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一種細胞外比率型氧傳感探針及其制備方法和應用與流程

文檔序號:11106331閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種比率型氧傳感探針,其特征在于,所述比率型氧傳感探針包括載體和包裹在載體中的氧敏感化合物,所述載體由兩親性接枝聚合物和連接在所述兩親性接枝聚合物上的聚集誘導發光基團構成。

2.根據權利要求1所述的比率型氧傳感探針,其特征在于,所述聚集誘導發光基團連接在兩親性接枝聚合物的疏水支鏈末端;

優選地,所述聚集誘導發光基團連接在兩親性接枝聚合物的主鏈上形成從主鏈上接出的聚集誘導發光分子支鏈。

3.根據權利要求1或2所述的比率型氧傳感探針,其特征在于,所述載體為具有式I或式II所示的聚合物:

式I中,R1和R2獨立地為H、C1-C5烷基或-R-CN,R為C1-C5亞烷基或不存在;R3為疏水聚合物基團;R4為親水性基團;A為聚集誘導發光基團;0<x<1,0<y<1,且x+y=1;m為10-1000的整數;

式II中,R1、R2和R5獨立地為H、C1-C5的烷基或-R-CN,R為C1-C5的亞烷基或不存在;R3為疏水聚合物基團;R4為親水基團;A為聚集誘導發光分子基團;0<x1<1,0<x2<1,0<y<1,且x1+x2+y=1;m為10-1000的整數。

4.根據權利要求3所述的比率型氧傳感探針,其特征在于,在式I中R3其中n1為10-300的整數,n2為10-300的整數;

優選地,在式I中R4中的任意一種,p為1-100;

優選地,在式I中A為Ra為C1-C8的直鏈烷基或支鏈烷基,Rb為C1-C8的直鏈亞烷基或支鏈亞烷基;

優選地,所述載體為具有以下式a-d所示結構的兩親性接枝聚合物中的一種或至少兩種的組合:

在式a中,A為0<x<1,0<y<1,且x+y=1;m為10-1000的整數;

在式b中,A為0<x<1,0<y<1,且x+y=1;m為10-1000的整數;

在式c中,A為0<x<1,0<y<1,且x+y=1;m為10-1000的整數;

在式d中,A為0<x<1,0<y<1,且x+y=1;m為10-1000的整數;

優選地,在式II中R3中的任意一種,其中R6為H、取代的或未取代的C1-C12的直鏈烷基或取代的或未取代的C1-C12的支鏈烷基;q為1-300的整數;

優選地,在式II中R4中的任意一種,p為1-100;

優選地,在式II中A為中的任意一種,其中R7、R8、R9和R10獨立地選自C1-C8的直鏈烷基或支鏈烷基,優選甲基、乙基或丙基,X為Cl或Br;

優選地,所述載體為具有以下式e或式f所示結構的兩親性接枝聚合物或兩者的組合:

在式e中,A為0<x1<1,0<x2<1,0<y<1,且x1+x2+y=1;m為10-1000的整數;

在式f中,A為0<x1<1,0<x2<1,0<y<1,且x1+x2+y=1;m為10-1000的整數。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的比率型氧傳感探針,其特征在于,所述氧敏感化合物為五氟四苯基卟啉鉑。

6.根據權利要求1-5中任一項所述的比率型氧傳感探針的制備方法,其特征在于,所述方法為:制備得到連接有聚集誘導發光基團的兩親性接枝聚合物載體,利用所述兩親性接枝聚合物載體進行自組裝包裹氧敏感化合物得到所述比率型氧傳感探針。

7.根據權利要求6所述的制備方法,其特征在于,所述連接有聚集誘導發光基團的兩親性接枝聚合物載體為具有式I或式II所示的聚合物;

優選地,式I所示的聚合物的制備方法包括以下步驟:

(1)以聚集誘導發光分子A-OH為引發劑引發疏水單體B發生聚合反應,得到連接有聚集誘導發光分子基團A的疏水聚合物A-R3-H,反應式如下:

A-OH+B→A-R3-H

(2)將步驟(1)得到的疏水聚合物A-R3-H與式III所示酰氯化合物反應得到式IV所示疏水聚合物單體,反應式如下:

(3)將步驟(2)得到的式IV所示疏水聚合物單體與式V所示親水單體發生聚合反應得到式I所示聚合物,反應式如下:

