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一种具有聚集诱导发光效应的纳米材料及其应用制造技术

技术编号:18907940 阅读:56 留言:0更新日期:2018-09-12 01:01
本发明专利技术公开一种具有聚集诱导发光效应的纳米材料,及其在制备治疗癌症药物的应用、在药物载体的应用、在细胞成像的应用、在活体成像的应用。本发明专利技术基于纳米材料的聚集诱导发光性质,有效地对肿瘤细胞和组织成像,对化合物的抗肿瘤作用进行探究,发现其具有良好的抗肿瘤活性,可以在有效杀伤癌细胞的同时观察药物去向,从而实现诊断治疗的一体化。本发明专利技术原料价廉易得,制备方法简单易行,且制备的产物重复性和稳定性良好,具有广阔的应用前景。

Nanomaterials with aggregation induced luminescence effect and their applications

The invention discloses a nanometer material with aggregation-induced luminescence effect, and its application in preparing cancer drugs, in drug carriers, in cell imaging, and in vivo imaging. Based on the aggregation-induced luminescence property of the nano-materials, the invention can effectively image the tumor cells and tissues, explore the anti-tumor effect of the compounds, and discover that the nano-materials have good anti-tumor activity. The nano-materials can effectively kill the cancer cells while observing the drug direction, thus realizing the integration of diagnosis and treatment. The raw material of the invention is cheap and easy to obtain, the preparation method is simple and feasible, and the prepared product has good repeatability and stability, and has broad application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种具有聚集诱导发光效应的纳米材料及其应用
本专利技术属于纳米材料领域,具体涉及了一种具有聚集诱导发光效应的纳米材料及其应用。
技术介绍
纳米材料技术是近来新兴的一门技术,纳米粒子容易制造,能装载各种药物,易于修饰。此外,纳米粒子还可以通过设计,增加各种具有生物响应性的功能。但是,纳米载药体系也有缺点,例如大部分纳米粒子不能分散在水溶液中,纳米粒子本身不带荧光,难以检测粒子在生物体内的去向。为了解决复上述问题在,人们合成了三类荧光纳米材料:半导体碳量子点,复合荧光纳米粒子和有机小分子聚合或聚集形成的荧光纳米粒子。半导体碳量子点纳米材料因为结构的缘故,只适合于充当探针,或者作为被包埋的对象负载于复合纳米材料中。复合纳米材料。复合荧光材料骨架和荧光物质可以通过物理方式,如静电力作用、空间位阻、或氢键等结合;也可以通过化学方式,即共价键结合。两者都有自身的缺陷,如通过物理结合的纳米体系容易出现染料泄露,共价键作用力更强,使染料不易泄露性但是共价键连接时,往往需要苛刻的条件才能使反应发生,很容易破坏染料分子的结构或荧光性质。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于提供一种具有聚集诱导发光效应的纳米材料;另一目的在于提供上述纳米材料的应用。本专利技术的目的通过以下技术方案实现:一种具有聚集诱导发光效应的纳米材料,所述纳米材料由单一的化合物自组装而成,导向基团4-(二苯基氨基)苯基之间产生π-π堆积,所述化合物的化学结构式为:其中X原子为硫原子或硒原子;R基团包括醛基-CHO、羧基-COOH、氰基-CN,酯基-COOC-、苯环及上述基团的衍生物。所述的纳米材料作为治疗癌症药物的应用。所述的纳米材料在载药体系的应用,所述纳米材料,经功能化修饰,作为药物载体的组分或骨架,通过吸附或包裹的方式运载药物。所述的纳米材料在细胞成像的应用,所述纳米材料作为荧光探针应用于细胞成像。所述的纳米材料在活体成像的应用,所述纳米材料作为荧光探针应用于活体成像。与现有技术相比,本专利技术具有以下优点及有益效果:(1)本专利技术合成了一种全新的聚集诱导发光(AIE)效应的纳米材料。材料在血浆,DMEM等可以稳定存在,而在细胞内则可以迅速降解。材料自带荧光,不用修饰其他荧光基团或负载其他荧光分子,组分相对单一,可以有效地减少增加组分对纳米材料结构的影响。(2)本专利技术合成的纳米材料与其他纳米材料相比,可以通过相对简便、贴合实际应用的方法制备。(3)合成的纳米材料在生物体内具有明亮的绿色荧光性质,作为细胞成像的工具时,在较低的浓度下即可观察到明显的发光。