mM、大于70mM、大于75mM、大于80nM、大于85mM、大于90mM、大于95mM、大于100mM、大于110mM、大于120mM、大于130mM、大于140mM、大于150mM、大于160mM、大于170mM、大于180mM、大于190mM或大于200mM。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的氯化钠：小于0mM、小于1mM、小于2mM、小于3mM、小于4mM、小于5mM、小于6mM、小于7mM、小于8mM、小于9mM、小于10mM、小于15mM、小于20mM、小于25mM、小于30mM、小于35mM、小于40mM、小于45mM、小于50mM、小于55mM、小于60mM、小于65mM、小于70mM、小于75mM、小于80nM、小于85mM、小于90mM、小于95mM、小于100mM、小于110mM、小于120mM、小于130mM、小于140mM、小于150mM、小于160mM、小于170mM、小于180mM、小于190mM或小于200mM。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的氯化钠：约0mM、约1mM、约2mM、约3mM、约4mM、约5mM、约6mM、约7mM、约8mM、约9mM、约10mM、约15mM、约20mM、约25mM、约30mM、约35mM、约40mM、约45mM、约50mM、约55mM、约60mM约65mM、约70mM、约75mM、约80nM、约85mM、约90mM、约95mM、约100mM、约110mM、约120mM、约130mM、约140mM、约150mM、约160mM、约170mM、约180mM、约190mM或约200mM。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的氯化钠：0mM、1mM、2mM、3mM、4mM、5mM、6mM、7mM、8mM、9mM、10mM、15mM、20mM、25mM、30mM、35mM、40mM、45mM、50mM、55mM、60mM或65mM、70mM、75mM、80nM、85mM、90mM、95mM、100mM、110mM、120mM、130mM、140mM、150mM、160mM、170mM、180mM、190mM或200mM。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的氯化钠：0mM-10mM、5mM-15mM、5mM-20mM、10mM-30mM、15mM-30mM、15mM-40mM、20mM-50mM、25mM-60mM、30mM-60mM、40mM–80mM、50mM-100mM、60mM–120mM、70mM–130mM、80mM–140mM、90mM–150mM、100mM–160mM、110mM–170mM、120mM–180mM、130mM–190mM或140mM–200mM。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的氯化钠：约0mM-约10mM、约5mM-约15mM、约5mM-约20mM、约10mM-约30mM、约15mM-约30mM、约15mM-约40mM、约20mM-约50mM、约25mM-约60mM、30mM-约60mM、40mM–80mM、约50mM-100mM、约60mM–120mM、约70mM–130mM、约80mM–140mM、约90mM–150mM、约100mM–160mM、约110mM–170mM、约120mM–180mM、约130mM–190mM或140mM–200mM。
在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的氯化镁：大于0mM、大于1mM、大于2mM、大于3mM、大于4mM、大于5mM、大于6mM、大于7mM、大于8mM、大于9mM、大于10mM、大于15mM、大于20mM、大于25mM、大于30mM、大于35mM、大于40mM、大于45mM、大于50mM、大于55mM、大于60mM、大于65mM、大于70mM、大于75mM、大于80nM、大于85mM、大于90mM、大于95mM、大于100mM、大于110mM、大于120mM、大于130mM、大于140mM、大于150mM、大于160mM、大于170mM、大于180mM、大于190mM或大于200mM。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的氯化镁：小于0mM、小于1mM、小于2mM、小于3mM、小于4mM、小于5mM、小于6mM、小于7mM、小于8mM、小于9mM、小于10mM、小于15mM、小于20mM、小于25mM、小于30mM、小于35mM、小于40mM、小于45mM、小于50mM、小于55mM、小于60mM、小于65mM、小于70mM、小于75mM、小于80nM、小于85mM、小于90mM、小于95mM、小于100mM、小于110mM、小于120mM、小于130mM、小于140mM、小于150mM、小于160mM、小于170mM、小于180mM、小于190mM或小于200mM。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的氯化镁：约0mM、约1mM、约2mM、约3mM、约4mM、约5mM、约6mM、约7mM、约8mM、约9mM、约10mM、约15mM、约20mM、约25mM、约30mM、约35mM、约40mM、约45mM、约50mM、约55mM、约60mM约65mM、约70mM、约75mM、约80nM、约85mM、约90mM、约95mM、约100mM、约110mM、约120mM、约130mM、约140mM、约150mM、约160mM、约170mM、约180mM、约190mM或约200mM。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度的氯化镁：0mM、1mM、2mM、3mM、4mM、5mM、6mM、7mM、8mM、9mM、10mM、15mM、20mM、25mM、30mM、35mM、40mM、45mM、50mM、55mM、60mM或65mM、70mM、75mM、80nM、85mM、90mM、95mM、100mM、110mM、120mM、130mM、140mM、150mM、160mM、170mM、180mM、190mM或200mM。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的氯化镁：0mM-10mM、5mM-15mM、5mM-20mM、10mM-30mM、15mM-30mM、15mM-40mM、20mM-50mM、25mM-60mM、30mM-60mM、40mM–80mM、50mM-100mM、60mM–120mM、70mM–130mM、80mM–140mM、90mM–150mM、100mM–160mM、110mM–170mM、120mM–180mM、130mM–190mM或140mM–200mM。在一些方面中，该溶液可包含以下浓度范围的氯化镁：约0mM-约10mM、约5mM-约15mM、约5mM-约20mM、约10mM-约30mM、约15mM-约30mM、约15mM-约40mM、约20mM-约50mM、约25mM-约60mM、30mM-约60mM、40mM–80mM、约50mM-100mM、约60mM–120mM、约70mM–130mM、约80mM–140mM、约90mM–150mM、约100mM–160mM、约110mM–170mM、约120mM–180mM、约130mM–190mM或140mM–200mM。在一些方面中，聚合物-试剂共轭物、颗粒或组合物以冻干形式提供并在给予对象前重建。冻干的聚合物-试剂共轭物、颗粒或组合物可通过稀释溶液重建，例如盐或盐水溶液，例如pH6-9的氯化钠溶液、乳酸林格注射溶液或市售可得的稀释剂，如PLASMA-LYTEAInjectionpH(巴克斯公司(Baxter)，伊利诺伊州德尔菲尔德)。
在一些方面中，冻干制剂包含冻干保护剂或稳定剂以通过保护颗粒或活性免于冷冻干燥期间晶体形成和融合过程所导致的损伤来维持物理和化学稳定性。冻干保护剂或稳定剂可以是以下一种或多种：聚乙二醇(PEG)、PEG脂质共轭物(如PEG-神经酰胺或D-α-生育酚聚乙二醇1000琥珀酸酯)、聚(乙烯醇)(PVA)、聚(乙烯基吡咯烷酮)(PVP)、聚氧乙烯醚、泊洛沙姆、聚山梨酯、聚氧乙烯酯、卵磷脂、糖、寡糖、多糖、碳水化合物、环糊精(如2-羟丙基-β-环糊精)和多元醇(如海藻糖、甘露醇、山梨糖醇、乳糖、蔗糖、葡萄糖和右旋糖酐)、盐和冠醚。
在某些方面中，这些冻干制剂可使用重建试剂重建。在一些方面中，合适的重建试剂可以是任何生理上可接受的液体。合适的重建试剂包括但不限于：水、5％右旋糖注射液、乳酸林格和右旋糖注射液，或以无水醇、USP和非离子型表面活性剂的体积计的等份混合物，所述表面活性剂是可以CremophorEL的商品名购自新泽西州橄榄山GAF公司的聚氧乙烯化蓖麻油表面活性剂。为最小化重建溶液中表面活性剂的含量，仅提供其含量足以形成冻干制剂的溶液的载剂。一旦实现冻干制剂的溶解，可在使用合适的胃肠道外稀释剂注射前进一步稀释所得溶液。这类稀释剂为本领域普通技术人员熟知。这些稀释剂通常是临床设施中可以获得的。典型的稀释剂的示例包括但不限于：乳酸林格注射液、5％右旋糖注射液、无菌注射用水等。然而，由于其窄pH范围(pH6.0至7.5)，最通常使用乳酸林格注射液。每100mL乳酸林格注射液含有氯化钠USP0.6g、乳酸钠0.31g、氯化钾USP0.03g和氯化钙sub.2H.sub.2OUSP0.02g。渗透压为275mOsmol/L，其非常接近等张。
因此，液体制剂可以是合适重建试剂中重悬或再水化的冻干制剂。合适的重建试剂包括生理上可接受的运载体，例如本发明所述生理上可接受的液体。优选地，冻干制剂的重悬或再水合形成颗粒的溶液或悬浮液，这些颗粒具有与冻干前本发明的液体制剂中的原始颗粒相同的性质(如平均颗粒直径、尺寸分布、多分散性、药物浓度)和形态，且还维持冻干前原始液体制剂的治疗剂与聚合物比例。在某些方面中，重悬或再水合的冻干制剂中约50％至约100％(优选约80％至约100％)的颗粒维持原始液体制剂中颗粒的尺寸分布和/或药物与聚合物比例。优选地，通过重悬冻干制剂形成的制剂中颗粒的性质和多分散性与冻干前原始溶液或悬浮液中颗粒的性质和多分散性之间的差异不超过约5％、不超过约10％、不超过约15％、不超过约20％、不超过约15％、不超过约30％、不超过约35％、不超过约40％、不超过约45％或不超过约50％。
优选地，该方面的液体制剂含有颗粒，且特征是较高的聚合物浓度(形成颗粒的聚合物的浓度)，其可使用包含一种或多种碳水化合物(如环状寡糖和/或非环状寡糖)的冻干保护剂进行冻干和重悬。例如，该聚合物浓度可以是至少约20mg/mL、至少约25mg/mL、至少约30mg/mL、至少约31mg/mL、至少约32mg/mL、至少约33mg/mL、至少约34mg/mL、至少约35mg/mL、至少约36mg/mL、至少约37mg/mL、至少约38mg/mL、至少约39mg/mL、至少约40mg/mL、至少约45mg/mL、至少约50mg/mL、至少约55mg/mL、至少约60mg/mL、至少约65mg/mL、至少约70mg/mL、至少约75mg/mL、至少约80mg/mL、至少约85mg/mL、至少约90mg/mL、至少约95mg/mL、至少约100mg/mL。例如，该液体制剂可以是重建的冻干制剂。
聚合物点的冻干
本发明部分基于以下出乎意料的发现：可冻干并储存发色聚合物点且在储存期间仍保留光学性质、胶体稳定性以及对于发色聚合物点生物共轭物而言的细胞靶向能力。不受任何特定理论的限制，认为在冻干期间，冻干保护剂分子可形成表面层，并扩散至发色聚合物点内和或将发色聚合物点壳以水的形式排出颗粒。结果是，可保留颗粒的胶体稳定性和光物理性质，且在一些情况中，在冻干和储存后重建为溶液之后得到改进。
本发明所述的冻干组合物和方法可提供针对涉及发色聚合物点的组合物和方法的若干有用结果。在一些情况中，在发色聚合物点和或发色聚合物点壳中存在冻干保护剂分子可例如减少链-链相互作用。如本发明进一步描述的那样，与未冻干的发色聚合物点相比，减少的链-链相互作用可提高已冻干的发色聚合物点的荧光量子产率并使发射带宽变窄。
例如，通过使用流式细胞术，冻干的发色聚合物点生物共轭物在细胞标记期间保留生物靶向性质。在一个实施例中，使用由PFBT组成的冻干的发色聚合物点生物共轭物标记的细胞(其在下储存6个月)比使用相同但未冻干的发色聚合物点生物共轭物标记的那些细胞亮约22％。冻干可以是一种有用的储存和运输发色聚合物点生物共轭物的方法，一种用于确保发色聚合物点广泛适用于生物医学研究的重要的实际考虑。
冻干过程可以本领域通常熟知的多种方法进行。冻干可例如包括脱水过程，其用于保存本发明所述发色聚合物点并用于例如使其更易于运输。冻干通常如下所述进行：冷冻发色聚合物点并随后例如降低周围压力以允许材料中冷冻的水从固相直接升华为气相。
本发明还包括用于制备冻干的发色聚合物点组合物的方法。这些方法可包括在多种本发明所述的溶液中冻干发色聚合物点。在溶液中冻干发色聚合物点可包括在任何合适温度下冷冻发色聚合物点溶液以生成冻干的发色聚合物点组合物。
本发明包括冻干发色聚合物点以形成冻干的发色聚合物点组合物的方法。冻干可包括在水溶液中冷冻发色聚合物点，所述水溶液包含多种本发明所述组分。冷冻可在多种温度下进行。例如，可在以下温度下通过冷冻来冻干发色聚合物点组合物：约-10℃或约-10℃以下、约-20℃或约-20℃以下、约-30℃或约-30℃以下、约-40℃或约-40℃以下、约-50℃或约-50℃以下、约-60℃或约-60℃以下、约-70℃或约-70℃以下，或约-80℃或约-80℃以下。冷冻可在多种温度下进行。例如，可在以下温度下通过冷冻来冻干发色聚合物点组合物：-10℃或-10℃以下、-20℃或-20℃以下、-30℃或-30℃以下、-40℃或-40℃以下、-50℃或-50℃以下、-60℃或-60℃以下、-70℃或-70℃以下，或-80℃或-80℃以下。
冻干前溶液中发色聚合物点的浓度还可在宽范围中变化。在某些情况中，冻干前溶液中发色聚合物点的浓度可取决于发色聚合物点的尺寸。较小的发色聚合物点的浓度比较大的发色聚合物点高。在一些情况中，冻干前溶液中发色聚合物点的浓度可以是毫摩尔/升、微摩尔/升、纳摩尔/升或皮摩尔/升的范围。在一些情况中，发色聚合物点的浓度是约1nM-100μM、约100nM-1μM、约100nM-750nM、约100nM-500nM、约1nM-500nM、1-100nM、约1-75nM、约1-50nM、约1-25nM、约1-20nM、约1-15nM、约1-10nM，或约1-5nM。在一些情况中，发色聚合物点的浓度是1nM-100μM、100nM-1μM、100nM-750nM、100nM-500nM、1nM-500nM、1-100nM、1-75nM、1-50nM、1-25nM、1-20nM、1-15nM、1-10nM，或1-5nM。
在一些情况中，这些方法例如可包括提供包含发色聚合物点以及其他组分的溶液，并在所需温度下(例如约-80℃或-20℃)将该溶液冷冻一段时间。
在一些情况中，本发明包括生产冻干组合物的方法，该冻干组合物包含带反应性官能团的发色聚合物点。这些反应性官能团可包括胺反应性官能团(如琥珀酰亚胺酯)、巯基反应性官能团(如马来酰亚胺)，或用于点击化学的反应性官能团(如炔、叠氮化物、张力炔、环辛炔和膦基团)。
在一些情况中，这些方法可包括，例如，(a)合并(i)良好溶剂中具有反应性官能团的共轭聚合物的溶液与(ii)较差溶剂，随后蒸发该较差溶剂，从而形成包含发色聚合物点的第一悬浮液；以及(b)冻干该悬浮液，从而形成具有反应性官能团的发色聚合物点的冻干组合物，其中，这些发色聚合物点是包含至少一种缩合的共轭聚合物的荧光纳米颗粒。
良好溶剂可包括，例如，其中共轭聚合物可溶且不形成发色聚合物点的溶剂。较差溶剂可包括，例如，其中共轭聚合物的溶解性较差并从而在导入较差溶剂后形成发色聚合物点的溶剂。
可以使用上述冻干方法，从而例如生产氨基反应性发色聚合物点，如具有琥珀酰亚胺酯的发色聚合物点。这些发色聚合物点可例如与生物分子(如蛋白质)直接混合以形成发色聚合物点生物共轭物。在一些情况中，EDC/NHS可用于激活发色聚合物点-COOH以形成发色聚合物点-NHS，之后进行冻干。在一些情况中，可合成NHS-封端的共轭聚合物，注射至甲醇或乙醇的溶液中以形成发色聚合物点。随后可冻干这些发色聚合物点以产生冻干的发色聚合物点-NHS。
这些冻干组合物可包含多种冻干试剂(如冷冻保护剂和/或冻干保护剂)。这些组分可包括可溶于水的分子，例如其浓度足以提供发色聚合物点的冻干。在一些情况中，碳水化合物可用作冷冻保护剂。碳水化合物的示例可包括单糖、寡糖(如二糖)和多糖，以及衍生自单糖、寡糖和多糖的化合物。
在一些情况中，该冻干的发色聚合物点组合物可包含多种组分，例如但不限于单糖、寡糖和/或多糖。可以使用糖醇和/或其他合适的冷冻保护剂和/或冻干保护剂。
例如，在冻干前的发色聚合物点溶液中，加入以促进冻干的组分(如冷冻保护剂和/或冻干保护剂)的浓度范围可以是约1％至约50％、约5％至约40％、约10％至约30％、约1％至约20％，和约10％至约20％。在一些情况中，这些浓度范围可以是1％至50％、5％至40％、10％至30％、1％至20％，和10％至20％。在一些情况中，例如，在冻干前的发色聚合物点溶液中，加入以促进冻干的组分(如冷冻保护剂和/或冻干保护剂)的浓度范围可以是1％至50％、5％至40％、10％至30％、1％至20％，和10％至20％。在一些情况中，这些浓度范围可以是1％至50％、5％至40％、10％至30％、1％至20％，和10％至20％。在一些情况中，在冻干前的发色聚合物点溶液中，若干种不同类型(如两种或更多种)的冷冻保护剂和/或冻干保护剂的浓度可以相同或不同。
在一些情况中，单糖可以是具有以下通式的分子：Cx(H2O)y，x大于等于3。单糖的示例可包括但不限于：葡萄糖、果糖、半乳糖、木糖、核糖等。
在一些情况中，寡糖可以是含有例如2-30个单糖单元的短单糖聚合物。寡糖可包括例如“二糖”，其是当两个单糖接合在一起并且例如除去水分子时形成的分子。二糖的示例包括但不限于：蔗糖、乳果糖、乳糖、麦芽糖、海藻糖、纤维二糖等。其他寡糖可包括但不限于：三糖(如棉子糖)、四糖(如水苏糖)和五糖(如维巴糖(verbacose))。
