本发明专利技术披露了发光聚合物的纳米颗粒及其制备方法，所述纳米颗粒包含氰基取代的聚（芳撑亚乙烯基）聚合物的纳米颗粒；生物相容性表面活性剂，其吸附于聚合物纳米颗粒的表面，所述方法包括：（１）均匀混合由通式ＯＨＣ－Ａｒ１－ＣＨＯ表示的二醛单体、由通式ＮＣ－Ａｒ２－ＣＮ表示的二氰化物单体、和液体表面活性剂；（２）将水加入至所得的混合物中以制备水相中的胶束分散体；以及（３）将聚合催化剂加入水相中的胶束分散体中，接着在室温和大气压下使所得的混合物实施胶体聚合。用生物相容性表面活性剂来稳定本发明专利技术的发光聚合物的纳米颗粒，以致它可以形成稳定的水相中的分散体，并具有适合于生物分子标记或细胞或体内成像的颗粒大小和荧光效率；因而，它可以用作细胞或体内发光造影剂。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及发光聚合物的纳米颗粒及其制备方法。更具体地说，本专利技术涉及发光 聚合物的纳米颗粒，其具有适合用作生物分子标记、或用于细胞或体内应用的粒径、发光性 能以及水相中的分散体，所以可以用作光学成像造影剂，并涉及该纳米颗粒的制备方法。
技术介绍
在生命科学中，基于荧光的技术已广泛用于定义各种基本的生命现象，从分子生 物学到疾病诊断。尤其是，基于荧光的技术使用各种实验参数，其包括激发光波长、荧光波 长、荧光寿命或荧光各向异性、以及荧光强度，从而使得可以多路传输来自多个靶的信号， 并提供纳米级的分辨率以及单分子水平的灵敏度。荧光相关的光物理现象对周围环境的变化是敏感的，并且存在各种分子可控现象 如荧光的消光或增加、能量转移的产生等，其来自同质或异质材料之间的相互作用。这样的 性能已用来开发智能型造影剂，用于研究生物分子之间的相互作用、以及疾病的早期诊断。已用作免疫标记、或用于细胞或活体的造影剂的荧光材料包括有机荧光分子[D 1 =Kim et al. ,Prog. Polym. Sci. 32 1031-1053 (2007)]、荧光蛋白[D2 =Zhang et al. ,Nat. Rev. Mol. Cell. Bio. 3 :906_918 (2002)]、以及无机量子点[D3 =Seydack et al.，Biosens. Bioelectron. 20 :2454_2469(2005)，D4 :Gao et al.，Nat. Biotechnol. 22 :969_976(2004)， 以及 D5 =Michalet et al.，Science 307:538-544(2005)]。基于荧光的分子检测和成像的性能取决于荧光标记材料或造影剂的光学特性，尤 其是荧光强度和光学稳定性。限定信号检测的灵敏度限度的荧光强度是由荧光材料的荧光 效率和吸收系数的乘积来确定。尤其是，激发光的吸收系数应较高，以将荧光材料施用于细 胞或活体，其中由于光的散射或吸收和自身荧光干扰严重使得激发光的密度较低。有机荧光分子或包含有机荧光分子的纳米颗粒的激发光的吸收系数取决于分子 的化学结构。有机荧光分子如荧光素、若丹明、花青(菁蓝)等，如在[D6 Aesch-Genger et al. , Nat. Method 5:763-775(2008)]中所描述的，具有 2· 5 X IO4 至 2· 5 X IO5IT1Cnr1 的 摩尔吸收系数(ε )，其对于临床应用是不够的。此外，有机荧光分子如香豆素、若丹明等 在激发光的连续照射下具有相当低的光学稳定性，如在Eggeling et al.，Anal. Chem. 70 2651-2659(1998) (D7)中所描述的。与此同时，如在D4、5、以及6中描述的，无机量子点如CdS、CdSe、CdTe、InP、PbS 等具有5X IO5至5X IO6M-1CnT1的摩尔吸收系数(ε )，其是有机荧光分子的摩尔吸收系数的 值的二十倍，并且是光学上稳定的。