[发明专利]一种用于实现可逆荧光调控的三嵌段共聚物胶束体系的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于实现可逆荧光调控的三嵌段共聚物胶束体系的制备方法。

背景技术

具有光学调控性能的材料在生物技术及光学材料领域受到了越来越多的关注。其中，在生物检测、传感、造影等诸多的应用领域中，荧光标记技术得到了长足的发展，并成为实现上述功能的一种最主要的技术手段，而对荧光的可调控性也是目前重要的发展趋势，例如，具有荧光可调空的荧光标记可用来对细胞或其他生物组织进行选择性地提高亮度。

传统的对荧光信号的调控通常采用二色体(dyad)或三色体(triad)的架构加以实现。该架构可利用受体的结构变化通过能量转移或电子转移来调制供体的荧光发射。具有dyad或triad结构的有机小分子结构明确，并可利用结构中spacer的长度来精确调节能量转移或电子转移的效率，但缺点是有机合成过程较复杂，易于在水中自聚集，且一般缺乏生物相容性，使其在水相中应用受到了一定程度的限制。荧光纳米粒子的相关研究正是在这种背景下逐渐受到了国内外学者的关注，并在近年得到了快速发展。荧光纳米粒子是将荧光团、探针等基团通过包埋、共价键连接以及超分子组装等方式引入量子点、有机或无机纳米粒子中，并让纳米粒子承担有机小分子荧光染料的检测、标记等功能。与传统的荧光染料相比，荧光纳米粒子具有更高的亮度和光稳定性，也能更加容易地实现水分散性和生物相容性。另外，随着纳米制备技术的进一步提高，对纳米粒子的尺度的精确控制及对粒子功能化手段的日臻完善，这在很大程度上使荧光纳米粒子满足了化学传感器、生物探针等领域的要求。中国专利CN101125968通过包覆有机发光染料而得到的复合二氧化硅纳米粒子，提高了纳米粒子的发光强度高，在生物标记应用中可提高检测的灵敏度，但是其生物相容性很差，且需用到金和银等贵金属，成本很高。中国专利CN101109708采用2，6-二苯基-4-苯并15冠5-吡啶化合物作为镁离子荧光探针，可应用于生物以及离子检测领域，但是需在高氯酸酸性溶液中检测，限制了其用途。美国专利5403928将酞氰染料连接到端甲氧基-聚乙二醇(PEG)上，以提高其在水中的溶解性和生物相容性，但是其易团聚，稳定性不好。

发明内容

本发明针对传统的荧光染料存在的荧光可调控性不理想、生物相容性不佳和不易在水中分散等问题，提供一种利用三嵌段共聚物来实现可逆荧光调控性和生物相容性的方法。

本发明可以通过以下技术方案予以实现：

(1)利用原子转移自由基聚合方法将亲水性大分子引发剂、疏水性单体和含有光活性基团的单体合成一种含有亲水链段、疏水链段和光活性染料链段的三嵌段共聚物；

(2)用低沸点有机溶剂溶解三嵌段共聚物后加入去离子水，在20-35℃旋转蒸发2-3小时后得到三嵌段共聚物纳米胶束；

(3)用低沸点有机溶剂将疏水性荧光染料配制成溶液后将低沸点有机溶剂干燥，再添加胶束溶液在45-60℃搅伴5-6小时，冷却到室温搅伴过夜，得到装载了疏水性荧光染料的纳米胶束体系。

与现有技术相比较，本发明具有以下优点：

(一)、本发明采用原子转移自由基聚合(ATRP)方法，得到了结构明确，分子量可控，分子量分布窄的三嵌段共聚物。

(二)、本发明所合成的三嵌段共聚物是两亲性的，能在水中形成以疏水性的聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯为核，亲水性的聚乙二醇或聚乙烯亚胺为壳的核层中含有光活性螺吡喃化合物的稳定纳米胶束，核/壳界面能吸附和螺吡喃发生能量转移能级匹配的疏水性荧光染料，使激发态下的供体基团(疏水性荧光染料)和受体基团(光活性染料基团)间发生高效率的能量转移，可以实现胶束体系的稳定的可逆荧光调控性能。

(三)、本发明的亲水的聚乙二醇和聚乙烯亚胺链段有很好的生物相容性，无毒，它构成了纳米胶束的外壳，这样就提高了纳米胶束的生物相容性。

总体而言，利用三嵌段共聚物实现了可逆荧光调控性和生物相容性。

具体实施方式

实施例1