发光颗粒制造技术

具有无机基质材料和发光聚合物的颗粒，其中所述发光聚合物具有发光基团和主体重复单元，其中所述主体重复单元的带隙大于所述发光基团的带隙，其中所述发光基团占发光聚合物基团的不超过10mol％，并且其中在20℃下所述聚合物在水或C

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发光颗粒
本公开的实施方案涉及发光颗粒，特别是发光纳米颗粒，以及其作为发光标记物的用途。本公开的实施方案还涉及制备所述发光颗粒的方法。
技术介绍
已经公开了氧化硅和发光材料的纳米颗粒作为标记或检测试剂。WO2018/060722公开了包含氧化硅和发光聚合物的混合物的复合颗粒，所述发光聚合物具有极性基团。NanoscaleRes.Lett.,2011,vol.6,p328公开了在氧化硅基质中捕集小分子。Langmuir,1992,vol.8,pp2921-2931公开了染料与硅烷偶联剂的偶联，然后将其纳入氧化硅球中。J.Mater.Chem.,2013,vol.1,pp3297-3304,Behrendt等人描述了氧化硅-LEP纳米颗粒，其中LEP与氧化硅共价结合。发光聚合物具有侧挂于聚合物主链的烷氧基硅烷基团，该基团在纳米颗粒形成期间与氧化硅单体反应。Nanoscale，2013，vol.5，pp8593-8601，Geng等人描述了氧化硅-共轭聚合物(CP)纳米颗粒，其中LEP具有侧挂的非极性烷基侧链，并且其中纳米颗粒具有“SiO2@CP@SiO2”结构。Chem.Mater.,2014,vol.26,pp1874-1880,Geng等人公开了负载聚(9,9-二己基芴-交替-2,1,3-苯并噻二唑)(PFBT)的纳米颗粒。专利技术概述本专利技术人已经发现，在激发发光聚合物时，例如通过光激发，如果将发光聚合物限制在颗粒内并且如果将发光聚合物的发光单元提供在特定的摩尔范围内，则效率可以特别高。因此，在一些实施方案中，提供了具有无机基质材料和发光聚合物的颗粒，其中该发光聚合物具有发光基团和主体重复单元，其中主体重复单元的带隙大于发光基团的带隙，并且其中发光基团占发光聚合物的基团的不超过10mol％。在一些实施方案中，发光基团是聚合物主链中的重复单元，或者是聚合物主链中的重复单元的取代基。在一些实施方案中，发光聚合物是共轭聚合物。在一些实施方案中，共轭聚合物的主体重复单元是亚芳基重复单元，该亚芳基重复单元可以使未取代的或者取代有一个或多个取代基。在一些实施方案中，主体亚芳基重复单元具有不超过3个稠合芳族环。在一些实施方案中，发光基团是聚合物主链中的发光重复单元，并且发光基团是未取代的或者取代有一个或多个取代基。在一些实施方案中，发光重复单元选自杂亚芳基重复单元和芳基胺重复单元，它们可以是未取代的或者取代有一个或多个取代基；和金属络合物。在一些实施方案中，发光重复单元是铱或铂的金属络合物。在一些实施方案中，主体重复单元是芴重复单元，其可以是未取代的或者取代有一个或多个取代基。在一些实施方案中，发光基团是发光聚合物的重复单元的取代基。在一些实施方案中，发光基团占聚合物的不超过5mol％。在一些实施方案中，发光聚合物的吸收光谱的吸收峰波长比该发光聚合物的发射光谱的发射峰波长短至少100nm。在一些实施方案中，颗粒具有生物分子结合基团，该生物分子结合基团被配置为结合靶标生物分子。在一些实施方案中，无机基质包括氧化硅或者是氧化硅。在一些实施方案中，提供包含本文所述颗粒的胶体悬浮液。液体可以是质子液体。该质子液体可具有溶解在其中的一种或多种盐。在一些实施方案中，提供一种制备如本文所述的颗粒的方法，该通过在发光聚合物的存在下使氧化硅单体聚合。在一些实施方案中，提供一种标记生物分子的方法，该方法包括将生物分子结合到本文所述颗粒的步骤。在一些实施方案中，提供了一种发光聚合物，其包含发光基团和主体重复单元，其中主体重复单元的带隙大于发光基团的带隙，其中发光基团占发光聚合物的不超过10mol％，并且其中该聚合物在20℃下在水或C1-8醇中的溶解度为至少0.1mg/mL。在一些实施方案中，提供了一种发光聚合物，其包含发光基团和被离子基团取代的主体重复单元，其中主体重复单元的带隙大于发光基团的带隙，并且其中发光基团占发光聚合物的不超过10mol％。发光聚合物在20℃下在水或C1-8醇中的溶解度为至少0.5mg/mL或至少0.7mg/ml。在一些实施方案中，聚合物包含发光重复单元，该发光重复单元包含发光基团。该聚合物可以包含至少一种主体重复单元。每个主体重复单元可以被至少一个极性基团取代。优选地，每个主体重复单元可以被至少一个离子基团取代。主体重复单元可以是取代有离子基团和任选的非离子基团的亚芳基重复单元。离子基团可以是COO-基团。非离子基团可以是极性的或者可以不是极性的。发光聚合物可以是共轭聚合物。在一些实施方案中，发光基团是聚合物主链中的发光重复单元，并且发光基团是未取代的或者取代有一个或多个取代基。在一些实施方案中，发光重复单元选自杂亚芳基重复单元和芳基胺重复单元，其可以是未取代的或者取代有一个或多个取代基。发光聚合物的主链可包含式(I)的重复单元：其中Ar1为亚芳基；Sp在每次出现时独立地是间隔基团；u是0或1；R2在每次出现时独立地是离子基团；如果u为0则n为1；如果u为1则v为至少1；q为至少1；R13是非离子基团；并且d为0或正整数。在一些实施方案中，式(I)的重复单元为式(IVa)的重复单元：其中R13、Sp、R2、u和v在每次出现时独立地如前面所定义。发光基团可以是发光聚合物的重复单元的取代基。在一些实施方案中，发光重复基团占聚合物的不超过5mol％。在一些实施方案中，发光聚合物的吸收光谱的吸收峰波长比发光聚合物的发射光谱的发射峰波长短至少100nm。在一些实施方案中，提供了一种包含所述发光聚合物的溶液。该溶液可以是水、C1-8醇或C1-4醇溶液。在20℃下，该聚合物在溶液中的溶解度可以为至少约0.1、0.5或0.7mg/mL。附图说明所公开的技术和附图描述了所公开技术的一些实施方式。图1A示出了根据本公开实施方案的包含绿光发射聚合物的纳米颗粒的吸收光谱以及该纳米颗粒的绿光发射聚合物在溶液中和在膜中的吸收光谱；图1B示出了图1A的溶液、膜和纳米颗粒的光致发光光谱；图2A示出了根据本公开实施方案的包含红光发射聚合物的纳米颗粒的吸收光谱以及在溶液中和在膜中的该纳米颗粒的红光发射聚合物的吸收光谱；图2B示出了图2A的溶液、膜和纳米颗粒的光致发光光谱；图3A示出了包含绿光发射聚合物的对比纳米颗粒的吸收光谱以及在溶液中和在膜中的该对比纳米颗粒的绿光发射聚合物的吸收光谱；和图3B示出了图3A的溶液、膜和纳米颗粒的光致发光光谱；附图未按比例绘制并且具有各种视角和角度。附图是一些实施方式和示例。另外，出于讨论所公开技术的一些实施方案的目的，一些部件和/或操作可以被分成不同的块或结合成单个块。此外，尽管该技术可以进行各种修改和替代形式，但是在附图中通过示例的方式示出了具体的实施方案，并且在下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发光颗粒，其包含无机基质材料和发光聚合物，其中所述发光聚合物包含发光基团和主体重复单元，其中所述主体重复单元的带隙大于所述发光基团的带隙，并且其中所述发光基团占发光聚合物的不超过10mol％。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180920 GB 1815338.7;20190703 GB 1909598.31.一种发光颗粒，其包含无机基质材料和发光聚合物，其中所述发光聚合物包含发光基团和主体重复单元，其中所述主体重复单元的带隙大于所述发光基团的带隙，并且其中所述发光基团占发光聚合物的不超过10mol％。


