有機螢光分子-殼聚糖納米複合物一氧化氮供體的製備方法
2023-04-26 19:36:56
專利名稱：有機螢光分子-殼聚糖納米複合物一氧化氮供體的製備方法
技術領域：
本發明屬於化學、生物與材料的交叉領域，尤其是涉及一種具有釋放一氧化氮並原位實時探測其釋放功能的有機螢光分子-殼聚糖納米複合物一氧化氮供體及其製備方法。
背景技術：
一氧化氮(NO)是一種能夠被人體內皮細胞合成的生理調節劑，廣泛的分布於全身的多種器官，是重要的生物信使分子。NO能夠有效的防止血小板的凝結和活化，抗血栓的形成，減少細菌的粘附，並有殺死癌細胞的功能。一氧化氮的缺乏會導致器官功能失調，弓丨發高血壓、心臟病、呼吸系統疾病等。為了治療一氧化氮缺乏引發的各種疾病，人們設計併合成了很多種一氧化氮供體，其中偶氮二烯醇類親核一氧化氮供體(diazeniumdiolates)·是近幾年發展起來的一種性能優良的一氧化氮供體。這類親核一氧化氮供體一般是將含有仲胺基團的親核化合物與一氧化氮氣體在一定的壓力條件下反應製得，能夠在生理環境中以一定的速率自發釋放一氧化氮。在親核一氧化氮供體材料中，殼聚糖及其衍生物由於其良好的生物相容性和生物可降解性以及低細胞毒性等特性而備受關注。有研究表明，殼聚糖作為一氧化氮的載體材料在生理環境下可以穩定地釋放一氧化氮。殼聚糖結構上的特殊性使之與許多有機物、離子、生物分子等具有絡合、吸附和離子交換等作用。因此，可以利用不同的物質對殼聚糖及其衍生物進行改性，使其具備一些新的功能。現有的一氧化氮供體可以滿足釋放一氧化氮的需求，但是絕大多數無法同時實現對一氧化氮釋放的探測。要實現對所釋放一氧化氮的探測，必須同時使用螢光探針或其它檢測手段，這樣就增加了操作的難度，且不利於成本的降低。中國發明專利CN102516606報導了一種一氧化氮供體-量子點的納米複合物，可同時實現一氧化氮的釋放以及對一氧化氮釋放的螢光探測。但是，量子點對一氧化氮的探測基於一氧化氮對量子點的螢光淬滅作用，其對一氧化氮的選擇性不強，容易受到其它對量子點有螢光淬滅作用的物質的幹擾。因此，如何製備既能穩定釋放一氧化氮，又能實現對一氧化氮釋放的原位、實時、高選擇性探測的一氧化氮供體是一項很有意義的課題，也是亟待解決的關鍵技術問題。目前尚未見將有機螢光分子與殼聚糖或殼聚糖衍生物相結合製備具有上述功能的納米複合物一氧化氮供體的相關專利報導。
發明內容
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種操作簡單，成本較低，產物在生理環境下可以穩定地釋放一氧化氮，並且可以原位實時探測一氧化氮的釋放，對一氧化氮的選擇性高，生物相容性好，在高血壓、心臟病、呼吸系統疾病、性功能障礙等的診斷和治療方面有著良好的應用前景的有機螢光分子-殼聚糖納米複合物一氧化氮供體的製備方法。
本發明的目的可以通過以下技術方案來實現一種有機螢光分子-殼聚糖納米複合物一氧化氮供體的製備方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟(I)在室溫下將一定量的殼聚糖或其衍生物溶於去離子水中，製得濃度為l-15mg/mL的殼聚糖或殼聚糖衍生物水溶液；(2)在室溫攪拌條件下向步驟(I)製得的殼聚糖或殼聚糖衍生物水溶液中加入有機螢光分子溶液，有機螢光分子與殼聚糖或其衍生物的質量比為5 : I I : 1，攪拌1-2小時，然後在旋轉蒸發儀中蒸發濃縮，真空乾燥後得到有機螢光分子與殼聚糖的納米複合物；(3)在25_45°C的高壓反應釜中，將步驟(2)製得的有機螢光分子與殼聚糖的納米複合物加到甲醇鈉的無水甲醇溶液中，殼聚糖或殼聚糖衍生物與甲醇鈉的質量比控制在I : 1-1 3，將高壓反應釜先通氮氣再抽真空，然後通入一氧化氮氣體，維持壓力50-120psi，攪拌反應3-8天後，用氮氣吹走未反應的一氧化氮氣體，將產物過濾，相繼用無 水甲醇和乙醚洗滌，在室溫下真空乾燥；(4)將步驟(3)製得的產物加入盛有二甲基甲醯胺的密閉玻璃容器中，在-5-5°C的溫度下攪拌並通氮氣保護，然後加入一定量的溴代烷烴，反應I. 5-5小時後升至室溫繼續攪拌24-60小時，過濾得到的固體用乙醚洗滌，在真空烘箱中室溫乾燥24小時；(5)在室溫下將上述產物與氯化銅在中性緩衝溶液中反應，得到有機螢光分子-殼聚糖納米複合物一氧化氮供體。所述的殼聚糖或其衍生物為脫乙醯度為40% -60%的水溶性殼聚糖、羧甲基殼聚糖、殼聚糖季銨鹽中的一種或多種，粘均分子量為2-40萬。所述的有機螢光分子為含有喹啉基團的羅丹明衍生物。所述的有機螢光分子優選以下物質，分子式分別為