多种浓度范围可用于二糖。在冻干前的发色聚合物点溶液中，二糖的浓度范围可以是约1％至约50％、约5％至约40％、约10％至约30％、约1％至约20％，和约10％至约20％。在一些情况中，例如，在冻干前的发色聚合物点溶液中，二糖的浓度范围可以是1％至50％、5％至40％、10％至30％、1％至20％，和10％至20％。在一些情况中，例如，在冻干前的发色聚合物点溶液中，蔗糖的浓度为约10％w/v至约20％w/v。在一些情况中，例如，在冻干前的发色聚合物点溶液中，蔗糖的浓度为10％w/v至20％w/v。可使用本发明所述技术来优化多种二糖的浓度。例如，可制备、冻干、重悬发色聚合物点溶液，随后分析发色聚合物点的性质(如尺寸)以确认没有因为冻干出现的聚集。在一些情况中，例如，在冻干前的发色聚合物点溶液中，二糖的浓度范围可以是1％至50％、5％至40％、10％至30％、1％至20％，和10％至20％。在一些情况中，例如，在冻干前的发色聚合物点溶液中，蔗糖的浓度为10％w/v至20％w/v。可使用本发明所述技术来优化多种二糖的浓度。
在一种情况中，本发明的冻干的发色聚合物点组合物包含二糖，例如但不限于蔗糖、海藻糖、麦芽糖、乳糖和任何可接受的盐或水合形式。在一些情况中，可以使用一种类型的二糖(如蔗糖)。在某些情况中，可以使用至少两种类型的二糖(如海藻糖和蔗糖)。可在冻干前向发色聚合物点的溶液中加入二糖。
在一些情况中，溶液中的二糖浓度可在宽范围内变化，其可通过已知技术调整以生产有用的冻干发色聚合物点组合物，该组合物在重建时提供具有大致相同颗粒直径的发色聚合物点。
在一些情况中，多糖可以是长度超过寡糖的单糖聚合物，例如上文所述包含超过30个单糖单元的聚合物。
糖醇也可与本发明提供的冻干组合物联用。例如，糖醇可以是氢化形式的碳水化合物，其羰基(醛或酮，还原糖)被还原为伯或仲羟基。糖醇具有通式H(HCHO)n+1H。示例性糖醇可包括但不限于醛醇(如木糖醇、甘露醇或山梨糖醇)等。
本发明还包括其他可用于本发明的冻干组合物的冷冻保护剂和/或冻干保护剂。示例性冻干保护剂可包括，例如，甘氨酸、羟丙基-β-环糊精、明胶和气相法二氧化硅(aerosil)。
其他组分也可包含在本发明所述的溶液和冻干组合物中。例如，可以使用聚乙二醇或其他水溶性聚合物。还可使用缓冲剂(如Tris、HEPES和其他已知的缓冲剂)和盐(如NaCl)。
在一些情况中，本发明包括生产冻干组合物的方法，包括冻干发色聚合物点的悬浮液，从而形成发色聚合物点的冻干组合物，这些发色聚合物点是包含至少一种缩合的共轭聚合物的荧光纳米颗粒。
在一些情况中，这些方法可包括，例如，(a)合并(i)包含发色聚合物点的液体与(ii)第一水溶液，从而形成包含发色聚合物点的第一悬浮液；以及(b)冻干该悬浮液，从而形成发色聚合物点的冻干组合物，其中，这些发色聚合物点是包含至少一种缩合的共轭聚合物的荧光纳米颗粒。
在一个示例性情况中，本发明所述的组合物可包含含有荧光纳米颗粒的冻干组合物，这些荧光纳米颗粒包含至少一种缩合的共轭聚合物，通常包含碳水化合物。例如，该碳水化合物可包含单糖、二糖、寡糖、多糖或其组合，通常包含二糖。例如，该二糖可选自蔗糖、二水合海藻糖、一水合麦芽糖和一水合乳糖，通常该二糖是蔗糖。例如，蔗糖的浓度可以是约10％w/v至20％w/v。在一些情况中，该二糖的浓度是约1％w/v至50％w/v。在其他情况中，该二糖的浓度是约10％w/v至20％w/v。例如，蔗糖的浓度可以是10％w/v至20％w/v。例如，蔗糖的浓度可以是10％w/v至20％w/v。在一些情况中，该二糖的浓度是1％w/v至50％w/v。在其他情况中，该二糖的浓度是10％w/v至20％w/v。例如，蔗糖的浓度可以是10％w/v至20％w/v。在一些情况中，该二糖的浓度是1％w/v至50％w/v。在其他情况中，该二糖的浓度是10％w/v至20％w/v。
在一些情况中，该组合物可包含糖醇、羟丙基-环糊精、BSA或其组合。
本发明所述组合物可包含荧光纳米颗粒，这些荧光纳米颗粒可与生物分子共轭。通常，该生物分子包括蛋白质、抗体、核酸分子、脂质、肽、适体、药物，或其组合。例如，该生物分子包含链霉亲和素。
在一些情况中，本发明所述的组合物可包含荧光纳米颗粒，这些荧光纳米颗粒与冻干前的荧光纳米颗粒相比在分散于水溶液中时具有类似或提高的量子产率。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的量子产率可与未冻干的发色聚合物点类似。例如，冻干的发色聚合物点的量子产率可以与未冻干的发色聚合物点80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％类似。例如，冻干的发色聚合物点的量子产率可以与未冻干的发色聚合物点约80％、约85％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％或约100％类似。通常，这些荧光纳米颗粒与冻干前的荧光纳米颗粒相比在分散于水溶液中时具有类似的颗粒直径。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的颗粒直径可与未冻干的发色聚合物点类似。例如，冻干的发色聚合物点的颗粒直径可以与未冻干的发色聚合物点80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％类似。例如，冻干的发色聚合物点的颗粒直径可以与未冻干的发色聚合物点约80％、约85％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％或约100％类似。
在一些情况中，本发明所述组合物可以是至少一种缩合的共轭聚合物，其包含半导体聚合物。通常，该缩合的共轭聚合物选自：芴聚合物、基于芴的聚合物或共聚物、亚苯基亚乙烯基聚合物或共聚物、亚苯基亚乙炔基聚合物或共聚物、基于BODIPY的聚合物或共聚物。例如，该至少一种缩合的共轭聚合物选自：聚(9,9-二己基芴基-2,7-二基)(PDHF)、聚(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)(PFO)、聚[{9,9-二辛基-2,7-二亚乙烯基-亚芴基}-交替-共-{2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-l,4-亚苯基}](PFPV)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(l,4-苯并-{2,l,3}-噻二唑)](PFBT)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑)](PFTBT)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,7-二-2-噻吩基-2,l,3-苯并噻二唑)](PF-0.1TBT)、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亚苯基亚乙烯基](MEH-PPV)和聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-(1-氰基亚乙烯基-1,4-亚苯基)](CN-PPV)、BODIPY570、BODIPY590和BODIPY690。
通常，这些荧光纳米颗粒包含多种聚合物，例如，这些荧光纳米颗粒包含的聚合物含有多种聚合物。在一些情况中，多种聚合物中至少50％包含共轭聚合物。
在一些情况中，本发明所述组合物可包含平均直径通过动态光散射测量为小于约30nm的荧光纳米颗粒。在一些情况中，在溶液中分散后的荧光颗粒的量子产率高于未冻干的荧光颗粒。在一些情况中，在溶液中分散后所述荧光颗粒的发射带宽的半峰全宽比未冻干的荧光颗粒的发射带宽的半峰全宽窄。
在一个示例性情况中，本发明所述组合物包含含有荧光纳米颗粒的冻干组合物，这些荧光纳米颗粒是冻干的。通常，这些组合物可包含碳水化合物。例如，该碳水化合物包含单糖、二糖、寡糖、多糖或其组合。在优选的情况中，这些组合物可包含二糖，例如，该二糖的浓度可以是约1％w/v至50％w/v或约10％w/v至20％w/v。例如，该二糖选自蔗糖、二水合海藻糖、一水合麦芽糖和一水合乳糖。通常，该二糖是蔗糖，例如，蔗糖的浓度可以是约10％w/v至20％w/v。在另一优选的情况中，这些组合物可包含二糖，例如，该二糖的浓度可以是1％w/v至50％w/v或10％w/v至20％w/v。例如，该二糖选自蔗糖、二水合海藻糖、一水合麦芽糖和一水合乳糖。通常，该二糖是蔗糖，例如，蔗糖的浓度可以是10％w/v至20％w/v。
这些组合物还可包含糖醇、羟丙基-环糊精、BSA或其组合。
在一些情况中，本发明所述组合物可包含荧光纳米颗粒，这些荧光纳米颗粒可与生物分子共轭。通常，该生物分子包括蛋白质、抗体、核酸分子、脂质、肽、适体、药物，或其组合，且通常该生物分子包含链霉亲和素。
在一些情况中，本发明所述的组合物可包含荧光纳米颗粒，这些荧光纳米颗粒与冻干前的荧光纳米颗粒相比在分散于水溶液中时具有类似或提高的量子产率。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的量子产率可与未冻干的发色聚合物点类似。例如，冻干的发色聚合物点的量子产率可以与未冻干的发色聚合物点80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％类似。例如，冻干的发色聚合物点的量子产率可以与未冻干的发色聚合物点约80％、约85％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％或约100％类似。通常，这些荧光纳米颗粒与冻干前的荧光纳米颗粒相比在分散于水溶液中时具有类似的颗粒直径。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的颗粒直径可与未冻干的发色聚合物点类似。例如，冻干的发色聚合物点的颗粒直径可以与未冻干的发色聚合物点80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％类似。例如，冻干的发色聚合物点的颗粒直径可以与未冻干的发色聚合物点约80％、约85％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％或100％类似。
在一些情况中，这些组合物可包含含有半导体聚合物的至少一种缩合的共轭聚合物。通常，该至少一种缩合的共轭聚合物选自：芴聚合物、基于芴的聚合物或共聚物、亚苯基亚乙烯基聚合物或共聚物、亚苯基亚乙炔基聚合物或共聚物、基于BODIPY的聚合物或共聚物。例如，该至少一种缩合的共轭聚合物选自：聚(9,9-二己基芴基-2,7-二基)(PDHF)、聚(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)(PFO)、聚[{9,9-二辛基-2,7-二亚乙烯基-亚芴基}-交替-共-{2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-l,4-亚苯基}](PFPV)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(l,4-苯并-{2,l,3}-噻二唑)](PFBT)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑)](PFTBT)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,7-二-2-噻吩基-2,l,3-苯并噻二唑)](PF-0.1TBT)、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亚苯基亚乙烯基](MEH-PPV)和聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-(1-氰基亚乙烯基-1,4-亚苯基)](CN-PPV)、BODIPY570、BODIPY590和BODIPY690。
通常，这些荧光纳米颗粒包含多种聚合物。例如，这些荧光纳米颗粒包含的聚合物含有多种聚合物。在一些情况中，多种聚合物中至少50％包含共轭聚合物。
本发明所述组合物还可包含平均直径通过动态光散射测量为小于约30nm的荧光纳米颗粒。在一些情况中，在溶液中分散后的荧光颗粒的量子产率高于未冻干的荧光颗粒。在一些情况中，在溶液中分散后所述荧光颗粒的发射带宽的半峰全宽比未冻干的荧光颗粒的发射带宽的半峰全宽窄。
本发明所述组合物还可包含通过本发明所述的方法和/或试剂盒中任一种制备的荧光纳米颗粒的冻干组合物。在一些情况中，可通过以下方法制备冻干组合物：冻干包含荧光颗粒的悬浮液，从而形成荧光纳米颗粒的冻干组合物，这些荧光纳米颗粒是包含聚合物的发色聚合物点。
在一些情况中，在制备冻干组合物的方法中，冻干可包括在低于约-10℃、低于约-20℃、低于约-30℃或低于约-40℃的温度下冷冻悬浮液。在示例性情况中，冻干可包括在-80℃下或约-80℃下冷冻悬浮液。
该组合物还可包括，在冻干前，合并(i)包含荧光纳米颗粒的液体与(ii)第一水溶液，从而形成包含荧光纳米颗粒的悬浮液。通常，该方法还包括合并(i)包含荧光纳米颗粒的液体与(ii)第一水溶液，从而形成包含荧光纳米颗粒的悬浮液。
在一些情况中，该第一水溶液包含冻干试剂。例如，该冻干试剂可以是碳水化合物。在一些情况中，该碳水化合物可包含单糖、二糖、寡糖、多糖或其组合。例如，该碳水化合物可选自单糖、二糖、寡糖、多糖或其组合。通常，该悬浮液包含二糖，例如，该二糖的浓度可以是约10％w/v至20％w/v或该二糖的浓度可以是约1％w/v至50％。在一些情况中，该二糖可选自蔗糖、二水合海藻糖、一水合麦芽糖和一水合乳糖。例如，该二糖是蔗糖。在一些情况中，蔗糖的浓度可以是约10％w/v至20％w/v。
该组合物还包含糖醇、羟丙基-环糊精、牛血清白蛋白或其组合。在一些情况中，该冻干组合物还可与第二水溶液混合，从而形成包含分散在第二水溶液中的荧光纳米颗粒的第二悬浮液。通常，与未冻干的荧光纳米颗粒相比，分散于第二水溶液中的荧光纳米颗粒具有类似或提高的量子产率。例如，与未冻干的荧光纳米颗粒相比，分散于第二水溶液中的荧光纳米颗粒具有类似的颗粒直径。在一些情况中，分散的荧光纳米颗粒的平均直径通过动态光散射测量为小于约30nm。
该组合物还可包含含有半导体聚合物的聚合物。通常，该聚合物选自：芴聚合物、基于芴的聚合物、亚苯基亚乙烯基聚合物，和亚苯基亚乙炔基聚合物。例如，该聚合物选自：聚(9,9-二己基芴基-2,7-二基)(PDHF)、聚(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)(PFO)、聚[{9,9-二辛基-2,7-二亚乙烯基-亚芴基}-交替-共-{2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-l,4-亚苯基}](PFPV)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(l,4-苯并-{2,l,3}-噻二唑)](PFBT)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑)](PFTBT)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,7-二-2-噻吩基-2,l,3-苯并噻二唑)](PF-0.1TBT)、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亚苯基亚乙烯基](MEH-PPV)和聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-(1-氰基亚乙烯基-1,4-亚苯基)](CN-PPV)、BODIPY570、BODIPY590和BODIPY690。
在一些情况中，该组合物中的荧光颗粒在溶液中分散后的量子产率高于未冻干的荧光颗粒。在一些情况中，在溶液中分散后所述荧光颗粒的发射带宽的半峰全宽比未冻干的荧光颗粒的发射带宽的半峰全宽窄。
本发明所述冻干组合物包含的荧光纳米颗粒还包含至少一种缩合的共轭聚合物。在一些情况中，该聚合物是缩合的共轭聚合物。在一些情况中，这些荧光纳米颗粒包含半导体聚合物。在其他情况中，该荧光聚合物包含BODIPY衍生物。例如，该BODIPY衍生物具有式(I)的结构：
其中，R1、R2A、R2B、R3A、R4A和R4B各自选自氢、烷基、芳烷基、芳基和烷氧基-芳基，且所述BODIPY衍生物通过连接R1、R2A、R2B、R3A、R4A和R4B或其组合整合至发色聚合物中。
在一些情况中，该冻干组合物可包含荧光纳米颗粒，其平均直径通过动态光散射测量为1nm–100nm。例如，这些荧光纳米颗粒的平均直径通过动态光散射测量为小于约100nm。例如，这些荧光纳米颗粒的平均直径通过动态光散射测量为小于约100nm、约90nm、约80nm、约70nm、约60nm、约50nm、约40nm、约30nm、约20nm、小于约10nm、小于约5nm或小于约1nm。例如，这些荧光纳米颗粒的平均直径通过动态光散射测量为小于100nm。例如，这些荧光纳米颗粒的平均直径通过动态光散射测量为小于100nm、90nm、80nm、70nm、60nm、50nm、40nm、30nm、20nm、小于10nm或小于5nm或小于1nm。例如，这些荧光纳米颗粒的平均直径通过动态光散射测量为约100nm。例如，这些荧光纳米颗粒的平均直径通过动态光散射测量为约100nm、90nm、80nm、70nm、60nm、50nm、40nm、30nm、20nm、10nm、5nm或约1nm。例如，这些荧光纳米颗粒的平均直径通过动态光散射测量为100nm。例如，这些荧光纳米颗粒的平均直径通过动态光散射测量为100nm、90nm、80nm、70nm、60nm、50nm、40nm、30nm、20nm、10nm、5nm或1nm。
例如，这些荧光纳米颗粒的平均直径通过动态光散射测量为小于约100nm–小于约80nm、小于约90nm–小于约70nm、小于约80nm–小于约60nm、小于约70nm–小于约50nm、小于约60nm–小于约40nm、小于约50nm–小于约30nm、小于约40nm–小于约20nm、小于约30nm-小于约10nm、小于约20nm–小于约1nm、小于约30nm–小于约5nm、小于约10nm–小于约5nm、小于约10nm–小于约1nm。例如，这些荧光纳米颗粒的平均直径通过动态光散射测量为小于100nm–小于80nm、小于90nm–小于70nm、小于80nm–小于60nm、小于70nm–小于50nm、小于60nm–小于40nm、小于50nm–小于30nm、小于40nm–小于20nm、小于30nm-小于10nm、小于20nm–小于1nm、小于30nm–小于5nm、小于10nm–小于5nm、小于10nm–小于1nm。例如，这些荧光纳米颗粒的平均直径通过动态光散射测量为约100nm–约80nm、约90nm–约70nm、约80nm–约60nm、约70nm–约50nm、约60nm–约40nm、约50nm–约30nm、约40nm–约20nm、约30nm–约10nm、约20nm–约1nm、约30nm–约5nm、约10nm–约5nm、约10nm–约1nm。例如，这些荧光纳米颗粒的平均直径通过动态光散射测量为100nm–80nm、90nm–70nm、80nm–60nm、70nm–50nm、60nm–40nm、50nm–30nm、40nm–20nm、30nm–10nm、20nm–1nm、30nm–5nm、10nm–5nm、10nm–1nm。
