一种自降解共轭聚合物、纳米粒子及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种新型自降解共轭聚合物，并公开了该共轭聚合物及其纳米粒子的制备方法和应用。该自降解共轭聚合物具有优异的近红外一区吸收及近红外二区荧光发射，水溶性纳米粒子由两亲性的F127和该共轭聚合物通过纳米共沉淀方法制备。所制得的纳米粒子发射波长位于近红外二区，可用于近红外二区荧光成像。本发明专利技术设计的纳米粒子在激光照射下可以产生大量活性氧及过高热，因此可用于成像引导的肿瘤光动力/光热联合治疗。特别是，共轭聚合物本身产生的活性氧可以导致该共轭聚合物发生降解，可有效降低材料的毒副作用，加快材料在体内的代谢，提高治疗安全性，具有良好的临床应用前景。景。景。

【技术实现步骤摘要】
一种自降解共轭聚合物、纳米粒子及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生物光学诊疗领域，更具体地，涉及一种自降解共轭聚合物、纳米粒子及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]活体荧光成像的质量取决于成像分辨率、穿透深度和灵敏度等因素。然而，生物组织在可见光区或近红外一区(NIR
‑
I，700
‑
900nm)存在不可忽视的光散射，这极大的限制了成像的空间分辨率和穿透深度。此外，可见光具有较高的光子能量，容易激发生物组织的自发荧光，导致成像灵敏度和对比度下降。在第二近红外窗口(NIR
‑
II，1000
‑
1700nm)的荧光成像中，生物体的自发荧光和背景散射被有效的抑制，成像的灵敏度和对比度得到明显的提升。目前为止，NIR
‑
II荧光成像已被用于各种功能性体内生物成像，如血管可视化、血流速度测量以及肿瘤靶向治疗的监测。
[0003]光动力疗法(PDT)是一种光照射条件下光敏剂生成有毒的活性氧以破坏癌细胞的治疗方法，具有高重复性、非侵入性和非耐药性等优势；光热疗法(PTT)主要是光热试剂在激光照射后产生的局部过热来杀灭肿瘤细胞，达到肿瘤消融的目的。有机共轭高分子聚合物由于长的π共轭骨架而具有优异的光捕获能力，在NIR
‑
II荧光成像、PDT和PTT方面具有显著的优势。然而，在实际应用中仍存在诸多问题，如不可降解性的共轭聚合物残留引起的毒副作用。如果共轭聚合物在产生活性氧或热起到肿瘤治疗的同时也可以使得共轭聚合物本身发射降解，即自降解，这大大能够降低材料的毒副作用，提高治疗的安全性。基于上述，合理设计一种可自降解的诊疗试剂对于生物医学的发展具有重大的意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对以上不足，提供一种自降解的共轭聚合物，以及基于该共轭聚合物的纳米粒子，并公开了其制备方法，该纳米粒子在激光光照射下可以有效产生NIR
‑
II荧光、活性氧及光热，从而用于NIR
‑
II荧光成像指导的PDT/PTT联合治疗。特别是，共轭聚合物本身产生的活性氧可以导致该共轭聚合物发生降解，可有效降低材料的毒副作用，提高治疗安全性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种自降解共轭聚合物P
‑
F，其结构式如下：
[0007][0008]上述自降解共轭聚合物本身产生的活性氧可以导致该共轭聚合物发生降解。
[0009]本专利技术还提供了上述自降解共轭聚合物的制备方法，包括以下步骤：
[0010]在氮气保护下，将(4,4
‑
二辛基
‑
4H
‑
环戊二烯[2,1
‑
b:3,4
‑
b']二噻吩
‑
2,6
‑
二基)双(三甲基锡烷)、(E)
‑
6,6'
‑
二溴
‑
1,1'
‑
双(2
‑
乙基己基)
‑
[3,3'
‑
联二亚吲哚]‑
2,2'
‑
二酮与钯催化剂混合，加入超干甲苯，100℃回流反应24h。
[0011]上述自降解共轭聚合物的合成路线如下：
[0012][0013]优选的，上述制备方法中，所述(4,4
‑
二辛基
‑
4H
‑
环戊二烯[2,1
‑
b:3,4
‑
b']二噻吩
‑
2,6
‑
二基)双(三甲基锡烷)与E)
‑
6,6'
‑
二溴
‑
1,1'
‑
双(2
‑
乙基己基)
‑
[3,3'