然而，如在Derfus et al. ,Nano Lett. 4 :11_18 (2004) (D8)中所描述的，应用于细胞或体内应用有其局限性，这是起因于由重金属成分引起的潜 在毒性问题。此外，ACS Nano 2 =2415-2423(2008) (D9)披露了 π -共轭聚合物，其在纳米颗粒 状态(直径约15nm)具有IXlO9M-1CnT1或更高的吸收系数(O，并在连续激发光照射下 和有机荧光染料相比具有IO3倍或更高的改善的光学稳定性。然而，π-共轭聚合物如聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)_1，4-亚苯基亚乙烯基](MEH-PPV)、聚[2，5_ 二(3，7_ 二 甲基辛基)亚苯基-1，4-亚乙炔基](PPE)、聚[{9，9_ 二辛基-2，7-二亚乙烯基-亚芴 基}-{2_甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1，4_亚苯基}]交替共聚物(PFPV)、聚[(9，9-二辛 基芴基-2，7-二基)-(1，4_苯并{2，1'，3}-噻二唑)]共聚物(PFBT)等，在溶液中呈现更 高荧光效率(Φ)，而在固相(如纳米颗粒、薄膜等)中荧光效率则通常显著降低。Jtl^hGREENHAM et al. , Nature 365 :628_630 (1993) (DlO)和 GREENHAM et al.， Chem. Phys. Lett. 241 =89-96(1995) (Dll)披露了氰基取代的聚(亚苯基亚乙烯基)类。这 些材料是在它们的结构中具有氰基亚乙烯基基团的η -共轭聚合物，已报道其在固体薄膜 中呈现0. 35或更高的荧光效率(Φ)。然而，DlO和Dll仅将具有氰基亚乙烯基基团的π-共 轭聚合物用来制备用于电子设备的薄膜，而没有提示将该聚合物用作注入细胞或活体中的 生物分子标记、或光学图像造影剂。
技术实现思路
因此，为了解决上述问题，已设想了本文描述的各种特点。本专利技术的一个目的是提供发光聚合物的纳米颗粒，其可以用作用于细胞或活体的 基于纯有机物质的发光造影剂，其具有适合用作生物分子标记、或应用于细胞或活体的粒 径、发光性能以及水相中的分散体，并与目前用于体内荧光检测和成像的现有技术的有机 荧光分子或无机量子点相比呈现显著改善的荧光强度，同时并不包含任何对活体有毒的化 学元素，如重金属或卤素等，本专利技术还提供了其制备方法。可以通过提供发光聚合物的纳米颗粒及其制备方法来实现本专利技术的上述目的，其 中上述纳米颗粒具有用生物相容性表面活性剂加以稳定的表面，并具有适合于用作生物分 子标记或应用于细胞或活体的粒径、发光性能以及水相中的分散体。因此，本专利技术提供了发光聚合物的纳米颗粒，其包含由以下化学式1表示的氰基 取代的聚(芳撑亚乙烯基)聚合物(或聚(亚芳基亚乙烯基)聚合物)的纳米颗粒；以及 生物相容性表面活性剂，其吸附于化学式1的聚合物的纳米颗粒的表面以稳定纳米颗粒的 表面。化学式1 其中η是 ο至10，000的整数；且Ar1和Ar2是芳基基团，独立地选自由苯基、联苯 基、三联苯基、萘基、蒽基、芴基、二苯基芴基、咔唑基、苯硫基、呋喃基或嘌呤基、吡咯基、喹 啉基、喹喔啉基、噁二唑、二苯基噁二唑、吲哚基(氮茚基)以及吲唑基组成的组，其是未取 代的或由直链的或支链的C1,烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团取代。本专利技术还提供了制备发光聚合物的纳米颗粒的方法，包括(1)均勻混合由通式 OHC-Ar1-CHCKAri是芳基，选自由苯基、芴基和噻吩基组成的组，其是未取代的或由直链的或 支链的C1,烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团取代)表示的单体、由通式NC-Ar2-CMAr2是芳 基，选自由苯基、芴基和噻吩基组成的组，其是未取代的或由直链的或支链的C1,烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团取代)表示的单体、以及液体表面活性剂；(2)将水加入至所得的混 合物中以制备含水胶束分体散；以及(3)将聚合催化剂加入至所得的含水胶束分体散，接 着在室温和大气压下进行胶体聚合。