System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种有机聚合物PBDTPT及其在制备声敏剂中的应用制造技术_技高网

一种有机聚合物PBDTPT及其在制备声敏剂中的应用制造技术

技术编号:41399870 阅读:12 留言:0更新日期:2024-05-20 19:24
本发明专利技术属于纳米生物技术领域,具体涉及一种有机聚合物PBDTPT及其在制备声敏剂中的应用。本发明专利技术通过引入噻二唑并吡啶作为电子受体单元,经Stile聚合反应得到有机聚合物PBDTPT,然后将其与两亲性DSPE‑PEG(2000)经微乳液法制备成纳米粒子。本发明专利技术公开的一种高活性氧产率声敏剂,其在聚焦超声处理下能产生单线态氧以及羟基自由基,此外,聚焦超声具有优异的组织穿透能力,因此,声敏剂PBDTPT在超声处理下能有效杀伤肿瘤细胞;由于引入强吸电子受体噻二唑并吡啶,使得声敏剂的能带结构与共轭长度发生改变,其具有较高的活性氧产率以及优异的生物相容性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米生物,具体涉及一种有机聚合物pbdtpt及其在制备声敏剂中的应用。


技术介绍

1、近年来,声动力疗法(sdt)作为一种新兴的非侵入式癌症治疗方法,因其优异的组成深穿透优势而备受关注,超声作为一种具有周期性振动的机械波,其频率高于人类听觉的频率(>20khz),因其在正常组织中较高的穿透能力而且对正常组织的低损伤性,因此在生物医疗领域(诊断成像、透皮给药、血管血栓形成治疗、超声基因治疗和局部药物激活)应用广泛,低频超声的更有前景的生物应用是激活声敏剂以产生用于杀死肿瘤细胞的活性氧ros,这种现象最早是由梅村在1990年在日本超声医学杂志上首次提出的。

2、sdt起源于光动力疗法(pdt),这是一种微创治疗的典型应用,其中光用于将光敏剂激发至到三重态,随后与氧气和生物分子相互作用产生ros,因此,sdt和pdt都具有相似的能力。然而,由于pdt受到激光本身相对较低的(<1cm)组织穿透深度的限制,因此其以微创方式和非侵入方式对深部肿瘤的治疗效果有限。因此,由于超声的深层组织穿透性,sdt已成为pdt的最有希望的替代品,用于治疗目前超出pdt范围的深部肿瘤,同时仍保留其相对于传统癌症疗法的优势。声动力治疗的具体机制目前尚未明确,就其对肿瘤细胞的损伤效果而言大致可分为,超声空化效应、声致发光效应、超声热解以及机械损伤等。声致发光是作为光发射产生的,其能量来自声空化过程中气泡的快速崩塌,声致发光光可能激发声敏剂达到短寿命的单重态,然后通过系统间窜越到三重态,声敏剂在吸收超声波能量后可以经历从低能态到高能态的电子跃迁。当跃迁的电子回到其基态时,释放的能量可以转移到氧气或水分子并产生单线态氧或羟基自由基。

3、目前,声敏剂主要包括无机纳米材料、卟啉衍生物、菁衍生物、其他有机小分子声敏剂和有机半导体聚合物声敏剂。与无机纳米材料相比,有机声敏剂具有生物相容性高、生物降解性好、肿瘤靶向和积累潜力大、易经活体小鼠肝脏或肾脏代谢等优点,生物医学应用潜力增强,由于传统无机声敏剂活性氧产率低小分子声敏剂超声稳定性较差,开发新一代具有高活性氧产率和优异超声稳定性的有机声敏剂刻不容缓。

4、有机半导体聚合物声敏剂合成较为简单,主要是通过suzuki与stille聚合反应合成,材料后处理相对简单。有机半导体聚合物声敏剂的光物理性质主要由电子离域π共轭组分的化学结构或聚集态决定,高π电子离域的有机半导体聚合物具有较高的声动力活性、优异的声稳定性和较高的化学柔韧性,适用于高效sdt。将有机半导体分子工程化成纳米颗粒后,半导体聚合物纳米颗粒(spns)具有高生物相容性、尺寸可调以及优异的肿瘤靶向能力,可用于深部组织癌症超声免疫治疗、超声激活的药物释放等。