優選地,步驟(1)所述疏水單體B為丙交酯或ε-已內酯,優選ε-已內酯;

優選地,步驟(1)所述聚集誘導發光分子A-OH與疏水單體B的摩爾比為1:(2-500);優選1:(5-100);

優選地,步驟(1)所述聚合反應在催化劑存在下進行;

優選地,所述催化劑為辛酸亞錫;

優選地,步驟(1)所述聚合反應在保護性氣體存在下進行,所述保護性氣體優選氮氣;

優選地,步驟(1)所述聚合反應的溫度為60-160℃;

優選地,步驟(1)所述聚合反應的時間為1-24小時,優選6-12小時;

優選地,步驟(1)所述聚合反應的溶劑為二氧六環和/或N,N-二甲基甲酰胺;

優選地,在步驟(2)中,將式III所示酰氯化合物滴加至含有疏水聚合物A-R3-H的反應體系中;

優選地,步驟(2)所述疏水聚合物A-R3-H與式III所示酰氯化合物的摩爾比為1:(1-100),優選1:(1-10);

優選地,步驟(2)所述聚合反應在堿性化合物存在下進行,所述堿性化合物優選三乙胺;

優選地,步驟(2)所述反應的溶劑為干燥的二氯甲烷和/或三氯甲烷,優選干燥的二氯甲烷;

優選地,步驟(2)所述反應在冰浴下進行;

優選地,步驟(2)所述反應的時間為4-12小時,優選6-10小時;

優選地,步驟(3)所述式IV所示疏水聚合物單體與式V所示親水單體的摩爾比為1:100-100:1,優選1:50-50:1;

優選地,步驟(3)所述聚合反應的引發劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈或過氧化苯甲酰中的任意一種或至少兩種的組合;

優選地,步驟(3)所述聚合反應在保護性氣體保護下進行,所述保護性氣體優選氮氣;

優選地,步驟(3)所述聚合反應的溶劑為N,N-二甲基甲酰胺和/或N,N-二甲基乙酰胺;

優選地,步驟(3)所述聚合反應的溫度為60-90℃;

優選地,步驟(3)所述聚合反應的時間為10-30小時;

優選地,式II所示聚合物的制備方法包括以下步驟:

(A)使式VI所示的疏水聚合物單體和式VII所示的聚集誘導發光化合物反應得到式VIII所示的接枝聚合物,反應式如下:

(B)使步驟(A)得到的式VIII所示的接枝聚合物與式V所示親水單體發生聚合反應得到式II所示聚合物,反應式如下:

優選地,步驟(A)所述式VI所示的疏水聚合物單體和與式VII所示的聚集誘導發光化合物的摩爾比為1:100-100:1,優選1:50-50:1;

優選地,步驟(A)所述聚合反應的引發劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈或過氧化苯甲酰中的任意一種或至少兩種的組合;

優選地,步驟(A)所述聚合反應的溫度為60-90℃;

優選地,步驟(A)所述聚合反應的時間為10-30小時;

優選地,步驟(B)所述式V所示親水單體與步驟(A)所述式VI所示的疏水聚合物單體的摩爾比為1:100-100:1,優選1:50-50:1;

優選地,步驟(B)所述聚合反應的引發劑為偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈或過氧化苯甲酰中的任意一種或至少兩種的組合;

優選地,步驟(B)所述聚合反應的溫度為60-90℃;

優選地,步驟(B)所述聚合反應的時間為10-30小時;

優選地,步驟(A)和步驟(B)所述聚合反應在保護性氣體保護下進行,所述保護性氣體優選氮氣;

優選地,所述利用所述兩親性接枝聚合物載體進行自組裝包裹氧敏感化合物的方法為:將所述兩親性接枝聚合物載體與氧敏感化合物溶解在有機溶劑中得到溶液,而后將該溶液加入去離子水中,透析,得到所述比率型氧傳感探針;

優選地,所述有機溶劑為N,N-二甲基甲酰胺和/或二甲基亞砜,優選二甲基亞砜;

優選地,所述有機溶劑與去離子水的體積比為1:(5-50)。

8.根據權利要求1-5中任一項所述的比率型氧傳感探針在水溶氧實時監測中的應用。

9.根據權利要求1-5中任一項所述的比率型氧傳感探針在細胞生長監測中的應用。

10.根據權利要求1-5中任一項所述的比率型氧傳感探針在藥物篩選中的應用。

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