AIE独特的性质,可以使其有效地避免荧光猝灭现象,使荧光的强度大大提高。(4)合成的纳米材料具有可增敏化疗、光动力治疗、免疫治疗等其他药物或方法的抗肿瘤作用。(5)本专利技术所得产物的原料廉价易得,合成和纯化步骤可操作性强,可通过优化工艺,适当扩大合成规模,实现药物的商业化和应用。附图说明图1为实施例1中纳米材料的聚集诱导发光效应性质光谱图。图2为实施例1中纳米材料透射电子显微镜(TEM)图。图3为实施例1中纳米材料粒度折线图。图4为检测例1纳米材料抗肿瘤活性检测细胞存活率柱状图。图5a-5d为检测例2纳米材料在体外细胞模型的成像检测图。图6为检测例3纳米材料用流式细胞仪检测的U87细胞周期分布图。图7为检测例4纳米材料对U87细胞内ROS的折线图。图8为检测例5纳米材料在胞吞抑制剂处理后的U87细胞与正常细胞的细胞形貌对比图。图9为检测例5纳米材料在胞吞抑制剂处理后的U87细胞与正常细胞的存活率柱状图。图10为检测例7的纳米材料为骨架形成的纳米材料载药前后的A375细胞存活率柱状图。具体实施方式本专利技术用下列实施例来进一步说明本专利技术,但本专利技术的实施方式并不限于以下实施例。实施例1化合物1A的合成将4-甲酰基苯基硼酸(150mg,1.0mmol)的THF(10mL)溶液加至4-溴-7-[4-(二苯基氨基)苯基]-2,1,3-苯并噻二唑(458mg,1.0mmol)在甲苯(10mL)和2M碳酸钠水溶液(2mL)的混合溶液中。在常温下将四(三苯基膦)钯(1.73mg,0.0015mmol)加入到反应中,温度升高到100℃回流过夜。反应液冷却至室温,低压旋蒸大部分的甲苯和四氢呋喃溶剂,并用20ml的二氯甲烷萃取三次反应液,合并萃取液并用无水硫酸镁干燥,过滤,旋干。通过层析色谱过柱得到纯净的产物(层析液正己烷:二氯甲烷=4:1Rf=0.5)为黄色固体(334mg,产率69%)。1HNMR(CDCl3-d,δppm):10.12(s,1H),8.17(d,2H),8.06(d,2H),7.90(d,2H),7.86(d,1H),7.79(d,1H),7.34-7.27(m,4H),7.25-7.178(m,6H),7.09(t,2H).13CNMR(CDCl3-d,δppm):192.5,154.3,153.6,148.4,147.4,143.8,137.9,136.2,133.8,132.2,131.6,131.2,130.4,130.2,129.7,129.4,127.3,126.8,125.2,123.5,122.8.合成纳米材料:取2.5mg上述化合物溶解于1mLDMSO中。超声5分钟使其完全溶解,制备成化合物的储备液。储备液的制备不需要无菌条件。在无菌的条件下,用移液枪移取616μL储备液加入含牛胎儿血清的DMEM中,超声5min使其分散均匀,用去离子水透析(Mw=5000kDa)48小时,除去未成球的粒子,便得到较纯净的纳米材料。样品需无菌储存。纳米材料的表征:通过,荧光光谱仪测量AIE性质(图1),通过透射电子显微镜(TEM)用于表征样品的形貌(图2),纳米粒度仪检测样品的稳定性,即尺寸大小。实施例2化合物1B的合成将对苯甲酸甲酯基苯硼酸(180mg,1.0mmol)的THF(10mL)溶液加至4-溴-7-[4-(二苯基氨基)苯基]-2,1,3-苯并噻二唑(458mg,1.0mmol)在甲苯(10mL)和2M碳酸钠水溶液(2mL)的混合溶液中。在常温下将四(三苯基膦)钯(1.73mg,0.0015mmol)加入到反应中,温度升高到100℃回流过夜。反应液冷却至室温,低压旋蒸大部分的甲苯和四氢呋喃溶剂,并用20ml的二氯甲烷萃取三次反应液,合并萃取液并用无水硫酸镁干燥,过滤,旋干。通过层析色谱过柱得到纯净的产物(层析液正己烷:二氯甲烷=5:1Rf=0.6)为淡黄色固体(363mg,产率71%)。1HNMR(CDCl3-d,δppm):8.21(d,2H),8.06(d,2H),7.88(d,2H),7.84(d,1H),7.78(d,1H),7.74-7.70(m,1H),7.54-7.50(m,1H),7.34-7.26(m,3H),7.25-7.20(m,5H),7.08(t,2H),4.43(q,2H),1.43(t,3H).13CNMR(CDCl3-d,δppm):168.1,154.6,151.3,148.4,147.4,143.8,137.9,136.2,133.8,132.2,131.6,131.2,130.4,130.2,129.7,129.4,127.3,126.8,125.2,123.5,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有聚集诱导发光效应的纳米材料,其特征在于,所述纳米材料由单一的化合物自组装而成,导向基团4‑(二苯基氨基)苯基之间产生π‑π堆积,所述化合物的化学结构式为:

【技术特征摘要】
1.一种具有聚集诱导发光效应的纳米材料,其特征在于,所述纳米材料由单一的化合物自组装而成,导向基团4-(二苯基氨基)苯基之间产生π-π堆积,所述化合物的化学结构式为:其中X原子为硫原子或硒原子;R基团为醛基-CHO、羧基-COOH、氰基-CN,酯基-COOC-、苯环及上述基团的衍生物。2.权利要求1所述的纳米材料作为治疗癌症药物的应用。...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈填烽冯鹏举陈俊丰林学然赵俊豪
申请(专利权)人:暨南大学
类型:发明
国别省市:广东,44

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