在一些情况中，该至少一种缩合的共轭聚合物与生物分子共轭。通常，该生物分子包括蛋白质、抗体、核酸分子、脂质、肽、适体、药物，或其组合。例如，该生物分子可包含链霉亲和素。例如，该生物分子可包含适体。例如，该生物分子可包含核酸。例如，该生物分子可包含抗体。
本发明所述方法还包括生产冻干组合物的方法，该方法包括：冻干包含荧光颗粒的悬浮液，从而形成荧光纳米颗粒的冻干组合物，这些荧光纳米颗粒是各自包含至少一种缩合的共轭聚合物的发色聚合物点。通常，冻干包括在低于约-10℃、低于约-20℃、低于约-30℃或低于约-40℃的温度下冷冻悬浮液。在一些情况中，冻干包括在-80℃下或约-80℃下冷冻悬浮液。通常，冻干包括在低于-10℃、低于-20℃、低于-30℃或低于-40℃的温度下冷冻悬浮液。在一些情况中，冻干包括在-80℃下或约-80℃下冷冻悬浮液。
在一些情况中，本发明所述方法还包括：在冻干前，合并(i)包含荧光纳米颗粒的液体与(ii)第一水溶液，从而形成包含荧光纳米颗粒的悬浮液。在一些情况中，本发明所述方法还包括：合并(i)包含荧光纳米颗粒的液体与(ii)第一水溶液，从而形成包含荧光纳米颗粒的悬浮液。通常，该水溶液包含冻干试剂。在一些情况中，该悬浮液包含碳水化合物，通常该碳水化合物包含单糖、二糖、寡糖、多糖或其组合。例如，该碳水化合物选自单糖、二糖、寡糖、多糖或其组合。在一些情况中，该二糖可选自蔗糖、二水合海藻糖、一水合麦芽糖和一水合乳糖。
在一些情况中，该悬浮液包含糖醇、羟丙基-环糊精、牛血清白蛋白或其组合。通常，该悬浮液包含二糖，例如，该二糖的浓度可以是约1％w/v至50％，或约10％w/v至20％w/v。例如，该二糖是蔗糖，例如，蔗糖的浓度可以是约10％w/v至20％w/v。通常，该悬浮液包含二糖，例如，该二糖的浓度可以是1％w/v至50％，或10％w/v至20％w/v。例如，该二糖是蔗糖，例如，蔗糖的浓度可以是10％w/v至20％w/v。
在一些情况中，本发明所述方法还包括将冻干组合物与第二水溶液混合，从而形成包含分散在第二水溶液中的荧光纳米颗粒的第二悬浮液。通常，与未冻干的荧光纳米颗粒相比，分散于第二水溶液中的荧光纳米颗粒具有类似或提高的量子产率。通常，与未冻干的荧光纳米颗粒相比，分散于第二水溶液中的荧光纳米颗粒具有类似的颗粒直径。在一些情况中，本发明所述的组合物可包含荧光纳米颗粒，这些荧光纳米颗粒与冻干前的荧光纳米颗粒相比在分散于水溶液中时具有类似或提高的量子产率。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的量子产率可与未冻干的发色聚合物点类似。例如，冻干的发色聚合物点的量子产率可以与未冻干的发色聚合物点80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％类似。例如，冻干的发色聚合物点的量子产率可以与未冻干的发色聚合物点约80％、约85％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％或约100％类似。通常，这些荧光纳米颗粒与冻干前的荧光纳米颗粒相比在分散于水溶液中时具有类似的颗粒直径。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的颗粒直径可与未冻干的发色聚合物点类似。例如，冻干的发色聚合物点的颗粒直径可以与未冻干的发色聚合物点80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％类似。例如，冻干的发色聚合物点的颗粒直径可以与未冻干的发色聚合物点约80％、约85％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％或约100％类似。在一些情况中，分散的荧光纳米颗粒的平均直径通过动态光散射测量为小于约30nm。
本发明所述方法还可包括含有半导体聚合物的至少一种缩合的共轭聚合物。通常，该至少一种缩合的共轭聚合物选自：芴聚合物、基于芴的聚合物、亚苯基亚乙烯基聚合物，和亚苯基亚乙炔基聚合物。例如，至少一种缩合的共轭聚合物选自：聚(9,9-二己基芴基-2,7-二基)(PDHF)、聚(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)(PFO)、聚[{9,9-二辛基-2,7-二亚乙烯基-亚芴基}-交替-共-{2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-l,4-亚苯基}](PFPV)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(l,4-苯并-{2,l,3}-噻二唑)](PFBT)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑)](PFTBT)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,7-二-2-噻吩基-2,l,3-苯并噻二唑)](PF-0.1TBT)、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亚苯基亚乙烯基](MEH-PPV)和聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-(1-氰基亚乙烯基-1,4-亚苯基)](CN-PPV)、BODIPY570、BODIPY590和BODIPY690。
在一些情况中，在溶液中分散后的荧光颗粒的量子产率高于未冻干的荧光颗粒。通常，在溶液中分散后所述荧光颗粒的发射带宽的半峰全宽比未冻干的荧光颗粒的发射带宽的半峰全宽窄。
本发明所述方法还包括生产冻干组合物的方法，该方法包括：冻干包含荧光颗粒的悬浮液，从而形成荧光纳米颗粒的冻干组合物，这些荧光纳米颗粒是包含聚合物的发色聚合物点。
通常，冻干包括在低于约-10℃、低于约-20℃、低于约-30℃或低于约-40℃的温度下冷冻所述悬浮液。在一些情况中，冻干包括在-80℃下或约-80℃下冷冻悬浮液。通常，冻干包括在低于-10℃、低于-20℃、低于-30℃或低于-40℃的温度下冷冻悬浮液。在一些情况中，冻干包括在-80℃下或约-80℃下冷冻悬浮液。
在一些情况中，本发明所述方法还包括，在冻干前，合并(i)包含荧光纳米颗粒的液体与(ii)第一水溶液，从而形成包含荧光纳米颗粒的悬浮液。在一些情况中，本发明所述方法还包括：合并(i)包含荧光纳米颗粒的液体与(ii)第一水溶液，从而形成包含荧光纳米颗粒的悬浮液。通常，该水溶液包含冻干试剂。在一些情况中，该悬浮液包含碳水化合物，通常该碳水化合物包含单糖、二糖、寡糖、多糖或其组合。例如，该碳水化合物选自单糖、二糖、寡糖、多糖或其组合。在一些情况中，该二糖可选自蔗糖、二水合海藻糖、一水合麦芽糖和一水合乳糖。
在一些情况中，该悬浮液包含糖醇、羟丙基-环糊精、牛血清白蛋白或其组合。通常，该悬浮液包含二糖，例如，该二糖的浓度可以是约1％w/v至50％，或约10％w/v至20％w/v。例如，该二糖是蔗糖，例如，蔗糖的浓度可以是约10％w/v至20％w/v。在一些情况中，该悬浮液包含糖醇、羟丙基-环糊精、牛血清白蛋白或其组合。通常，该悬浮液包含二糖，例如，该二糖的浓度可以是1％w/v至50％，或10％w/v至20％w/v。例如，该二糖是蔗糖，例如，蔗糖的浓度可以是10％w/v至20％w/v。
在一些情况中，本发明所述方法还包括将冻干组合物与第二水溶液混合，从而形成包含分散在第二水溶液中的荧光纳米颗粒的第二悬浮液。通常，与未冻干的荧光纳米颗粒相比，分散于第二水溶液中的荧光纳米颗粒具有类似或提高的量子产率。通常，与未冻干的荧光纳米颗粒相比，分散于第二水溶液中的荧光纳米颗粒具有类似的颗粒直径。在一些情况中，本发明所述的组合物可包含荧光纳米颗粒，这些荧光纳米颗粒与冻干前的荧光纳米颗粒相比在分散于水溶液中时具有类似或提高的量子产率。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的量子产率可与未冻干的发色聚合物点类似。例如，冻干的发色聚合物点的量子产率可以与未冻干的发色聚合物点80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％类似。例如，冻干的发色聚合物点的量子产率可以与未冻干的发色聚合物点约80％、约85％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％或约100％类似。通常，这些荧光纳米颗粒与冻干前的荧光纳米颗粒相比在分散于水溶液中时具有类似的颗粒直径。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的颗粒直径可与未冻干的发色聚合物点类似。例如，冻干的发色聚合物点的颗粒直径可以与未冻干的发色聚合物点80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％类似。例如，冻干的发色聚合物点的颗粒直径可以与未冻干的发色聚合物点约80％、约85％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％或约100％类似。在一些情况中，分散的荧光纳米颗粒的平均直径通过动态光散射测量为小于约30nm。
本发明所述方法还可包括含有半导体聚合物的至少一种缩合的共轭聚合物。通常，该至少一种缩合的共轭聚合物选自：芴聚合物、基于芴的聚合物、亚苯基亚乙烯基聚合物，和亚苯基亚乙炔基聚合物。例如，至少一种缩合的共轭聚合物选自：聚(9,9-二己基芴基-2,7-二基)(PDHF)、聚(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)(PFO)、聚[{9,9-二辛基-2,7-二亚乙烯基-亚芴基}-交替-共-{2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-l,4-亚苯基}](PFPV)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(l,4-苯并-{2,l,3}-噻二唑)](PFBT)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑)](PFTBT)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,7-二-2-噻吩基-2,l,3-苯并噻二唑)](PF-0.1TBT)、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亚苯基亚乙烯基](MEH-PPV)和聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-(1-氰基亚乙烯基-1,4-亚苯基)](CN-PPV)、BODIPY570、BODIPY590和BODIPY690。
在一些情况中，该方法可包括：荧光颗粒在溶液中分散后的量子产率高于未冻干的荧光颗粒。通常，在溶液中分散后所述荧光颗粒的发射带宽的半峰全宽比未冻干的荧光颗粒的发射带宽的半峰全宽窄。
本发明所述方法还可包括分散冻干的纳米颗粒的方法，包括合并含有荧光纳米颗粒的冻干组合物与水溶液；以及搅拌上述合并物以生成分散的荧光纳米颗粒样品。通常，该聚合物包含半导体聚合物。在一些情况中，该聚合物选自：芴聚合物、基于芴的聚合物、亚苯基亚乙烯聚基合物，和亚苯基亚乙炔基聚合物。例如，该聚合物选自：聚(9,9-二己基芴基-2,7-二基)(PDHF)、聚(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)(PFO)、聚[{9,9-二辛基-2,7-二亚乙烯基-亚芴基}-交替-共-{2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-l,4-亚苯基}](PFPV)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(l,4-苯并-{2,l,3}-噻二唑)](PFBT)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑)](PFTBT)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,7-二-2-噻吩基-2,l,3-苯并噻二唑)](PF-0.1TBT)、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亚苯基亚乙烯基](MEH-PPV)和聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-(1-氰基亚乙烯基-1,4-亚苯基)](CN-PPV)、BODIPY570、BODIPY590和BODIPY690。
在一些情况中，这些方法可包括含有BODIPY衍生物的聚合物。通常，该BODIPY衍生物可具有式(I)的结构：
其中，R1、R2A、R2B、R3A、R4A和R4B各自选自氢、烷基、芳烷基、芳基和烷氧基-芳基，且所述BODIPY衍生物通过连接R1、R2A、R2B、R3A、R4A和R4B或其组合整合至发色聚合物中。
在一些情况中，该至少一种缩合的共轭聚合物与生物分子共轭。通常，该生物分子包括蛋白质、抗体、核酸分子、脂质、肽、适体、药物，或其组合。例如，该生物分子可包含链霉亲和素。例如，该生物分子可包含适体。例如，该生物分子可包含核酸。例如，该生物分子可包含抗体。
在一些情况中，这些方法还可包括以下荧光纳米颗粒，其平均直径通过动态光散射测量为30nm至100nm。例如，这些荧光纳米颗粒的平均直径通过动态光散射测量为小于约100nm。
冻干的聚合物点的储存和冻干的聚合物点的分散
本发明所述冻干的发色聚合物点的组合物、试剂盒和方法包括使发色聚合物点长期储存的能力。在以冻干的发色聚合物点组合物的形式长期储存发色聚合物点后，这些发色聚合物点可重新分散在溶液中并用于多种目的。在一些情况中，例如，这些发色聚合物点可重新分散而不聚集，从而具有冻干前发色聚合物点的类似尺寸(如颗粒直径)性质。在一些情况中，本发明所述的组合物可包含荧光纳米颗粒，这些荧光纳米颗粒与冻干前的荧光纳米颗粒相比在分散于水溶液中时具有类似或提高的量子产率。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的量子产率可与未冻干的发色聚合物点类似。例如，冻干的发色聚合物点的颗粒直径可以与未冻干的发色聚合物点80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％类似。例如，冻干的发色聚合物点的颗粒直径可以与未冻干的发色聚合物点约80％、约85％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％或约100％类似。
在一些情况中，储存时间可包括但不限于：超过一天、超过一周、超过一个月、超过两个月、超过三个月、超过六个月或超过一年。在一些情况中，该储存时间的范围可以是约一天至约一年，约一天至约六个月，约一天至约三个月，约一天至约两个月，或约一天至约一个月。
冻干的组合物、试剂盒和方法可提供对于发色聚合物点而言若干有用的结果。例如，通过使用流式细胞术，冻干的发色聚合物点生物共轭物保留其生物靶向性质并能够有效标记细胞。在一个实施例中，使用由PFBT组成的冻干的发色聚合物点生物共轭物标记的细胞(其在下储存6个月)比使用相同但未冻干的发色聚合物点生物共轭物标记的那些细胞亮约22％。这些结果表明，冻干可以是一种有用的储存和运输发色聚合物点生物共轭物的方法，一种用于确保发色聚合物点广泛适用于生物医学研究的重要的实际考虑。
这些冻干的组合物、试剂盒和方法可提供若干有用的结果以维持与未冻干的发色聚合物点相比发色聚合物点的冻干组合物的胶体稳定性。
冻干的聚合物点的性质
发色聚合物点是基于荧光聚合物的颗粒且可含有疏水核心并因此可能在将水排出发色聚合物点核心时聚集。本发明的聚合物可与合适的疏水性聚合物聚集，从而形成通过有利的疏水相互作用连接在一起的水中的复合物。可与本发明的聚合物相互作用的疏水性基团的非限制性示例包括：聚苯乙烯、聚芳基、聚烯烃、肽、烃和卤代烃(如碳氟化合物)。
疏水性基团可与另一基团连接。聚合物与疏水性化合物的聚集因此将所连接的其他基团与发色聚合物点相连。所述其他基团可以是亲水性基团，例如聚乙二醇、羧酸或其盐。具有与发色聚合物点聚集的疏水性部分(其连接亲水性基团)的化合物的非限制性示例包括：聚苯乙烯聚乙二醇羧酸或其盐(PSPEGCOOH)、聚苯乙烯马来酸酐(PSMA)，和聚苯乙烯聚乙二醇(PSPEG)。
有机共轭聚合物和寡聚物在重掺杂后可以是金属性的，这是一种来源于无机半导体化学的术语。共轭的聚合物中的掺杂可包括π-电子系统的氧化或还原并分别称作p-掺杂和n-掺杂。
本发明提供的发色聚合物可通过塌缩聚合物领域的任何已知方法形成，包括但不限于，依赖沉淀的方法、依赖乳液(如细乳液(miniemulsion)或微乳液(microemulsion))形成的方法和依赖缩聚的方法。在一些情况中，本发明所述的发色聚合物点可由纳米沉淀形成。
本发明所述冻干组合物和方法可通过冻干过程改善发色聚合物点的光物理性质。例如，发色聚合物点可含有疏水性核心并因此在将水排出系统时链构象会发生变化。在冻干期间使用冻干保护剂的情况中，冻干保护剂分子可形成表面层，并随着水的排出扩散至发色聚合物点壳中，因此降低聚合物链-链相互作用。结果是，发色聚合物点的光物理性质在冻干和储存后重建为溶液后得到改善。
例如，本发明的冻干组合物包含荧光纳米颗粒，这些荧光纳米颗粒包含至少一种缩合的共轭聚合物。本发明描述了多种共轭聚合物(如半导体聚合物)。在一些情况中，这些荧光纳米颗粒可具有光学性质。在一些情况中，可提高荧光量子产率。在一些情况中，可降低荧光发射带宽。在一些情况中，可提高细胞标记亮度。
