[发明专利]一种基于具有聚集诱导发光性柱芳烃大环的可调控性近红外光敏剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种基于具有聚集诱导发光性柱芳烃大环的可调控性近红外光敏剂及其制备方法和应用，该光敏剂包括二元超分子纳米粒子和尼罗蓝，所述尼罗蓝作为受体负载到作为给体的二元超分子纳米粒子中；所述二元超分子纳米粒子由具有四苯乙烯构象的AIE水溶性柱[5]芳烃和螺吡喃衍生物客体分子构筑而成；其中，AIE水溶性柱[5]芳烃的结构式如下：螺吡喃衍生物的结构式如下：尼罗蓝的结构式如下：制备方法为：将AIE水溶性柱[5]芳烃和螺吡喃衍生物制备二元超分子纳米粒子溶液；将尼罗蓝负载到二元超分子纳米粒子中制备三元纳米粒子溶液。该光敏剂拥有在聚集状态下抗荧光淬灭且发射近红外光以及高效的ROS产生能力等优点。

技术领域

本发明涉及超分子化学材料技术领域，具体地，涉及一种基于具有聚集诱导发光性柱芳烃大环的可调控性近红外光敏剂及其制备方法和应用。

背景技术

光动力疗法(PDT)是目前最高效的癌症治疗策略之一，具有无创性、低毒性、精确的可调控性等优点。PDT通常需要三种成分光敏剂(PS)、氧气及光源来产生活性氧物种(singlet oxygen，ROS)，主要机制是通过PS在光照条件下产生具有毒性的ROS来损伤癌细胞或细菌从而达到治疗效果。理想的光敏剂应具有暗毒性极小(即仅在辐射照射下才能激活)、但大多数传统的光敏剂存在较低的光穿透深度，以及在聚集或高浓度下会导致荧光降低等限制。

荧光共振能量传递(FRET)是一种分子间的电偶极作用，两个能够吸收并发射荧光的荧光基团，其中一个是能量给体(donor)，另一个是能量受体(acceptor)。通过给体激发态能量转移到受体激发态导致给体能量降低的非辐射跃迁过程。FRET技术具有高灵敏度、简单方便等优点，在生物成像、细胞检测等生物化学、生命分析领域起到了不可缺的桥梁作用。

主客体相互作用是形成刺激响应型超分子材料的驱动力，主要涉及多种非共价相互作用的协同作用如疏水相互作用、静电相互作用、范德华力和多重氢键作用等。通过超分子大环主体分子和功能性客体分子的主客体作用，两个或多个分子可以整合到一起实现功能化应用。由于主体分子对客体分子的尺寸、电荷、极性及形状等方面都有严格的要求，因此具有高度的选择性和动态可逆性，使得主客体复合材料对外界刺激(温度、光照、pH等)具有特有的刺激响应性和一定的可逆性，在构筑智能纳米材料方面表现出优异的性能。

如何将荧光共振能量传递和主客体相互作用同时应用于一种光敏剂中，共同实现二者的优点，是目前一个很有前景的发展方向。聚集诱导发光(AIE)是一类在稀溶液中具有弱发射或非发射的物质，但在聚集态和固态时发出特别强的荧光。基于AIE特性的光敏剂拥有在聚集状态下抗荧光淬灭以及高效的ROS产生能力等优点，尤其是开发近红外光敏剂被认为是最有潜力的光动力诊疗之一。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于具有聚集诱导发光性柱芳烃大环的可调控性近红外光敏剂及其制备方法和应用。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

本发明的第一方面提供一种基于具有聚集诱导发光性柱芳烃大环的可调控性近红外光敏剂，包括二元超分子纳米粒子和近红外染料尼罗蓝，所述近红外染料尼罗蓝作为受体负载到作为给体的二元超分子纳米粒子中实现近红外发光；所述二元超分子纳米粒子由具有四苯乙烯构象的AIE水溶性柱[5]芳烃作为主体功能分子和螺吡喃衍生物客体分子通过主客体作用构筑而成；其中，具有四苯乙烯构象的AIE水溶性柱[5]芳烃的结构式如下：

螺吡喃衍生物的结构式如下：

该结构式在紫外光和可见光的照射下，会发生如下变化：

尼罗蓝的结构式如下：

本发明的第二方面提供基于具有聚集诱导发光性柱芳烃大环的可调控性近红外光敏剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、分别制备具有四苯乙烯构象的AIE水溶性柱[5]芳烃和螺吡喃衍生物；