[发明专利]针对四元量子点相转移的聚合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料领域，具体涉及一种针对四元量子点相转移的高分子 聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

量子点作为一种新型的荧光纳米材料，较之于传统的有机染料，具有激发 光谱宽、发射光谱窄且可调、耐光漂白，荧光量子产率高等优点，在目前生物 荧光标记和化学荧光探针中极具发展潜力。目前普遍使用的高质量量子点，是 使用高温有机法合成的，此种合成方法使量子点富含油溶性配体，限制了其在 生物学以及医药学等相关领域的应用。将油溶性量子点作为一种疏水性药物的 模型，研究其相转移过程，利用自身荧光检测相转移的效率，是一种较为直观 且经济有效的措施；同时，将油溶性量子点作为一种药物载体，利用其自身的 荧光特性，为研究药物在体内的动态分布提供了一种有效的手段。因此，对油 溶性量子点进行相转移，使其具有良好的生物相容性，是实现疏水性药物相转 移的一种有效模拟手段和措施，也是量子点作为药物载体在药学领域研究的热 点之一。

实现量子点水溶性的方法有两类：其一是在量子点的制备中，直接水相合 成量子点，但由于水沸点较低，通过回流合成的量子点，没有明确的成核及生 长界限，导致量子点的晶型较差、表面缺陷明显、荧光量子产率低、半峰宽较 宽且稳定性较差；另一种方法则是将油溶性的量子点通过表面的有机配体交换、 两亲性高分子材料包裹等措施，采用相转移的方法实现量子点的水溶性，其主 要的手段有：(1)硅烷修饰法，硅烷化是对纳米粒子修饰的常用方法，即通过 二氧化硅对量子点进行包覆，使量子点具有水溶性和可修饰性；(2)配体交换 法，即采用合适的配体取代量子点表面的有机配体，此种方法获得的量子点具 有较小的粒径变化，但是由于采用的配位基团常为巯基，导致该量子点容易氧 化，稳定性较差；同时由于此种配体通常为小分子，缺乏进一步的可修饰性， 限制了量子点的生物应用；(3)高分子包裹法，即通过具有两亲性的聚合物， 对量子点进行包裹，使量子点一方面具有水溶性，另一方面由于聚合物是一种 具有多官能团的复杂分子，可以对其进行进一步的修饰达到量子点在生物学或 医药学中的多层次应用。该方法不仅使油溶性量子点在生物环境中相容且稳定 存在，同时也由于相应的配体和高分子材料中具备可与生物大分子或药物相结 合的基团，从而使具有优良荧光性质的量子点应用于生物医学成像和体内药物 监测等多领域，但是高分子聚合物与油溶性量子点是通过长烷烃链间的相互疏 水作用来实现的，其得到的水溶性量子点具有较大的体积，且包裹的量子点数 目不确定性，限制了量子点在生物标记及药物载体方面的应用。

同时，量子点作为一种纳米材料，具备纳米粒子在体内分布的特点，纳米 粒子在体内极易被网状内皮系统(RES)所捕获，从而使其失去所预期的效果， 目前普遍的措施是采用聚乙二醇(PEG)修饰，PEG是一种中性、无毒、亲水 性较高、非免疫原性的聚合物，能有效的避免与免疫球蛋白作用，阻碍颗粒与 吞噬细胞的粘合，逃避网状内皮系统的捕获，延长纳米粒子在体内的停留时间， 但其PEG修饰的纳米粒子对过渡金属离子敏感且极易被氧化，因此亟需寻找一 种PEG的替代物来解决纳米粒子被网状内皮系统捕获的问题。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，根据本发明的第一方面，本发明的目的在于 提供一种高分子聚合物，该聚合物通过高分子配体交换的方式对油溶性量子点 进行油水转相，使获得的水溶性量子点一方面具备荧光性质稳定、粒径可调、 可修饰强等特点；另一方面赋予其网状内皮系统逃逸以及特定靶向等性质，延 长其在体内的停留时间和增强生物靶向性，进一步开展生物医学应用。

本发明的目的是这样实现的：

一种高分子聚合物，具有如下结构式：

其中a＝1～15、b＝1～15、n＝5～33。