在某些情况中，在重建冻干组合物中的发色聚合物点时，与冻干前溶液中的发色聚合物点相比，光学性质是类似的或改善的。例如，冻干的发色聚合物点的光学性质可以与未冻干的发色聚合物点80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％类似。例如，冻干的发色聚合物点的光学性质可以与未冻干的发色聚合物点约80％、约85％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％或约100％类似。
例如，在与二糖联用进行冻干后，这些发色聚合物点可出乎意料地显示类似或提高的量子产率。
量子产率。在一些情况中，通过冻干过程改善了发色聚合物点的荧光量子产率。例如，该量子产率可以是某一分子发射的电子相对于其吸收的电子的比例。通常，可通过发射电子所弛豫的部分比弛豫至基态的总数来测量量子产率的百分比。在一些情况中，当发色聚合物点被激发为激发状态时，其可通过发射或不发射光子弛豫回基态。通常，该组合物可包含一种冻干的发色聚合物点，该冻干的发色聚合物点的量子产率高于未冻干的类似发色聚合物点的量子产率。例如，冻干的发色聚合物点的量子产率比未冻干的类似发色聚合物点的量子产率高一倍。
在一些情况中，冻干的发色聚合物点的量子产率可与未冻干的发色聚合物点类似。例如，冻干的发色聚合物点的量子产率可以与未冻干的发色聚合物点80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％类似。例如，冻干的发色聚合物点的量子产率可以与未冻干的发色聚合物点约80％、约85％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％或约100％类似。例如，冻干的发色聚合物点的量子产率可以与未冻干的发色聚合物点80％、超过85％、超过90％、超过91％、超过92％、超过93％、超过94％、超过95％、超过96％、超过97％、超过98％、超过99％或100％类似。例如，冻干的发色聚合物点的量子产率可以与未冻干的发色聚合物点80％、超过约85％、超过约90％、超过约91％、超过约92％、超过约93％、超过约94％、超过约95％、超过约96％、超过约97％、超过约98％、超过约99％或超过约100％类似。
在一些情况中，冻干的发色聚合物点的荧光量子产率等于或高于未冻干的发色聚合物点。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的荧光量子产率比未冻干的发色聚合物点高1.5倍。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的荧光量子产率比未冻干的发色聚合物点高2倍。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的荧光量子产率比未冻干的发色聚合物点高2.5倍。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的荧光量子产率比未冻干的发色聚合物点高3倍。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的荧光量子产率比未冻干的发色聚合物点高3.5倍。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的荧光量子产率比未冻干的发色聚合物点高4倍。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的荧光量子产率比未冻干的发色聚合物点高4.5倍。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的荧光量子产率比未冻干的发色聚合物点高5倍。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的荧光量子产率比未冻干的发色聚合物点高超过5倍。
在一些情况中，发色聚合物点可以是冻干的。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的量子产率比未冻干的发色聚合物点的量子产率高或等于未冻干的发色聚合物点的量子产率的约40％、30％、20％、10％或1％。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的量子产率可以超过未冻干的发色聚合物点的量子产率的30％、20％、10％或1％。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的量子产率可以是未冻干的发色聚合物点的量子产率的以下范围内：1-10％、5-15％、10-20％、15-25％、20-30％或超过30％。
吸收波长。与未冻干的发色聚合物点相比，冻干的发色聚合物点可具有宽范围的吸收波长。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的吸收波长可小于或等于约1000nm、约900nm、约800nm、约750nm、约700nm、约650nm、约600nm、约550nm、约500nm、450nm、约400nm、约350nm、约300nm、约250nm、约200nm、约150nm或约100nm。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的吸收波长可小于或等于1000nm、900nm、800nm、750nm、700nm、650nm、600nm、550nm、500nm、450nm、400nm、350nm、300nm、250nm、200nm、150nm或100nm。在一些情况中，冻干的发色聚合物点可具有以下范围内的吸收波长：100-300nm、200-400nm、300nm-500nm、400nm–600nm、500-700nm600nm-800nm或800nm-1000nm。在一些情况中，冻干的发色聚合物点可具有以下范围内的吸收波长：约100-300nm、约200-400nm、约300nm-500nm、约400nm–600nm、约500-700nm600nm-800nm或800nm-1000nm。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的吸收波长可以是405nm、450nm、488nm、532nm、633nm或700nm。
在一些情况中，冻干的发色聚合物点的吸收波长可与未冻干的发色聚合物点类似。例如，冻干的发色聚合物点的吸收波长可以与未冻干的发色聚合物点80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％类似。例如，冻干的发色聚合物点的吸收波长可以与未冻干的发色聚合物点约80％、约85％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％或约100％类似。例如，冻干的发色聚合物点的吸收波长可以与未冻干的发色聚合物点超过80％、超过85％、超过90％、超过91％、超过92％、超过93％、超过94％、超过95％、超过96％、超过97％、超过98％、超过99％或100％类似。例如，冻干的发色聚合物点的吸收波长可以与未冻干的发色聚合物点80％、超过约85％、超过约90％、超过约91％、超过约92％、超过约93％、超过约94％、超过约95％、超过约96％、超过约97％、超过约98％、超过约99％或100％类似。
光致发光波长。与未冻干的发色聚合物点相比，冻干的发色聚合物点可具有宽范围的光致发光波长。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的光致发光波长可小于或等于约1000nm、约900nm、约800nm、约750nm、约700nm、约650nm、约600nm、约550nm、约500nm、450nm、约400nm、约350nm、约300nm、约250nm、约200nm、约150nm或约100nm。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的光致发光波长可小于或等于1000nm、900nm、800nm、750nm、700nm、650nm、600nm、550nm、500nm、450nm、400nm、350nm、300nm、250nm、200nm、150nm或100nm。在一些情况中，冻干的发色聚合物点可具有以下范围内的光致发光波长：100-300nm、200-400nm、300nm-500nm、400nm–600nm、500-700nm、600nm-800nm或800nm-1000nm。在一些情况中，冻干的发色聚合物点可具有以下范围内的光致发光波长：约100-300nm、约200-400nm、约300nm-500nm、约400nm–600nm、约500-700nm、约600nm-800nm或800nm-1000nm。在一些情况中，冻干的发色聚合物点的光致发光波长可以是405nm、450nm、488nm、532nm、633nm或700nm。
在一些情况中，冻干的发色聚合物点的光致发光波长可与未冻干的发色聚合物点类似。例如，冻干的发色聚合物点的光致发光波长可以与未冻干的发色聚合物点80％、85％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％或100％类似。例如，冻干的发色聚合物点的光致发光波长可以与未冻干的发色聚合物点约80％、约85％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％或约100％类似。例如，冻干的发色聚合物点的光致发光波长可以与未冻干的发色聚合物点超过80％、超过85％、超过90％、超过91％、超过92％、超过93％、超过94％、超过95％、超过96％、超过97％、超过98％、超过99％或100％类似。例如，冻干的发色聚合物点的光致发光波长可以与未冻干的发色聚合物点80％、超过约85％、超过约90％、超过约91％、超过约92％、超过约93％、超过约94％、超过约95％、超过约96％、超过约97％、超过约98％、超过约99％或100％类似。
应用
发色聚合物点可用于许多检测和/或成像应用。这些检测和/或成像应用可包括单细胞标记、多细胞标记、组织标记、器官标记、体外标记和体内标记。细胞的检测和/或成像可包括这些细胞所表达的分子，例如胞外分子或胞内分子。该检测和/或成像可包括与这些细胞相连的分子，例如蛋白质、糖、微粒。
本发明的各情况涉及用于多种应用的氟化发色聚合物点及其生物分子共轭物，包括但不限于：流式细胞术、荧光激活的分选、免疫荧光、免疫组化、荧光多重化(fluorescencemultiplexing)、单分子成像、单颗粒追踪、蛋白质折叠、蛋白质转动动力学、DNA和基因分析、蛋白质分析、代谢物分析、脂质分析、基于FRET的传感器、高通量筛选、细胞成像、体内成像、生物正交标记、点击反应、基于荧光的生物试验如免疫试验和基于酶的试验(如ELISA)、western印迹以及生物试验和测量中的多种荧光技术。
本发明所述发色聚合物点可用于多种应用，包括医学诊断、医学预后、生物研究和水和土壤测试。类似地，这些发色聚合物点可用于检测多种分析物，例如细胞、微生物、细菌、病毒、蛋白质、肽、碳水化合物、核酸或其部分。
本发明提供了使用发色聚合物点标记和检测样品(如混合的样品)中分析物的方法。在一些情况中，该样品可以是流体样品。该流体样品可以是生物流体样品，例如血液样品、血浆样品、唾液样品、尿液样品、淋巴样品或脊液样品。在一些情况中，该样品可以是环境流体样品，例如来自湖、河、海洋、池塘、溪流、喷泉、沼泽或水库。在一些情况中，该样品可以是水样品，例如来自脱盐植物、水处理植物、水库、喷泉、溪流、冰川水流体、水塔或可视作可饮用水来源的其他水源。
在一些情况中，可使用本发明提供的发色聚合物点检测分析物(如细胞)表达的分子。例如，可以使细胞接触识别分子(如细胞表面标志物、胞内标志物等)的试剂(如抗体)。在本发明提供的一些情况中，对试剂进行修饰使其结合或连接结合伙伴，该结合伙伴与发色聚合物点相连。例如，可通过将试剂与生物素或链霉亲和素共轭来进行修饰。在一些具体实施例中，该试剂与生物素共轭，使得该试剂能够识别与发色聚合物点共轭的链霉亲和素分子。这类发色聚合物点可用于多种应用，包括细胞成像研究。
本发明提供的方法可包括孵育期间。例如，发色聚合物点可与试剂(如抗体)孵育；试剂(包括与发色聚合物点共轭的试剂)可与分析物(如细胞)孵育。该孵育期间可持续以下长度的时间：小于或等于100小时、75小时、60小时、50小时、24小时、20小时、15小时、10小时、5小时、3小时、2小时或1小时。在一些情况中，该孵育期间可超过5分钟、10分钟、30分钟、1小时、2小时、5小时、10小时、24小时、30小时、50小时、60小时、75小时或100小时。在一些情况中，该孵育期间可以是5分钟、10分钟、30分钟、1小时、2小时、5小时、10小时、24小时、30小时、50小时、60小时、75小时或100小时。在一些情况中，该孵育期间可以是约5分钟、10分钟、30分钟、1小时、2小时、5小时、10小时、24小时、30小时、50小时、60小时、75小时或100小时。
流体样品中的分析物可以是细胞、蛋白质、蛋白质复合物、核酸、核蛋白复合物、碳水化合物、代谢物、分解代谢物等。在一些情况中，该分析物可以是细胞。细胞的非限制性示例包括：哺乳动物细胞、人细胞、非人哺乳动物细胞、真核生物细胞、原核生物细胞、动物细胞、昆虫细胞、细菌细胞、微生物细胞、真菌细胞、两栖动物细胞和鱼细胞。这些细胞可来源于多种组织，包括但不限于：神经嵴组织、内皮组织、外胚层组织、中胚层组织和间充质组织。细胞类型可包括但不限于：乳腺细胞、脑细胞、神经细胞、胰腺细胞、肝细胞、胆囊细胞、胃肠道细胞、胃细胞、肾细胞、生殖系统的细胞、心脏细胞、皮肤细胞、结肠细胞、尿道细胞、内皮细胞、肌肉细胞、成纤维细胞、脂肪细胞、肿瘤细胞、癌细胞、病毒感染的细胞、细菌感染的细胞、干细胞、分裂细胞、凋亡细胞、坏死细胞、血液细胞、白血球细胞和基质细胞。
可以使样品接触适用于标记分析物的试剂。在一些情况中，该试剂可以是抗体、抗体片段、肽、Fab片段、Fc片段、轻链、重链、免疫球蛋白或免疫球蛋白片段。在一些情况中，该试剂是肽或小分子。在一些情况中，该试剂是经修饰的。对试剂的修饰可包括化学修饰、酶修饰、连接亲水性官能团、疏水性官能团和/或反应性部分。
在一些情况中，该细胞可表达抗原，例如，可通过特定试剂检测的抗原。例如，该试剂可以是抗体。该抗体可以是在一些癌细胞(包括MCF-7细胞)上表达的EpCAM。可与发色聚合物点共轭的抗体的其他示例包括但不限于：全细胞角蛋白(pan-cytokeratin)抗体A45B/B3、AE1/AE3或CAM5.2(识别细胞角蛋白8(CK8)、细胞角蛋白18(CK18)或细胞角蛋白19(CK19)的全细胞角蛋白抗体)和针对以下抗原的抗体：乳腺癌抗原NY-BR-1(也称作B726P、ANKRD30A、锚蛋白重复域30A)；B305D同种型A或C(B305D-A或B305D-C；也称作抗原B305D)；赫耳墨斯抗原(Hermesantigen)(也称作AntigenCD44,PGP1)；E-钙粘蛋白(也称作桑椹粘着蛋白、钙粘蛋白-1、CDH1)；癌胚抗原(CEA；也称作CEACAM5或癌胚抗原相关细胞粘着分子5)；β-人绒膜促性腺激素(β-HCG；也称作CGB、慢性促性腺激素、β多肽)；组织蛋白酶-D(也称作CTSD)；神经肽Y受体Y3(也称作NPY3R；脂多糖-相关蛋白3、LAP3、融合体(Fusion)；趋化因子(CXC基序受体4；CXCR4)；癌基因ERBB1(也称作c-erbB-1、表皮生长因子受体、EGFR)；Her-2Neu(也称作c-erbB-2或ERBB2)；GABA受体A、pi(π)多肽(也称作GABARAP、GABA-A受体、pi(π)多肽(GABAA(π)、γ-氨基丁酸A型受体pi(π)亚基或GABRP)；ppGalNac-T(6)(也称作β-1-4-N-乙酰基-氨基半乳糖基-转移酶6、GalNAc转移酶6、GalNAcT6、UDP-N-乙酰基-d-半乳糖胺:多肽N-乙酰基氨基半乳糖基转移酶6或GALNT6)；CK7(也称作细胞角蛋白7、肌凝集素、SCL、角蛋白7或KRT7)；CK8(也称作细胞角蛋白8、角蛋白8或KRT8)；CK18(也称作细胞角蛋白18、角蛋白18或KRT18)；CK19(也称作细胞角蛋白19、角蛋白19或KRT19)；CK20(也称作细胞角蛋白20、角蛋白20或KRT20)；Mage(也称作黑素瘤抗原家族A亚型或MAGE-A亚型)；Mage3(也称作黑素瘤抗原家族A3或MAGA3)；肝细胞生长因子受体(也称作HGFR、肾细胞癌乳突2、RCCP2、原癌基因met或MET)；粘蛋白-1(也称作MUC1、癌抗原15.3、(CA15.3)、癌抗原27.29(CA27.29)；CD227抗原、Episialin、上皮膜抗原(EMA)、多形上皮粘蛋白(PEM)、花生反应性尿粘蛋白(PUM)、肿瘤相关糖蛋白12(TAG12))；总囊性疾病流体蛋白(GrossCysticDiseaseFluidProtein)(也称作GCDFP-15、催乳素诱导蛋白、PIP)；尿激酶受体(也称作uPR、CD87抗原、纤溶酶原激活剂受体尿激酶型、PLAUR)；PTHrP(甲状旁腺素相关蛋白；也称作PTHLH)；BS106(也称作B511S、smallbreastepithelialmucin或SBEM)；前列腺蛋白样亲脂性蛋白B(LPB、LPHB；也称作抗原BU101、分泌球蛋白家族1-D成员2、SCGB1-D2)；乳腺珠蛋白2(MGB2；也称作乳腺珠蛋白B、MGBB、乳糖球蛋白(LGB)亲脂性蛋白C(LPC、LPHC)、分泌球蛋白家族2A成员1或SCGB2A1)；乳腺珠蛋白(MGB；也称作乳腺珠蛋白1、MGB1、乳腺珠蛋白A、MGBA、分泌球蛋白家族2A成员2或SCGB2A2)；乳腺丝氨酸蛋白酶抑制剂(马斯平(maspin)、也称作丝氨酸(或半胱氨酸)蛋白酶抑制剂进化枝B(卵清蛋白)成员5或SERPINB5)；前列腺上皮细胞特异性Ets转录因子(PDEF；也称作含有不育α基序点结构域的ets转录因子或SPDEF)；肿瘤相关钙信号转导因子1(也称作结直肠癌抗原CO17-1A、上皮糖蛋白2(EGP2)、上皮糖蛋白40kDa(EGP40)、上皮细胞粘连分子(EpCAM)、上皮特异性抗原(ESA)、胃肠癌相关抗原733-2(GA733-2)、KS1/4抗原、染色体4表面标志物1的膜组分(M4S1)、MK-1抗原、MIC18抗原、TROP-1抗原或TACSTD1)；端粒酶反转录酶(也称作端粒酶催化亚基或TERT)；三叶因子1(也称作乳腺癌雌激素可诱导序列、BCEI、胃肠三叶蛋白、GTF、pS2蛋白或TFF1)；叶酸；或三叶因子3(也称作肠三叶因子、ITF、p1.B；或TFF3)。
