[发明专利]一种pH敏感型双荧光聚合物量子点的制备和应用

说明书

本发明提供了一种pH敏感型双荧光聚合物量子点的制备方法，是先将亲水性聚丙烯酸与疏水性的TPE分子通过共价连接制得兼具pH敏感和AIE特性的聚合物，该聚合物进一步与稀土元素Eu(III)发生配位，形成具有双荧光性质的配合物，该配合物能够自组装形成单分散性的、尺寸在100nm范围内的纳米小球，同时表现出很好的双荧光特性，在365~400nm激发范围内两种颜色能够很好的独立分开。Hela细胞染色结果表明，该Pdots能很好的对癌细胞进行染色并在细胞质中聚集从而产生高亮荧光；在365 nm激发时能产生明亮的蓝光，在395 nm激发时产生高亮的红光，因此，在生物细胞成像中具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种pH敏感型双荧光聚合物量子点（Pdots）的制备，尤其涉及一种基于四苯乙烯（TPE）和聚丙烯酸（PAA）的pH敏感型双荧光聚合物量子点（Pdots）的制备；本发明同时还涉及该聚合物量子点（Pdots）在双色活细胞成像中的应用。

背景技术

pH敏感聚合物量子点Pdots是最受欢迎的纳米材料之一，主要是因为生物体内各组织的pH环境各不相同，比如一般肿瘤细胞的pH呈酸性，而正常组织一般为中性或弱碱性。pH 敏感Pdots的典型特点是可以在生物体内通过荧光的亮度来定位靶细胞的位置，例如Zhang等人将pH敏感的聚丙烯酸和稀土元素配位制得发淡红光的纳米材料。Chan等制备了一种大共轭结构且pH敏感的Pdots，pH不同时产生不同颜色的荧光，可以应用在不同pH的细胞成像中。也有人通过引入pH敏感的聚合物和药物键合制备的敏感性聚合物纳米粒子，这类 pH 敏感类聚合物药物载体Pdots能够在酸度较窄范围（6.5~7.0）内对药物释放，但是，这类聚合物受pH的变化粒径开始变大或纳米粒子开始形成或瓦解。

聚丙烯酸是由丙烯酸单体聚合而成的线性聚合物，且含有大量的羧基基团，容易在水溶液中形成凝胶，在pH敏感、光响应、药物释放等领域具有很好的应用前景。当pH呈碱性时聚丙烯酸表面的羧基会失去氢离子，电负性增强，呈碱性，静电作用加强。聚丙烯酸纳米颗粒会受到外界刺激而诱导其膨胀、收缩或生物相容性变化。

TPE（四苯乙烯）是一种经典的AIE（Aggregation Induced Emission 聚集诱导发光）分子，即在溶液中没有荧光，但是固体却存在较强的荧光，与传统聚集淬灭分子刚好相反，因此在有机光电材料等领域具有重要的应用，也越来越多的引起人们的关注。

发明内容

本发明的第一目的，是提供一种基于四苯乙烯和聚丙烯酸的pH敏感型双荧光聚合物量子点的制备方法；

本发明的另一目的是，提供该聚合物量子点（Pdots）在双色活细胞成像中的应用。

一、pH敏感型双荧光聚合物量子点（Pdots）的制备

本发明将亲水性聚丙烯酸与疏水性的TPE分子通过共价连接制得兼具pH敏感和AIE特性的聚合物，由于聚合物链上含有大量的羧基，其进一步与稀土元素Eu(III)发生配位作用，制备得到具有双荧光性质的Pdots。其具体制备工艺如下：

1、TPE-tetraPAA聚合物的制备

（1）TPE-tetraOH的制备：THF作为溶剂，在真空无水无氧环境下，以Zn粉为还原剂，4,4-二羟基二苯甲酮与四氯化钛以1:1~1:2的摩尔比，于70~75℃的油浴环境中反应22~24h，用K₂CO₃溶液猝灭反应，用乙酸乙酯萃取、收集、旋蒸干燥，得到棕黄色的产物TPE-tetraOH；Zn粉的加入量为4,4’-二羟基二苯甲酮摩尔量的1~2倍；