[發明專利]一種熒光性大粒徑樹枝狀大分子及其制備方法

有效

• 申請號: 201710745248.4
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107474248B
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 于冰;叢海林;楊振;單玉領
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: C08G73/02
• 分類號: C08G73/02;C09K11/65;C09K11/02
• 代理公司: 北京東方芊悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11591
• 代理人: 彭秀麗

本發明公開了一種熒光性大粒徑樹枝狀大分子及其制備方法，具體為以含有羧基的碳量子點為熒光核心，將端部含有氨基的3代PAMAM樹枝狀大分子通過縮合反應組裝到碳量子點表面。制備得到的熒光性大粒徑樹枝狀大分子熒光效果好，粒徑相對較大，多項性質都優于所使用的3代樹枝狀大分子。此方法的制備過程相對簡單易操作，成本低廉，重復性好安全環保，且產物熒光性能良好，可以被用于藥物運載，熒光成像及基因轉染等多個領域。

技術領域

本發明涉及生物載體材料技術領域，具體涉及一種熒光性大粒徑樹枝狀大分子及其制備方法。

背景技術

近些年來，樹枝狀大分子由于其分子量分布單一，表面具有較高的官能團密度且易于官能化等諸多優勢，被越來越多的應用于藥物運輸、基因轉染等多個生物醫藥相關領域。與傳統的線性大分子相比，樹枝狀大分子具有明確的分子量和分子尺寸，在代數較低時，樹枝狀大分子一般是開放的分子構型，在代數達到四代以上時，分子會轉變為外緊內松的球形三維結構。但是隨著這項技術的發展，需要解決的問題也越來越多，在合成尺寸較大的高代樹枝狀大分子的反應過程中，不可避免的副反應和反應不完全導致分子產生缺陷，而且高代產物分子量大，體系變得粘稠且分子本身具有空穴，產物的制備和提純繁瑣耗時。

通常在樹枝狀大分子的制備中，人們往往采用更合適的聚合體系或反應方式來提高樹枝狀大分子的產率并減少缺陷的產生?？s合反應是目前最常用的樹枝狀大分子合成方法，縮合反應方法簡單，但易于水解，使聚合物的應用受到了限制；也有報道稱通過取代反應得到的聚合物穩定性好，但這種方法的單體來源有限，不能大范圍推廣。Jae Wook Lee等(Macromolecules，2006,39,2418-2422)采用發散法合成了聚酰胺-胺 (Polyamidoamine，簡稱PAMAM)樹枝狀大分子，這種方法可以快速方便的合成不同代數的PAMAM樹枝狀大分子，且產率較高，但該方法在制備高代數樹枝狀大分子時效率不夠理想，且副產物和雜質較多。Alajangi H K等(Chemistry Select，2016，1，5206-5217)研究稱低代數的PAMAM樹枝狀大分子(G1，G2，G3)也具有良好的基因轉染的能力，而且低代數的樹枝狀大分子生物毒性極小，具有很好的體內應用的前景。

目前應用于生物醫藥領域最成熟的就是PAMAM樹枝狀大分子，因為其結構主要由酰胺鍵組成，易于降解，表面豐富的氨基易于官能化改性，內部的空腔結構也是藥物負載的理想選擇，然而同大多數的樹枝狀大分子一樣，較高代數的PAMAM樹枝狀大分子也具有較大的細胞毒性，且制備過程繁瑣。較低代數的樹枝狀大分子制備簡便，生物毒性小，但應用起來卻不如高代樹枝狀大分子廣泛，主要原因在于其結構及粒徑導致其效率偏低。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于現有的大粒徑樹枝狀大分子制備提純過程繁瑣耗時、操作條件苛刻、生產過程毒性較大、效率低、成本高的問題，進而提供了一種簡便的方法，使用低代數易制備的樹枝狀大分子和碳量子點(Carbon dots，簡稱CDs)組裝成了一種帶有熒光性質大尺寸樹枝狀大分子的組合體，其工藝流程簡便、成產過程環保，效率高，成本低，且具有良好的熒光效果。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種熒光性大粒徑樹枝狀大分子的制備方法，包括以碳量子點為熒光核心，將低代樹枝狀大分子通過縮合反應組裝到所述碳量子點表面。

所述低代樹枝狀大分子為低代PAMAM樹枝狀大分子，優選端部含有氨基的3代PAMAM樹枝狀大分子；所述碳量子點為含有羧基的碳量子點。

更優的，所述的熒光性大粒徑樹枝狀大分子的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、熒光碳量子點的制備

將檸檬酸溶解于甲酰胺，然后加入到高壓反應釜中，在180～220℃溫度下反應10～16h，反應結束后將產物加入丙酮中沉降、離心收集，使用甲醇將收集到的產物分散后過濾、蒸干，然后重新分散于甲醇中，制成碳量子點溶液；