在一些情况中，制备了含有分析物的样品用于标记。在本发明所提供方法的任何阶段处，都可使分析物(如细胞)与封闭缓冲液孵育以防止或减少试剂的非特异性结合。在一些情况中，可测量非特异性结合，例如通过相对于另一化合物的非特异性结合的百分比、倍数、变化。例如，非特异性结合的倍数可以是小于1倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍或10倍。例如，非特异性结合的倍数可以是1倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍或10倍。例如，非特异性结合的倍数可以是约1倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍或10倍。
在本发明所提供方法的任何阶段处，都可使用合适的缓冲溶液来清洗分析物(如细胞)。这些细胞可通过本领域已知的任何方法浓缩，包括但不限于离心或过滤。在一些情况中，作为本发明所提供方法的一部分，不对分析物(如细胞)进行浓缩。在一些情况中，该方法可包括使用固定剂固定细胞。在其他情况中，该方法可不包括使用固定剂固定细胞。在一些情况中，该方法可包括使用适用于透化的试剂来透化细胞。在其他情况中，细胞的制备可不包括使用适用于透化的试剂来透化细胞。
本发明提供了发色聚合物点用于检测蛋白质和肽的应用。在一些情况中，本发明涉及生物共轭的发色聚合物点在Western印迹试验中的应用，包括分离和检测感兴趣的蛋白质或肽。根据本发明的多个情况，可通过色谱、过滤、毛细电泳、沉淀、液相或其他提取方法、免疫沉淀或其组合来分离蛋白质或肽。在某些情况中，可使用发色聚合物点进行其他蛋白质检测试验，包括但不限于免疫染色、分光光度法、基于酶的试验(如ELISA)及其组合。
本发明可与包括使用发色聚合物点检测蛋白质或肽分析物的任何试验联用。在多个情况中，可在检测前从混合物中分离蛋白质或肽。本发明的方法可与免疫方法(例如ELISA试验、RIA试验、ELI-Spot试验、流式细胞试验、免疫组化试验、免疫染色、Western印迹分析和蛋白质芯片试验)、物理方法(例如单向或双向凝胶电泳试验、毛细电泳试验、FRET试验、色谱试验，或染料检测试验、分光光度试验、沉淀方法)或其组合联用。
在多个情况中，在使用本发明的发色聚合物点进行检测前，可通过色谱方法、过滤方法、毛细管电泳方法、凝胶电泳方法、液相提取方法、沉淀方法或免疫沉淀方法来分离蛋白质或肽。此外，色谱方法可以是反向色谱。在多个情况中，可平行进行多个试验以改进分析通量。
在多个情况中，本发明提供了检测蛋白质或肽的方法，该方法包括：从混合物中分离蛋白质或肽；使分离的蛋白质或肽接触包含聚合物点的溶液，该聚合物点与特异性针对至少一些分离的蛋白质或肽的生物分子共轭；以及检测来自聚合物点的至少一种信号，该至少一种信号对应于分离的蛋白质或肽。在一些情况中，本发明的方法定量蛋白质或肽。
在一些情况中，分离所述蛋白质或肽包括色谱法、过滤法、毛细管电泳法、凝胶电泳法、液相萃取法、沉淀法、免疫沉淀法或其组合。
在一些情况中，聚合物点中包含的聚合物选自半导体聚合物、非半导体聚合物或其组合。
在一些情况中，聚合物点中包含的聚合物选自：基于聚((甲基)丙烯酸)-的聚合物、基于聚二烯的聚合物、基于聚(环氧乙烷)的聚合物、基于聚异丁烯的聚合物、基于聚苯乙烯的聚合物、基于聚硅氧烷的聚合物、基于聚(二茂铁基二甲基甲硅烷)的聚合物、基于聚(2-乙烯基萘)的聚合物、基于聚(乙烯基吡啶)的聚合物、基于聚(碘化N-甲基乙烯基吡啶鎓)的聚合物，或基于聚(乙烯基吡咯烷酮)的聚合物。
在一些情况中，本发明提供了与Western印迹试验联用对蛋白质或肽的检测。Western印迹是一种蛋白质分析方法，其中蛋白质通过质量和/或长度分离，通常使用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)，随后转移至由例如硝酸纤维素或氟化聚合物(如聚偏二氟乙烯(PVDF))组成的膜上，并使用标记过程观察。在本发明中，发色聚合物点显示使用Western印迹分析对含量低至50皮克的蛋白质提供检测(参见例如实施例5)。
在一些情况中，本发明可使用聚合物点对Western印迹上的蛋白质进行超灵敏荧光成像。在一些情况中，使用明亮、紧密和发射橙光的半导体聚合物点CN-PPV。
在某些情况中，使用凝胶电泳分离蛋白质或肽。在本发明的其他情况中，使用毛细管电泳分离蛋白质和肽，其中在毛细管内分离和标记蛋白质或肽。该方法类似于标准SDS-PAGE分离中进行的方法，但在毛细管空间内进行。
凝胶电泳期间，蛋白质根据大小在凝胶上分离。随后可将大小范围或“条带”从凝胶内转移至膜上。在一些情况中，在本领域中称作电印迹的技术中使用电流将蛋白质从凝胶拉到膜上，从而将蛋白质或肽转移至膜。在其他情况中，使用毛细管力将蛋白质从凝胶转移至膜上。在本发明的其他情况中，可以使用将蛋白质从凝胶转移至膜的其他方法。
在一些情况中，将蛋白质置于硝酸纤维素膜上。在其他情况中，将蛋白质置于由氟化聚合物(如PVDF)组成的膜上。根据本发明，可以使用任何合适的膜。
在其他情况中，提供了在点印迹试验中使用发色聚合物点对分子进行超灵敏荧光成像的方法。在点印迹试验中，不首先分离待检测的蛋白质或肽。而是，将未分离的样品以点的形式直接施加于膜上并使用标记过程观察。在本发明中，发色聚合物点显示使用点印迹分析为低于两皮克含量的蛋白质提供检测。
使用常规Western印迹观察到单皮克水平的检测限值。SDS-PAGE和转移至PVDF膜上后对转铁蛋白和胰蛋白酶抑制剂观察到50皮克水平的检测。在许多优势中，与使用传统荧光探针的常规方法相比，本发明的方法无需任何额外设备或时间。
在本发明的一些情况中，对一种或多种生物细胞、组织、流体中含有的样品或其他样品进行分析。在其他情况中，在将样品从一种或多种生物细胞、组织、流体或其他样品中收集后对样品进行分析。可任选地通过诸如SDS-PAGE的方法分离蛋白质或肽，之后使用特异性针对感兴趣的蛋白质或肽的生物共轭的发色聚合物点检测该蛋白质或肽。
可通过以下方法从组织、细胞或流体样品中收集蛋白质或肽，包括但不限于，冻融、超声、高压匀化、过滤、透化和离心。在一些情况中，收集的蛋白质或肽还可在分析前经历一个或多个分离或纯化步骤。
在一些情况中，可对含有不同蛋白质的异质性混合物的样品进行分析。在其他情况中，可对纯化的蛋白质进行分析。
在一些情况中，在分析前分离样品，例如通过凝胶电泳或适用于分离样品的其他方法。在一些情况中，在分析前基于质量和/或电荷分离蛋白质或肽。
在一些情况中，将发色聚合物点悬浮在液体中，且使该液体物理接触样品，该样品悬浮在第二液体中或置于表面上。在一些情况中，该样品置于包含膜的表面上。
在一些情况中，将发色聚合物点置于表面上，并使该表面与样品物理接触，该样品悬浮于液体中。在一些情况中，其上放置发色聚合物点的表面包含膜。
在一些情况中，进行免疫沉淀试验，其中发色聚合物点置于表面上并与悬浮于液体中的蛋白质样品物理接触。根据这一情况，蛋白质样品与相应发色聚合物点的接触导致蛋白质通过结合发色聚合物点粘附于表面。
在多个情况中，本发明所述发色聚合物点将在由激发源正确诱导时发射荧光。在某些情况中，可测得存在的发色聚合物点量并随后与给定的感兴趣的分析物(如感兴趣的蛋白质)的量相关联。因此，本发明所述方法利用激发光源来诱导发色聚合物点荧光，其可随后被测量并与样品浓度相关联。在多个情况中，电磁辐射(如红外辐射、可见光或紫外辐射)被用于触发来自发色聚合物点的电磁辐射，且发射的信号可被用于评价样品中存在的目标分子的量。在一些情况中，电磁辐射源可包含激光、LED、灯、滤光片或多向色镜(multichroicmirror)。在一些情况中，光激发源可以是凝胶成像设备、显微镜或其他合适设备的组件。可调节给定发色聚合物点的化学和物理性质以调节激发和发射波长以及其他光学性质。
在一些情况中，诱导发色聚合物点激发的电磁辐射的峰值波长为约200nm至约300nm、约250nm至约350nm、约300nm至约400nm、约350nm至约450nm、约400nm至约500nm、约450nm至约550nm、约500nm至约600nm、约550nm至约650nm、约600nm至约700nm、约650nm至约750nm、约700nm至约800nm、约750nm至约850nm、约800nm至约900nm、约850nm至约950nm，或约900nm至约1000nm。在一些情况中，样品可经历超过一种激发光谱，例如在多重分析中。
在一些情况中，诱导发色聚合物点激发的电磁辐射的峰值波长是：200nm至300nm、250nm至350nm、300nm至400nm、350nm至450nm、400nm至500nm、450nm至550nm、500nm至600nm、550nm至650nm、600nm至700nm、650nm至750nm、700nm至800nm、750nm至850nm、800nm至900nm、850nm至950nm，或900nm至1000nm。在一些情况中，样品可经历超过一种激发光谱，例如在多重分析中。
在一些情况中，所检测信号的峰值波长为约200nm至约300nm、约250nm至约350nm、约300nm至约400nm、约350nm至约450nm、约400nm至约500nm、约450nm至约550nm、约500nm至约600nm、约550nm至约650nm、约600nm至约700nm、约650nm至约750nm、约700nm至约800nm、约750nm至约850nm、约800nm至约900nm、约850nm至约950nm、约900nm至约1000nm、约950nm至约1050nm、约1000nm至约1100nm、约1050nm至约1150nm、约1100nm至约1200nm、约1150nm至约1250nm，或约1200nm至约1300nm。
在一些情况中，所检测信号的峰值波长为：200nm至300nm、250nm至350nm、300nm至400nm、350nm至450nm、400nm至500nm、450nm至550nm、500nm至600nm、550nm至650nm、600nm至700nm、650nm至750nm、700nm至800nm、750nm至850nm、800nm至900nm、850nm至950nm、900nm至1000nm、950nm至1050nm、1000nm至1100nm、1050nm至1150nm、1100nm至1200nm、1150nm至1250nm或1200nm至1300nm。
在一些情况中，该试验足够灵敏以检测低于500皮克、低于400皮克、低于300皮克、低于200皮克、低于100皮克、低于50皮克、低于40皮克、低于30皮克、低于20皮克、低于10皮克、低于5皮克、低于4皮克、低于3皮克、低于2皮克或低于1皮克的目标分子(如蛋白质)。
在一些情况中，该试验足够灵敏以检测约500皮克、约400皮克、约300皮克、约200皮克、约100皮克、约50皮克、约40皮克、约30皮克、约20皮克、约10皮克、约5皮克、约4皮克、约3皮克、约2皮克或约1皮克的目标分子(如蛋白质)。
在一些情况中，该试验足够灵敏以检测500皮克、400皮克、300皮克、200皮克、100皮克、50皮克、40皮克、30皮克、20皮克、10皮克、5皮克、4皮克、3皮克、2皮克或1皮克的目标分子(如蛋白质)。
在许多优势中(如改进的检测灵敏度和光稳定性)，与使用传统荧光探针的常规方法相比，本发明的方法无需任何额外设备或时间。
本文中，“特异性”指与共轭的发色聚合物点物理接触其他组分时相比，该共轭的Pdot与其靶标的结合亲合力更高。共轭的发色聚合物点特异性针对其靶标的前提是共轭的发色聚合物点与其靶标的平衡常数大于共轭的发色聚合物点与其物理接触的其他组分的平衡常数。较高的特异性表示相对于其他组分与靶标的结合亲合力较高，且这表明针对某一靶标，试验中的检测灵敏度提高。有利地，本发明的方法对本发明的目标分子(例如蛋白质或肽)表现出非常高的特异性。
在一些情况中，使用共轭的发色聚合物点改进了检测灵敏度，因为那些发色聚合物点对表面(例如对其上具有样品的膜)的非特异性吸附水平相对较低。在某些情况中，通过使用封闭剂最小化非特异性吸附，所述封闭剂是能够封闭非特异性吸附的任何试剂，所述非特异性吸附会干扰使用发色聚合物点精确检测目标蛋白质或肽。例如，封闭剂有利地封闭发色聚合物点和/或生物分子非特异性吸附至这些发色聚合物点和/或生物分子物理接触的表面上。
在某些情况中，检测包括检测皮克量的分离的蛋白质。在其他情况中，检测包括检测少于2皮克的分离的蛋白质。在某些情况中，该方法还包括使用电磁辐射源激发聚合物点。在一些情况中，该电磁辐射源包括激光、灯、LED或其组合。在其他情况中，该电磁辐射在激发聚合物点前通过滤光片、多向色镜或其组合。
在一些情况中，激发样品的电磁辐射的峰值波长为约200nm至约300nm、约250nm至约350nm、约300nm至约400nm、约350nm至约450nm、约400nm至约500nm、约450nm至约550nm、约500nm至约600nm、约550nm至约650nm、约600nm至约700nm、约650nm至约750nm、约700nm至约800nm、约750nm至约850nm、约800nm至约900nm、约850nm至约950nm，或约900nm至约1000nm。在一些情况中，两种或更多种电磁辐射峰值波长激发样品。
在一些情况中，激发样品的电磁辐射的峰值波长是：200nm至300nm、250nm至350nm、300nm至400nm、350nm至450nm、400nm至500nm、450nm至550nm、500nm至600nm、550nm至650nm、600nm至700nm、650nm至750nm、700nm至800nm、750nm至850nm、800nm至900nm、850nm至950nm，或900nm至1000nm。
本发明提供了可用于检测样品中分析物的方法，特别是检测本发明所提供的发色聚合物点的方法。这些分析物可使用发色聚合物点标记；或者，在一些情况中，这些分析物可使用发色聚合物点和其他标记试剂(如荧光团)的组合标记。在一些情况中，可分析来自样品的标记的分析物中是否存在发色聚合物点。在一些情况中，可使用流式细胞仪来检测发色聚合物点(如FACSCantoII)。在一些情况中，该流式细胞仪可配备激光(如405nm)。在一些情况中，这些发色聚合物点可使用具有滤光片(如502-nm长通和510/50nm带通滤光片)的荧光发射的检测通道和激光(如405nm)检测。在一些情况中，可通过光电倍增管阵列检测散射光和荧光发射。在一些情况中，获自流式细胞实验的数据可使用软件(如FlowJo)分析。
在一些情况中，可使用荧光显微镜来检测发色聚合物点。例如，可使用配备有相机的荧光显微镜来对细胞成像。该显微镜可以是共聚焦显微镜(如ZeissLSM510)。这些发色聚合物点可由激光(如405-nm二极管激光或488-nm氩激光)激发。在一些情况中，可对细胞成像，例如使用玻璃底培养皿。
使用冻干的聚合物点进行分析的组合物和试剂盒
在另一种情况中，本发明提供了包含冻干的发色聚合物点组合物的试剂盒。典型的本发明的试剂盒包含本发明的冻干发色聚合物点组合物的单位剂型，例如在密封的容器中。在一种情况中，该试剂盒还包含合适载剂的密封容器，其中该发色聚合物点组合物可溶解以形成适用于给药或使用的无微粒无菌溶液。
在本发明的一些情况中，提供了使用聚合物点进行分析的试剂盒。在多个情况中，本发明提供的组合物各自都还可配置为用于试剂盒中。在一些情况中，该组合物或试剂盒包含用于进行试验的与生物分子共轭的发色聚合物点。在一些情况中，该试剂盒向终端用户提供使用常规实验室设备和方法进行更灵敏试验的方法和试剂。通常，该试剂盒可任选地包含用作标准品和/或对照的物质。
在多个情况中，本发明提供了用于测定目标蛋白质或肽的绝对浓度或相对浓度、或测定是否存在目标蛋白质或肽的试剂盒。在一些情况中，本发明的试剂盒可用于分析来自对象的样品。在一些情况中，该试剂盒可与分离方法联用，例如凝胶电泳、毛细管电泳、色谱、过滤、沉淀、液相或其他提取方法、免疫沉淀，或其组合。
在其他情况中，本发明的试剂盒可任选地包含说明书，用于根据本发明分离和/或检测蛋白质或肽。这些说明书还可包括说明如何使用试剂盒、如何制备样品、所用样品的类型、如何分析和解释结果。
在某些情况中，本发明的组合物和试剂盒含有的聚合物点包含冻干的聚合物，该冻干的聚合物选自半导体聚合物、非半导体聚合物或其掺混物。
在一些情况中，这些组合物和试剂盒中的聚合物点的临界尺寸为小于30nm、小于25nm、小于20nm、小于15nm、小于10nm或小于5nm。
在一些情况中，这些组合物或试剂盒包含已经历中间官能化步骤(如羧化)的发色聚合物点。
在某些情况中，本发明的试剂盒还提供用于共轭聚合物点与生物分子的试剂。
在一些情况中，这些组合物或试剂盒包含已与一种或多种生物分子共轭的发色聚合物点，这些生物分子提供功能或其他益处，例如对目标分子的结合亲和力。
在一些情况中，本发明的组合物和试剂盒具有与聚合物点共轭的共轭生物分子。该共轭生物分子可以是蛋白质或其他合适的生物分子。在其他情况中，该生物分子可以是抗体或亲和素。
在一些情况中，这些组合物或试剂盒包含与特异性结合目标蛋白质的一抗共轭的发色聚合物点。在一些情况中，该试剂盒包含与特异性结合目标一抗的二抗共轭的发色聚合物点。在一些情况中，该试剂盒包含与特异性结合生物素和/或生物素化靶标的亲和素共轭的发色聚合物点。在一些情况中，该试剂盒包含的发色聚合物点与一种或多种改变发色聚合物点的其他性质(例如其尺寸、荧光、疏水性、非特异性结合或吸收性质等)的分子共轭。
在一些情况中，该组合物或试剂盒包含为终端用户配置以共轭发色聚合物点与蛋白质或肽以用于进行试验的试剂。在一些情况中，该试剂盒包含发色聚合物点(例如CN-PPV或BODIPY衍生物，如本发明和WO2013/101902所述)、生物分子(如链霉亲和素)、PEG和/或EDL。在其他情况中，该试剂盒包含其他发色聚合物点、生物分子，以及为终端用户配置以共轭发色聚合物点与蛋白质或肽以用于进行试验的试剂。
在多个情况中，本发明提供了包含用于Western印迹分析的共轭的聚合物点的组合物。在其他情况中，本发明提供了包含用于Western印迹分析的共轭的聚合物点和至少一种封闭剂的试剂盒。在其他情况中，本发明提供了进行Western印迹分析的试剂盒，该试剂盒包含聚合物点、共轭生物分子和封闭剂。