權利要求
1.一種有機螢光分子-殼聚糖納米複合物一氧化氮供體的製備方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟 (1)在室溫下將一定量的殼聚糖或其衍生物溶於去離子水中，製得濃度為l-15mg/mL的殼聚糖或殼聚糖衍生物水溶液； (2)在室溫攪拌條件下向步驟(I)製得的殼聚糖或殼聚糖衍生物水溶液中加入有機螢光分子溶液，有機螢光分子與殼聚糖或其衍生物的質量比為5 : I I : 1，攪拌1-2小時，然後在旋轉蒸發儀中蒸發濃縮，真空乾燥後得到有機螢光分子與殼聚糖的納米複合物； (3)在25-45°C的高壓反應釜中，將步驟(2)製得的有機螢光分子與殼聚糖的納米複合物加到甲醇鈉的無水甲醇溶液中，殼聚糖或殼聚糖衍生物與甲醇鈉的質量比控制在I : 1-1 : 3，將高壓反應釜先通氮氣再抽真空，然後通入一氧化氮氣體，維持壓力50-120psi,攪拌反應3-8天後，用氮氣吹走未反應的一氧化氮氣體，將產物過濾，相繼用無水甲醇和乙醚洗滌，在室溫下真空乾燥； (4)將步驟(3)製得的產物加入盛有二甲基甲醯胺的密閉玻璃容器中，在-5-5°C的溫度下攪拌並通氮氣保護，然後加入一定量的溴代烷烴，反應I. 5-5小時後升至室溫繼續攪拌24-60小時，過濾得到的固體用乙醚洗滌，在真空烘箱中室溫乾燥24小時； (5)在室溫下將上述產物與氯化銅在中性緩衝溶液中反應，得到有機螢光分子-殼聚糖納米複合物一氧化氮供體。
2.根據權利要求I所述的一種有機螢光分子-殼聚糖納米複合物一氧化氮供體的製備方法，其特徵在於，所述的殼聚糖或其衍生物為脫乙醯度為40% -60%的水溶性殼聚糖、羧甲基殼聚糖、殼聚糖季銨鹽中的一種或多種，粘均分子量為2-40萬。
3.根據權利要求I所述的一種有機螢光分子-殼聚糖納米複合物一氧化氮供體的製備方法，其特徵在於，所述的有機螢光分子為含有喹啉基團的羅丹明衍生物。
4.根據權利要求I所述的一種有機螢光分子-殼聚糖納米複合物一氧化氮供體的製備方法，其特徵在於，所述的有機螢光分子溶液的溶劑為乙酸乙酯、環己烷或兩者的混合物。
5.根據權利要求I所述的一種有機螢光分子-殼聚糖納米複合物一氧化氮供體的製備方法，其特徵在於，步驟(4)所述的溴代烷烴為溴乙烷或二溴乙烷，溴代烷烴與所述的步驟(3)製得的產物的質量比為2 : I I : I。
6.根據權利要求I所述的一種有機螢光分子-殼聚糖納米複合物一氧化氮供體的製備方法，其特徵在於，步驟(5)所述的中性緩衝溶液為哌嗪二乙醇磺酸水溶液與氯化鉀水溶液的混合溶液，其中哌嗪二乙醇磺酸與氯化鉀的質量比為I : 2。
7.根據權利要求I所述的一種有機螢光分子-殼聚糖納米複合物一氧化氮供體的製備方法，其特徵在於，步驟(5)所述的氯化銅與有機螢光分子的摩爾比為I. 5 I I : 1.5。
全文摘要
本發明涉及一種有機螢光分子-殼聚糖納米複合物一氧化氮供體的製備方法，先將具有一定脫乙醯度的殼聚糖或殼聚糖衍生物溶於水中，然後在室溫攪拌條件下向殼聚糖或殼聚糖衍生物水溶液中加入有機螢光分子溶液，有機螢光分子與殼聚糖或殼聚糖衍生物通過靜電自組裝相結合，得到有機螢光分子與殼聚糖的納米複合物；該納米複合物與一氧化氮在室溫加壓條件下反應一定的時間後，與氯化銅在緩衝溶液反應製得有機螢光分子-殼聚糖納米複合物一氧化氮供體。與現有技術相比，本發明產品在生理環境下能夠穩定地釋放一氧化氮，並且可以對一氧化氮的釋放進行原位實時探測，生物相容性好，無生理毒性，有著廣闊的應用前景。
文檔編號C08B37/08GK102924756SQ20121041037
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月24日 優先權日2012年10月24日
發明者萬錒俊, 譚連江, 李慧麗 申請人:上海交通大學