[發明專利]一種具有AIE特性的熒光和磁共振造影信號同時增強的兩親性分子、納米顆粒及制備方法與應用

有效

• 申請號: 202010997166.0
• 申請日: 2020-09-21
• 公開（公告）號: CN112390786B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 唐本忠;秦安軍;王儷蓉;王志明;萬清
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C07D403/12
• 分類號: C07D403/12;C09K11/06;C09K11/02;C07K14/765;C07K1/02;B82Y20/00;B82Y40/00;G01N21/64;A61K49/14;A61K49/18
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

本發明屬于生物醫學材料領域，公開了一種具有AIE特性的熒光和磁共振造影信號同時增強的兩親性分子、納米顆粒及制備方法與應用。該方法包括：將具有磁共振成像性能的聚集誘導發光(AIE)熒光探針裝載在兩親性結構的生物大分子上，經過偶聯固定形成大尺寸的帶有間隙結構的納米顆粒。該納米顆粒的制備，以生物大分子為載體，既可以限制AIE分子內部運動又能使水分子自由進出與釓配合物接觸保證了熒光和磁共振信號的同時增強，為發展新型雙模態成像探針提供了一定的指導意義。

技術領域

本發明屬于生物醫學材料領域，特別涉及一種具有AIE特性的熒光和磁共振造影信號同時增強的兩親性分子、納米顆粒及制備方法與應用。

背景技術

雙模態成像在癌癥的早期診斷和治療中起著至關重要的作用。熒光成像操作簡便、靈敏度高，但是受限于穿透深度；磁共振成像無電離和核輻射，并且具有無限的組織穿透深度，但是靈敏度低。因此，將兩者結合可以實現優勢互補，彌補各自的不足。分子型熒光和磁共振雙模態成像探針由于其良好的生物相容性而備受關注。其構成元素為熒光部分和磁共振造影部分的共價連接。其中，磁共振造影部分以釓配合物為主，通過影響周圍水質子的弛豫時間來改變造影信號。因此，釓配合物必須與水環境中的氫質子接觸。而弛豫性能提升的主要策略是延長造影劑的旋轉相關時間(τ_R)和周圍水分子的擴散相關時間(τ_D)。對于熒光部分，由于一般的熒光材料在高濃度或者聚集狀態下熒光猝滅的不足，限制了其在熒光增強方面的有效應用。與此相反，聚集誘導發光(Aggregation-Induced Emission,AIE)材料越聚集熒光越強。將其與磁共振造影部分結合，利用AIE部分的聚集特性來形成大尺寸的納米材料來實現熒光和磁共振信號的同時增強已有報道(ACS Appl.Mater.Interfaces2014,6,10783)。但是，由于AIE部分較強的疏水性，很容易產生將磁共振造影劑包裹在納米顆粒內部的現象無法實現磁共振信號的提升。因此，這種策略對分子的設計以及合成的條件要求比較高，不是一種通用性策略。因此，亟需開發一種具有普適性的合成方法來同時提高熒光和磁共振信號，以達到降低使用劑量和增強成像的效果，為新材料的開發提供借鑒意義。

發明內容

為了克服上述現有合成技術的不足，本發明的目的是提供一種具有AIE特性的熒光和磁共振造影信號同時增強的兩親性分子、納米顆粒及制備方法與應用。

本發明的首要目的是發明一種基于AIE特性的熒光和磁共振造影信號同時增強的納米材料。

本發明的又一目的是提供上述納米材料的制備方法，該方法簡單有效、原料易得。

本發明的再一目的是實現上述納米材料在細胞和活體上的成像應用。

本發明開發一種基于AIE特性的熒光和磁共振信號同時增強的創新型策略來解決兩者無法同時提高的問題，該策略將對新型雙模態成像材料的開發提供指導和借鑒意義。

本發明的目的至少通過如下技術方案之一實現。

本發明提供的具有AIE特性的熒光和磁共振造影信號同時增強的兩親性分子，其結構通式如下所示：

其中，M是順磁性離子，M為Gd³⁺、Mn²⁺、Fe²⁺中的一種；R1為C6-12的烷基鏈，R1的末端為羧基、疊氮基、氨基中的一種；

D為電子供體，結構為三苯胺基、四苯基乙烯基及其帶有烷基鏈R2的三苯胺基、四苯基乙烯基中的一種，結構如下所示：

其中，R2為C1-12的烷基鏈或者甲氧基。