发光性粒子的制造方法、发光性粒子及生物成像材料技术

本发明专利技术通过将包含主体材料、不含重金属元素的有机发光材料、表面活性剂及水的乳液材料在主体材料熔解的条件下进行搅拌而形成乳液，并进行冷却而制造最大直径小于100μm的发光性粒子。根据该方法，能够提供一种在水中表现出较高的发光效率且安全性较高的发光性粒子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发光性粒子的制造方法、发光性粒子及生物成像材料
本专利技术涉及一种发光效率较高的有机系发光性粒子的制造方法、发光性粒子及使用该发光性粒子而成的生物成像材料。
技术介绍
发光性粒子可分散于血液中而输送至活体的各组织，或者以活体内(invivo)或活体外(invitro)的形式导入至细胞内，因此期望应用于生物成像材料等生物医学用途，以用于这种用途为目标,研究开发出了各种类型的发光性粒子。例如，提出有将内包有量子点或镧系元素络合物的微粒子用作生物成像材料(例如参考专利文献1、2)。已知量子点是包含如CdSe、InP、CuInS2那样的无机半导体结晶的发光性纳米粒子，具有较高的发光效率与较高的光稳定性。但是，量子点容易被细胞内的活性氧类分解，不适合长期的细胞追踪，此外，因其重金属离子所产生的对活体的不良影响或细胞毒性成为问题。并且，镧系元素络合物是使有机配位基配位于Sm3+、Eu3+等镧系元素金属离子来获得的，仍然担心其重金属离子对活体造成影响。另一方面，还提出有将水溶性有机纳米粒子用于生物成像材料的技术(例如参考专利文献3、非专利文献1)。以往所使用的水溶性有机纳米粒子是在液体中通过施加超声波使显示出聚集诱导发光(aggregation-inducedemission)性的有机色素微粒子化，并通过表面活性剂使微粒子稳定化而获得的。水溶性有机纳米粒子由于不含量子点或镧系元素络合物中使用的重金属元素，因此具有安全性较高的优点。以往技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开2009-190976号公报专利文献2：日本专利公开2006-199798号公报专利文献3：中国专利公开CN105400507A号说明书非专利文献非专利文献1：J.QianandB.Z.Tang,Chem(2017),3(1),56-91
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题如上所述，水溶性有机纳米粒子等有机系发光性粒子由于不含重金属元素，因此安全性较高，有望作为生物成像材料。但是，本专利技术人等对通过以往的方法制作的水溶性有机纳米粒子的发光特性进行了评价，结果发现，发光效率并不充分高，尤其是发现在水中的发光效率相较于非极性溶剂中有大幅地降低的倾向。认为其原因在于，在水等极性溶剂中，色素的电荷分离状态因溶剂化而稳定化，促进无辐射失活，由此荧光消失。用于活体或细胞等水系受检体的生物成像材料，必须在水中显示出充分的发光效率，但实际情况为，以往的水溶性有机纳米粒子并不充分满足这方面。因此，本专利技术人等进行了深入研究，其目的在于提供一种不含重金属元素并且即便在水中也表现出较高的发光效率且光稳定性较高的发光性粒子的制造方法、及这种发光性粒子。另外，进行了深入研究，其目的在于通过使用这种发光性粒子，提供一种安全性较高、可清晰地呈现活体细胞或活体物质的分布或动态的生物成像材料。用于解决技术课题的手段为了达成上述目的而进行了深入研究结果，本专利技术人等获得了如下见解：通过在将包含有机半导体的主体材料、不含重金属元素的有机发光材料、表面活性剂及水的乳液材料在主体材料熔解的条件下进行搅拌而形成乳液后，进行冷却，可获得发光效率及光稳定性较高的有机系发光性粒子。本专利技术是基于这种见解而提出的，具体而言，具有以下的结构。[1]一种最大直径小于100μm的发光性粒子的制造方法，其特征在于，包括：将包含主体材料、不含重金属元素的有机发光材料、表面活性剂及水的乳液材料在所述主体材料熔解的条件下进行搅拌而形成乳液的工序；以及将所述乳液进行冷却的工序。[2]根据[1]所述的发光性粒子的制造方法，其还包括：通过使包含所述主体材料、所述有机发光材料及所述表面活性剂的液状混合物干燥之后，添加水并进行搅拌，而获得所述乳液材料的工序。[3]根据[2]所述的发光性粒子的制造方法，其中，在进行所述搅拌时照射超声波。[4]根据[1]至[3]中任一项所述的发光性粒子的制造方法，其中,作为所述乳液，形成水包油型乳液。[5]根据[1]至[4]中任一项所述的发光性粒子的制造方法，其中,所述冷却包括以1℃/分钟以上的速度进行降温的步骤。[6]根据[1]至[5]中任一项所述的发光性粒子的制造方法，其中，通过所述冷却，使熔解的主体材料进行玻璃化转变。[7]根据[1]至[6]中任一项所述的发光性粒子的制造方法，其中，一边照射超声波，一边在所述主体材料熔解的条件下进行搅拌。[8]根据[1]至[7]中任一项所述的发光性粒子的制造方法，其进一步包括根据粒径筛选粒子的工序。