共轭聚电解质及其制备方法和生物应用_2

文档序号:9591741阅读:来源:国知局
] 根据本发明实施例的共辄聚电解质,侧链的长度没有具体限制,本领域技术人员 可以根据实际需要灵活选择。也就是说,m的取值范围没有特别的限制。由于侧链的长度, 对合成难度有很大影响,在本发明的一些实施例中,综合考虑该共辄聚电解质的性能和其 合成的难易程度,m可以为2~12的整数。由此,共辄聚电解质合成容易,且具有优越的光 物理性能,能够有效用于细胞成像和ATP半定量检测。在本发明的而一些具体示例中,m可 以为2、6或12。由此,该共辄聚电解质合成步骤简单,易于实现,反应条件温和,且具有理想 的光物理性能。本领域技术人员可以理解,在另一些实施例中,m也可以为2~12以外的 其他整数。
[0038] 根据本发明的实施例,共辄聚电解质的重复单元的数量不受特别限制,本领域技 术人员可以根据实际需要灵活选择。换句话说,式I所示结构式中,η的取值范围没有特别 限制。在本发明的一些实施例中,η可以为10~100的整数。由此,可以在保证该共辄聚 电解质具有良好的光物理性能的同时,使其合成较容易,速率较快。在本发明的一些具体 示例中,η可以为20~60的整数。本领域技术人员可以理解,该共辄聚电解质重复单元的 数量可以通过控制聚合时间、或者添加封端剂、扩链剂等等进行调整,本发明仅列出部分示 例,在另一些实施例中,η也可以为10~100之外的其他整数,本领域技术人员可以根据需 要进行选择。
[0039] 根据本发明的实施例,式I所示结构式中,Et表示乙基。
[0040] 发明人发现,根据本发明实施例的该共辄聚电解质具有良好的细胞相容性、低毒 性和优越的光物理性质(如亮度高、光稳定性好),并且对ATP响应灵敏,能够有效用于细胞 成像或ATP半定量检测,有效克服了现有焚光物质漂泊、毒性尚等缺点。
[0041] 根据本发明的第二方面,本发明提供了一种制备前面所述的共辄聚电解质的方 法。根据本发明的实施例,该方法包括:使式1所示化合物与式2所示化合物接触,得到式 I所示化合物,
[0042]
[0043] 其中,m、n以及Et与前面所述的共辄聚电解质中描述的相同,在此不再一一赘述。
[0044] 根据本发明的实施例,在四三苯基磷钯和碘化亚铜催化剂存在的条件下,使所述 式1所示化合物与所述式2所示化合物接触,得到所述式I所示化合物。由此,能够有效提 尚反应速率,进而提尚制备共辄聚电解质的效率,且能够减少副反应发生,提尚目标广物的 收率。
[0045] 根据本发明的实施例,可以在有机溶剂中使所述式1所示化合物与所述式2所示 化合物接触。由此,能够有效增大反应物的接触面积,提高反应速度和制备效率。根据本发 明的实施例,可以采用的有机溶剂的具体种类不受特别限制,本领域技术人员可以根据需 要进行选择。在本发明的一些实施例中,有机溶剂可以为四氢呋喃和三乙胺的混合物。四 氢呋喃和三乙胺的混合比例也没有特别限制,在本发明的一些实施例中,可以将四氢呋喃 和三乙胺按照体积比为3 :1的比例进行混合,得到所述有机溶剂。由此可以有效提高反应 速度和制备效率。
[0046] 根据本发明的实施例,可以于50~60摄氏度的温度条件下,使所述式1所示化合 物与所述式2所示化合物接触12~24小时。由此,可以在最适合的温度条件下使得式1 所示化合物与式2所示化合物发生反应,反应速率较快,且基本无副反应发生,目标产物收 率较高。如果反应温度过低,则反应速度较慢,制备时间较长,如果反应温度过高,则容易引 起副反应发生,导致目标产物收率降低,另外,该步反应为聚合反应,式1所示化合物与式2 所示化合物进行共聚,温度过高容易引起爆聚现象。而在50~60摄氏度下反应,既能保证 具有合适的反应速度,又能保证反应顺利进行,副反应较少,目标产物收率较高。而选择进 行反应12~24小时,则能够在保证反应充分进行的同时,尽量缩短反应时间,避免造成时 间浪费,经济性较好。
