一种离子液体-近红外荧光探针水凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种离子液体

【技术实现步骤摘要】
一种离子液体
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近红外荧光探针水凝胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生物医用材料制备
，涉及一种离子液体
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近红外荧光探针水凝胶及其制备方法和及其应用，具体涉及一种近红外荧光探针结合离子液体的多功能导电、抗冻和非释放性抗菌水凝胶及其制备方法和在促进糖尿病伤口愈合中的应用。

技术介绍

[0002]糖尿病(DM)是一种以持续高血糖为特征的常见慢性疾病。目前，糖尿病患者约占全球人口的19～34％(近4.5亿)，且糖尿病患者的数量每天还在与日俱增(Yang Yuan,Daidi Fan,Shihong Shen,Xiaoxuan Ma,Chemical Engineering Journal,2022,133859:1385
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8947)。特别是II型糖尿病伤口，其是由于体内产生大量的活性氧(Reactive oxygen species，ROS)而引起的持续性炎症、血管生成受损等。次氯酸(HClO)作为一种主要的高活性ROS，当其在体内浓度过量时便会引起氧化应激并破坏细胞内的核酸和蛋白质，进而引发炎症并延缓伤口的愈合(Xiaoli Qian,Hui Yu,Wenchao Zhu,Xufeng Yao,Wangwang Liu,Shikui Yang,Fangyuan Zhou,Yi Liu,Dyes and Pigments,Volume 188,2021,109218:0143
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7208.)。糖尿病伤口作为糖尿病患者最常见的并发症之一，目前已成为全球医疗保健系统面临的一大挑战。为了监测体内HClO水平，在过去的几十年中，已经开发的检测方法有比色法、色谱法、电化学法和荧光法等。在这些方法中，荧光法由于操作简便且可以实时分析等独特优势而被广泛应用(Yan Zhang,Haiyan Yang,Mingxin Li,Shuaigong,Jie Song,Zhonglong Wang,Shifa Wang,Dyes and Pigments,Volume 197,2022,109861,0143
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7208)。近红外荧光探针是一种通过NIR荧光激发，生物成像后快速可视化和量化待检测物的一种化学染料。且NIR荧光区域(650～900nm)具有组织穿透深度高、对生物的光损伤微弱且可避免复杂的背景自发荧光干扰等优点(Chengg,Fan J,Sun W,Chemical Communications,2013,50(8):1018
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1020.)。由于HClO的生命周期短且活性高，使得糖尿病伤口中HClO水平通常难以捉摸，并且容易受到其他ROS竞争者的干扰。因此，开发一种既能促进糖尿病伤口愈合又具有快速、灵敏的实时监测伤口处HClO水平的水凝胶辅料具有重大意义。