根据以下本专利技术的详细描述并参照附图，本专利技术的上述和其它目的、特点、方面以 及优点将变得更加显而易见。附图说明图1是生物相容性共轭聚合物的纳米颗粒的制备方法的示意图，其中通过根据本 专利技术的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发光聚合物的纳米颗粒，包含由以下化学式１表示的氰基取代的聚（芳撑亚乙烯基）聚合物的纳米颗粒；以及吸附于所述聚合物的所述纳米颗粒的表面的生物相容性表面活性剂： 化学式１： ＊＊＊ 其中ｎ是１０至１０，０００的整数，Ａｒ１和Ａｒ２是芳基基团，独立地选自由苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、芴基、二苯基芴基、咔唑基、苯硫基、呋喃基或嘌呤基、吡咯基、喹啉基、喹喔啉基、噁二唑基、二苯基噁二唑基、吲哚基以及吲唑基组成的组，上述基团是未取代的或由直链的或支链的Ｃ１－１０烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团取代。
【技术特征摘要】
KR 2009-5-13 10-2009-0041898一种发光聚合物的纳米颗粒，包含由以下化学式1表示的氰基取代的聚(芳撑亚乙烯基)聚合物的纳米颗粒；以及吸附于所述聚合物的所述纳米颗粒的表面的生物相容性表面活性剂化学式1其中n是10至10,000的整数，Ar1和Ar2是芳基基团，独立地选自由苯基、联苯基、三联苯基、萘基、蒽基、芴基、二苯基芴基、咔唑基、苯硫基、呋喃基或嘌呤基、吡咯基、喹啉基、喹喔啉基、噁二唑基、二苯基噁二唑基、吲哚基以及吲唑基组成的组，上述基团是未取代的或由直链的或支链的C1-10烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团取代。F2009101804786C0000011.tif2.根据权利要求1所述的纳米颗粒，其中，由化学式1表示的氰基取代的聚(芳撑亚乙 烯基)聚合物的纳米颗粒与所述生物相容性表面活性剂的比率按重量计为1 7至1 12。3.根据权利要求1所述的纳米颗粒，其中，所述表面活性剂是液体表面活性剂。4.根据权利要求1所述的纳米颗粒，其中，所述表面活性剂选自由Tween 20、 Tween 60,Tween 80,Triton x-loo、Span 20,Span 60 以及Span 80 组成的组。5.根据权利要求1所述的纳米颗粒，具有5nm至500nm范围的粒径。6.根据权利要求1所述的纳米颗粒，具有300nm至800nm范围的吸收波长。7.根据权利要求1所述的纳米颗粒，具有400nm至900nm范围的发光波长。8.根据权利要求1所述的纳米颗粒，其中，Ari是选自由以下化学式2表示的基团中的9.根据权利要求1所述的纳米颗粒，其中，Ar2是苯基。10.根据权利要求7所述的纳米颗粒，具有450nm或更高的发光波长，并用作用于细胞 成像的荧光造影剂。11.根据权利要求7所述的纳米颗粒，具有530nm或更高的发光波长，并用作用于体内 成像的荧光造影剂。12.根据权利要求7所述的纳米颗粒，具有lOnm至50nm的粒径和600nm或更高的发光 波长，并...
【专利技术属性】
技术研发人员：金世勋，权翊赞，金光明，崔贵元，林昌根，
申请(专利权)人：韩国科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
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