專利名稱：雜原子摻雜的水溶性碳量子點在制備熒光成像標記和光動力學(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的制備及其應(yīng)用領(lǐng)域，具體來講，涉及一種雜原子摻雜的水溶性碳量子點的制備及其作為新型光敏劑在體內(nèi)和體外熒光標記成像和光動力治療領(lǐng)域的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
光動力學(xué)療法(Photodynamic Therapy,簡稱TOT)就是利用光動力學(xué)效應(yīng)的治療腫瘤的一種新型方法，光動力學(xué)療法在治療鮮紅斑痣、微血管疾病、視網(wǎng)膜黃斑變性和動脈粥樣硬化等方面取得了突破性進展。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:(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)療法同時進行且對兩者均有一定的協(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，接受光動力學(xué)治療的患者只需要在短期內(nèi)避免強光直射，就不會產(chǎn)生局部光敏皮炎；(5)既能熒光成像，又可以進行光動力學(xué)治療的材料，可以明確標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，光動力學(xué)治療已被公認為臨床上除手術(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力學(xué)治療的研究熱點之一，盡管Photofrin 已經(jīng)在許多國家得到批準用于臨床治療，但是由于其自身的許多缺點，如成分復(fù)雜，皮膚光毒性強等等，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材料和一些無機材料。量子點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)氧等又可以引起細胞死亡或者誘導(dǎo)細胞凋亡。近年來，量子點在腫瘤標記和光動力學(xué)治療方面雖然取得了重要的進展，但開發(fā)高效低毒、生物相容性好、光動力學(xué)活性高和光穩(wěn)定性強的新型光敏劑是該領(lǐng)域的熱點和難點問題。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，探索開發(fā)基于雜原子摻雜的水溶性碳量子點的高效低毒、生物相容性好、光動力學(xué)活性高和光穩(wěn)定性強的能夠用于體內(nèi)和體外熒光標記成像的新型光敏劑對人類健康、國民經(jīng)濟和科學(xué)研究都具有及其重要的意義
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的第一個技術(shù)問題是提供一種雜原子摻雜的多功能碳量子點在制備體外成像標記及光動力學(xué)治療中的光敏劑中的應(yīng)用。本發(fā)明要解決的第二個技術(shù)問題是提供一種雜原子摻雜的多功能碳量子點在制備體內(nèi)成像標記及光動力學(xué)治療中的光敏劑的應(yīng)用。本發(fā)明要解決的第三個技術(shù)問題是提供一種雜原子摻雜的多功能碳量子點在制備體外靶向成像標記及靶向光動力學(xué)治療中的新型光敏劑中應(yīng)用。本發(fā)明要解決的第四個技術(shù)問題是提供一種雜原子摻雜的多功能碳量子點在制備體內(nèi)靶向成像標記及靶向光動力學(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，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;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。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在制備體外成像標記及光動力學(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濃度為5 200ug/mL。
3.—種雜原子摻雜的多功能碳量子點在制備體內(nèi)成像標記及光動力學(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濃度為0.0l 10mg/mL。
5.一種雜原子摻雜的多功能碳量子點在制備體外靶向成像標記及靶向光動力學(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濃度為5 200ug/mL。
7.—種雜原子摻雜的多功能碳量子點在制備體內(nèi)靶向成像標記及靶向光動力學(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，其吸收光譜波長在300～850nm，其熒光發(fā)射波長在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在可見光的照射下能夠高效產(chǎn)生活性氧，在熒光成像標記和光動力療法(PDT)治療領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。
文檔編號A61K49/00GK103143035SQ20131005383
公開日2013年6月12日 申請日期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, 藍敏煥, 劉衛(wèi)敏, 張洪艷 申請人:中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所