專利名稱：雜原子摻雜的水溶性碳量子點(diǎn)在制備熒光成像標(biāo)記和光動(dòng)力學(xué)治療的光敏劑中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雜原子摻雜的水溶性碳量子點(diǎn)的制備及其應(yīng)用領(lǐng)域，具體來(lái)講，涉及一種雜原子摻雜的水溶性碳量子點(diǎn)的制備及其作為新型光敏劑在體內(nèi)和體外熒光標(biāo)記成像和光動(dòng)力治療領(lǐng)域的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
光動(dòng)力學(xué)療法(Photodynamic Therapy,簡(jiǎn)稱TOT)就是利用光動(dòng)力學(xué)效應(yīng)的治療腫瘤的一種新型方法，光動(dòng)力學(xué)療法在治療鮮紅斑痣、微血管疾病、視網(wǎng)膜黃斑變性和動(dòng)脈粥樣硬化等方面取得了突破性進(jìn)展。此外，作為繼手術(shù)治療、放射療法和化學(xué)療法后的一種全新治療癌癥的方法，光動(dòng)力學(xué)療法在臨床癌癥治療中已經(jīng)取得了令人矚目的成果。與傳統(tǒng)的治療方法相比，其具有很多優(yōu)點(diǎn):(1)具有很好的選擇性，能選擇性地消滅局部的原發(fā)性和復(fù)發(fā)性腫瘤而不危及正常組織；(2)可與放射療法和化學(xué)療法同時(shí)進(jìn)行且對(duì)兩者均有一定的協(xié)同作用；(3)可以縮小手術(shù)的范圍和改善手術(shù)后的預(yù)防；(4)引起的副作用小，接受光動(dòng)力學(xué)治療的患者只需要在短期內(nèi)避免強(qiáng)光直射，就不會(huì)產(chǎn)生局部光敏皮炎；(5)既能熒光成像，又可以進(jìn)行光動(dòng)力學(xué)治療的材料，可以明確標(biāo)示出腫瘤組織的具體分布，從而使手術(shù)腫瘤治療既正確又徹底。因此，光動(dòng)力學(xué)治療已被公認(rèn)為臨床上除手術(shù)、放療、化療之外的第四種治療癌癥的方法，其基本構(gòu)成要素(氧、光敏劑和光)之一的光敏劑一直都是光動(dòng)力學(xué)治療的研究熱點(diǎn)之一，盡管Photofrin 已經(jīng)在許多國(guó)家得到批準(zhǔn)用于臨床治療，但是由于其自身的許多缺點(diǎn)，如成分復(fù)雜，皮膚光毒性強(qiáng)等等，人們一直在尋找并發(fā)現(xiàn)了很多更為理想的材料，包括一些卟啉類和非卟啉類的有機(jī)材料和一些無(wú)機(jī)材料。量子點(diǎn)不僅是一種很好的成像試劑，也是一類很好的 能量給體，可以與氧分子或者染料之間發(fā)生能量轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生單線態(tài)氧和一些其他活性氧自由基。而單線態(tài)氧等又可以引起細(xì)胞死亡或者誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。近年來(lái)，量子點(diǎn)在腫瘤標(biāo)記和光動(dòng)力學(xué)治療方面雖然取得了重要的進(jìn)展，但開(kāi)發(fā)高效低毒、生物相容性好、光動(dòng)力學(xué)活性高和光穩(wěn)定性強(qiáng)的新型光敏劑是該領(lǐng)域的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。碳元素是地球上所有已知生命的基礎(chǔ)。由于其具有多樣的電子軌道特性(sp1、sp2、sp3)，因此形成許多結(jié)構(gòu)和性質(zhì)奇特的物質(zhì)。碳量子點(diǎn)具有發(fā)光可調(diào)、熒光量子效率高、抗光漂白性能好、生物相容性好、無(wú)毒性、易于功能化、能夠高產(chǎn)率制備等特性，有望在光電子器件、納米催化劑、生物分析、熒光成像和光熱治療癌癥等技術(shù)領(lǐng)域顯示其廣闊的應(yīng)用前景[Angew.Chem.1nt.Ed, 2010, 49, 6726-6244; Chem.Comm.2012, 48.3686-3705 ；J.Mater.Chem.，2012，22，24230-24253]。因此，探索開(kāi)發(fā)基于雜原子摻雜的水溶性碳量子點(diǎn)的高效低毒、生物相容性好、光動(dòng)力學(xué)活性高和光穩(wěn)定性強(qiáng)的能夠用于體內(nèi)和體外熒光標(biāo)記成像的新型光敏劑對(duì)人類健康、國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)研究都具有及其重要的意義