在其他情况中，本发明提供了进行蛋白质或肽分析的试剂盒，该试剂盒包含冻干的聚合物点和/或共轭生物分子。在一些情况中，这些聚合物点中包含的聚合物选自半导体聚合物、非半导体聚合物或其组合。在其他情况中，该聚合物点包含BODIPY衍生物。在其他情况中，该BODIPY衍生物具有式(I)的结构：
其中，R1、R2A、R2B、R3A、R3B、R4A和R4B各自选自氢、烷基、芳烷基、芳基和烷氧基-芳基，且所述BODIPY衍生物通过连接R1、R2A、R2B、R3A、R3B、R4A和R4B或其组合整合至发色聚合物中。在某些情况中，这些聚合物点包含由CN-PPV组成的聚合物。
在一些情况中，这些聚合物点中包含的聚合物选自：基于聚((甲基)丙烯酸)-的聚合物、基于聚二烯的聚合物、基于聚(环氧乙烷)的聚合物、基于聚异丁烯的聚合物、基于聚苯乙烯的聚合物、基于聚硅氧烷的聚合物、基于聚(二茂铁基二甲基甲硅烷)的聚合物、基于聚(2-乙烯基萘)的聚合物、基于聚(乙烯基吡啶)的聚合物、基于聚(碘化N-甲基乙烯基吡啶鎓)的聚合物，或基于聚(乙烯基吡咯烷酮)的聚合物。
在多种情况中，这些聚合物点中的聚合物选自：聚(丙烯酸-b-丙烯酰胺)、聚(丙烯酸-b-甲基丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸-b-N-异丙基丙烯酰胺)、聚(丙烯酸正丁酯-b-丙烯酸)、聚(丙烯酸钠-b-甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸-b-甲基丙烯酸新戊酯)、聚(甲基丙烯酸甲酯-b-丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸甲酯-b-甲基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸甲酯-b-N,N-二甲基丙烯酰胺)、聚(甲基丙烯酸甲酯-b-丙烯酸钠)、聚(甲基丙烯酸甲酯-b-甲基丙烯酸钠)、聚(甲基丙烯酸新戊酯-b-甲基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸叔丁酯-b-环氧乙烷)、聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸-b-丙烯酸)、聚(丁二烯(1,2加聚)-b-环氧乙烷)、聚(丁二烯(1,2加聚)-b-甲基丙烯酸、聚(丁二烯(1,4加聚)-b-丙烯酸)、聚(丁二烯(1,4加聚)-b-环氧乙烷、聚(丁二烯(1,4加聚)-b-丙烯酸钠)、聚(丁二烯(1,4加聚)-b-碘化N-甲基4-乙烯吡啶鎓)、聚(异戊二烯-b-环氧乙烷)、聚(异戊二烯-b-环氧乙烷)，和聚(异戊二烯-b-碘化N-甲基2-乙烯吡啶鎓)、聚(环氧乙烷-b-丙烯酸)、聚(环氧乙烷-b-丙烯酰胺)、聚(环氧乙烷-b-环氧丁烷)、聚(环氧乙烷-b-c-己内酯)、聚(环氧乙烷-b-交酯)、聚(环氧乙烷-b-交酯)、聚(环氧乙烷-b-甲基丙烯酸)、聚(环氧乙烷-b-丙烯酸甲酯)、聚(环氧乙烷-b-N-异丙基丙烯酰胺)、聚(环氧乙烷-b-甲基丙烯酸甲酯)、聚(环氧乙烷-b-甲基丙烯酸硝基苄酯)、聚(环氧乙烷-b-N,N-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸酯)、聚(环氧乙烷-b-环氧丙烷)、聚(环氧乙烷-b-丙烯酸叔丁酯)、聚(环氧乙烷-b-甲基丙烯酸叔丁酯)、聚(环氧乙烷-b-甲基丙烯酸四氢糠基酯)、聚(环氧乙烷-b-2-乙基噁唑啉)、聚(环氧乙烷-b-2-甲基丙烯酸羟乙酯)、聚(环氧乙烷-b-2-甲基噁唑啉)、聚(异丁烯-b-丙烯酸)、聚(异丁烯-b-环氧乙烷)、聚(异丁烯-b-甲基丙烯酸)、聚(苯乙烯-b-丙烯酰胺)、聚(苯乙烯-b-丙烯酸)、聚(苯乙烯-b-丙烯酸铯)、聚(苯乙烯-b-环氧乙烷)、在嵌段连接处可切割的聚(苯乙烯-b-环氧乙烷)酸、聚(苯乙烯-b-甲基丙烯酸)、聚(4-苯乙烯磺酸-b-环氧乙烷)、聚(苯乙烯磺酸-b-甲基丁二烯)、聚(苯乙烯-b-N,N-二甲基丙烯酰胺)、聚(苯乙烯-b-N-异丙基丙烯酰胺)、聚(苯乙烯-b-碘化N-甲基2-乙烯基吡啶鎓)、聚(苯乙烯-b-碘化N-甲基-4-乙烯基吡啶鎓)、聚(苯乙烯-b-丙基丙烯酸)、聚(苯乙烯-b-丙烯酸钠)聚(苯乙烯-b-甲基丙烯酸钠)、聚对氯甲基苯乙烯-b-丙烯酰胺)、聚(苯乙烯-共-对氯甲基苯乙烯-b-丙烯酰胺)、聚(苯乙烯-共-对氯甲基苯乙烯-b-丙烯酸)、聚(苯乙烯-b-甲基丁烯-共-磺酸异戊二烯酯)、聚(二甲基硅氧烷-b-丙烯酸)、聚(二甲基硅氧烷-b-环氧乙烷)、聚(二甲基硅氧烷-b-甲基丙烯酸)、聚(二茂铁基二甲基甲硅烷-b-环氧乙烷)、聚(2-乙烯基萘-b-丙烯酸)、聚(2-乙烯基吡啶-b-环氧乙烷)、聚(2-乙烯基吡啶-b-甲基丙烯酸)、聚(碘化N-甲基2-乙烯基吡啶鎓-b-环氧乙烷)、聚(碘化N-甲基4-乙烯基吡啶鎓-b-甲基丙烯酸甲酯)、聚(4-乙烯基吡啶-b-环氧乙烷)、聚(乙烯基吡咯烷酮-b-D/L-交酯)、PDHF、PFO、PFPV、PFBT、PFTBT、MEH-PPV、CN-PPV、PPE，或其组合。
在一些情况中，该聚合物点由聚电解质包衣围绕。在一些情况中，该聚电解质包衣包含选自下组的聚电解质：聚(苯乙烯磺酸酯/盐)、聚磷酸酯/盐、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯-共-马来酸酯、聚丙烯酰胺、壳聚糖、多糖、聚赖氨酸、聚组氨酸和聚肽。在其他情况中，该聚电解质包衣包含聚电解质聚合物，该聚电解质聚合物的各重复单元包含选自下组的带电基团：羧基、磺酸酯/盐、磷酸酯/盐、氨基、羟基和巯基。
在一些情况中，这些聚合物点包含与聚合物点相连的官能团。在某些情况中，该官能团选自疏水性官能团、亲水性官能团或其组合。在多个情况中，该官能团适用于生物共轭。在一些情况中，该官能团选自：醛、烯、烷基、炔、链炔、氨基、叠氮化物、羰基、羧基、氰基、环辛炔、二烯、酯、琥珀酰亚胺基酯、卤代烷基、羟基、亚氨基、酮、马来酰亚胺、巯基、磷酸酯/盐、膦、硫酸酯/盐、磺酸酯/盐，或其组合。在一些情况中，共轭生物分子与聚合物点共轭。在其他情况中，该生物分子是蛋白质。在其他情况中，该生物分子是抗体或亲和素。
在一些情况中，该封闭剂改性共轭的聚合物点的非特异性吸附性质或该封闭剂改性聚合物点的非特异性吸附性质。在其他情况中，该封闭剂与聚合物点竞争吸附在表面或膜上。在其他情况中，该封闭剂与聚合物点竞争结合一种或多种生物分子。
在一些情况中，这些试剂盒还包含用于共轭聚合物点与生物分子的试剂。
在某些情况中，这些试剂盒包含膜，其选自硝酸纤维素或氟化聚合物膜。在其他情况中，该氟化聚合物是PVDF。
在一些情况中，这些试剂盒还包含PEG、EDL或其组合。
如本发明所述，试剂盒可包含任何本发明所述冻干组合物。在一些情况中，该试剂盒可包含荧光纳米颗粒、适用于分散冻干组合物的水溶液、一套说明书，这些说明书描述了合并该冻干组合物与该水溶液以及搅拌该合并物使得该冻干组合物分散在该水溶液中。
在一些情况中，该试剂盒还可包含碳水化合物，通常该碳水化合物包含单糖、二糖、寡糖、多糖或其组合。在一些情况中，该试剂盒还可包含糖醇、羟丙基-环糊精、BSA或其组合。例如，该试剂盒还可包含二糖。通常，该二糖的浓度可以是约1％w/v至50％，或该二糖的浓度可以是约10％w/v至20％w/v。在一些情况中，该二糖选自蔗糖、二水合海藻糖、一水合麦芽糖和一水合乳糖。通常，该二糖是蔗糖。例如，蔗糖的浓度可以是约10％w/v至20％w/v。通常，该二糖的浓度可以是1％w/v至50％，或该二糖的浓度可以是10％w/v至20％w/v。在一些情况中，该二糖选自蔗糖、二水合海藻糖、一水合麦芽糖和一水合乳糖。通常，该二糖是蔗糖。例如，蔗糖的浓度可以是10％w/v至20％w/v。
在一些情况中，该试剂盒还可包含荧光纳米颗粒，这些荧光纳米颗粒可与生物分子共轭。在一些情况至，该生物分子选自：蛋白质、抗体、核酸分子、脂质、肽、适体、药物，或其组合。例如，该生物分子是链霉亲和素。例如，该生物分子是抗体。例如，该生物分子是抗体。例如，该生物分子是核酸。例如，该生物分子包含抗体。
现在详细描述本发明，本领域普通技术人员应理解，可以进行多种修改和改变而不背离本发明的精神或范围。
示例性方面
已根据具体情况描述了本发明，这些情况被发现或提出包含本发明实践的优选模式。本领域技术人员应理解，在本发明的教导下，可在示例性的具体情况中进行多种改变和修改而不背离本发明的预定范围。例如，由于密码子冗余，可对DNA序列进行改变而不影响蛋白质序列。此外，出于生物学功能等价的考量，可对蛋白质结构进行改变而不影响生物学功能的类型或量。所有这些修改均应包括在所附权利要求书的范围之内。
分子和细胞生物化学中的一般方法可在下列标准教科书中找到：如《分子克隆：实验室手册》(MolecularCloning:ALaboratoryManual)第三版(Sambrook等，港实验室出版社，2001)；《分子生物学简明实验方案》(ShortProtocolsinMolecularBiology)，第4版(Ausubel等编，约翰韦利森公司，1999)；《蛋白方法》(ProteinMethods)(Bollag等，约翰韦利森公司，1996)；《基因治疗的非病毒载体》(NonviralVectorsforGeneTherapy)(Wagner等编，学术出版社，1999)；《病毒载体》(ViralVectors)(Kaplift和Loewy编，学术出版社，1995)；《免疫学方法手册》(ImmunologyMethodsManual)(I.Lefkovits编，学术出版社，1997)；和《细胞和组织培养：生物技术中的实验室方法》(CellandTissueCulture:LaboratoryProceduresinBiotechnology)(Doyle和Griffiths，约翰韦利森公司，1998)。本公开中提及的用于遗传操作的试剂、克隆载体和试剂盒可购自商品供应商，如伯乐公司(BioRad)、斯查塔基公司(Stratagene)、英杰公司(Invitrogen)、西格玛-奥德里奇公司(Sigma-Aldrich)和克隆泰克公司(Clontech)。
提供以下实施例的目的是向本领域普通技术人员完整地公开和描述如何制备和使用本发明，这些实施例不意在限制所认为的发明范围，也不代表下述实验是所进行的所有或仅有的实验。努力保证所用数值(如量、温度等)的准确性，但应允许一些实验误差和偏差。除非另有说明，份数是重量份数，分子量是重量均分子量，温度是摄氏度，压力是大气压或接近大气压。
实施例1
通过冻干制备发色聚合物点
该实施例描述了冻干(一种冷冻干燥/脱水技术)，其可用于制备用于长期储存或运输的发色聚合物点生物共轭物，前提是使用正确的条件。对于使发色聚合物点适用于生物医学研究而言，冻干是一项重要的实际进步。
材料：聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(l,4-苯并-{2,10,3}-噻二唑)](PFBT；MW，157000Da；多分散性，3.0)、使用二甲基苯基进行端部封端的聚(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)(PFO，MW120000Da)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(l,4-苯并-(2,1’,3)-噻二唑)]10％苯并噻二唑(PF10BT，MW100000Da)和聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-(1-氰基亚乙烯基-1,4-亚苯基)](CNPPV，MW15000Da)购自美国染料源公司(AmericanDyeSourceInc)(加拿大魁北克)。在我们的实验室中合成使用羧酸基团直接官能化的PFBT(PFBT-COOH)。使用羧基基团官能化的聚苯乙烯接枝环氧乙烷(PS-PEG-COOH；MW，PS部分21,700Da；PEG-COOH1200Da；多分散性，1.25)购自美国染料源公司(加拿大魁北克)。蔗糖订购自阿凡特性能材料公司(AvantorPerformanceMaterials)(美国新泽西州菲利浦斯勃格)。链霉亲和素购自英杰公司(Invitrogen)(美国俄勒冈州尤金市)。牛血清白蛋白(BSA)和乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)购自西格玛公司(Sigma)(美国密苏里州圣路易斯)。
发色聚合物点的链霉亲和素共轭。使用早前报道的纳米再沉淀方法制备发色聚合物点。Wu等，J.Americanchem.Soc.132:15410-15417(2010)。简言之，制备含有50μg/mL半导体聚合物(PFBT、CNPPV、PFO或PF10BT)和16μg/mLPS-PEG-COOH的四氢呋喃(THF)溶液。在剧烈超声下将该混合物的5-mL等分试样快速注射至10mL水中。在90℃下通过将氮气吹入溶液中来除去THF。对不含THF的发色聚合物点溶液超声1-2分钟并通过0.2-μm纤维素膜滤器过滤。对于PFBT-COOH发色聚合物点，不添加额外的PS-PEG-COOH。将仅含有50μg/mLPFBT-COOH的THF溶液直接注射至水中。在典型的共轭反应中，向4mL的发色聚合物点溶液中加入80μL的聚乙二醇(5％w/vPEG,MW3350)和80μL的HEPES缓冲液(1M,PH7.3)。随后向溶液中加入链霉亲和素(1mg/mL,30μL)并混合均匀。最后，向溶液中加入80μL新鲜配制的EDC溶液(5mg/mL在MilliQ水中)，并将混合物在室温下磁力搅拌4小时。最后在离心柱(100KMW)柱浓缩所得发色聚合物点共轭物并使用伯乐公司(Bio-Rad)Econo-Pac10DG柱(美国加利福尼亚州州赫尔克里斯)纯化。纯化后，加入适当量的BSA以达到1％(w/v)的终浓度。使用动态光散射(DLS)分光仪(马尔文公司(Malvern)ZetasizerNanoZS，英国伍斯特郡)测量发色聚合物点的流体动力学尺寸。使用适当波长激发用积分球(型号C9920-02，滨松光子学公司(HamamatsuPhotonics))收集荧光量子产率。使用Fluorolog-3荧光分光仪(HJY公司(HORIBAJobinYvon)，美国新泽西州)获取发色聚合物点的荧光光谱。
冻干。制备两种不同浓度(4nM和20nM)的链霉亲和素共轭的发色聚合物点或未共轭的发色聚合物点的溶液，制备方法为使用由20mMHEPES(pH7.3)、0.1％(w/v)PEG和0.05％(w/v)BSA组成的缓冲液稀释发色聚合物点溶液。对于PFBT，还制备100nM浓度的发色聚合物点。加入蔗糖以达到所需终浓度(10％,w/v)。将发色聚合物点储液等分至若干小瓶。将其中的一半在液氮中快速冷冻2分钟，并立即在莱布康可公司(Labconco)Freezone6冷冻干燥仪(美国密苏里州堪萨斯城)上置于真空下。约18小时后，从冷冻干燥仪上移开冻干的样品并将其标记为“冻干的发色聚合物点”并在-80℃下保存所需时间(从一天至6个月)。另一半等分试样标记为“未冻干”并置于4℃冰箱中。
细胞培养。乳腺癌细胞系MCF-7订购自美国典型培养物保藏中心(ATCC，美国弗吉尼亚州玛纳萨斯)。将细胞在附加有10％胎牛血清(FBS)和1％PenStrep(5000单位/mL青霉素G，含50μg/mL硫酸链霉素的0.85％NaCl)的依氏极限必需培养基中在37℃、5％CO2下培养。在实验前培养细胞直至达到融合。通过使用培养基简单清洗从培养烧瓶中收集细胞，随后与适当量的胰蛋白酶-EDTA溶液(0.25％w/v胰蛋白酶，0.53mMEDTA)在37℃下孵育5分钟。完全脱离后，清洗细胞，离心，并重悬在培养基中。使用血球计数板通过显微镜测定其浓度。
免疫荧光分析。对于使用IgG共轭物标记细胞表面标志物，将100μL标记缓冲液(1×PBS,2mMEDTA,1％BSA)与0.3μL的0.5mg/mL生物素化一抗抗人CD326EpCAM抗体(EB公司(eBioscience)，美国加利福尼亚州圣地亚哥)在黑暗和室温下在旋转振荡器上孵育30分钟。随后使用标记缓冲液进行洗涤。将细胞与4nM链霉亲和素共轭的发色聚合物点(从20nM发色聚合物点溶液稀释)在BlockAidTM封闭缓冲液(英杰公司，美国俄勒冈州尤金市)中在黑暗和室温下在旋转振荡器上孵育30分钟，随后使用标记缓冲液清洗两次。通过将细胞与链霉亲和素共轭的发色聚合物点孵育而之前不与生物素化一抗孵育来获得阴性对照。之后通过将离心获得的细胞沉淀溶解在500μL的固定缓冲液(1×PBS，2mMEDTA，1％BSA，1％多聚甲醛)中来进行细胞固定。
流式细胞术实验。对含有106个细胞/0.5ml并如前文所述制备的标记的细胞样品进行测量。Wu等，Angewandtechemie-Intl.Ed.,49:9436-9440(2010)。使用流式细胞仪BDFACSCantoII(BD生物科学公司(BDBioscience)，美国加利福尼亚州圣何塞)。由488-nm激光激发检测腔中的细胞流。通过488/10nm带通滤光片收集和过滤侧向和正向散射光，通式通过502-nm长通和530/30nm(用于PFBT和PFBT-COOH)或582/42nm(用于CNPPV)带通滤光片收集和过滤荧光发射。所有信号都通过光电倍增管检测。对于所有流式实验，通过选择适当的门选来选择所检测细胞的代表性群体。继续检测细胞荧光直至在活性门选中收集到至少104个事件。
图1显示示例性冻干过程。在-80℃下储存所需时间(约1天至6个月)后，从冷冻器中取出冻干的等分试样并加入适当量的水用于重新分散。重建的溶液的终体积保持与冻干前相同。为进行比较，使用4℃下储存的未冻干等分试样。两种样品都具有相同组成且使用相同的仪器测量。测试了多种冻干条件并选择优化的过程。在冻干和未冻干的发色聚合物点生物共轭物之间比较流体动力学尺寸、吸收光谱、发射光谱、量子产率和标记效率。测量了新鲜制备的发色聚合物点对于4℃下储存一天的发色聚合物点(未冻干1天)的流体动力学尺寸、吸收光谱、发射光谱、量子产率和标记效率，并发现其在所有测量的性质上都类似。
聚合物点尺寸。将PFBT发色聚合物点与链霉亲和素共轭(链霉亲和素-PFBT)以优化冻干配方。制备流体动力学直径为32nm的特定链霉亲和素-PFBT发色聚合物点(图2A)，其在制备后立即测量。对相同的发色聚合物点-链霉亲和素共轭物进行冻干而不添加任何试剂，并随后用水再水化这些发色聚合物点。甚至在剧烈超声后，再水化的发色聚合物点的流体动力学直径也达到了220nm，表明冻干过程导致发色聚合物点的严重聚集。聚集的发色聚合物点生物共轭物不适用于生物学研究。