‑
联二亚吲哚]‑
2,2'
‑
二酮的摩尔比为1:1，(4,4
‑
二辛基
‑
4H
‑
环戊二烯[2,1
‑
b:3,4
‑
b']二噻吩
‑
2,6
‑
二基)双(三甲基锡烷)与钯催化剂的摩尔比为1:0.05。
[0014]本专利技术还提供了一种上述自降解共轭聚合物的纳米粒子，基于式1所述的自降解共轭聚合物P
‑
F，利用两亲性聚合物F127及纳米共沉淀法制备得到的。
[0015]上述自降解共轭聚合物的纳米粒子，在水溶液中，最大吸收波长在645nm，最大发射波长在938nm，可用于NIR
‑
II的活体成像。
[0016]上述自降解共轭聚合物的纳米粒子，在水溶液中，激光照射后可以产生过高热，即具有光热性质；
[0017]上述自降解共轭聚合物的纳米粒子，在水溶液中，激光照射后可以产生活性氧，即具有光动力性质。
[0018]上述自降解共轭聚合物的纳米粒子，共轭聚合物本身产生的活性氧可以导致该共轭聚合物发生降解，可有效降低材料的毒副作用，提高治疗安全性。
[0019]本专利技术还提供了上述自降解共轭聚合物的纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：
[0020]将式1所述的自降解共轭聚合物P
‑
F与两亲性聚合物F127溶于四氢呋喃中，超声溶
解得混合溶液；
[0021]将上述混合溶液于超声下加入去离子水中，继续超声5min；
[0022]去除溶液中的四氢呋喃，制得自降解共轭聚合物的纳米粒子溶液。
[0023]优选的，上述制备方法中，所述自降解共轭聚合物与两亲性聚合物F127的质量比为1:20。
[0024]本专利技术还提供了一种上述的自降解共轭聚合物在制备NIR
‑
II荧光成像造影剂中的应用，是指使用其纳米粒子水溶液制备NIR
‑
II荧光成像造影剂。
[0025]本专利技术还提供了一种上述的自降解共轭聚合物在制备NIR
‑
II荧光成像指导的PDT/PTT联合治疗试剂中的应用，是指使用其纳米粒子制备备NIR
‑
II荧光成像指导的PDT/PTT联合治疗试剂。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0027]本专利技术合成了一种自降解共轭聚合物，本身产生的活性氧可以导致该共轭聚合物发生降解，可有效降低材料的毒副作用，提高治疗安全性。
[0028]本专利技术所述自降解共轭聚合物的纳米粒子，其发射波长位于NIR
‑
II范围，因此可以进行NIR
‑
II区的荧光成像。本专利技术的自降解共轭聚合物纳米粒子在激光照射下可产生光热和光动力性能，因此可应用于肿瘤联合治疗，显著提高治疗效果。本专利技术设计的共轭聚合物本身产生的活性氧可以导致该共本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自降解共轭聚合物，其特征在于，所述自降解共轭聚合物为P
‑
F，其结构式如下：2.一种权利要求1所述的自降解共轭聚合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在氮气保护下，将(4,4
‑
二辛基
‑
4H
‑
环戊二烯[2,1
‑
b:3,4
‑
b']二噻吩
‑
2,6
‑
二基)双(三甲基锡烷)、(E)
‑
6,6'
‑
二溴
‑
1,1'
‑
双(2
‑
乙基己基)
‑
[3,3'
‑
联二亚吲哚]
‑
2,2'
‑
二酮与钯催化剂混合，加入超干甲苯，100℃回流反应24h。3.根据权利要求2所述的自降解共轭聚合物的制备方法，其特征在于，所述(4,4
‑
二辛基
‑
4H
‑
环戊二烯[2,1
‑
b:3,4
‑
b']二噻吩
‑
2,6
‑
二基)双(三甲基锡烷)与E)
‑
6,6'
‑
二溴
‑
1,1'
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双(2
‑
乙基己基)
‑
[3,3'
‑
联二亚吲哚]
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【专利技术属性】
技术研发人员：王其，刘加伟，王婧，陆峰，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：