一种具有聚集诱导发光效应的近红外二区荧光聚合物及其制备方法和应用

本发明涉及一种聚合物，尤其涉及一种具有聚集诱导发光效应的近红外二区荧光聚合物、制备方法及其应用。

背景技术：

1、近红外二区(nir-ii，1000-1700纳米)荧光成像的成像效果要优于传统的可见光荧光成像与近红外一区(nir-i，650-900纳米)荧光成像，这是因为近红外二区发光有较低的自荧光吸收与组织散射，可导致更深的组织成像深度、更高的空间分辨率和更高的对比度。因此，开发一种优异的近红外二区成像造影剂受到人们的广泛关注。由于生物成像要求光对活体损伤小，穿透力强，所以红光/近红外光的共轭聚合物材料成为优选。共轭聚合物发光材料具有耐久、抗光漂白能力强、抗洗脱等优势，在细胞和组织成像中得到广泛应用。但是目前已有的共轭聚合物存在聚集诱导猝灭的问题，导致其在水相中的荧光弱于其在有机相中。而本发明涉及的一种具有聚集诱导发光效应的近红外二区荧光聚合物，则解决了共轭聚合物的荧光聚集诱导猝灭问题。同时，其水溶性纳米粒子也具有优异的近红外荧光。目前，具有aie效应的近红外二区荧光聚合物类成像造影剂在生物成像上的应用发展较为迟缓。因此，开发一类具有aie效应的近红外二区荧光聚合物造影剂在生物医学领域有重要的意义。

技术实现思路

1、本发明提供了一种具有聚集诱导发光效应的近红外二区荧光聚合物，以及采用该聚合物制备近红外二区成像造影剂及其制备方法和用途，旨在提高近红外二区成像造影剂的荧光强度，实现在活体内清晰、准确的近红外二区成像效果。

2、本发明所采取的技术方案为：

3、一种具有聚集诱导发光效应的近红外二区荧光聚合物，所述聚合物的化学结构通式为：

4、

5、其中，r选自如下结构式中的一种：

6、

7、n表示重复单元数，n为5～20。

8、在一些实施例中，所述聚合物选自：聚合物1或聚合物2；

9、

10、另一方面，本发明还提供所述的近红外二区荧光聚合物的制备方法，包括：

11、

12、所述的聚合物1的制备方法，包括：

13、

14、所述的聚合物2的制备方法，包括：

15、

16、上述聚合物的受体单元为：

17、

18、聚合物1的供体单元、聚合物2的供体单元分别为：

19、

20、另一方面，本发明还提供上述的近红外二区荧光聚合物在制备造影剂中的应用。

21、另一方面，本发明还提供一种包含上述的近红外二区荧光聚合物的造影剂。

22、所述造影剂的制备方法，包括：将近红外二区荧光聚合物的四氢呋喃溶液与两亲性三嵌段聚合物f-127的水溶液混合得到混合溶剂液体；然后采用透析法除去多余的四氢呋喃，得到造影剂。

23、在一些实施例中，所述混合是在室温超声条件下进行的。

24、另一方面，本发明还提供所述的造影剂在制备肿瘤疾病诊疗药物中的应用。

25、在一些实施例中，还提供了一种利用上述具有聚集诱导发光效应的近红外二区荧光聚合物制备造影剂的方法，包括以下步骤：

26、s01将近红外二区荧光聚合物溶于四氢呋喃中，得到近红外二区荧光聚合物的四氢呋喃溶液；

27、s02将两亲性三嵌段聚合物f-127溶于水中，得到两亲性三嵌段聚合物f-127的水溶液；

28、s03将近红外二区荧光聚合物的四氢呋喃溶液与两亲性三嵌段聚合物f-127的水溶液混合得到混合溶剂液体；

29、s04采用透析法除去多余的四氢呋喃。

30、具体的，所述步骤s03是在室温超声条件下进行的。

31、近红外二区荧光聚合物的四氢呋喃溶液中，近红外二区荧光聚合物与四氢呋喃的质量体积比为：1毫克：1毫升。

32、两亲性三嵌段聚合物f-127的水溶液中，两亲性三嵌段聚合物f-127与水的质量体积比为：0.1毫克/毫升。

33、本发明所产生的有益效果包括：本发明设计、合成、制备了一种具有聚集诱导发光效应的近红外二区成像聚合物造影剂，是由基于使用4，8-bis(3-(2-乙基己基)-2-噻吩基)-2-苯并-[1,2-c；4,5-c']-bis[1、2、5]-噻二唑电子受体单元，与供体单元为(e)-1，2-双(5-甲基噻吩-2-锡基)乙烯和(e)-1，2-双(三甲基锡)乙烯其中的一种，所合成的聚合物与两亲性嵌段聚合物f-127自组装而成的。合成路线与制备方法都十分简单。利用不同的供体单元与受体单元4，8-bis(3-(2-乙基己基)-2-噻吩基)-2-苯并-[1,2-c；4,5-c']-bis[1、2、5]-噻二唑共聚所得到的具有聚集诱导发光效应的近红外二区荧光聚合物，其水溶性纳米颗粒的aie性能优良，可作为近红外二区造影剂实现对活体内各类病灶部位的高质量的近红外二区荧光成像，包括全身血管成像，淋巴引流成像，类风湿性关节炎成像和移植肿瘤成像，同时可精确引导对移植肿瘤的手术切除。而且，通过改变供体单元结构，高效合成了一系列具有聚集诱导发光效应的近红外二区荧光分子，增加了近红外二区成像造影剂的种类与选择。

技术特征：

1.一种具有聚集诱导发光效应的近红外二区荧光聚合物，其特征在于，所述聚合物的化学结构通式为：

2.根据权利要求1所述的近红外二区荧光聚合物，其特征在于，所述聚合物选自：聚合物1或聚合物2；

3.权利要求1所述的近红外二区荧光聚合物的制备方法，其特征在于，包括：

4.权利要求2所述的聚合物1的制备方法，其特征在于，包括：

5.权利要求2所述的聚合物2的制备方法，其特征在于，包括：

6.权利要求1或2所述的近红外二区荧光聚合物在制备造影剂中的应用。

7.一种包含权利要求1或2所述的近红外二区荧光聚合物的造影剂。

8.根据权利要求7所述造影剂的制备方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的制备造影剂的方法，其特征在于，所述混合是在室温超声条件下进行的。

10.权利要求7至9任一项所述的造影剂在制备肿瘤疾病诊疗药物中的应用。

技术总结
本发明公开了一种具有聚集诱导发光效应的近红外二区荧光聚合物及其制备方法和应用，属于纳米生物医学成像技术领域。本发明首先使用(E)‑1，2‑双(5‑甲基噻吩‑2‑基)乙烯基团、(E)‑丁‑2‑烯基团作为电子供体单元，分别与4，8‑Bis(3‑(2‑乙基己基)‑2‑噻吩基)‑2‑苯并‑[1,2‑c；4,5‑c']‑Bis[1、2、5]‑噻二唑这种电子受体单元进行聚合反应，得到一类具有聚集诱导发光效应的近红外二区荧光聚合物。再将该近红外二区荧光聚合物与两亲性嵌段聚合物F‑127自组装，得到的水溶性纳米颗粒在近红外二区有很好的荧光亮度，可作为造影剂实现在近红外二区的荧光追踪成像，同时可精确引导对移植肿瘤的手术切除。

技术研发人员：孙鹏飞,王怡帆,韩慧,沈清明
受保护的技术使用者：南京邮电大学
技术研发日：
技术公布日：2024/8/1