一种有机共轭小分子纳米粒子及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种有机共轭小分子纳米粒子及其制备方法和应用，纳米粒子包括有机共轭小分子；和对所述有机共轭小分子表面修饰的聚苯乙烯马来酸酐；有机共轭小分子选自式Ⅰ、式Ⅱ、式Ⅲ和式Ⅳ结构中的一种或多种；聚苯乙烯马来酸酐具有式Ⅴ结构。有机共轭小分子纳米粒子中有机共轭小分子作为光敏剂，用两亲分子PSMA进行表面修饰，增强了纳米粒子的水溶性，利于与菌进行相互作用，同时具有产生较高活性氧效率，表明其具有光毒性；其连接的氰基基团表明其对杀菌活性有重要贡献，表明其具有暗毒性。因此，纳米粒子具有光毒性和暗毒性协同的作用，可作为抗菌药物治疗细菌引起的感染。方法简单且无需任何功能修改，合成收率高，易于实现工业化。

An organic conjugated small molecule nano particle and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种有机共轭小分子纳米粒子及其制备方法和应用
本专利技术属于生物医药
，尤其涉及一种有机共轭小分子纳米粒子及其制备方法和应用。
技术介绍
细菌感染每年威胁着数百万人的生命安全，夺取1700多万人的生命，并且逐渐成为全球公共健康问题。传统的治疗方法包括采用抗生素，金属离子，季铵盐离子等，但这些方法由于高成本，高毒性，对环境高危害等因素受到了应用限制，尤其是细菌对抗生素产生的抗药性，导致了多重耐药性的细菌产生，特别是抗多重耐药性的革兰氏阴性菌。在此情况下，因光动力抗菌治疗(PDAT)拥有非创性，选择性、高空间分辨性使其受到了广泛的关注。在PDT中，光源，光敏剂和氧分子是三个重要的组成部分。在光照条件下，光敏剂被激活到单重激发态，通过系间窜越到三重激发态，三重激发态回到基态时将其能量传递给周围氧分子，产生活性氧物种(ROS)，达到抗菌效果。研究人员希望得到拥有光吸收能强，光稳定性好和水溶性良好的光敏剂，但传统的光敏剂例如有机染料和磷光过渡金属配合物很难满足上述要求。相比其他光敏剂材料，共轭分子因其特殊的分子结构，光学特性和低成本的特点被认为是一种理想的光敏剂材料。但现有的疏水共轭分子均难与菌发生相互作用，使其杀菌效果较差。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种有机共轭小分子纳米粒子及其制备方法和应用，该有机共轭小分子纳米粒子具有光毒性和暗毒性协同的杀菌效果。本专利技术提供了一种有机共轭小分子纳米粒子，包括有机共轭小分子；和对所述有机共轭小分子表面修饰的聚苯乙烯马来酸酐；所述有机共轭小分子选自式Ⅰ、式Ⅱ、式Ⅲ和式IV结构中的一种或多种；所述聚苯乙烯马来酸酐具有式Ⅴ结构：优选地，所述有机共轭小分子纳米粒子的平均粒径为80～140nm。优选地，所述有机共轭小分子的物质的量和聚苯乙烯马来酸酐的质量比为(0.8～1.2)mol:(1.8～2.4)mg。本专利技术提供了一种上述技术方案所述有机共轭小分子纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：将有机共轭小分子溶液和聚苯乙烯马来酸酐溶液在水相中混合，得到混合液；将所述混合液中有机溶剂去除后升温浓缩，过滤，得到有机共轭小分子纳米粒子。优选地，所述有机共轭小分子溶液中的溶剂和聚苯乙烯马来酸酐溶液中的溶剂均选自四氢呋喃。优选地，所述有机共轭小分子溶液的浓度为(0.8～1.2)mmol/L；所述聚苯乙烯马来酸酐溶液的浓度为(1.8～2.4)mg/mL。优选地，所述升温浓缩的温度为90～99℃。本专利技术提供了一种上述技术方案所述有机共轭小分子纳米粒子或上述技术方案所述制备方法制备的有机共轭小分子纳米粒子在制备抗菌药物中的应用。优选地，制备抗革兰氏阴性菌药物中的应用。本专利技术提供了一种有机共轭小分子纳米粒子，包括有机共轭小分子；和对所述有机共轭小分子表面修饰的聚苯乙烯马来酸酐(PSMA)；所述有机共轭小分子选自式Ⅰ、式Ⅱ、式Ⅲ和式IV结构中的一种或多种；所述聚苯乙烯马来酸酐具有式Ⅴ结构。本专利技术提供的有机共轭小分子纳米粒子中有机共轭小分子作为光敏剂，用两亲分子PSMA进行表面修饰，增强了纳米粒子的水溶性，利于与菌进行相互作用，同时具有产生较高的活性氧效率，表明其具有光毒性；其连接的氰基基团表明其对杀菌活性有重要的贡献作用，表明其具有暗毒性。因此，本申请提供的有机共轭小分子纳米粒子具有光毒性和暗毒性协同的作用，可作为抗菌药物治疗细菌引起的感染。此外，本专利技术提供的制备方法简单且无需任何功能修饰，合成收率高，易于实现工业化。