[发明专利]磁性荧光发光pH敏感聚氨酯材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子生物医用材料领域。 

背景技术

聚氨酯材料由于软硬段的不相容性，存在明显的微相分离结构，其中软段提供弹性，硬段起到增强填充和交联作用，这种多相高分子具有机械强度高，血液相容性好，组织相容性优异等性能。所以聚氨酯材料在生物医药领域得到了广泛的应用，如人造器官、医用导管、计划生育用品、可控缓释药物、医用黏合剂、医疗器械、医用辅材等许多医学治疗领域。 

所谓环境pH敏感性高分子材料就是随外界pH值的变化而产生体积或形态改变的高分子材料，这种变化是基于分子水平上的刺激响应性。pH敏感性高分子材料可应用于药物可控释放体系、酶的固定、物料分离、蛋白质的传递、分子成像等。 

在生物医学应用方面，分子成像对于无创性诊断是一种有效的工具，例如病态肿瘤的诊断、药物监督治疗的发现和发展、跟踪和识别细胞和分子水平的基础生物信息等。但是各种成像技术往往依赖于使用的靶向目标和对可激活评估数量的报告、可视化的目标、生物过程和体内细胞。由于单一的成像模式自身的局限性，在科学研究中它不能提供充足的信息。 

发明内容

本发明的目的是把磁性粒子包覆到带有荧光性质的pH响应性聚合物胶束里，会使该聚合物具有双重形态成像性质的磁性荧光发光pH敏感聚氨酯材料的制备方法。 

本发明的步骤是： 

a、合成环境pH敏感性荧光发光聚氨酯材料：

①将脂肪族二异氰酸酯或芳香族二异氰酸酯10~50份、聚醚二元醇10~50份、2,2’-双（羟甲基）丙酸10~50份、藻红B或异硫氰酸荧光素1份，1,4-双（2-羟乙基）哌嗪10~50份，用二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或N-甲基吡咯烷酮做溶剂，用三乙胺催化剂0.1~1份，加入到带有磁性转子的烧瓶中，把烧瓶置入70~85 °C油浴锅内，在氮气保护下，反应6小时；其中聚醚二元醇分子量为200~10000；

②降至室温，持续反应12小时，然后将反应产物溶液滴加到乙醚中沉降，经过滤，干燥后，即可得到pH敏感性荧光发光聚氨酯材料；

b、将50~90份的上述产物加入到带有磁性转子的烧瓶中，然后加入10~50份通过氯化铁、氯化亚铁和氢氧化钠共沉淀方法合成的四氧化三铁磁性粒子，加入去离子水为总重量的2倍，将烧瓶置入到90℃的油浴锅内，在氮气的保护下，持续反应20min，然后用去离子水清洗反应产物3遍，最终产物放入60℃的真空烘箱里干燥，获得最终产物，即为pH响应性磁性荧光发光聚氨酯材料。

本发明中聚醚二元醇分子量为200~10000。 

本发明把磁性粒子包覆到带有荧光性质的pH响应性聚合物胶束里，会使该聚合物具有双重形态成像性质。因此，通过结合双重形态成像的方法去克服目前单一成像的缺点。例如正电子发射断层扫描（PET）和计算机断层扫描(CT)同时使用可以提高功能性成像的灵敏度；核磁共振成像（MR）和光学成像共同使用可以在解剖中提供清晰的信息。因此，PET和CT的结合可以应用于高灵敏度的功能性成像和解剖中。另外其它几种光学成像技术的结合也能为疾病检测和诊断提供清晰的影像信息，例如MR/optical结合与PET/optical结合等。 

本发明主要是由脂肪族二异氰酸酯或芳香族二异氰酸酯、聚醚二元醇、带有双羟基的有机类物质以及小分子扩链剂合成的。其中脂肪族二异氰酸酯和扩链剂构成了该聚氨酯材料的硬段，聚醚二元醇构成了该聚氨酯材料的软段，带有双羟基荧光物质使该聚氨酯材料具有荧光性能，同时带有双羟基的二级胺或三级胺基团的有机类分子和含有氨基的二级胺或三级胺基团的有机类分子提供了该聚氨酯材料的pH敏感性，具有磁性性质的粒子使该聚氨酯材料具有磁性性能。 

附图说明

图1是本发明pH敏感性荧光发光聚氨酯材料的合成过程； 

图2是本发明原位包覆的方法合成环境pH响应性磁性荧光发光聚氨酯材料的过程；

图3是本发明蒸发溶剂的方法合成环境pH响应性磁性荧光发光聚氨酯材料的过程；

图4是本发明接枝的方法合成环境pH响应性磁性荧光发光聚氨酯材料的过程；

图5是本发明环境pH敏感性聚氨酯材料的核磁共振谱图；

图6是本发明环境pH敏感性聚氨酯材料的红外光谱图。

具体实施方式

 本发明的步骤是： 

a、合成环境pH敏感性荧光发光聚氨酯材料：