5、本课题组在先公开的专利文献cn117417534a一种基于共轭聚合物的可激活声动力纳米材料及其制备方法和应用,该专利提出一种二氧化硅包覆的具有谷胱甘肽(gsh)响应的共轭聚合物声敏剂,虽然实现了gsh的消耗,增强了声动力治疗的效果,然而该声敏剂的氧依赖性较强,对于氧依赖性强的声动力治疗而言仍有不足。


技术实现思路

1、本专利技术就是针对上述已有技术存在的问题,提供一种有机半导体聚合物及其在制备声敏剂中的应用,通过改变有机半导体聚合物的能带结构与共轭长度来改善活性氧产率,以提高声敏剂的声动力治疗功能。

2、第一方面,本专利技术提供一种有机聚合物pbdtpt,其化学结构式如下所示,其中,n值范围为48~50。

3、

4、本专利技术还提供了上述有机聚合物pbdtpt的制备方法,主要通过原料化合物1和化合物2经过stile聚合反应制备获得所述有机聚合物pbdtpt,其制备路径如下所示:

5、

6、所述有机聚合物pbdtpt的制备步骤包括如下操作:将化合物1、化合物2、双三苯基膦二氯化钯、2,6-二叔丁基苯酚混合,随后加入脱气甲苯,经三次冷冻循环脱气后在100℃下避光反应4h,反应结束后将混合液倒入冰甲醇中沉降并离心洗涤三次,将沉淀真空干燥即得所述有机聚合物pbdtpt,全称为聚4,8-双(2-乙基己氧基)苯并[1,2-b:4,5-b′]二噻吩-噻二唑并吡啶(pbdtpt);

7、所述化合物1即为1,1-[4,8-双[(2-乙基己基)氧基]苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩-2,6-二基]双[1,1,1-三甲基锡];

8、所述化合物2即为4,7-二溴-[1,2,5]噻二唑并[3,4-c]吡啶;

9、2,6-二叔丁基苯酚即为2,6-di-tert-butylphenol;

10、双三苯基膦二氯化钯即为pd(pph3)2cl2;

11、第二方面,本专利技术提供了上述有机聚合物pbdtpt的应用,所述应用方式为将所述有机聚合物pbdtpt制备成纳米颗粒作为声敏剂,用于超声激活的的声动力治疗(sdt);即本专利技术还提供一种声敏剂,如图1所示,所述声敏剂是由上述有机聚合物pbdtpt与两亲性的peg脂质体经微乳液法制备而成的纳米粒子,所述pbdtpt纳米粒子的水合粒径范围为30~100nm,使用浓度不超过50μg/ml;优选的,所述peg脂质体为dspe-peg(2000)。

12、优选的,所述声敏剂是由以下制备步骤获得:将dspe-peg(2000)、有机聚合物pbdtpt溶解在氯仿中,获得第一混合溶液;将上述第一混合溶液充分超声溶解,并在超声条件下加入超纯水中,持续超声,作为第二混合溶液;在通风橱中向第二混合溶液中通入惰性气体例如氮气鼓泡并持续超声,通过微乳液法制备纳米粒子,将溶液中的氯仿充分挥发后,使用0.22μm的水相过滤头过滤除去尺寸较大的纳米粒子;再使用超滤离心管超滤,得到半导体聚合物声敏剂;

13、其中,第一混合溶液配置时,所述有机聚合物pbdtpt与dspe-peg(2000)的质量比为1:5,所述氯仿与所述pbdtpt的配置体积质量比为1ml:1mg,持续超声时间为10min,待有机聚合物pbdtpt充分溶解其中,第二混合溶液配置时,所用的超纯水与上述氯仿的体积比为10:1;在持续超声下通入氮气,超声持续时间为1h。

14、其中,所述超滤离心管截留分子量为50kda,离心机参数为4000rpm,时间为20min。

15、本专利技术采用上述技术方案,与现有技术相比有以下优点:

