本发明涉及发光材料领域,尤其涉及一种聚集诱导发光材料、纳米粒子及制备方法与应用。
背景技术:
1、在生物成像和光电器件等领域,材料通常以聚集体的状态进行使用。然而,传统的发光分子普遍存在聚集荧光猝灭(acq)的问题,这导致了聚集的整体比个体的发光更差。幸运的是,聚集诱导发光(aie)材料在稀溶液中几乎不发光,而在聚集状态下发光显著增强,使其成为克服传统荧光分子聚集荧光猝灭效应的一个强大工具。聚集诱导发光材料在处于激发态时其能量可以通过多种途径耗散,通过调节辐射跃迁、非辐射跃迁和系间窜越,平衡荧光、光热和光动力的产生以最大化地利用激发态能量,同时产生多功能性。可以用于荧光-光声-光热成像(fli-pai-pti)协同引导的光热-光动力协同治疗(ptt-pdt)。
2、因此,聚集诱导发光材料的开发至关重要。
技术实现思路
1、基于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种聚集诱导发光材料、纳米粒子及制备方法与应用,旨在提供更多的聚集诱导发光材料,丰富聚集诱导发光材料库,以期实现疾病的治疗。
2、本发明的技术方案如下:
3、本发明的第一方面,提供一种聚集诱导发光材料,其中,所述聚集诱导发光材料的结构式为:
4、
5、其中,r选自以下结构中的一种:
6、
7、表示连接位点。
8、本发明的第二方面,提供一种本发明如上所述的聚集诱导发光材料的制备方法,其中,包括如下步骤:
9、将br-r-br、n,n-二苯基-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)苯胺、催化剂和碱加入到溶剂中,搅拌回流,进行反应后,得到所述聚集诱导发光材料;
10、其中,r选自以下结构中的一种:
11、
12、表示连接位点。
13、可选地,所述催化剂包括四三苯基膦钯;
14、所述碱包括碳酸钾;
15、所述溶剂包括甲苯、水中的至少一种。
16、可选地,所述搅拌回流的温度为120℃,所述搅拌回流的时间为12~24h。
17、可选地,br-r-br与n,n-二苯基-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)苯胺的物质的量比为1:(2~3);
18、br-r-br与催化剂的物质的量比为(8~12):1;
19、br-r-br与碱的物质的量比为1:(4~6)。
20、本发明的第三方面,提供一种纳米粒子,其中,所述纳米粒子包括本发明如上所述的聚集诱导发光材料和/或采用本发明如上所述的制备方法制备得到的聚集诱导发光材料、以及包覆所述聚集诱导发光材料的载体材料。
21、可选地,所述载体材料包括二硬脂酰磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇2000。
22、本发明的第四方面,提供一种本发明如上所述的纳米粒子的制备方法,其中,包括如下步骤:
23、将本发明如上所述的聚集诱导发光材料和/或采用本发明如上所述的制备方法制备得到的聚集诱导发光材料加入到第一溶剂中,得到第一混合物;
24、将载体材料加入到第二溶剂中,得到第二混合物;
25、将所述第一混合物和所述第二混合物进行混合,得到第三混合物;
26、将所述第三混合物进行超声处理,然后进行透析后,得到所述纳米粒子。
27、本发明的第五方面,提供本发明如上所述的聚集诱导发光材料、采用本发明如上所述的制备方法制备得到的聚集诱导发光材料、本发明如上所述的纳米粒子或采用本发明如上所述的制备方法制备得到的纳米粒子在制备多模态诊疗一体化试剂中的应用。
28、可选地,所述多模态诊疗一体化试剂用于治疗癌症。
29、有益效果:本发明通过给体/π桥工程,构建强电子给体(d)-吸电子受体(a)-强电子给体(d)结构和扭曲构象来实现吸收和发射波长的红移,并防止分子间紧密堆积。本发明以6,7-二(噻吩-2-基)-[1,2,5]噻二唑[3,4-g]喹喔啉作为强电子受体,引入富电子给体基元,具体地,通过给体/π桥工程在其两端引入苯或2,3-二氢噻吩[3,4-b][1,4]二恶英。苯或2,3-二氢噻吩[3,4-b][1,4]二恶英一方面作为富电子给体/π桥,另一方面作为大位阻基团增加与受体的二面角,使得整体分子骨架更加扭曲,保证其聚集诱导发光特性。同时以二甲苯胺或三甲苯胺作为电子供体与苯或2,3-二氢噻吩[3,4-b][1,4]二恶英连接,延长吸收和发射波长(至近红外二区),且由于二甲苯胺或三甲苯胺具有多个σ-键的高扭曲构象而成为有效的转子。本发明提供的所述结构的聚集诱导发光材料具有低电子带隙,可以作为热能转换的旋转马达,具有良好的光热转换能力和活性氧(ros)产生能力,可用于癌症的多模态诊疗。
1.一种聚集诱导发光材料,其特征在于,所述聚集诱导发光材料的结构式为:
2.一种如权利要求1所述的聚集诱导发光材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述催化剂包括四三苯基膦钯;
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述搅拌回流的温度为120℃,所述搅拌回流的时间为12~24h。
5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,br-r-br与n,n-二苯基-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)苯胺的物质的量比为1:(2~3);
6.一种纳米粒子,其特征在于,所述纳米粒子包括权利要求1所述的聚集诱导发光材料和/或采用权利要求2-5任一项所述的制备方法制备得到的聚集诱导发光材料、以及包覆所述聚集诱导发光材料的载体材料。
7.根据权利要求6所述的纳米粒子,其特征在于,所述载体材料包括二硬脂酰磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇2000。
8.一种如权利要求6所述的纳米粒子的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
9.权利要求1所述的聚集诱导发光材料、采用权利要求2-5任一项所述的制备方法制备得到的聚集诱导发光材料、权利要求6-7任一项所述的纳米粒子或采用权利要求8所述的制备方法制备得到的纳米粒子在制备多模态诊疗一体化试剂中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用,其特征在于,所述多模态诊疗一体化试剂用于治疗癌症。
