[發明專利]一種卟啉熒光納米探針及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201610064039.9
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105647517B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 盛寧;王靜霞;王影影;韓麗娟
• 申請（專利權）人: 濟寧學院
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C09K11/02;C12Q1/02
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海

本發明屬于生物光子學技術領域，具體涉及一種卟啉熒光納米探針及其制備方法和應用。所述制備方法包括以下步驟：(1)將吡咯和1?芘醛同時加入到丙酸中回流，反應結束后冷卻至室溫，過濾，用甲醇洗滌濾餅，干燥后得meso?四芘取代卟啉H₂TPYRP；(2)將卟啉氯仿溶液、SDS去離子水溶液和去離子水加入玻璃瓶中，超聲使其變成微乳液，然后置于水浴鍋中加熱攪拌使氯仿完全蒸發；先上述所得的H₂TPYRP/SDS納米球溶液離心后倒出上清液，再將其分散在PDDAC和NaCl溶液中，經超聲后放置；然后將該溶液再次離心后倒出上清液，再將其分散在PSS和NaCl溶液中，經超聲后放置；最后再次離心后將其分散在去離子水中。所述探針具有良好生物相容性和水分散性，被成功應用于癌細胞成像。

技術領域

本發明屬于生物光子學技術領域，具體涉及一種卟啉熒光納米探針及其制備方法和應用。

背景技術

癌癥是嚴重威脅人類生命和社會發展的重大疾病，癌癥的預防和治療是目前人類醫學健康面臨的最大挑戰。癌癥的早期發現是預防和治療癌癥的關鍵，研究表明若能早期發現和做出正確診斷，并采取相應的治療措施，可極大提高治愈率和生存率。近年來，隨著納米科技的不斷發展，納米熒光探針已經被廣泛應用于化學、生物學、醫學等領域，尤其是腫瘤細胞的診斷、成像及治療。有機染料是生物成像中最常用的熒光探針，然而大部分有機染料是疏水性且在生物環境內極易聚集而產生熒光淬滅的現象，穩定性很差。隨著納米技術的發展，出現了各種裝載染料的納米載體(比如各種硅納米材料、脂質體、樹狀大分子、高分子膠束等)，通過載體的表面修飾解決染料水分散的生物相容性問題，增強染料的穩定性與抗光漂白能力。然而，整個體系中載體往往占較大比重，染料的裝載率比較低，雖然可以減少聚集引起的熒光淬滅，獲得高的熒光量子產率，然而染料的光吸收很少，而探針的亮度是量子產率與光吸收能力共同作用的結果。如果僅有高的量子產率，而很低的光吸收，探針的亮度也會很低。

近年來，卟啉和卟啉衍生物在雙光子光動力治療和生物成像方面的應用引起了極大的研究興趣。然而，許多卟啉和卟啉衍生物是不溶于水，這限制了它們在醫學和生物學中的應用。因此，探索適當的策略，將擁有優秀性質的疏水性卟啉制備成具有優良的水分散性，良好的生物相容性和生物環境穩定性的熒光探針是極具意義的。通常的方法是通過化學合成的方法將親水性基團例如胺、羧酸基、磺酸基和糖基等修飾到卟啉的周邊位置。隨著納米技術的發展，制備有機分子的納米材料受到廣泛關注。目前，關于卟啉納米結構的報道已經有很多，包括卟啉納米球、納米管、納米線、納米輪、納米棒等，制備方法包括超聲處理方法、離子自組裝、再沉淀、蒸發、表面活性劑-自組裝等。這些卟啉基納米材料在催化、存儲、光伏、場效應晶體管和傳感器方面有著潛在的應用價值。但是這些卟啉基納米材料并不適合于在生物學中的應用，不僅是因為這些卟啉基納米材料容易在水溶液中聚集，也因為在制備過程中，卟啉納米材料的尺寸難以控制。為了解決這些問題，已經有一些方法可以制備具有良好水分散性和生物環境穩定性的卟啉基納米材料。如使用高分子材料作為卟啉的納米載體(比如各種硅納米材料、脂質體、樹狀大分子、高分子膠束等)，通過載體的表面修飾解決卟啉水分散的生物相容性的問題，增強染料的穩定性。然而，整個體系中載體往往占較大比重，染料的裝載率比較低。因此，探索制備具有良好生物相容性和優良水分散性的卟啉熒光探針的方法是非常重要的。

發明內容

為解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供一種卟啉熒光納米探針及其制備方法和應用。

一種卟啉熒光納米探針的制備方法，包括以下步驟：

(1)meso-四芘取代卟啉的制備

將吡咯和1-芘醛同時加入到丙酸中回流，反應結束后冷卻至室溫，過濾，用甲醇洗滌濾餅，干燥后得meso-四芘取代卟啉H₂TPYRP；反應方程式如下：

(2)卟啉基熒光探針的制備