[發明專利]雜原子摻雜的水溶性碳量子點在制備熒光成像標記和光動力學治療的光敏劑中的應用

有效

• 申請號: 201310053831.0
• 申請日: 2013-02-19
• 公開（公告）號: CN103143035A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 葛介超;汪鵬飛;藍敏煥;劉衛敏;張洪艷
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: A61K49/00
• 分類號: A61K49/00;A61K41/00;A61P35/00
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張文祎

技術領域

本發明涉及一種雜原子摻雜的水溶性碳量子點的制備及其應用領域，具體來講，涉及一種雜原子摻雜的水溶性碳量子點的制備及其作為新型光敏劑在體內和體外熒光標記成像和光動力治療領域的應用。?

背景技術

光動力學療法（Photodynamic?Therapy，簡稱PDT）就是利用光動力學效應的治療腫瘤的一種新型方法，光動力學療法在治療鮮紅斑痣、微血管疾病、視網膜黃斑變性和動脈粥樣硬化等方面取得了突破性進展。此外，作為繼手術治療、放射療法和化學療法后的一種全新治療癌癥的方法，光動力學療法在臨床癌癥治療中已經取得了令人矚目的成果。與傳統的治療方法相比，其具有很多優點：（1）具有很好的選擇性，能選擇性地消滅局部的原發性和復發性腫瘤而不危及正常組織；（2）可與放射療法和化學療法同時進行且對兩者均有一定的協同作用；（3）可以縮小手術的范圍和改善手術后的預防；（4）引起的副作用小，接受光動力學治療的患者只需要在短期內避免強光直射，就不會產生局部光敏皮炎；（5）既能熒光成像，又可以進行光動力學治療的材料，可以明確標示出腫瘤組織的具體分布，從而使手術腫瘤治療既正確又徹底。?

因此，光動力學治療已被公認為臨床上除手術、放療、化療之外的第四種治療癌癥的方法，其基本構成要素（氧、光敏劑和光）之一的光敏劑一直都是光動力學治療的研究熱點之一，盡管已經在許多國家得到批準用于臨床治療，但是由于其自身的許多缺點，如成分復雜，皮膚光毒性強等等，人們一直在尋找并發現了很多更為理想的材料，包括一些卟啉類和非卟啉類的有機材料和一些無機材料。量子點不僅是一種很好的成像試劑,也是一類很好的能量給體，可以與氧分子或者染料之間發生能量轉移，產生單線態氧和一些其他活性氧自由基。而單線態氧等又可以引起細胞死亡或者誘導細胞凋亡。近年來，量子點在腫瘤標記和光動力學治療方面雖然取得了重要的進展，但開發高效低毒、生物相容性好、光動力學活性高和光穩定性強的新型光敏劑是該領?域的熱點和難點問題。?

碳元素是地球上所有已知生命的基礎。由于其具有多樣的電子軌道特性(sp¹、sp²、sp³)，因此形成許多結構和性質奇特的物質。碳量子點具有發光可調、熒光量子效率高、抗光漂白性能好、生物相容性好、無毒性、易于功能化、能夠高產率制備等特性，有望在光電子器件、納米催化劑、生物分析、熒光成像和光熱治療癌癥等技術領域顯示其廣闊的應用前景[Angew.Chem.Int.Ed,2010,49,6726-6244;Chem.Comm.2012,48.3686-3705；J.Mater.Chem.,2012,22,24230-24253]。因此，探索開發基于雜原子摻雜的水溶性碳量子點的高效低毒、生物相容性好、光動力學活性高和光穩定性強的能夠用于體內和體外熒光標記成像的新型光敏劑對人類健康、國民經濟和科學研究都具有及其重要的意義。?

發明內容

本發明要解決的第一個技術問題是提供一種雜原子摻雜的多功能碳量子點在制備體外成像標記及光動力學治療中的光敏劑中的應用。?

本發明要解決的第二個技術問題是提供一種雜原子摻雜的多功能碳量子點在制備體內成像標記及光動力學治療中的光敏劑的應用。?

本發明要解決的第三個技術問題是提供一種雜原子摻雜的多功能碳量子點在制備體外靶向成像標記及靶向光動力學治療中的新型光敏劑中應用。?

本發明要解決的第四個技術問題是提供一種雜原子摻雜的多功能碳量子點在制備體內靶向成像標記及靶向光動力學治療中的光敏劑中的應用。?

本發明雜原子摻雜的水溶性碳量子點，其制備方法包括如下步驟：?

1)向共軛聚合物中加入0.01～1000倍共軛聚合物質量、0～1M的酸或堿的水溶液，混合均勻，得到反應液；?

2)將反應液加熱到100℃～500℃，反應1～48小時；?

3)反應完后自然冷卻，收集反應液，分離提純，得到雜原子摻雜的水溶性碳量子點。?

優選地，所述共軛聚合物選自具有以下結構式的共軛聚合物中的一種或多種：?

式中：?

結構式PT中，m、n和k為0～10000的自然數，m、n和k不同時為0；結構式PPV、PF、PPP、PE中，n為1～10000的自然數；?

其中：Ar₁為呋喃，噻吩，硒吩，吡咯，吡啶，苯，萘，蒽，芘，吲哚，香豆素，熒光素，咔唑，羅丹明，氰基染料，芴或喹啉；?