[發(fā)明專利]磺酸酯改性納米晶體

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980145897.4
• 申請日: 2009-10-02
• 公開（公告）號(hào): CN102216202A
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: E·塔爾斯基;E·韋爾奇;B·布蘭喬德;J·莫羅;I·納薩尼
• 申請（專利權(quán)）人: 生命科技公司
• 主分類號(hào): B82B1/00
• 分類號(hào): B82B1/00;B82B3/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 黃念;郭文潔

相關(guān)申請的交叉參考

本申請要求2008年10月3日提交的美國臨時(shí)申請系列號(hào)61/102,709的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，將其全部內(nèi)容以引用的方式并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開內(nèi)容涉及納米粒子及處理納米粒子表面的方法。本公開內(nèi)容更特別提供可以進(jìn)一步改性以引入感興趣配體的活化納米粒子表面及制備和使用這種納米粒子的方法。

背景技術(shù)

制備發(fā)熒光且具有疏水性表面的核/殼納米晶體的方法是公知的。這些納米晶體的疏水表面通常由該粒子表面上的疏水性鈍化配體，如三辛基膦(TOP)、三辛基氧化膦(TOPO)、油酸、辛基膦酸(OPA)或十四烷基膦酸(TDPA)的涂層產(chǎn)生。這些鈍化配體起到了許多作用，包括但不限于：令反應(yīng)性分子(以及甚至溶劑)遠(yuǎn)離該納米晶體表面而保護(hù)該納米晶體的表面，保護(hù)該納米晶體以避免其在光活化狀態(tài)下時(shí)可能發(fā)生的反應(yīng)，防止多個(gè)納米粒子聚結(jié)，防止能夠用作激發(fā)電子或空穴的阱位點(diǎn)并由此促進(jìn)非輻射復(fù)合(即降低量子產(chǎn)率)的“懸空鍵”及其它類似的表面缺陷等。這些配體還提供形成圍繞該納米晶體的暴露在溶劑下的表面并由此有效地賦予該納米晶體疏水性(無論該納米晶體表面本身的固有性質(zhì)如何)的烷基層。這些緊密結(jié)合的配體以及與這些配體結(jié)合的納米晶體一起形成納米粒子。

對于許多應(yīng)用而言，合意的是使用該納米晶體表面上的配體層以控制它們共同形成的納米粒子的性質(zhì)(例如，賦予親水性等)，或?qū)⑵渌肿舆B接至該納米粒子上。這么做的常規(guī)方法在本領(lǐng)域是已知的。例如，過去已經(jīng)進(jìn)行的一種方法包括在常規(guī)納米晶體表面上存在的鈍化配體層上添加另一材料層。Adams等人，美國專利US?6,649,138。該第二層通常是僅僅通過鈍化配體的烷基與兩性聚合物(AMP)上的類似烷基之間的疏水性-疏水性相互作用鍵合至該鈍化配體層上的兩性聚合物(AMP)。參見Adams等人。但是，這有效地增大了所得納米粒子，提高納米晶體的總尺寸多至50％或更高。例如，具有半胱氨酸涂層的小納米晶體的直徑可以為約6納米，而來自Adams等人的涂有TOPO加AMP聚合物的相同納米晶體的直徑可以高至15納米。參見Liu等人，J.Amer.Chem.Soc，卷129，14530-31(2007)。

這些含AMP的納米粒子的雙層結(jié)構(gòu)還會(huì)令該納米粒子易于劣化，如果任何事物阻礙鈍化配體層保持在該納米晶體的表面上，或阻礙這些鈍化配體與添加在它們上的AMP外層之間的相互作用，則會(huì)發(fā)生所述劣化。

對于某些應(yīng)用而言，制備盡可能小的納米粒子具有一定的優(yōu)點(diǎn)，尤其是對于某些生物學(xué)應(yīng)用而言。更小的顆粒可以更快地?cái)U(kuò)散，對它們所連接的分子的影響更小，并且具有更小的在體內(nèi)特定組織(其中較大的粒子似乎通過‘過濾’作用而被捕集)中積聚的趨勢。參見，例如Ballou等人，Bioconjugate?Chem.，卷15，79-86(2004)。由此需要更好的將納米晶體制成水溶性納米粒子的方法，優(yōu)選將這些納米粒子保持得盡可能小并同時(shí)使它們高度穩(wěn)定并保持它們的基本熒光特性的方法。本公開內(nèi)容提供了實(shí)現(xiàn)此目地的方法，由此提供了制備改進(jìn)的納米粒子，尤其是小的、穩(wěn)定的、水溶性納米粒子的組合物和方法。

發(fā)明內(nèi)容

本公開內(nèi)容涉及通過用甲硅烷基試劑，特別是弱堿或其它貧配位基團(tuán)的甲硅烷基衍生物處理高度有效地從納米粒子或納米晶體的表面上除去膦酸酯基團(tuán)的方法。除去膦酸酯配體的結(jié)果是用弱配位的基團(tuán)替代該膦酸酯。一個(gè)例子是使用甲硅烷基磺酸酯，如三甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯以形成磺酸酯涂布的納米粒子。三氟甲磺酸酯是三氟甲基磺酰氧基，CF₃SO₂O-的慣用/通用名。在不被任何特定理論束縛的情況下，圖1顯示了這種替代可如何發(fā)生。注意，在該圖示中，該膦酸酯通過該膦酸酯的兩個(gè)氧原子鍵合至該納米晶體(描述為球形，但該納米晶體當(dāng)然可以具有其它形狀，如棒狀或不規(guī)則形狀)上，但是取決于表面環(huán)境，該膦酸酯可以通過其僅僅一個(gè)氧原子或通過其所有三個(gè)氧原子鍵合至該納米晶體表面上。因此，該膦酸酯配體可以有效地占據(jù)該納米晶體表面上的一個(gè)或三個(gè)鍵合位點(diǎn)，并且有時(shí)可以被一個(gè)或三個(gè)而不是兩個(gè)三氟甲磺酸酯所替代。