16、本专利技术提供的有机聚合物pbdtpt具有有较高的声动力活性,使基于其纳米化后制成的声敏剂具有较高的ros产率,可应用于肿瘤的声动力治疗中;相比于
技术介绍
中提及的专利cn117417534a方案,本申请提供的半导体聚合物不仅具有优异的单线态氧产率,例如sosg荧光强度在5min超声后增强约10倍,表明其单线态氧产率较高,此外,dcfh-da探针检测的荧光强度在超声3min后增强约20倍,表明其具有优异的羟基自由基生成速率,而羟基自由基对氧并不具有依赖性,弥补了声动力治疗严重氧依赖性的不足。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种有机聚合物PBDTPT,其特征在于,所述有机聚合物PBDTPT的化学结构式如下所示:

2.权利要求1所述有机聚合物PBDTPT的制备方法,其特征在于,所述有机聚合物PBDTPT是如下结构的化合物1和化合物2经过Stile聚合反应制备获得:

3.如权利要求2所述有机聚合物PBDTPT的制备方法,其特征在于,所述有机聚合物PBDTPT的制备路径如下所示:

4.权利要求1所述有机聚合物PBDTPT在制备SDT声敏剂中的应用。

5.一种声敏剂,其特征在于,所述声敏剂是由权利要求1中所述有机聚合物PBDTPT与两亲性的PEG脂质体经微乳液法制备而成的纳米粒子,所述PBDTPT纳米粒子的水合粒径范围为30~100nm,使用浓度不超过50μg/mL。

6.如权利要求5所述的一种声敏剂,其特征在于,所述PEG脂质体为DSPE-PEG(2000)。

7.如权利要求6所述的一种声敏剂,其特征在于,所述声敏剂是由以下制备步骤获得:将DSPE-PEG(2000)、有机聚合物PBDTPT溶解在氯仿中,获得第一混合溶液;将上述第一混合溶液充分超声溶解,并在超声条件下加入超纯水中,持续超声,作为第二混合溶液;在通风橱中向第二混合溶液中通入惰性气体例如氮气鼓泡并持续超声,通过微乳液法制备纳米粒子,将溶液中的氯仿充分挥发后,使用0.22μm的水相过滤头过滤除去尺寸较大的纳米粒子;再使用超滤离心管超滤,得到半导体聚合物声敏剂。

8.如权利要求7所述的一种声敏剂,其特征在于,第一混合溶液配置时,所述有机聚合物PBDTPT与DSPE-PEG(2000)的质量比为1:5,所述氯仿与所述PBDTPT的配置体积质量比为1mL:1mg,持续超声时间为10min,待有机聚合物PBDTPT充分溶解其中,第二混合溶液配置时,所用的超纯水与上述氯仿的体积比为10:1;在持续超声下通入氮气,超声持续时间为1h。

9.如权利要求7所述的一种声敏剂,其特征在于,所述超滤离心管截留分子量为50kda,离心机参数为4000rpm,时间为20min。

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【技术特征摘要】

1.一种有机聚合物pbdtpt,其特征在于,所述有机聚合物pbdtpt的化学结构式如下所示:

2.权利要求1所述有机聚合物pbdtpt的制备方法,其特征在于,所述有机聚合物pbdtpt是如下结构的化合物1和化合物2经过stile聚合反应制备获得:

3.如权利要求2所述有机聚合物pbdtpt的制备方法,其特征在于,所述有机聚合物pbdtpt的制备路径如下所示:

4.权利要求1所述有机聚合物pbdtpt在制备sdt声敏剂中的应用。

5.一种声敏剂,其特征在于,所述声敏剂是由权利要求1中所述有机聚合物pbdtpt与两亲性的peg脂质体经微乳液法制备而成的纳米粒子,所述pbdtpt纳米粒子的水合粒径范围为30~100nm,使用浓度不超过50μg/ml。

6.如权利要求5所述的一种声敏剂,其特征在于,所述peg脂质体为dspe-peg(2000)。

7.如权利要求6所述的一种声敏剂,其特征在于,所述声敏剂是由以下制备步骤获得:将dsp...

【专利技术属性】
技术研发人员:鲍碧清王国勤汪联辉徐洪攀
申请(专利权)人:南京邮电大学
类型:发明
国别省市:

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