实验结果表明：有机共轭小分子纳米粒子在光照条件下抗菌效果达到了99％。附图说明图1为NPs1-4的紫外可见吸收光谱和荧光发射光谱；图2为NPs1-4的粒径分布图；图3为NPs1-4的活性氧测定曲线；图4为不同浓度NPs1-4与E.coli作用后Zeta电位表征；图5中a为NPs1与E.coli作用后等温滴定量热曲线；图5中b为NPs2与E.coli作用后等温滴定量热曲线；图6中a为不同浓度NPs1-4在避光条件下杀菌效率图；图6中b为不同浓度NPs1-4在曝光条件下杀菌效率图；图7为NPs1-4(4.8μmol/L)与E.coli作用后的LB琼脂平板图；图8为NPs1-4(4.8μmol/L)与E.coli作用后的电子扫描显微镜图。具体实施方式本专利技术提供了一种有机共轭小分子纳米粒子，包括有机共轭小分子；和对所述有机共轭小分子表面修饰的聚苯乙烯马来酸酐；所述有机共轭小分子选自式Ⅰ、式Ⅱ、式Ⅲ和式IV结构中的一种或多种；所述聚苯乙烯马来酸酐具有式Ⅴ结构：在本专利技术中，所述有机共轭小分子纳米粒子的平均粒径优选为80～140nm，更优选为100～110nm。具体实施例中，所述有机共轭小分子纳米粒子的平均粒径为104.3±2.2nm。所述聚苯乙烯马来酸酐的分子量为1300～1700g/mol，优选为1400～1500g/mol；本专利技术具体实施例中，所述聚苯乙烯马来酸酐的分子量为1500g/mol，购买于天津天津希恩思生化科技有限公司。在本专利技术中，所述有机共轭小分子的物质的量和聚苯乙烯马来酸酐的质量比优选为(0.8～1.2)mol:(1.8～2.4)mg，更优选为(0.9～1.1)mol:(1.9～2.4)mg；具体实施例中，所述有机共轭小分子的物质的量和聚苯乙烯马来酸酐的质量比为1.0mol:2.0mg。在本专利技术中，所述式Ⅰ、式Ⅱ、式Ⅲ和式IV结构的有机共轭小分子均为市售商品或本领域技术人员熟知的制备方法自行制备。所述Ⅰ结构的有机共轭小分子优选按照Synthesis,characterizationandpropertiesofelectrondonor-acceptorcomplexesbasedon9,9-diarylfluoreneByOuyang,MietalFromWuliHuaxueXuebao,27(6),1516-1524；2011中记载的方法进行制备；式Ⅱ结构的有机共轭小分子优选按照Anaggregation-inducedemissivechromophoreasaratiometricfluorescentsensorforcyanideinaqueousmediaByFu,Guang-Liang；Zhao,Cui-HuaFromTetrahedron(2013),69(6),1700-1704中记载的方法进行制备；式Ⅲ和式IV结构的有机共轭小分子优选按照Highlysolid-stateemissivepara-terphenylslaterallysubstitutedwithadiphenylaminogroupByZhao,Cui-Hua；Zhao,Yi-Hong；Pan,Hong；Fu,Guang-LiangFromChemicalCommunications(2011本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机共轭小分子纳米粒子，包括有机共轭小分子；/n和对所述有机共轭小分子表面修饰的聚苯乙烯马来酸酐；/n所述有机共轭小分子选自式Ⅰ、式Ⅱ、式Ⅲ和式Ⅳ结构中的一种或多种；/n

【技术特征摘要】
1.一种有机共轭小分子纳米粒子，包括有机共轭小分子；
和对所述有机共轭小分子表面修饰的聚苯乙烯马来酸酐；
所述有机共轭小分子选自式Ⅰ、式Ⅱ、式Ⅲ和式Ⅳ结构中的一种或多种；



所述聚苯乙烯马来酸酐具有式Ⅴ结构：





2.根据权利要求1所述的有机共轭小分子纳米粒子，其特征在于，所述有机共轭小分子纳米粒子的平均粒径为80～140nm。


3.根据权利要求1所述的有机共轭小分子纳米粒子，其特征在于，所述有机共轭小分子的物质的量和聚苯乙烯马来酸酐的质量比为(0.8～1.2)mol:(1.8～2.4)mg。


4.一种权利要求1～3任一项所述有机共轭小分子纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：
将有机共轭小分子溶液和聚苯乙烯马来酸酐溶液在水相中混合，得到混合液；

【专利技术属性】
技术研发人员：袁焕祥，陈卓，
申请(专利权)人：北京工商大学，
类型：发明
国别省市：北京;11