技术实现思路

[0003]为了改善水凝胶辅料在促进糖尿病伤口愈合的同时，实时监测伤口处HClO水平的技术难题，本专利技术提供一种近红外荧光探针结合离子液体的多功能导电、抗冻和非释放性抗菌水凝胶及其制备方法和应用。与已报道的聚离子液体功能化水凝胶相比(Chao Zhou,Chengju Sheng,Linglinggao,Jiaguo,Peng Li,Bo Liu,Volume 413,2021,127429：1385
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8947)，本专利技术的离子液体
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近红外荧光探针水凝胶促进糖尿病伤口的愈合的同时，可实时、可视化监测糖尿病伤口中HClO水平。糖尿病伤口属于慢性伤口，其HClO浓度会异常偏高，而过量的HClO会使离子液体
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近红外荧光探针水凝胶的荧光值逐渐变低，甚至猝灭。为了对糖尿病伤口的HClO水平快速量化和可视化成像，可将离子液体
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近红外荧光探针水凝胶敷在
糖尿病伤口上，并通过近红外荧光活体成像看到水凝胶的荧光变化情况，进而通过水凝胶的荧光值变化，推测糖尿病伤口的HClO浓度变化值。本专利技术的离子液体
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近红外荧光探针水凝胶不仅制备工艺简单、成本低廉，而且具有良好的机械性能、体外粘附性能、防冻性能、止血性能以及非释放性抗菌性能。与商用辅料(3M Tegaderm)和空白对照组相比，本专利技术的离子液体
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近红外荧光探针水凝胶能显著加快糖尿病伤口的愈合。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]本专利技术提供一种式I所示结构的化合物：
[0006][0007]本专利技术还提供如式Ⅰ所示结构的化合物的制备方法，包括将化合物3与硫代吗啉反应，制备得到上述如式Ⅰ所示结构的化合物；
[0008]所述化合物3具有如下结构：
[0009][0010]根据本专利技术的实施方案，所述硫代吗啉与化合物3的摩尔比为1：(1～5)，示例性为1:1、1:3、1:5。
[0011]根据本专利技术的实施方案，所述制备方法可以在溶剂如有机溶剂的存在下进行。例如，所述的有机溶剂可以选自DMF。
[0012]根据本专利技术的实施方案，所述制备方法还包括待反应结束后，从反应后的混合物中分离得到固体产物的步骤。例如，将反应液倒入无水乙醚中，抽滤、用无水乙醚洗涤，收集滤饼，干燥，得到式Ⅰ所示结构的化合物。
[0013]优选地，所述式I化合物的合成路线如下：
[0014][0015]根据本专利技术的实施方案，所述化合物3由如下方法制备得到，包括：将化合物1和化合物2进行反应，得到所述化合物3；
[0016]所述化合物1具有如下结构：
[0017]所述化合物2具有如下结构：
[0018]根据本专利技术的一个实施方式，上述反应可以在溶剂如有机溶剂的存在下进行。例如，所述的有机溶剂可以选自乙醇。
[0019]根据本专利技术的实施方案，所述化合物1与化合物2的摩尔比为1：(1～5)，示例性为1:1、1:2、1:5。
[0020]根据本专利技术的实施方案，所述化合物1与化合物2的反应中，优选加入碱。
[0021]优选地，所述碱与化合物2的摩尔比为1：(0.5～2)，示例性为1:0.5、1:1、1:2。
[0022]优选地，所述碱选自碳酸钾、叔丁醇钠、叔丁醇钾、磷酸钾、醋酸钠中的一种、两种或更多种。
[0023]根据本专利技术的实施方案，所述制备方法还包括待反应结束后，从反应后的混合物中分离得到固体产物的步骤。例如，通过旋干溶剂得到固体产物。进一步地，所述制备方法还包括对所述产物进行纯化的步骤。例如，所述纯化可以采用柱层析色谱柱分离。优选地，所述柱层析色谱柱分离的洗脱液为二氯甲烷/甲醇＝(40～60):1(v/v)，示例性为40:1、50:1、60:1。
[0024]优选地，所述化合物3的合成路线如下：
[0025][0026]根据本专利技术的实施方案，所述化合物2由如下方法制备得到，包括：将2,3,3
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三甲基
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3H
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吲哚和对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种式I所示结构的化合物：2.权利要求1所述式Ⅰ所示结构的化合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括将化合物3与硫代吗啉反应，制备得到上述如式Ⅰ所示结构的化合物；所述化合物3具有如下结构：3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述硫代吗啉与化合物3的摩尔比为1：(1～5)。优选地，所述化合物3由如下方法制备得到，包括：将化合物1和化合物2进行反应，得到所述化合物3；所述化合物1具有如下结构：所述化合物2具有如下结构：优选地，所述化合物1与化合物2的摩尔比为1：(1～5)。优选地，所述化合物2由如下方法制备得到，包括：将2,3,3
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三甲基
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3H
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吲哚和对溴苯甲酸进行反应，得到化合物2。优选地，所述2,3,3
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三甲基
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3H
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吲哚与对溴苯甲酸的摩尔比为1：(1～2)。优选地，所述化合物1由如下方法制备得到，包括：将环己酮和三氯氧磷进行反应，得到化合物1。优选地，所述环己酮与三氯氧磷的摩尔比为1：(0.5～2)。4.权利要求1所述的式I所示结构的化合物和/或，权利要求2
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3任一项所述的制备方法制得的式I所示结构的化合物在制备荧光探针中的应用。
5.一种式Ⅱ所示结构的化合物：其中：m、n、x、y和z均为大于或等于1的数，例如，m、n、x、y和z各自独立地选自1
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100的数，优选各自独立地选自40～60的数。6.权利要求5所述的式Ⅱ所示结构的化合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将权利要求1所述式I所示结构的化合物与聚IL
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NH2离子液体(PIL)发生酰胺键反应得到近红外荧光探针接枝的聚IL
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NH2离子液体，再与改性的透明质酸(HA
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QA
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ALD)发生席夫碱反应和酰胺键反应制备得到Ⅱ所示结构的化合物；所述聚IL
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【专利技术属性】
技术研发人员：李春涯，宗媛鸽，王炎英，查如艳，
申请(专利权)人：中南民族大学，
类型：发明
国别省市：