使用了不同的冻干方法。首先，加入1％(w/v)蔗糖且再水化的发色聚合物点的流体动力学直径下降至50nm(图2C)，这比不使用蔗糖时获得的220nm要小得多但其仍然显著大于原始尺寸32nm。对于将再水化的发色聚合物点的尺寸分布转变为冻干前，超声不提供帮助。因此，这些发色聚合物点-链霉亲和素生物共轭物仍然部分聚集，但与不使用蔗糖时相比严重程度低的多。将蔗糖浓度升高至10％(w/v)。图2D显示再水化的发色聚合物点的尺寸恢复到32nm。应注意，再水化过程后无需额外的超声。用于上述测量的冻干的链霉亲和素-pfbt发色聚合物点在冻干后于-80℃下储存一天。冻干的链霉亲和素-pfbt发色聚合物点在两种不同浓度(4nm和20nm)下测量，其在-80℃下储存得较久(1-6个月)。如表1所示，6个月后尺寸维持在约32nm且与浓度无关。还测试了100nm浓度且结果类似于4和20nm。该冻干配方还应用于其他半导体聚合物(CNPPV、PFO、PF10BT)制得的发色聚合物点，包括链霉亲和素共轭和非共轭的发色聚合物点。所测试聚合物的结构示于图5。测量了储存不同时间(1-6个月)的冻干前溶液中发色聚合物点的流体动力学尺寸。还测量了储存最多6个月的不同冻干发色聚合物点的流体动力学尺寸并与相应的未冻干发色聚合物点比较。
如表1所示，再水化后，所有冻干的发色聚合物点的尺寸都与冻干前溶液中的发色聚合物点类似。为促进生物共轭反应和在水溶液中的分散，通过在制备期间掺杂ps-peg-cooh使用羧酸基团官能化前述发色聚合物点。还在我们的实验室中合成了相同聚合物链中使用低密度羧酸基团直接官能化的新类型半导体聚合物(pfbt-cooh，图5)。通过直接整合羧酸基团，pfbt-cooh发色聚合物点提供了多种显著优势，例如较高的亮度和较好的胶体稳定性。测量了冻干后这类制备的链霉亲和素共轭的pfbt-cooh发色聚合物点的尺寸；储存1个月的冻干的链霉亲和素-pfbt-cooh发色聚合物点的尺寸与未冻干的发色聚合物点类似。表1的结果显示，冻干的发色聚合物点可容易地重新分散为其单颗粒形式，这与初始发色聚合物点溶液的浓度无关，即使在储存了最多6个月后仍然如此。这表明链霉亲和素共轭和未共轭的发色聚合物点的胶体稳定性在使用10％蔗糖的冻干过程后未发生变化。因此，以下部分这描述的冻干过程使用10％蔗糖进行。
表1显示了长时间储存后冻干和未冻干的链霉亲和素共轭和未共轭的发色聚合物点的流体动力学直径。链霉亲和素-pfbt-cooh发色聚合物点在-80℃下储存1个月。所有其他的发色聚合物点都储存6个月。所有冻干的发色聚合物点都使用水再水化。使用不进行超声的动态光散射测量冻干前溶液中的发色聚合物点和冻干的发色聚合物点。
表1.长期储存后冻干和未冻干的链霉亲和素共轭和未共轭的发色聚合物点的流体动力学直径。
光学性质。测量和比较了冻干前溶液中的发色聚合物点和冻干的发色聚合物点的光学性质。测量了吸收光谱、发射光谱和量子产率，且测量了储存6个月后冻干的发色聚合物点的吸收和发射光谱。将这些值与其相应的未冻干物质比较。如图3A-3C所示，储存最多6个月后，冻干的链霉亲和素共轭的发色聚合物点(链霉亲和素-PFBT、链霉亲和素-CNPPV和链霉亲和素-PFBT-COOH)的吸收和发射光谱与其相应的未冻干物质相同。在使用PFO(图3D)和PF10BT(图3E)制得的发色聚合物点中也观察到了相同的现象。这些结果表明，冻干不会改变这些共轭和未共轭的发色聚合物点的吸收和发射光谱。
测量了发色聚合物点的亮度以确定冻干是否对其荧光强度具有负面影响。为促进不同浓度的冻干前溶液中发色聚合物点和冻干的发色聚合物点之间的比较，测量了其量子产率(QY)，因为量子产率与荧光强度相比较不依赖于浓度，如以下方程(1)所示：
F＝α*I*Q*n(1)
其中，F是荧光发射强度；α是仪器因数；I是激发强度；Q是量子产率；n是发色聚合物点的浓度。下文表2显示经历和未经历冻干的多种发色聚合物点的量子产率值。首先，共轭的链霉亲和素分子不影响发色聚合物点的量子产率。链霉亲和素共轭的CNPPV和PFBT发色聚合物点的量子产率值处于与其相应的未共轭的发色聚合物点类似的水平。例如，储存6个月后，4nM冻干的Strep-PFBT和未共轭的PFBT发色聚合物点的QY值都是33％。其次，冻干的发色聚合物点的量子产率在不同浓度的发色聚合物点之间未大幅波动。例如，储存6个月后，4nM冻干的和20nM冻干的PFO发色聚合物点的QY值都是47％。
更重要地，大多数冻干前溶液中的发色聚合物点的量子产率都在长期储存后下降，但冻干的发色聚合物点的量子产率维持在对于储存时间长度而言相同的水平上。例如，20nM冻干的链霉亲和素-PFBT发色聚合物点的量子产率在储存1天后和储存6个月后分别是37％和36％。相反地，大多数冻干前溶液中的发色聚合物点的量子产率显示小但持续的下降，当相同的发色聚合物点(20nM链霉亲和素-PFBT发色聚合物点)在未冻干的条件下储存时，量子产率在储存6个月后从33％下降至30％。类似的量子产率变化也发现于未共轭的PFBT和PFO发色聚合物点中。可能是，当发色聚合物点被冻干和储存于-80℃下，降低量子产率的半导体聚合物的氧化得以最小化。
这些结果表明，发色聚合物点的亮度明显不受冻干过程的不利影响，且显著地，经历冻干过程的发色聚合物点的光学性能甚至有增强。例如，储存1天后，4nM冻干的链霉亲和素-PFBT发色聚合物点超过未冻干的链霉亲和素-PFBT发色聚合物点的量子产率增强为(0.35-0.32)/0.32＝9.4％。虽然这一冻干导致的量子产率提高的机制还不明确，但冻干过程可导致半导体聚合物主链的内部重排或半导体聚合物的内部包装。
储存最多6个月的冻干前溶液中的发色聚合物点和冻干的发色聚合物点的量子产率值。对于各发色聚合物点，测试了两种浓度(4nM和20nM)的样品(参见下文表2)(1D：1天；1M：1个月；6M：6个月)。
表2.储存后冻干前溶液中的发色聚合物点的冻干的发色聚合物点的量子产率值。
标记效率。在发色聚合物点冻干后保留其胶体稳定性并确认冻干的发色聚合物点的亮度不下降的条件下，测试了发色聚合物点生物共轭物的细胞靶向能力以确保其维持其生物特异性。使用链霉亲和素共轭的发色聚合物点来标记细胞表面受体EpCAM，这是一种表皮细胞粘连标志物，目前用于检测循环肿瘤细胞。使用流式细胞术来定量细胞标记的亮度和非特异性吸附的程度。对于冻干和未冻干的发色聚合物点-链霉亲和素之间的比较，使用20nM链霉亲和素共轭的发色聚合物点(链霉亲和素-CNPPV、链霉亲和素-PFBT和链霉亲和素-PFBT-COOH)以及10％蔗糖。测试了储存最多6个月的冻干和未冻干的发色聚合物点-链霉亲和素共轭物的标记效率。
将经冻干并储存多个时间的发色聚合物点-链霉亲和素的非特异性吸附和阳性细胞标记与未冻干的发色聚合物点比较。首先测试了冻干后储存1天的样品。该实验报道了经历冻干过程导致的任何潜在影响。如图4的上图所示，当细胞与发色聚合物点-链霉亲和素在不存在一抗的条件下孵育时(阴性)，冻干(实线)和未冻干(虚线)样品的强度峰都是低且相当的。该结果确认，在一抗不存在的情况下，冻干前溶液中的发色聚合物点和冻干的发色聚合物点都生成非常少量的非特异性结合。
该数据还显示，在一抗不存在的情况下，使用冻干(实线)和未冻干(虚线)发色聚合物点标记的细胞的强度峰都可与阴性对照样品良好地区分开来。具体而言，对于链霉亲和素-CNPPV和链霉亲和素-PFBT-COOH发色聚合物点，冻干的发色聚合物点的阳性峰强度值与未冻干的发色聚合物点类似。对于链霉亲和素-PFBT发色聚合物点，冻干的发色聚合物点的峰强度值略大于未冻干的发色聚合物点。标记亮度差异与我们测量的量子产率值一致：对于储存1天的20nM链霉亲和素-CNPPV和链霉亲和素-PFBT-COOH，冻干的发色聚合物点的QY值与冻干前溶液中的发色聚合物点类似(参见表2)；对于链霉亲和素-PFBT，细胞标记增强是10％，这接近于我们测量的量子产率增强(9％)。该结果显示，冻干过程不会损害发色聚合物点生物共轭物的性能，且对于一些半导体聚合物而言，甚至会增强其性能。
还测试了长期储存后冻干前溶液中的发色聚合物点和冻干的发色聚合物点的细胞标记效率。如图4的下图所示，在不存在一抗(阳性)的条件下，储存最多6个月后，使用冻干前溶液中的发色聚合物点和冻干的发色聚合物点标记的细胞的强度峰仍能与阴性对照样品良好地区分。具体地，对于链霉亲和素-CNPPV发色聚合物点，冻干和未冻干样品的阳性峰重叠。对于链霉亲和素-PFBT-COOH发色聚合物点，冻干样品的阳性峰略高于未冻干样品。对于链霉亲和素-PFBT发色聚合物点，冻干样品显示22％的较显著亮度增强，这与我们测量的量子产率增强(20％)一致。该结果再次表明，冻干过程有效地维持了发色聚合物点生物共轭物的性能。我们的数据表明，对于发色聚合物点生物共轭物的长期储存而言，冻干是一种好策略。
对照实验。使用流式细胞术来定量带发色聚合物点标签的MCF-7细胞的亮度，其中使用含有10％或0％蔗糖的发色聚合物点溶液来标记这些细胞。图6显示所得的流式细胞术数据，其清楚地表明存在10％蔗糖对标记的细胞的亮度没有影响并因此不影响细胞标记。阴性对照(在相同条件下进行，不同之处在于不存在一抗)在这两种样品之间也类似，这显示发色聚合物点溶液中存在蔗糖也不会对发色聚合物点生物共轭物的非特异性＝结合性质有影响。
使用市售BDFACSCantoII细胞仪(BD生物科学公司，加利福尼亚州圣何塞)收集流式数据。使用488-nm激光照射细胞并通过502-nm长通滤光片过滤荧光发射，之后通过光电倍增管(PMT)阵列检测。
测定了冻干对于发色聚合物点-链霉亲和素生物共轭物性质的影响，包括胶体稳定性、光谱性质、亮度和标记效率。将多种浓度的样品储存最多6个月。对于保存发色聚合物点生物共轭物而言，使用10％蔗糖进行冻干是一种好策略。冻干后再水化的发色聚合物点与冻干前的发色聚合物点具有相同的尺寸，即使在不进行超声以帮助重新分散发色聚合物点的情况下也是如此。冻干过程不会负面影响发色聚合物点的光学性质。使用蔗糖的冻干的发色聚合物点的量子产率值显示持续(尽管较小)的冻干后量子产率改善；该现象可能是冻干期间聚合物主链的重排或内部包装导致的。使用除蔗糖以外的其他冻干保护剂分子可导致量子产率更显著的增加(参见实施例2)，这是一个重要发现，因为对于改善用于多种应用的探针的亮度，非常需要具有高量子的发色聚合物点。除改善量子产率外，使用适当的冻干保护剂分子还可导致发色聚合物点的发射光谱变窄(图7)，这也是需要的，因为窄带发射发色聚合物点的多重能力是有价值的。
使用储存了6个月的冻干的链霉亲和素-PFBT发色聚合物电标记的细胞的亮度显示与相应未冻干的发色聚合物点相比22％的增强，可能是由于当发色聚合物点被冻干和储存于-80℃下时得以最小化半导体聚合物的氧化。对于发色聚合物点的长期保存，冻干将是一种优选的途径，这使其成为生物医药研究中广泛采用生物共轭的发色聚合物点的重要的实际考虑。
实施例2
蔗糖浓度对发色聚合物点冻干的影响
该实施例描述了蔗糖浓度对发色聚合物点冻干的影响。使用一系列蔗糖浓度(0％、1％、10％、20％、50％)(w/v)来冻干发色聚合物点。使用两种类型的发色聚合物点。一种是PFBT(Mw＝73k)+30％(w/w)PS-PEG-COOH，且另一种是直接官能化的PFBT-COOH2％。使用实施例1所述的纳米沉淀来制备发色聚合物点。这些样品在水溶液中20nM浓度下的尺寸为21nm。向发色聚合物点水溶液中加入不同浓度的蔗糖。随后对样品进行冻干。冻干后，将样品在-80℃冷冻器中储存1天，随后重新分散至水溶液中。
测量了尺寸和量子产率以描述冻干后发色聚合物点是否具有任何变化(参见图8)。不加入蔗糖时(0％)，对冻干的PFBT/PS-PEG-COOH发色聚合物点获得了220nm的尺寸且对冻干的PFBT-COOH2％获得了230nm的尺寸(其相应未冻干物质的尺寸为约21nm)，显示冻干期间严重的聚集。与0％蔗糖相比，使用1％蔗糖导致较小的发色聚合物点，即约50nm(参见表3)。然而，其仍然显著大于原始尺寸21nm。在10％或20％的蔗糖浓度下，冻干的发色聚合物点显示与原始发色聚合物点完全一致的尺寸，都是21nm。然而，当蔗糖浓度是50％时，该样品在冻干期间无法在真空下完全干燥，该蔗糖浓度下的冻干是不成功的。
表3.冻干的发色聚合物点的流体动力学直径。“N/A”表示数据不可获得，因为Pdot无法在冻干期间被完全干燥。
实施例3
多种冻干试剂在冻干发色聚合物点中的用途
该实施例描述了在发色聚合物点冻干应用中使用若干冻干试剂。使用实施例1所述纳米沉淀方法制备直接官能化的PFBT-COOH2％发色聚合物点和BODIPY-690。如此制备的发色聚合物点都具有约20nm的尺寸且在水溶液中20nM的浓度下。向发色聚合物点水溶液中加入5-20％(w/v)的不同冻干试剂。连同冻干试剂，溶液中的总试剂浓度是10％(w/v)。随后冻干具有冻干试剂的样品。冻干后，将样品在-80℃冷冻器中储存1天，随后重新分散至水溶液中。
图8显示用于发色聚合物点的冻干试剂的化学结构；即蔗糖、葡萄糖、甘露醇、海藻糖、麦芽糖、羟丙基-环糊精和牛血清白蛋白(BSA)。此外，使用了两种组合试剂；即5％蔗糖+5％海藻糖和5％蔗糖+5％麦芽糖。
测量了尺寸和量子产率以描述冻干后发色聚合物点是否具有任何变化。结果示于下表4。这些结果显示，本发明使用的试剂能够冻干发色聚合物点。例如，对于这些冻干试剂中的许多种，冻干的发色聚合物点的尺寸和量子产率与相应未冻干的发色聚合物点类似。显然，若干种试剂显示能够显著提高冻干后发色聚合物点的量子产率。例如，使用甘露醇时，与相应未冻干的发色聚合物点相比，冻干的PFBT-COOH2％发色聚合物点的尺寸不发生变化(参见上文表3)，但冻干后发色聚合物点的量子产率提高了约50％。
表4.冻干的发色聚合物点的流体动力学直径和量子产率。
对于BODIPY-690发色聚合物点，与相应未冻干的发色聚合物点相比，其量子产率显示约20％增加，如下表5所示。
表5.多种冻干试剂与BODIPY-690聚合物点组合物的量子产率。
使用羟丙基-环糊精时，与相应未冻干的物质相比，冻干的PFBT-COOH2％发色聚合物点的量子产率显示约75％增加(参见表6)且冻干的BODIPY-690显示约30％增加(参见表5)。
表6.蔗糖浓度函数形式的冻干的发色聚合物点的量子产率。“N/A”表示数据不可获得，因为Pdot无法在冻干期间被完全干燥。
实施例4
BODIPY共轭的发色聚合物点的冻干
该实施例描述了中心发射(centeredemission)为570nm、590nm和690nm的三种类型的基于BODIPY的发色聚合物点的冻干。其显示冻干的BODIPY发色聚合物点可储存至少6个月。
图9显示三种基于BODIPY的聚合物的结构。这些发色聚合物点的制备方法为：使用纳米沉淀方法混合基于BODIOY的共轭聚合物与30％PS-PEG-COOH(w/w)。三种类型的发色聚合物点在水溶液中20nM浓度下的尺寸为约23nm。BODIPY-690发色聚合物点通过共价连接链霉亲和素与发色聚合物点来进行生物共轭，其使得最终发色聚合物点的尺寸增加约4nm。所有发色聚合物点(包括与链霉亲和素共轭的BODIPY-690发色聚合物点)都使用10％蔗糖(w/v)冻干。冻干后，将样品储存于-80℃冷冻器内持续最多6个月，随后在水溶液中重新分散并测量尺寸和量子产率。
表7显示经历和未经历冻干的多种基于BODIPY的发色聚合物点的尺寸和量子产率值。共轭的链霉亲和素分子不影响基于BODIPY的发色聚合物点的量子产率。链霉亲和素共轭的BODIPY-690的量子产率值维持在与其相应未共轭的发色聚合物点类似的水平。其次，与其相应未冻干的物质相比，冻干的发色聚合物点的尺寸和量子产率不发生剧烈变化。
表7.冻干和未冻干的多种组成和尺寸的发色聚合物点的量子产率
测量和比较了冻干前溶液中的发色聚合物点和冻干的发色聚合物点的光学性质。在储存6个月后测量了冻干的发色聚合物点的吸收和发射光谱并将其与相应未冻干的物质比较。如表7所示，储存最多6个月后，冻干的链霉亲和素共轭的BODIPY-690发色聚合物点的吸收和发射光谱类似于其相应未冻干的物质。
虽然本文显示和描述了本发明的优选情况，但本领域技术人员显然了解这些情况仅以举例方式提供。本领域技术人员在不背离本发明的情况下可以作出多种改变、变化和取代。应理解，本文所述的本发明情况的各种替代形式可用于实施本发明。下列权利要求书确定了本发明范围，这些权利要求范围内的方法和结构以及其等同物均为本发明所涵盖。

Claims (126)

1.一种包含荧光纳米颗粒的冻干组合物，所述荧光纳米颗粒包含至少一种缩合的共轭聚合物。
2.一种包含荧光纳米颗粒的冻干组合物，所述荧光纳米颗粒是冻干的。
3.如权利要求1或2所述的冻干组合物，所述荧光纳米颗粒还包含至少一种缩合的共轭聚合物。
4.如权利要求1-3中任一项所述的冻干组合物，还包含碳水化合物。
5.如权利要求4所述的冻干组合物，所述碳水化合物包括单糖、二糖、寡糖、多糖，或其组合。
6.如权利要求1-5中任一项所述的冻干组合物，还包含糖醇、羟丙基-环糊精、BSA，或其组合。
7.如权利要求1-6中任一项所述的冻干组合物，还包含二糖。
8.如权利要求7所述的冻干组合物，所述二糖的浓度是约1％w/v至50％w/v。
9.如权利要求7或8所述的冻干组合物，所述二糖的浓度是约10％w/v至20％w/v。
10.如权利要求7-9中任一项所述的冻干组合物，所述二糖选自：蔗糖、二水合海藻糖、一水合麦芽糖和一水合乳糖。
11.如权利要求7-10中任一项所述的冻干组合物，所述二糖是蔗糖。
12.如权利要求11所述的冻干组合物，所述蔗糖的浓度是约10％w/v至20％w/v。
13.如权利要求1-12中任一项所述的冻干组合物，其中，至少一些所述荧光纳米颗粒与生物分子共轭。
14.如权利要求13所述的冻干组合物，所述生物分子包括蛋白质、抗体、核酸分子、脂质、肽、适体、药物，或其组合。
15.如权利要求13-14中任一项所述的冻干组合物，所述生物分子包含链霉亲和素。
16.如权利要求13-15中任一项所述的冻干组合物，所述生物分子包含抗体。
17.如权利要求13所述的冻干组合物，所述生物分子包含核酸。
18.如权利要求13或17中任一项所述的冻干组合物，所述生物分子包含适体。
19.如权利要求1-18中任一项所述的冻干组合物，其中，与冻干前的荧光纳米颗粒相比，所述荧光纳米颗粒在分散于水溶液中时具有相等或提高的量子产率。
20.如权利要求1-19中任一项所述的冻干组合物，其中，与冻干前荧光纳米颗粒的颗粒直径相比，所述荧光纳米颗粒在分散于水溶液中时具有类似的颗粒直径。
21.如权利要求1或3中任一项所述的冻干组合物，所述至少一种缩合的共轭聚合物包含半导体聚合物。
22.如权利要求1、3或21中任一项所述的冻干组合物，所述至少一种缩合的共轭聚合物选自：芴聚合物、基于芴的聚合物或共聚物、亚苯基亚乙烯基聚合物或共聚物、亚苯基亚乙炔基聚合物或共聚物、基于BODIPY的聚合物或共聚物。