2.根据权利要求1所述的发光颗粒，其中所述聚合物包含发光重复单元，该发光重复单元包含所述发光基团。


3.根据权利要求1或2所述的发光颗粒，其中所述发光聚合物是共轭聚合物。


4.根据权利要求3所述的发光颗粒，其中所述主体重复单元是亚芳基重复单元，该亚芳基重复单元可以是未取代的或者取代有一个或多个取代基，并且该亚芳基重复单元包含不超过3个稠合芳族环。


5.根据权利要求3或4所述的发光颗粒，其中所述发光基团是所述聚合物的主链中的发光重复单元，并且其中所述发光基团是未取代的或者取代有一个或多个取代基。


6.根据权利要求5所述的发光颗粒，其中所述发光重复单元选自杂亚芳基重复单元和芳基胺重复单元，所述杂亚芳基重复单元和芳基胺重复单元可以是未取代的或者取代有一个或多个取代基。


7.根据权利要求6所述的发光颗粒，其中所述主体重复单元是芴重复单元，该芴重复单元可以是未取代的或者取代有一个或多个取代基。


8.根据权利要求1-4任一项所述的发光颗粒，其中所述发光基团是所述发光聚合物的重复单元的取代基。


9.根据前述权利要求任一项所述的发光颗粒，其中所述发光重复基团占所述聚合物的不超过5mol％。


10.根据前述权利要求任一项所述的发光颗粒，其中所述发光聚合物的吸收光谱的吸收峰波长比所述发光聚合物的发射光谱的发射峰波长短至少100nm。


11.根据前述权利要求任一项所述的发光颗粒，其中所述颗粒包含被配置为结合靶标生物分子的生物分子结合基团。


12.根据前述权利要求任一项所述的发光颗粒，其中所述无机基质包含氧化硅。


13.胶体悬浮液，其包含悬浮在液体中的根据前述权利要求任一项的发光颗粒。


14.根据权利要求13所述的胶体悬浮液，其中所述液体是质子液体。


15.根据权利要求14所述的胶体悬浮液，其中所述质子液体包含溶解在其中的一种或多种盐。


16.制备根据权利要求12所述的发光颗粒的方法，包括在所述发光聚合物的存在下通过氧化硅单体的聚合形成氧化硅。


17.一种标记生物分子的方法，所述方法包括步骤：将所述生物分子结合至根据权利要求1-12任一项的发光颗粒。


18.一种发光聚合物，其包含发光基团和主体重复单元，其中所述主体重复单元的带隙大于所述发光基团的带隙，其中所述发光基团占所述发光聚合物的不超过10mol％，其中在20℃下所述聚合物在水或C1-8醇中的溶解度为至少0.1mg/mL。


19.一种发光聚合物，其包含发光基团和取代有离子基团的主体重复单元，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·贝伦特，N·伊斯拉姆，K·坎姆特卡尔，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP