有机室温磷光纳米颗粒及其应用制造技术

本发明专利技术涉及磷光材料技术领域，尤其是涉及一种有机室温磷光纳米颗粒及其应用。有机室温磷光材料，包括主体材料和客体材料；所述客体材料具有如下结构式：本发明专利技术通过微流控芯片技术将有机室温磷光材料组装成纳米颗粒，通过微流控芯片技术控制三重态激子能量衰减路径，以得到更高产量的活性氧；得到的有机纳米颗粒对金黄色葡萄球菌具有很强的抗菌性能，且不存在细胞毒性和耐药性问题，可用于关节感染、脊柱感染、人工关节置换术后感染、脊柱内固定术后感染及骨折内固定术后感染等骨科感染疾病的诊断和治疗。骨科感染疾病的诊断和治疗。骨科感染疾病的诊断和治疗。

【技术实现步骤摘要】
有机室温磷光纳米颗粒及其应用


[0001]本专利技术涉及磷光材料
，尤其是涉及一种有机室温磷光纳米颗粒及其应用。

技术介绍

[0002]由于抗生素药物的过度使用，抗生素的多重耐药菌株不断出现。为了应对这一问题，人们研究了纳米颗粒以克服抗生素的耐药性。然而，大多数抗菌纳米颗粒是基于银、铜和钛金属纳米颗粒的氧化物，这些金属纳米材料通常存在长期毒性、高成本等问题，这严重限制了其应用。因此，开发具有非细胞毒性的新型抗菌材料对公共健康和安全具有重要意义。
[0003]近年来，多功能有机纳米材料，特别是光学活性有机功能材料，由于其分子设计的灵活性、无创性、低成本和低毒性，在光动力治疗方面显示出巨大的潜力。在光照射下，分子被激发至激发单线态，激子返回基态的路径决定了材料的功能。在这些过程中，高三重态激子是产生用于光动力抗菌处理的活性氧(ROS)的先决条件。有机室温磷光材料由于其高的三重态激子而具有提供高ROS效率的潜力，但目前还没有充分利用有机室温磷光材料的高三重态激子的方案。
[0004]关节感染、脊柱感染、人工关节置换术后感染、脊柱内固定术后感染及骨折内固定术后感染等骨科感染疾病严重影响患者的健康和预后，如早期未能及时诊断和治疗，常常会导致不良后果。骨科感染疾病的常见致病菌为金黄色葡萄球菌。针对金黄色葡萄球菌的特异性抗菌材料是实现骨科感染疾病早诊断和早治疗的有效工具。
[0005]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术的一个目的在于提供有机室温磷光材料，具有优异的磷光性能。
[0007]本专利技术的另一目的在于提供有机纳米颗粒，可控制三重态激子能量衰减路径，得到更高产量的ROS。
[0008]本专利技术的又一目的在于提供有机纳米颗粒在制备抗菌材料中的应用。
[0009]为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
[0010]有机室温磷光材料，包括主体材料和客体材料；所述客体材料具有如下结构式：
[0011][0012]在本专利技术的具体实施方式中，所述主体材料包括二苯甲酮。
[0013]在本专利技术的具体实施方式中，所述主体材料和所述客体材料的摩尔比为(10～1000)﹕1。
[0014]本专利技术还提供了有机纳米颗粒，主要是由上述任意一种所述有机室温磷光材料采用微流控的方法制备得到。
[0015]在本专利技术的具体实施方式中，所述微流控的方法包括：含有机室温磷光材料和表面活性剂的有机溶液作为分散相，水作为连续相，在微通道为Y型结构的微反应器内进行组装。
[0016]在本专利技术的具体实施方式中，所述分散相中，所述有机室温磷光材料的浓度为0.8～1.2mg/mL，所述表面活性剂的浓度为8～12mg/mL；所述表面活性剂为环氧丙烷与环氧乙烷的共聚物；所述有机溶液的溶剂为THF。
[0017]在本专利技术的具体实施方式中，所述Y型结构为不对称的Y型结构，分散相的流入通道尺寸为0.15mm*0.15mm*15mm，通道横截面为0.15mm*0.15mm，通道长度为15mm，连续相的流入通道尺寸为0.3mm*0.3mm*30mm，通道横截面为0.3mm*0.3mm，通道长度为30mm；流出通道尺寸为0.15mm*0.15mm*10mm，通道横截面为0.15mm*0.15mm，通道长度为10mm。
[0018]溶解有有机室温磷光材料的分散相从分散相的通道流入，水从连续相的通道流入，当分散相中的有机室温磷光材料在通道中遇水后进行了自组装，然后通过流出通道流出，分散相的有机溶剂通过蒸发去除，得到有机纳米颗粒。
[0019]在本专利技术的具体实施方式中，所述分散相的流速为0.1～1mL/h，所述连续相的流速为0.5～10mL/h。
[0020]在实际操作中，分散相和连续相的流速可通过泵进行调控，进而调控纳米颗粒的尺寸。
