[發(fā)明專(zhuān)利]一種卡賓?重氮化合物?烯醛的三元共聚物及其作為雙向轉(zhuǎn)換熒光材料和抗癌藥物的用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410607989.2
• 申請(qǐng)日: 2014-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104311822B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉立建;李焰;陳誠(chéng);陳芳娟;賈響響
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08G73/00
• 分類(lèi)號(hào): C08G73/00;C09K11/06;A61K31/785;A61P35/00
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 汪俊鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種卡賓-重氮化合物-烯醛的三元共聚物及其作為雙向轉(zhuǎn)換熒光材料和抗癌藥物的用途，屬于高分子材料和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

卡賓(carbene)的概念是由Eduard Buchner于1903年研究重氮乙酸乙酯(EDA)的環(huán)丙烷化反應(yīng)時(shí)提出的。在有機(jī)合成中，卡賓做為一種重要的中間體得到了廣泛的應(yīng)用。重氮化合物具有制備簡(jiǎn)單、相對(duì)穩(wěn)定、安全等特點(diǎn)，常用于卡賓的前體。通常重氮化合物與烯烴的反應(yīng)分為兩種：一種是脫氮形成卡賓與烯烴發(fā)生環(huán)丙烷化反應(yīng)；另一種是發(fā)生1,3-偶極環(huán)加成反應(yīng)，生成吡唑啉。

重氮化合物與烯烴的共聚反應(yīng)是一例稀有的C1/C1N2/C2共聚反應(yīng)，通過(guò)單體直接將功能基團(tuán)如烯基、炔基、芳香環(huán)、醛基等直接引入聚合物主鏈，使本方法具備很大的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景。

上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料是一類(lèi)吸收長(zhǎng)波長(zhǎng)、低能量光子，發(fā)射短波長(zhǎng)高能量光子的新型熒光材料，其優(yōu)異的光學(xué)穩(wěn)定性、高化學(xué)穩(wěn)定性，另外在近紅外光激發(fā)下具有組織穿透能力深、對(duì)生物組織無(wú)損傷、近乎零背景熒光干擾、成像靈敏度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此在生物醫(yī)學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用前景。但是傳統(tǒng)的上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料備都是摻有稀土金屬，并且主要為氟化物和氧氟化物，故其生物安全性仍然是研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。同時(shí)，一般的下轉(zhuǎn)換發(fā)光材料沒(méi)有上轉(zhuǎn)換的性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種卡賓-重氮化合物-烯醛的三元共聚物，具體通式如下：

其中，x、y、z是大于零的任意整數(shù)，R為氫原子、烷基、芳基、烷氧基或芳氧基，R’為氫原子、烷基或芳基，R”為氫原子、烷基或芳基，R”’為烷基或芳基。

上述卡賓-重氮化合物-烯醛的三元共聚物的制備方法，具體為：

將重氮化合物RCOCHN₂與烯醛混合，其中R為氫原子、烷基、芳基、烷氧基或芳氧基，于-70～150℃下聚合反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)重沉淀和真空干燥得到卡賓-重氮化合物-烯醛的三元共聚物。

聚合反應(yīng)可以是本體聚合，也可以是溶液聚合。

溶液聚合時(shí)，適宜溶劑包括甲醇、乙醇、乙腈、四氫呋喃、氯仿、1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、四氯化碳、甲苯、苯、吡啶等，為了防止溶劑揮發(fā)，可以加回流裝置。

所用重氮化合物RCOCHN₂，R為氫原子、烷基、芳基、烷氧基或芳氧基，可以通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)合成得到。如通過(guò)廉價(jià)易得的甘氨酸乙酯鹽酸鹽和亞硝酸鈉，可以比較方便地制備重氮乙酸乙酯；通過(guò)1,2-雙(對(duì)甲苯基磺酰基)肼，溴乙酰溴和對(duì)應(yīng)的醇，可以制備α-重氮基醋酸酯，如重氮乙酸芐酯等；通過(guò)重氮轉(zhuǎn)移法，可以制備重氮乙酸叔丁酯等化合物；通過(guò)酰氯和重氮甲烷，可以制備重氮乙酰基苯等化合物。

本發(fā)明提供的一種卡賓-重氮化合物-烯醛的三元共聚物的制備方法，通常反應(yīng)在2分鐘-120小時(shí)完成。

本發(fā)明提供的一種卡賓-重氮化合物-烯醛的三元共聚物的制備方法，重氮化合物與烯醛的摩爾配比在10:1到1:10之間。

本發(fā)明的卡賓-重氮化合物-烯醛的三元共聚物的合成路線如下：

該聚合反應(yīng)是一種C1/C1N2/C2共聚合反應(yīng)。反應(yīng)單體為重氮化合物和烯醛，卡賓RCOCH:由重氮化合物脫去氮?dú)庑纬桑磻?yīng)由卡賓、重氮化合物和烯醛三元共聚，得到產(chǎn)物。

本發(fā)明提供的合成方法得到的聚合物主鏈由卡賓、重氮化合物和烯醛組成。本發(fā)明所用的重氮化合物采用已有參考文獻(xiàn)中的制備方法制備得到。

通過(guò)本發(fā)明的方法制備得到一種具有雙向轉(zhuǎn)換發(fā)光性能的物質(zhì)，能在低波長(zhǎng)激發(fā)和高波長(zhǎng)激發(fā)時(shí)均發(fā)出熒光，且發(fā)射的熒光波長(zhǎng)在同一個(gè)波段。

本發(fā)明所提供的這一種雙向轉(zhuǎn)換發(fā)光材料不含有稀土金屬，在近紅外光激發(fā)下具有組織穿透能力深、對(duì)生物組織無(wú)損傷，在生物體內(nèi)熒光成像和腫瘤光熱治療等方面具有較好的應(yīng)用前景。

本發(fā)明所提供的這一種雙向轉(zhuǎn)換發(fā)光材料，能在雙波長(zhǎng)激發(fā)下，發(fā)射出比單一波長(zhǎng)激發(fā)時(shí)更強(qiáng)的熒光，從而進(jìn)一步增強(qiáng)其熒光強(qiáng)度，也為提高生物成像時(shí)的靈敏度提供一種新方法。

本發(fā)明提供的一種卡賓-重氮化合物-烯醛的三元共聚物，還具有抗癌活性，能應(yīng)用與生物醫(yī)藥方面。本聚合物以醛基為側(cè)鏈，易于與蛋白質(zhì)相結(jié)合檢測(cè)其相互作用；同時(shí)，醛基便于修飾靶向基團(tuán)，可用于靶向藥物的開(kāi)發(fā)；由于聚合物本身特有的熒光特性以及近紅外可被激發(fā)發(fā)出熒光，而且成本很低，相對(duì)于昂貴的傳統(tǒng)抗癌藥物阿霉素等有更大的優(yōu)勢(shì)，使其能有更大的應(yīng)用前景。

本發(fā)明的有益效果在于：