[发明专利]有机荧光分子-壳聚糖纳米复合物一氧化氮供体的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化学、生物与材料的交叉领域，尤其是涉及一种具有释放一氧化氮并原位实时探测其释放功能的有机荧光分子-壳聚糖纳米复合物一氧化氮供体及其制备方法。 

背景技术

一氧化氮(NO)是一种能够被人体内皮细胞合成的生理调节剂，广泛的分布于全身的多种器官，是重要的生物信使分子。NO能够有效的防止血小板的凝结和活化，抗血栓的形成，减少细菌的粘附，并有杀死癌细胞的功能。一氧化氮的缺乏会导致器官功能失调，引发高血压、心脏病、呼吸系统疾病等。为了治疗一氧化氮缺乏引发的各种疾病，人们设计并合成了很多种一氧化氮供体，其中偶氮二烯醇类亲核一氧化氮供体(diazeniumdiolates)是近几年发展起来的一种性能优良的一氧化氮供体。这类亲核一氧化氮供体一般是将含有仲胺基团的亲核化合物与一氧化氮气体在一定的压力条件下反应制得，能够在生理环境中以一定的速率自发释放一氧化氮。在亲核一氧化氮供体材料中，壳聚糖及其衍生物由于其良好的生物相容性和生物可降解性以及低细胞毒性等特性而备受关注。有研究表明，壳聚糖作为一氧化氮的载体材料在生理环境下可以稳定地释放一氧化氮。壳聚糖结构上的特殊性使之与许多有机物、离子、生物分子等具有络合、吸附和离子交换等作用。因此，可以利用不同的物质对壳聚糖及其衍生物进行改性，使其具备一些新的功能。 

现有的一氧化氮供体可以满足释放一氧化氮的需求，但是绝大多数无法同时实现对一氧化氮释放的探测。要实现对所释放一氧化氮的探测，必须同时使用荧光探针或其它检测手段，这样就增加了操作的难度，且不利于成本的降低。中国发明专利CN102516606报道了一种一氧化氮供体-量子点的纳米复合物，可同时实现一氧化氮的释放以及对一氧化氮释放的荧光探测。但是，量子点对一氧化氮的探测基于一氧化氮对量子点的荧光淬灭作用，其对一氧化氮的选择性不强，容易受到其它对 量子点有荧光淬灭作用的物质的干扰。因此，如何制备既能稳定释放一氧化氮，又能实现对一氧化氮释放的原位、实时、高选择性探测的一氧化氮供体是一项很有意义的课题，也是亟待解决的关键技术问题。 

目前尚未见将有机荧光分子与壳聚糖或壳聚糖衍生物相结合制备具有上述功能的纳米复合物一氧化氮供体的相关专利报道。 

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种操作简单，成本较低，产物在生理环境下可以稳定地释放一氧化氮，并且可以原位实时探测一氧化氮的释放，对一氧化氮的选择性高，生物相容性好，在高血压、心脏病、呼吸系统疾病、性功能障碍等的诊断和治疗方面有着良好的应用前景的有机荧光分子-壳聚糖纳米复合物一氧化氮供体的制备方法。 

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种有机荧光分子-壳聚糖纳米复合物一氧化氮供体的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 

(1)在室温下将一定量的壳聚糖或其衍生物溶于去离子水中，制得浓度为1-15mg/mL的壳聚糖或壳聚糖衍生物水溶液； 

(2)在室温搅拌条件下向步骤(1)制得的壳聚糖或壳聚糖衍生物水溶液中加入有机荧光分子溶液，有机荧光分子与壳聚糖或其衍生物的质量比为5∶1～1∶1，搅拌1-2小时，然后在旋转蒸发仪中蒸发浓缩，真空干燥后得到有机荧光分子与壳聚糖的纳米复合物； 

(3)在25-45℃的高压反应釜中，将步骤(2)制得的有机荧光分子与壳聚糖的纳米复合物加到甲醇钠的无水甲醇溶液中，壳聚糖或壳聚糖衍生物与甲醇钠的质量比控制在1∶1-1∶3，将高压反应釜先通氮气再抽真空，然后通入一氧化氮气体，维持压力50-120psi，搅拌反应3-8天后，用氮气吹走未反应的一氧化氮气体，将产物过滤，相继用无水甲醇和乙醚洗涤，在室温下真空干燥； 

(4)将步骤(3)制得的产物加入盛有二甲基甲酰胺的密闭玻璃容器中，在-5-5℃的温度下搅拌并通氮气保护，然后加入一定量的溴代烷烃，反应1.5-5小时后升至室温继续搅拌24-60小时，过滤得到的固体用乙醚洗涤，在真空烘箱中室温干燥24小时； 

(5)在室温下将上述产物与氯化铜在中性缓冲溶液中反应，得到有机荧光分 子-壳聚糖纳米复合物一氧化氮供体。 

所述的壳聚糖或其衍生物为脱乙酰度为40％-60％的水溶性壳聚糖、羧甲基壳聚糖、壳聚糖季铵盐中的一种或多种，粘均分子量为2-40万。 

所述的有机荧光分子为含有喹啉基团的罗丹明衍生物。 

所述的有机荧光分子优选以下物质，分子式分别为：