[9]根据[1]至[8]中任一项所述的发光性粒子的制造方法，其还包括：在将所述乳液进行冷却的工序之后，去除过量的表面活性剂的工序。[10]根据[1]至[9]中任一项所述的发光性粒子的制造方法，其中，所述水为经非活性气体置换的脱气水。[11]根据[1]至[10]中任一项所述的发光性粒子的制造方法，其中，所述工序均在非活性气体条件下进行。[12]根据[1]至[11]中任一项所述的发光性粒子的制造方法，其中，所述乳液材料还包含辅助掺杂剂。[13]一种发光性粒子，其通过[1]至[12]中任一项所述的制造方法而制造。[14]一种最大直径小于100μm的发光性粒子，其特征在于，包含玻璃状的主体材料、不含重金属元素的有机发光材料及表面活性剂。[15]根据[14]所述的发光性粒子，其中，所述有机发光材料为延迟荧光材料。[16]根据[14]或[15]所述的发光性粒子，其中，所述主体材料是具有苯环或联苯环经咔唑基取代的结构的化合物。[17]根据[14]至[16]中任一项所述的发光性粒子，其还包含辅助掺杂剂。[18]根据[17]所述的发光性粒子，其中，所述辅助掺杂剂为延迟荧光材料。[19]根据[14]至[18]中任一项所述的发光性粒子，其中，所述表面活性剂为甘油磷脂的衍生物。[20]根据[14]至[19]中任一项所述的发光性粒子，其中，所述主体材料与所述表面活性剂的以摩尔浓度计的含有比(主体材料/表面活性剂)为20以上。[21]一种生物成像材料，其包含[13]至[20]中任一项所记载的发光性粒子。专利技术效果根据本专利技术的发光性粒子的制造方法，能够制造一种发光性粒子，所述发光性粒子虽不含重金属元素，但在水中也表现出较高的发光效率，并且光稳定性较高。本专利技术的生物成像材料通过包含如此制造的发光性粒子，安全性较高，且可清晰地呈现活体细胞或活体物质的分布或动态。附图说明图1是实施例粒子1的扫描式电子显微镜照片。图2是表示实施例粒子1被引入至HEK293细胞的情况的显微镜照片。图3是表示实施例3、4中所制作的发光性粒子、比较粒子1、2的光稳定性的评价结果的曲线图。图4是实施例5中所制作的发光性粒子的扫描式电子显微镜照片。图5是实施例6中所制作的发光性粒子的发光光谱。图6是实施例6中所制作的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种最大直径小于100μm的发光性粒子的制造方法，其特征在于，包括：将包含主体材料、不含重金属元素的有机发光材料、表面活性剂及水的乳液材料在所述主体材料熔解的条件下进行搅拌而形成乳液的工序；以及将所述乳液进行冷却的工序。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180220 JP 2018-028152;20180523 JP 2018-0985731.一种最大直径小于100μm的发光性粒子的制造方法，其特征在于，包括：将包含主体材料、不含重金属元素的有机发光材料、表面活性剂及水的乳液材料在所述主体材料熔解的条件下进行搅拌而形成乳液的工序；以及将所述乳液进行冷却的工序。


2.根据权利要求1所述的发光性粒子的制造方法，其还包括：通过在使包含所述主体材料、所述有机发光材料及所述表面活性剂的液状混合物干燥之后，添加水并进行搅拌而获得所述乳液材料的工序。


3.根据权利要求2所述的发光性粒子的制造方法，其中，
在进行所述搅拌时照射超声波。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的发光性粒子的制造方法，其中，
作为所述乳液，形成水包油型乳液。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的发光性粒子的制造方法，其中，
所述冷却包括以1℃/分钟以上的速度进行降温的步骤。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的发光性粒子的制造方法，其中，
通过所述冷却，使熔解的主体材料进行玻璃化转变。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的发光性粒子的制造方法，其中，
一边照射超声波，一边在所述主体材料熔解的条件下进行搅拌。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的发光性粒子的制造方法，其还包括根据粒径筛选粒子的工序。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的发光性粒子的制造方法，其还包括在将所述乳液进行冷却的工序之后...

【专利技术属性】
技术研发人员：土屋阳一，安达千波矢，池末浩大，
申请(专利权)人：九州有机光材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP