[發明專利]有機無機雜化磷光二氧化硅磁性納米粒子及制備和應用

無效

• 申請號: 201210484442.9
• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN102994071A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 趙強;喬衛麗;黃維;劉淑娟;曹運法
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;H01F1/01;C12N5/00;G01N24/08;A61K47/24
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明屬于發光磁性納米材料技術領域。具體涉及以四氧化三鐵為核二氧化硅為殼的核殼結構以及磷光銥配合物的有機/無機雜化納米粒子的制備及其在生物成像中的應用。

背景技術

生物醫學成像可以在分子、細胞水平進行疾病的分析和診斷，減少對健康細胞核組織的影響。納米探針一般使用生物相容性的粒子能夠將細胞內環境與有毒的成像劑隔離，成像劑被包覆在基質中可以防止成像劑受到來自細胞內環境的任何可能的干擾，納米級的尺寸能夠降低細胞的物理干擾，并且小尺寸能夠提供快速的響應時間，不同的成像劑可以同時包覆于相同的粒子中，使利用比度法進行測量成為可能。所以利用生物相容性的納米粒子運載合適的成像劑用于細胞成像，同時連接上靶向配體賦予其癌細胞靶向的功能具有重大的意義。

磁性納米粒子是一類智能型的納米磁性材料。既具有納米材料所具有的性質如粒徑小、比表面積大、偶聯容量高，又具有磁響應性及超順磁性。磁性納米粒子由于獨有的特性在醫藥中有著多種用途。其中最獨特的特性是磁響應性。利用這一特性磁性納米粒子用于藥物載體、磁性分離和細胞的分選。還由于其可作為對比劑用于磁共振成像、作為熱療介質用于癌癥熱療、并且可應用于磁力組織工程而引起研究者的廣泛關注。具有獨特特性的功能性納米粒子的這些應用將更一步促進醫藥生物技術的發展。

在現有的納米生物成像技術中，熒光染料因其簡便與通用性而得到廣泛應用。相比有機熒光，具有d⁶、d⁸和d¹⁰電子結構的磷光重金屬配合物具有優異的光物理性質，如大的斯托克斯位移可以很容易區分激發和發射峰，能使用可見光進行激發，長的發射壽命有利于使用時間分辨技術有效地與背景熒光信號區分開以提高檢測的信噪比和靈敏度等。

然而，大多數的金屬配合物磷光成像劑由于疏水性和毒性很難進入細胞，實現成像功能。因此，有必要選擇合適的納米載體，運載金屬配合物磷光成像劑，普遍性的實現金屬配合物的生物成像功能。介孔納米二氧化硅以其規則的介孔結構、尺寸可調、容易功能化、顯著的生物相容性，以及光學上的透明性越來越多的受到人們的關注，成為一種有效的納米載體。將金屬配合物磷光成像劑通過介孔納米二氧化硅的運載，有效的彌補了金屬配合物磷光成像劑的不足，并將其獨特的光學性質用在在細胞和生物體的成像中，因此有機/無機雜化磷光二氧化硅磁性納米粒子的研究具有深遠的科學意義和應用價值。

鑒于此，本發明的磷光重金屬銥配合物與二氧化硅磁性納米粒子雜化，從而制備出低毒、形貌規則、大小可控的磷光二氧化硅磁性納米粒子，并探索其在生物成像上的應用，以及在藥物載體、磁性分離和細胞的分選等方面的應用前景。

發明內容

技術問題：本發明的目的在于提供磷光銥配合物的有機/無機雜化介孔二氧化硅磁性納米粒子，給出它們的制備方法，并提出這類配合物在細胞標記、成像中的應用。利用掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡觀測納米粒子的形貌，動態光散射檢測其在水溶液中的粒徑分布，熱重分析測試雜化粒子中有機分子含量，紫外-可見吸收光譜、熒光發射光譜檢測雜化納米粒子的光物理性質。

技術方案：一種有機無機雜化磷光二氧化硅磁性納米粒子，其特征在于以磁性納米粒子四氧化三鐵為核、有機磷光染料通過硅氧烷的共價連接分布在二氧化硅納米粒子的介孔結構中與粒子表面上，形成的有機無機雜化磷光二氧化硅磁性納米粒子孔徑在2-5nm，粒徑在50-100nm，為一種有機磷光染料包覆在二氧化硅內外表面的有機無機雜化結構。

該方法包括：1）磷光前軀體的制備；2）磷光前驅體和納米二氧化硅磁性納米粒子的雜化，具體如下：

1）磷光前驅體的制備：

其中為具有以下結構的雜環化合物：

具體是將C^N配體與IrCl₃·3H₂O在3:1,v/v的2-乙氧基乙醇和水的混和溶劑中回流反應，反應完全后得到的二氯橋中間體與鄰菲咯啉衍生物在2:1v/v的二氯甲烷與甲醇的混合溶劑中回流，然后加入六氟磷酸鉀室溫攪拌，將溶劑旋出，得的固體用柱層析方法分離，即得到上述銥配合物；

2）磷光前驅體和二氧化硅磁性納米粒子的雜化：