[发明专利]pH响应型共轭聚合物纳米粒子及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种pH响应型共轭聚合物纳米粒子及其制备方法和应用，pH响应型共轭聚合物纳米粒子水溶液的制备方法包括以下步骤：将超纯水和无水乙腈混合均匀，得到混合液；将混合液于20～35℃保持超声状态，将母液滴加到混合液中，滴加完毕后继续超声1～2小时，得到溶液M；其中，母液的制备方法为：将聚噻吩衍生物溶解于氯仿中，得到聚噻吩衍生物的浓度为1～2mg/mL的母液；向溶液M中通入氮气，除去氯仿和乙腈，得到pH响应型共轭聚合物纳米粒子水溶液。本发明的pH响应型共轭聚合物纳米粒子具有生物相容性良好、荧光强度高和毒性低等特性，可用于水溶液中弱酸性pH值的精确测量，也可用于肿瘤细胞微环境响应的灵敏检测和荧光成像。

技术领域

本发明属于荧光传感检测技术领域，具体来说涉及一种pH响应型共轭聚合物纳米粒子及其制备方法和应用。

背景技术

细胞内的pH值对细胞增殖与凋亡、离子传输、酶活性、细胞内吞以及肌肉收缩等许多生理过程起着至关重要的作用。正常细胞的细胞质pH值处于6.8-7.4，酸性细胞器的pH值为4.5-6.0。异常的pH值会引起细胞功能紊乱，导致心、肺病变或神经性疾病，甚至危及生命。因此精确监测细胞内pH值的变化可以为生理学、药物学、病理学等研究提供重要参数。目前，pH值的测定通常是使用商品化的玻璃电极，不适用于活细胞中pH值的监测。荧光分析技术具有灵敏度高、选择性好，优异的时空分辨性，便于实时获得直观、准确的样品信息。利用荧光探针结合荧光分析技术检测细胞的pH值是一种非侵入、操作简单、灵敏度高的理想方法。目前报道的pH探针大部分基于小分子荧光染料，这些探针光稳定性差，stocks位移小，灵敏度低，水溶性差，毒性较大，无法对pH值的变化进行长时间的追踪和观察。因此开发弱酸性范围内有线性响应的pH探针仍是非常必要的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种侧链含有氨基的聚噻吩衍生物。

本发明的另一目的是提供所述聚噻吩衍生物的制备方法。

本发明的另一目的是提供pH响应型共轭聚合物纳米粒子水溶液中的pH响应型共轭聚合物纳米粒子，其以聚噻吩为荧光报告基团，侧链氨基为pH响应性基团，利用相转化法构建了一种在弱酸性范围(pH＝5.0-7.4)有线性响应的共轭聚合物纳米粒子荧光探针。

本发明的另一目的是提供pH响应型共轭聚合物纳米粒子水溶液在测定弱酸性水溶液的pH值中的应用。

本发明的另一目的是提供pH响应型共轭聚合物纳米粒子水溶液在肿瘤细胞微环境响应的灵敏检测和荧光成像中的应用。

pH响应型共轭聚合物纳米粒子由于聚集诱导的荧光淬灭效应，共轭聚合物纳米粒子几乎不发射荧光。在酸性条件下，共轭聚合物侧链含氨基，易在弱酸性条件下质子化。在静电斥力的驱使下，共轭聚合物纳米粒子(pH响应型共轭聚合物纳米粒子)迅速解离，恢复无规线团构象，体系的荧光开启。根据共轭聚合物荧光强度与pH的线性关系曲线，可用于水溶液中弱酸性pH值的精确测量，也可用于肿瘤细胞微环境响应的灵敏检测和荧光成像。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。

一种侧链含有氨基的聚噻吩衍生物，其结构通式如下：

其中，R₁为氢或甲基，R₂为氢或饱和烷基链，X为氧原子或硫原子，m和n均为正整数。

上述聚噻吩衍生物的制备方法，包括以下步骤：