花青素-羧基（CY5.5-COOH，Sulfo-CY5.5-COOH）是一类基于CY5.5荧光染料的水溶性功能化衍生物，其末端羧基（–COOH）和磺酸盐（–SO3H）修饰赋予分子优异的水溶性和生物相容性。这类分子结合了花青素的芳香骨架、CY5.5的近红外荧光特性以及水溶性修饰，为生物成像、药物递送追踪及生物标记实验提供可靠的化学工具。水溶性CY5.5-羧基衍生物能够在体内外实验中保持稳定的荧光信号，同时减少非特异性吸附和细胞毒性，体现出良好的生物相容性。

化学结构上，水溶性CY5.5-COOH包括三个主要部分：CY5.5共轭荧光骨架、末端羧基和磺酸基团。CY5.5核心提供近红外光学特性，激发波长约675 nm，发射波长约695 nm，具有高量子产率和稳定的荧光强度，可在体内深层组织成像中提供清晰信号。末端羧基是化学偶联的活性位点，可与蛋白质、肽链或纳米载体上的氨基形成稳定的酰胺键，实现标记或载体修饰。磺酸基团增加分子的极性，使其在水相体系中高度溶解，同时减少疏水性染料在生理环境中产生的聚集和荧光猝灭。

水溶性CY5.5-羧基的生物相容性体现在多个方面。首先，高水溶性使染料在细胞培养液、血液或组织液中能够均匀分散，降低局部浓度过高造成的细胞毒性和非特异性结合风险。其次，磺酸基和羧基的负电荷提供分子间的静电排斥作用，减少染料在细胞膜和血浆蛋白上的非特异性吸附，从而降低对细胞和组织的干扰。第三，CY5.5的近红外发射波长减少组织自发荧光背景，提高成像信噪比，同时减少光漂白和对生物样品的光损伤，这对长期体内成像和细胞追踪实验尤为重要。

在药物递送系统和生物标记应用中，水溶性CY5.5-羧基表现出良好的兼容性和稳定性。通过羧基与纳米载体或蛋白质的偶联，可以构建靶向纳米药物递送平台，实现载体在体内的分布追踪和药物释放监测。水溶性修饰保证染料在血液循环中稳定存在，避免由于疏水性聚集导致的信号衰减，同时减少免疫系统识别，延长体内半衰期。该分子还可与靶向肽、抗体或其他配体偶联，实现组织特异性成像和药物递送。

实验研究表明，水溶性CY5.5-羧基在体外细胞实验中表现出低细胞毒性，高细胞摄取效率以及稳定的荧光信号。在体内动物实验中，经过血液循环后仍保持良好的荧光强度，并能在靶向组织或肿瘤部位积累，显示出其在生物相容性和功能性应用上的优势。此外，其羧基活性还使其能够灵活偶联多种生物分子，实现多功能组合，例如同时用于药物递送追踪、纳米载体分布分析以及靶向成像。

总的来说，花青素-羧基（CY5.5-COOH，Sulfo-CY5.5-COOH）是一类水溶性、近红外荧光功能化染料，其化学结构兼具CY5.5荧光核心、羧基偶联位点和磺酸盐水溶性修饰。其优异的水溶性、低细胞毒性、低非特异性吸附以及稳定的荧光信号，使其在生物成像、药物递送系统和生物标记实验中具有良好的生物相容性，是构建安全、高效、可追踪的生物医学研究平台的重要工具。