[0047] 根据本发明实施例的制备前面所述的共辄聚电解质的方法采用的单体式1所示 化合物与式2所示化合物,可以通过市购获得,也可以自己制备得到。具体地,可以通过图 1和图2所示的合成路线分别制备得到式1所示化合物与式2所示化合物,其中,m为2~ 12的整数。
[0048] 在本发明的一个具体示例中,根据本发明实施例的制备前面所述的共辄聚电解质 的方法可以包括以下步骤:将式1所示化合物和式2所示化合物溶于的四氢呋喃/三乙胺 (V/V= 3/1)的混合溶剂中,所得到的混合物在氩气环境下放置20min,然后,在氩气气氛下 向混合物中加入四三苯基磷钯和碘化亚铜,并将所得到的反应混合物在55°C下反应24h。 反应结束后,将得到的反应液倒入冰乙醚中,有红色沉淀析出,过滤得到红色沉淀,将得到 的红色沉淀进行真空干燥,即得目标产物。
[0049] 发明人发现,利用该方法能够快速有效地制备获得前面所述的共辄聚电解质,操 作简单、方便,容易控制,反应条件温和,且反应速率较快,目标产物收率较高,适合工业化 生产。
[0050] 根据本发明的第三方面,本发明提供了前面所述的共辄聚电解质在细胞成像或 ATP半定量检测中的用途。发明人发现,将前面所述的共辄聚电解质与细胞共孵育,该共辄 聚电解质能够很好的包裹在细胞膜上,通过荧光显微镜能够有效使得细胞成像,且光稳定 性好、亮度较高。另外,前面所述的共辄聚电解质对ATP响应灵敏,能够准确的反应环境中 ATP含量的变化,具体而言,随着ATP含量的增加,该共辄聚电解质的荧光强度明显减弱,从 而其可以有效用于ATP半定量检测。
[0051] 根据本发明的第四方面,本发明提供了一种细胞成像方法。根据本发明的实施例, 该方法包括:将待观察细胞与前面所述的共辄聚电解质共孵育;将经过共孵育的待观察细 胞置于荧光显微镜下观测。发明人发现,将待观察细胞与前面所述的共辄聚电解质共孵育 后,该共辄聚电解质能够有效包覆于细胞膜表面,在合适的激发光源作用下,可以观察到亮 度较高、且稳定性好的荧光,从而有效使得细胞成像。该方法操作简单、方便快捷,且采用的 共辄聚电解质具有良好的细胞相容性、较低的细胞毒性、和优异的光稳定性。
[0052] 根据本发明的实施例,该方法适用的细胞的具体种类不受特别限制,可以为本领 域公知的任何细胞。在根据本发明实施例的细胞成像的方法中,共孵育一般在与适宜培养 待观察细胞相同的条件下进行。
[0053] 根据本发明的第五方面,本发明提供了一种ATP半定量检测方法。根据本发明的 实施例,该方法包括:将细胞与前面所述的共辄聚电解质共孵育,得到第一共孵育体系;检 测第一共孵育体系的荧光强度,得到第一荧光强度值;向第一共孵育体系中加入ATP,并将 所得到的混合体系进行共孵育,得到第二共孵育体系;检测所述第二共孵育体系的荧光强 度,得到第二荧光强度值;基于第一荧光强度值和第二荧光强度值,确定ATP半定量检测结 果。发明人发现,前面所述的共辄聚电解质对ATP含量变化响应灵敏,随着ATP含量的增 加,共辄聚电解质的荧光强度明显降低,通过检测加入ATP前后的孵育体系的荧光强度,可 以方便快捷的检测ATP的含量变化,确定ATP半定量检测结果
[0054] 下面详细描述本发明的实施例。
[0055] 实施例1:共辄聚电解质(式4所示化合物)的制备
[0056] w
4
[0057] 其中,η为约41的整数。
[0058]将式 3 所示化合物(80.Omg, 0·192mmol)和式 2 所示化合物(96.Omg, 0·192mmol) 溶于32mL的四氢呋喃/三乙胺(V/V= 3/l)的混合溶剂中,所得到的反应体系在氩气环境 放置20min,之后,在氩气气氛下向反应体系中加入8.7mg四三苯基磷钯(7. 5μπιο?)和8mg 碘化亚铜(7. 5μmol),所得到的混合物在55°C下反应24h。反应结束后,将得到的反应液倒 入200mL的冰乙醚中,有红色沉淀析出,过滤得到红色沉淀,真空干燥得到式4所
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