一种pH响应的双荧光功能聚合物纳米微球及其在肿瘤组织检测中的应用

摘要

一种pH响应的双荧光功能聚合物纳米微球及其在肿瘤组织检测中的应用，属于高分子材料技术领域。首先合成一种复合荧光分子A的乳液微球，采用种子乳液聚合的方法，将具有pH响应功能的聚合物引入到微球的壳层，制备出核壳结构的乳液微球。进一步将荧光分子B复合到微球的壳层中，得到具有pH响应的双荧光发射的功能聚合物纳米微球。该微球在从酸性到碱性的不同pH值条件下呈现不同的荧光强度和荧光颜色。基于纳米微球荧光性质的pH响应功能，应用在组织检测中，正常组织(pH～7.4)呈现紫色荧光，肿瘤组织(pH<6.5)呈现粉红色荧光，其可以用于制备荧光材料，从而在肿瘤细胞和组织检测、药物缓释等领域具有广阔的应用前景。

主权项

一种pH响应的双荧光发射聚合物纳米微球，其特征在于：由如下步骤制备得到：(1)称取2‑10mmol的异丙基丙烯酰胺NIPAM单体溶解于100‑200mL的去离子水中，再加入10‑50mmol的聚合单体1，1×10^‑6‑5×10^‑6mol的荧光分子A，室温和氮气保护下，机械搅拌30‑60min；然后逐渐升温至60‑70℃，加入5‑15mL含0.3‑0.6mmol引发剂的水溶液，引发聚合，反应12‑24h后得到含荧光分子A的聚合物种子微球；最后通过高速离心除去液相中未聚合的单体、引发剂等杂质，再将离心得到的含荧光分子A的聚合物种子微球溶解于50‑100mL去离子水中待用；(2)向步骤(1)的聚合物种子微球溶液中加入10‑60mmol的聚合单体1和1‑5mmol的pH响应性聚合单体2，室温和氮气保护下，机械搅拌30‑60min，然后逐渐升温至70‑85℃，加入15mL含0.5–1.5mmol引发剂的水溶液，引发聚合，反应12‑24h后得到核壳结构的聚合物纳米微球；最后通过高速离心除去液相中未聚合的单体、引发剂等杂质，再将离心得到的核壳结构聚合物纳米微球溶解于50‑100mL去离子水中待用；(3)量取10‑30mL步骤(2)得到的核壳纳米微球乳液，称取2‑10μmol的荧光分子B加入到该核壳纳米微球乳液中，在30‑40℃，氮气保护的条件下，磁力搅拌下反应3‑8h；最后通过高速离心除去液相未复合的荧光分子B，获得荧光分子A和B复合的双荧光核壳聚合物纳米微球；其中，聚合单体1是苯乙烯、氟代苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯；pH响应性聚合单体2是丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸纳或甲基丙烯酸二甲氨基乙酯；荧光分子A是稀土配合物RaXnYm、半导体纳米晶、罗丹明B或金属纳米簇；其中，Ra为铕、铽、铥、镧、铒或镱；第一配体X是噻吩甲酰三氟丙酮、乙酰丙酮、二苯甲酰甲烷或水杨酸，n＝1‑3；第二配体Y是1,10‑邻菲罗啉，m＝0‑1；荧光分子B是溴化(N,N,N‑三乙基‑3‑(4‑(1,2‑二苯基‑2‑(4‑(2‑三乙基胺)乙氧基)乙烯基)乙烯基)苯基)丙基胺、溴化2,2’,2’’‑(4,4’,4’’‑(2‑(4‑(3‑s三乙胺)丙基)苯基)1,1,2‑三苯基乙烯基三氧)三(N,N,N‑三乙基乙胺)、六苯基噻咯、硅杂环戊二烯、1,1‑二[对‑(二乙基氨甲基)苯]‑2,3,4,5‑四苯并硅杂环戊二烯或3‑(4‑(1,2‑二苯基‑2‑(4‑磺基乙氧基)苯基)乙烯基)丙基‑1‑磺酸钠。