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種雜原子摻雜的多功能碳量子點(diǎn)在制備體外成像標(biāo)記及光動(dòng)力學(xué)治療中的光敏劑中的應(yīng)用。本發(fā)明要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種雜原子摻雜的多功能碳量子點(diǎn)在制備體內(nèi)成像標(biāo)記及光動(dòng)力學(xué)治療中的光敏劑的應(yīng)用。本發(fā)明要解決的第三個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種雜原子摻雜的多功能碳量子點(diǎn)在制備體外靶向成像標(biāo)記及靶向光動(dòng)力學(xué)治療中的新型光敏劑中應(yīng)用。本發(fā)明要解決的第四個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種雜原子摻雜的多功能碳量子點(diǎn)在制備體內(nèi)靶向成像標(biāo)記及靶向光動(dòng)力學(xué)治療中的光敏劑中的應(yīng)用。本發(fā)明雜原子摻雜的水溶性碳量子點(diǎn)，其制備方法包括如下步驟:1)向共軛聚合物中加入0.01 1000倍共軛聚合物質(zhì)量、O 1M的酸或堿的水溶液，混合均勻，得到反應(yīng)液；2)將反應(yīng)液加熱到100℃ 500℃，反應(yīng)1 48小時(shí);3)反應(yīng)完后自然冷卻，收集反應(yīng)液，分離提純，得到雜原子摻雜的水溶性碳量子點(diǎn)。優(yōu)選地，所述共軛聚合物選自具有以下結(jié)構(gòu)式的共軛聚合物中的一種或多種:
權(quán)利要求
1.一種雜原子摻雜的多功能碳量子點(diǎn)在制備體外成像標(biāo)記及光動(dòng)力學(xué)治療中的光敏劑中的應(yīng)用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的應(yīng)用，其特征在于，應(yīng)用條件如下:所述雜原子摻雜的多功能碳量子點(diǎn)濃度為5 200ug/mL。
3.—種雜原子摻雜的多功能碳量子點(diǎn)在制備體內(nèi)成像標(biāo)記及光動(dòng)力學(xué)治療中的光敏劑的應(yīng)用。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于，應(yīng)用條件如下:所述雜原子摻雜的多功能碳量子點(diǎn)濃度為0.0l 10mg/mL。
5.一種雜原子摻雜的多功能碳量子點(diǎn)在制備體外靶向成像標(biāo)記及靶向光動(dòng)力學(xué)治療中的新型光敏劑中應(yīng)用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用，其特征在于，應(yīng)用條件如下:所述雜原子摻雜的多功能碳量子點(diǎn)濃度為5 200ug/mL。
7.—種雜原子摻雜的多功能碳量子點(diǎn)在制備體內(nèi)靶向成像標(biāo)記及靶向光動(dòng)力學(xué)治療中的光敏劑中的應(yīng)用。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，應(yīng)用條件如下:所述雜原子摻雜的多功能碳量子點(diǎn)濃度為0.01 10mg/mL。
全文摘要
本發(fā)明描述了雜原子摻雜的水溶性碳量子點(diǎn)作為新型光敏劑的用途。所述的各種雜原子摻雜的水溶性碳量子點(diǎn)含有N、S、Si、Se、P、As、Ge、Gd、B、Sb、Te等雜原子中的一種或幾種，其吸收光譜波長(zhǎng)在300～850nm，其熒光發(fā)射波長(zhǎng)在350~1000nm的范圍內(nèi)。研究中發(fā)現(xiàn)這些雜原子摻雜的水溶性碳量子點(diǎn)在可見(jiàn)光的照射下能夠高效產(chǎn)生活性氧，在熒光成像標(biāo)記和光動(dòng)力療法(PDT)治療領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。
文檔編號(hào)A61K49/00GK103143035SQ20131005383
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月19日
發(fā)明者葛介超, 汪鵬飛, 藍(lán)敏煥, 劉衛(wèi)敏, 張洪艷 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所