[發明專利]近紅外二區熒光發射水溶性共軛聚合物納米光療試劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110369366.6
• 申請日: 2021-04-06
• 公開（公告）號: CN113087877B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 黃艷琴;江珊珊;盛況;潘立祥;劉興奮;范曲立;黃維
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: C08G61/12
• 分類號: C08G61/12;C09K11/06;A61K41/00;A61K47/60;A61K47/69;A61K49/00;A61P35/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 徐激波

本發明公開了一種近紅外二區熒光發射水溶性共軛聚合物納米光療試劑及其制備方法與應用，水溶性共軛聚合物以非取代吡咯并吡咯二酮(DPP)衍生物和窄帶隙二鹵代芳烴單體采用有機金屬催化的直接芳基化聚合(DHAP)反應進行交替共聚獲得，并通過納米沉淀法獲得納米材料。該納米材料吸收波長處于近紅外一區(NIR?Ⅰ650?950nm)，發射位于近紅外二區(NIR?Ⅱ1000?1700nm)，具有良好的水溶性和生物相容性、出色的光熱轉化能力以及單線態氧產率，可以實現近紅外二區熒光成像，并有效地抑制腫瘤細胞的生長。

技術領域

本發明屬于熒光成像、光療技術領域，具體涉及一種近紅外二區水溶性共軛聚合物納米光療試劑的制備方法,以及其在近紅外二區成像、光熱/光動力協同治療中的應用。

背景技術

癌癥是世界范圍內對人類健康最主要的威脅之一。傳統的手術和放療、化療結合可以控制腫瘤生長，但也存在著巨大的毒副作用。在熒光成像指導下通過光療治療癌癥是很有前景的新興治療方法。

共軛聚合物作為熒光成像和光療材料，具有很多優勢：如化學結構易于修飾、可定制的近紅外吸收和良好的光電特性。水溶性共軛聚合物是指在主鏈上引入帶有離子型官能團側鏈或者接枝親水側鏈,使共軛聚合物的水溶性和生物相容性得到較大提高，同時還保留了共軛聚合物良好的光電特性，如：優良的半導體性能和光穩定性、高摩爾消光系數等。

研究表明，近紅外吸收的材料用于生物診療具有以下優點:(1)相對于短波長的光，生物組織對近紅外波段的吸收比較小，有利于治療更深處的生物組織；(2)這一波段的光對于正常細胞的損傷更小，避免了一定程度的光致損傷。近紅外二區(NIR-Ⅱ)熒光成像技術是用近紅外一區(NIR-Ⅰ650-950nm)的激發光照射被檢測生物組織，激發組織里的熒光基團發出NIR-Ⅱ光，隨后收集光信號并根據信號的強度還原出組織的圖像。相較于傳統NIR-Ⅰ熒光成像技術(激發光和發射光波長都在NIR-Ⅰ區域)在實際應用過程中只能探測到1mm深度的組織信息，NIR-Ⅱ熒光成像技術因其利用更長波長的熒光，減少了生物組織的光散射與吸收，大大降低了背景噪音，具有更深的組織穿透深度(可達cm)和更高的對比度。

光療包括光動力和光熱治療。光動力治療(photodynamic therapy，PDT)是利用光敏劑(PS)作為治療藥物，在合適的光激發條件下，光敏劑將能量轉移給三線態的氧氣分子(³O₂)產生單線態氧(¹O₂)。單線態氧具有細胞毒性，能夠破壞細胞或血管，最終使有機體、細胞或生物分子發生機能及形態變化而致死。共軛小分子(如卟啉衍生物)、共軛聚合物(如聚芴苯衍生物)等有機光電子材料都可以作為光敏劑用于腫瘤等疾病的光動力治療。

光熱治療(photothermal therapy，PTT)利用在近紅外區具有強吸收的材料將光能轉化為熱能，達到癌細胞不能承受的溫度從而殺死癌細胞。光熱治療具有療效高、副作用小、特異性好、可控性好、對周圍正常組織的副作用低的優點。一個優良的光熱試劑必須滿足兩個條件：①在組織穿透性強的近紅外區具有高的光吸收率、光穩定性以及光熱轉換效率：②具有良好的生物相容性和腫瘤靶向性。單獨的有機共軛小分子應用于光熱治療存在一些不足，如熱作用下其光學性質不穩定、易發生光漂白，通過靜脈給藥之后藥物很快會被排出體外等。大量研究發現，當這些小分子與其他高分子以聚集體形式形成納米膠束或者膠囊時，小分子的穩定性被有效提高，所以小分子在腫瘤部位的聚集量增多，光熱效果顯著增加。近年來，聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚多巴胺等在近紅外區域有較強吸收的共軛聚合物也被應用于光熱治療。

發明內容