[0021]在本专利技术的具体实施方式中，所述纳米颗粒的尺寸为80～600nm。
[0022]在实际操作中，可采用传统的软平板印刷制备得到的微流控芯片制备所述纳米颗粒。
[0023]通过调节纳米颗粒的粒径和分子堆积，有效控制能量衰减，将磷光发射转化为光照射下的ROS的生成。
[0024]本专利技术还提供了上述任意一种所述有机纳米颗粒在制备抗菌材料中的应用。
[0025]在本专利技术的具体实施方式中，所述菌包括革兰氏阳性菌。
[0026]在本专利技术的具体实施方式中，所述菌为金黄色葡萄球菌。
[0027]本专利技术还提供了上述任意一种所述有机纳米颗粒在制备用于治疗或预防骨科感染疾病的制剂中的应用。
[0028]在本专利技术的具体实施方式中，所述骨科感染疾病包括关节感染和/或脊柱感染。
[0029]在本专利技术的具体实施方式中，所述骨科感染疾病包括人工关节置换术后感染、脊柱内固定术后感染和骨折内固定术后感染中的至少一种。
[0030]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0031](1)本专利技术的有机室温磷光材料在结晶态下具有强磷光，磷光量子产率可达15.64％；
[0032](2)本专利技术通过微流控芯片技术将有机室温磷光材料组装成纳米颗粒，通过微流控芯片技术控制三重态激子能量衰减路径，以得到更高产量的ROS；
[0033](3)本专利技术得到的有机纳米颗粒对金黄色葡萄球菌具有很强的抗菌性能，且不存在细胞毒性和耐药性问题，可作为抗菌材料或制剂用于骨科感染疾病中。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1为本专利技术实施例1制得的BP/BQD的磷光光谱图(a)和磷光寿命图(b)；
[0036]图2为本专利技术实施例提供的组装BP/BQD NPs的微流体装置示意图；
[0037]图3为本专利技术实施例2中的1#的BP/BQD NPs的TEM照片；
[0038]图4为本专利技术实施例3中的1#的BP/BQD NPs
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Pre的TEM照片；
[0039]图5为本专利技术实施例2中的1#的BP/BQD NPs的选区电子衍射图；
[0040]图6为本专利技术实施例3中的1#的BP/BQD NPs
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Pre的选区电子衍射图；
[0041]图7为本专利技术通过微流控技术组装得到的部分BP/BQD NPs以及通过纳米沉淀得到的部分BP/BQD NPs
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Pre的总ROS的生成效率对比；
[0042]图8为在有光照和无光照的情况下使用DMPO对BP NPs、BQD NPs和BP/BQD NPs的EPR光谱；
[0043]图9为BP NPs、BQD NPs和不同粒径的BP/BQD NPs在紫外光照射下的单线态氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.有机室温磷光材料，其特征在于，包括主体材料和客体材料；所述客体材料具有如下结构式：2.根据权利要求1所述的有机室温磷光材料，其特征在于，所述主体材料包括二苯甲酮；优选的，所述主体材料和所述客体材料的摩尔比为(10～1000)﹕1；优选的，所述主体材料和所述客体材料的摩尔比为100﹕1。3.有机纳米颗粒，其特征在于，主要由权利要求1或2所述的有机室温磷光材料采用微流控的方法制备得到。4.根据权利要求3所述的有机纳米颗粒，其特征在于，所述微流控的方法包括：含有机室温磷光材料和表面活性剂的有机溶液作为分散相，水作为连续相，在微通道为Y型结构的微反应器内进行组装。5.根据权利要求4所述的有机纳米颗粒，其特征在于，所述分散相中，所述有机室温磷光材料的浓度为0.8～1.2mg/mL，所述表面活性剂的浓度为8～12mg/mL；优选的，所述表面活性剂为环氧丙烷与环氧乙烷的共聚物。6.根据权利要求4所述的有机纳米颗粒，其特征在于，所述Y型结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵昌盛，董宇平，蔡政旭，晁聪，康玲玲，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：