23.如权利要求1、3、21或22中任一项所述的冻干组合物，所述至少一种缩合的共轭聚合物选自：聚(9,9-二己基芴基-2,7-二基)(PDHF)、聚(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)(PFO)、聚[{9,9-二辛基-2,7-二亚乙烯基-亚芴基}-交替-共-{2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亚苯基}](PFPV)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(1,4-苯并-{2,1,3}-噻二唑)](PFBT)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑)](PFTBT)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑)](PF-0.1TBT)、和聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亚苯基亚乙烯基](MEH-PPV)、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-(1-氰基亚乙烯基-1,4-亚苯基)](CN-PPV)、BODIPY570、BODIPY590或BODIPY690。
24.如权利要求1、3或21-23中任一项所述的冻干组合物，所述至少一种缩合的共轭聚合物包含BODIPY衍生物。
25.如权利要求22-24中任一项所述的冻干组合物，所述BODIPY衍生物具有式(I)的结构：
其中，R1、R2A、R2B、R3A、R4A和R4B各自选自氢、烷基、芳烷基、芳基和烷氧基-芳基，且所述BODIPY衍生物通过连接R1、R2A、R2B、R3A、R4A和R4B或其组合整合至发色聚合物中。
26.如权利要求1-25中任一项所述的冻干组合物，所述荧光纳米颗粒包含半导体聚合物。
27.如权利要求1-26中任一项所述的冻干组合物，所述荧光聚合物选自：芴聚合物、基于芴的聚合物或共聚物、亚苯基亚乙烯基聚合物或共聚物、亚苯基亚乙炔基聚合物或共聚物、基于BODIPY的聚合物或共聚物。
28.如权利要求1-27中任一项所述的冻干组合物，包含荧光聚合物，所述荧光聚合物选自：聚(9,9-二己基芴基-2,7-二基)(PDHF)、聚(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)(PFO)、聚[{9,9-二辛基-2,7-二亚乙烯基-亚芴基}-交替-共-{2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亚苯基}](PFPV)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(1,4-苯并-{2,1,3}-噻二唑)](PFBT)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑)](PFTBT)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑)](PF-0.1TBT)、和聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亚苯基亚乙烯基](MEH-PPV)、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-(1-氰基亚乙烯基-1,4-亚苯基)](CN-PPV)、BODIPY570、BODIPY590和BODIPY690。
29.如权利要求1-28中任一项所述的冻干组合物，所述荧光纳米颗粒的平均直径由动态光散射测得小于约30nm。
30.如权利要求1-28中任一项所述的冻干组合物，所述荧光纳米颗粒的平均直径由动态光散射测得为30nm至100nm。
31.如权利要求1-30中任一项所述的冻干组合物，所述荧光纳米颗粒的平均直径由动态光散射测得小于约100nm。
32.如权利要求1-31中任一项所述的冻干组合物，所述荧光纳米颗粒包含多种聚合物。
33.如权利要求1-32中任一项所述的冻干组合物，所述荧光纳米颗粒包含聚合物，所述聚合物包含多种聚合物。
34.如权利要求33所述的冻干组合物，所述多种聚合物中至少50％包含共轭聚合物。
35.如权利要求1-34中任一项所述的冻干组合物，其中，在溶液中分散后所述荧光颗粒的量子产率约等于或高于未冻干的荧光颗粒。
36.如权利要求1-35中任一项所述的冻干组合物，其中，在溶液中分散后所述荧光颗粒的发射带宽的半峰全宽与未冻干的荧光颗粒类似。
37.一种生产冻干组合物的方法，所述方法包括：
冻干包含荧光颗粒的悬浮液，从而形成荧光纳米颗粒的冻干组合物，所述荧光纳米颗粒是各自包含至少一种缩合的共轭聚合物的发色聚合物点。
38.一种生产冻干组合物的方法，所述方法包括：
冻干包含荧光颗粒的悬浮液，从而形成荧光纳米颗粒的冻干组合物，所述荧光纳米颗粒是包含聚合物的发色聚合物点。
39.如权利要求38所述的方法，所述聚合物是缩合的共轭聚合物。
40.如权利要求37-39中任一项所述的方法，其中，冻干包括在低于约-10℃、低于约-20℃、低于约-30℃或低于约-40℃的温度下冷冻所述悬浮液。
41.如权利要求37-39中任一项所述的方法，其中，冻干包括在-80℃下或约-80℃下冷冻所述悬浮液。
42.如权利要求37-41中任一项所述的方法，其中，在冻干前，所述方法包括合并(i)包含荧光纳米颗粒的液体与(ii)第一水溶液，从而形成包含荧光纳米颗粒的悬浮液。
43.如权利要求37-42中任一项所述的方法，所述方法还包括合并(i)包含荧光纳米颗粒的液体与(ii)第一水溶液，从而形成包含荧光纳米颗粒的悬浮液。
44.如权利要求42-43中任一项所述的方法，所述第一水溶液包含冻干试剂。
45.如权利要求37-44中任一项所述的方法，所述悬浮液包含碳水化合物。
46.如权利要求45所述的方法，所述碳水化合物包括单糖、二糖、寡糖、多糖，或其组合。
47.如权利要求45所述的方法，所述碳水化合物选自单糖、二糖、寡糖、多糖，或其组合。
48.如权利要求37-47所述的方法，所述悬浮液包含糖醇、羟丙基-环糊精、牛血清白蛋白或其组合。
49.如权利要求37-48中任一项所述的方法，所述悬浮液包含二糖。
50.如权利要求49所述的方法，所述二糖的浓度是约1％w/v至50％w/v。
51.如权利要求49所述的方法，所述二糖的浓度是约10％w/v至20％w/v。
52.如权利要求49-51中任一项所述的方法，所述二糖选自：蔗糖、二水合海藻糖、一水合麦芽糖和一水合乳糖。
53.如权利要求49-52中任一项所述的方法，其中二糖是蔗糖。
54.如权利要求53所述的方法，所述蔗糖的浓度是约10％w/v至20％w/v。
55.如权利要求37-54中任一项所述的方法，还包括混合所述冻干组合物与第二水溶液，从而形成第二悬浮液，所述第二悬浮液包含分散于所述第二水溶液中的荧光纳米颗粒。
56.如权利要求55所述的方法，其中，与未冻干的荧光纳米颗粒相比，所述分散于第二水溶液中的荧光纳米颗粒具有类似或提高的量子产率。
57.如权利要求55-56中任一项所述的方法，其中，与未冻干的荧光纳米颗粒的颗粒直径相比，所述分散于第二水溶液中的荧光纳米颗粒具有类似的颗粒直径。
58.如权利要求55-57中任一项所述的方法，其中，分散的荧光纳米颗粒的平均直径由动态光散射测得小于约30nm。
59.如权利要求37-57中任一项所述的方法，所述荧光纳米颗粒的平均直径由动态光散射测得为30nm至100nm。
60.如权利要求37-57中任一项所述的方法，所述荧光纳米颗粒的平均直径由动态光散射测得小于约100nm。
61.如权利要求37和39-60中任一项所述的方法，所述至少一种缩合的共轭聚合物包含半导体聚合物。
62.如权利要求37和39-61中任一项所述的方法，所述至少一种缩合的共轭聚合物选自：芴聚合物、基于芴的聚合物、亚苯基亚乙烯基聚合物，和亚苯基亚乙炔基聚合物。
63.如权利要求37和39-62中任一项所述的冻干组合物，所述至少一种缩合的共轭聚合物选自：聚(9,9-二己基芴基-2,7-二基)(PDHF)、聚(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)(PFO)、聚[{9,9-二辛基-2,7-二亚乙烯基-亚芴基}-交替-共-{2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亚苯基}](PFPV)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(1,4-苯并-{2,1,3}-噻二唑)](PFBT)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑)](PFTBT)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑)](PF-0.1TBT)、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亚苯基亚乙烯基](MEH-PPV)和聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-(1-氰基亚乙烯基-1,4-亚苯基)](CN-PPV)、BODIPY570、BODIPY590和BODIPY690。
64.如权利要求37-63中任一项所述的方法，其中，在溶液中分散后所述荧光颗粒的量子产率高于未冻干的荧光颗粒。
65.如权利要求37-64中任一项所述的冻干组合物，其中，在溶液中分散后所述荧光颗粒的发射带宽的半峰全宽与未冻干的荧光颗粒类似。
66.如权利要求37和39-65中任一项所述的方法，所述至少一种缩合的共轭聚合物与生物分子共轭。
67.如权利要求66所述的方法，所述生物分子包括蛋白质、抗体、核酸分子、脂质、肽、适体、药物，或其组合。
68.如权利要求66或67所述的方法，所述生物分子包含链霉亲和素。
69.如权利要求66或67所述的方法，所述生物分子包含适体。
70.如权利要求66或67所述的方法，所述生物分子包含核酸。
71.如权利要求66或67所述的方法，所述生物分子包含抗体。
72.一种分散纳米颗粒的冻干组合物的方法，所述方法包括：
a.)合并包含荧光纳米颗粒的冻干组合物与水溶液；以及
b.)搅拌a.)的合并物以产生荧光纳米颗粒的分散样品。
73.如权利要求所述的方法，所述聚合物是缩合的共轭聚合物。
74.通过权利要求37-73中任一项所述的方法制备的荧光纳米颗粒的冻干组合物。
75.通过以下方法制备的冻干组合物：
冻干包含荧光颗粒的悬浮液，从而形成荧光纳米颗粒的冻干组合物，所述荧光纳米颗粒是包含聚合物的发色聚合物点。
76.如权利要求75所述的冻干组合物，其中，冻干包括在低于约-10℃、低于约-20℃、低于约-30℃或低于约-40℃的温度下冷冻所述悬浮液。
77.如权利要求75所述的冻干组合物，其中，冻干包括在-80℃下或约-80℃下冷冻所述悬浮液。
78.如权利要求75-77中任一项所述的冻干组合物，其中，在冻干前，所述方法包括合并(i)包含荧光纳米颗粒的液体与(ii)第一水溶液，从而形成包含荧光纳米颗粒的悬浮液。
79.如权利要求75-77中任一项所述的冻干组合物，所述方法还包括合并(i)包含荧光纳米颗粒的液体与(ii)第一水溶液，从而形成包含荧光纳米颗粒的悬浮液。
80.如权利要求78-79中任一项所述的冻干组合物，所述第一水溶液包含冻干试剂。
81.如权利要求78-80中任一项所述的冻干组合物，所述悬浮液包含碳水化合物。
82.如权利要求81所述的冻干组合物，所述碳水化合物包括单糖、二糖、寡糖、多糖，或其组合。
83.如权利要求75-82所述的冻干组合物，所述悬浮液还包含糖醇、羟丙基-环糊精、牛血清白蛋白或其组合。
84.如权利要求75-83中任一项所述的冻干组合物，所述悬浮液包含二糖。
85.如权利要求84所述的冻干组合物，所述二糖的浓度是约1％w/v至50％w/v。
86.如权利要求84所述的冻干组合物，所述二糖的浓度是约10％w/v至20％w/v。
87.如权利要求84-85中任一项所述的冻干组合物，所述二糖选自：蔗糖、二水合海藻糖、一水合麦芽糖和一水合乳糖。
88.如权利要求84-87中任一项所述的冻干组合物，所述二糖是蔗糖。
89.如权利要求88所述的冻干组合物，所述蔗糖的浓度是约10％w/v至20％w/v。
90.如权利要求75-89中任一项所述的冻干组合物，还包括混合所述冻干组合物与第二水溶液，从而形成包含分散于所述第二水溶液中的纳米颗粒的第二悬浮液。
91.如权利要求90所述的冻干组合物，其中，与未冻干的荧光纳米颗粒相比，所述分散于第二水溶液中的荧光纳米颗粒具有类似或提高的量子产率。
92.如权利要求90-91中任一项所述的冻干组合物，其中，与未冻干的荧光纳米颗粒的颗粒直径相比，所述分散于第二水溶液中的荧光纳米颗粒具有类似的颗粒直径。
93.如权利要求90-92中任一项所述的冻干组合物，其中，所述分散的荧光纳米颗粒的平均直径由动态光散射测得小于约30nm。
94.如权利要求75-93中任一项所述的冻干组合物，所述荧光纳米颗粒的平均直径由动态光散射测得为30nm至100nm。
95.如权利要求75-93中任一项所述的冻干组合物，所述荧光纳米颗粒的平均直径由动态光散射测得小于约100nm。
96.如权利要求75-95中任一项所述的冻干组合物，所述聚合物包含半导体聚合物。
97.如权利要求75-96中任一项所述的冻干组合物，所述聚合物选自：芴聚合物、基于芴的聚合物、亚苯基亚乙烯基聚合物，和亚苯基亚乙炔基聚合物。
98.如权利要求75-97中任一项所述的冻干组合物，所述聚合物选自：聚(9,9-二己基芴基-2,7-二基)(PDHF)、聚(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)(PFO)、聚[{9,9-二辛基-2,7-二亚乙烯基-亚芴基}-交替-共-{2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亚苯基}](PFPV)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(1,4-苯并-{2,1,3}-噻二唑)](PFBT)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑)](PFTBT)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-共-(4,7-二-2-噻吩基-2,1,3-苯并噻二唑)](PF-0.1TBT)、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-亚苯基亚乙烯基](MEH-PPV)和聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-(1-氰基亚乙烯基-1,4-亚苯基)](CN-PPV)、BODIPY570、BODIPY590和BODIPY690。
99.如权利要求75-99中任一项所述的冻干组合物，所述聚合物包含BODIPY衍生物。
100.如权利要求98-99中任一项所述的冻干组合物，所述BODIPY衍生物具有式(I)的结构：
其中，R1、R2A、R2B、R3A、R4A和R4B各自选自氢、烷基、芳烷基、芳基和烷氧基-芳基，且所述BODIPY衍生物通过连接R1、R2A、R2B、R3A、R4A和R4B或其组合整合至发色聚合物中。
101.如权利要求75-100中任一项所述的冻干组合物，其中，在溶液中分散后所述荧光颗粒的量子产率高于未冻干的荧光颗粒。
102.如权利要求75-101中任一项所述的冻干组合物，其中，与未冻干的荧光颗粒相比，在溶液中分散后所述荧光颗粒的发射带宽的半峰全宽较窄。
103.如权利要求75-102中任一项所述的冻干组合物，所述荧光纳米颗粒与生物分子共轭。
104.如权利要求103所述的冻干组合物，所述生物分子包括蛋白质、抗体、核酸分子、脂质、肽、适体、药物，或其组合。
105.如权利要求103所述的冻干组合物，所述生物分子包含链霉亲和素。
106.如权利要求103所述的冻干组合物，所述生物分子包含适体。
107.如权利要求103所述的冻干组合物，所述生物分子包含核酸。
108.如权利要求103所述的冻干组合物，所述生物分子包含抗体。
109.一种试剂盒，所述试剂盒包含权利要求1-36和75-108中任一项所述的冻干组合物。
110.一种包含冻干组合物的试剂盒，其包含：
a.)荧光纳米颗粒，
b.)适用于分散a.)的冻干组合物的水溶液，
c.)一套说明书，其描述：
i.)合并a.)的冻干组合物和b.)的水溶液；以及
ii.)搅拌i.)的合并物，使得所述冻干组合物分散在所述水溶液中。
111.如权利要求109-110中任一项所述的试剂盒，所述荧光纳米颗粒包含缩合的共轭聚合物。
112.如权利要求109-111中任一项所述的试剂盒，还包含碳水化合物。
113.如权利要求112所述的试剂盒，所述碳水化合物包括单糖、二糖、寡糖、多糖，或其组合。
114.如权利要求109-113中任一项所述的试剂盒，还包含糖醇、羟丙基-环糊精、BSA，或其组合。
115.如权利要求109-114中任一项所述的试剂盒，还包含二糖。
116.如权利要求115所述的试剂盒，所述二糖的浓度是约1％w/v至50％w/v。
117.如权利要求115所述的试剂盒，所述二糖的浓度是约10％w/v至20％w/v。
118.如权利要求115-117中任一项所述的试剂盒，所述二糖选自：蔗糖、二水合海藻糖、一水合麦芽糖和一水合乳糖。
119.如权利要求115-118中任一项所述的试剂盒，所述二糖是蔗糖。
120.如权利要求119所述的试剂盒，所述蔗糖的浓度是约10％w/v至20％w/v。
121.如权利要求109-120中任一项所述的试剂盒，所述荧光纳米颗粒与生物分子共轭。
122.如权利要求121所述的试剂盒，所述生物分子选自：蛋白质、抗体、核酸分子、脂质、肽、适体、药物，或其组合。
123.如权利要求121-122中任一项所述的试剂盒，所述生物分子包含抗体。
124.如权利要求121-122中任一项所述的试剂盒，所述生物分子是链霉亲和素。
125.如权利要求121-122中任一项所述的试剂盒，所述生物分子是核酸。
126.如权利要求121-122中任一项所述的试剂盒，所述生物分子包含适体。
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