[发明专利]一氧化氮供体-量子点复合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化学、生物与材料的交叉领域，尤其是涉及一种具有释放一氧化氮并探测其释放情况功能的一氧化氮供体及其制备方法。

背景技术

一氧化氮(NO)是非常重要的生物信使分子，一氧化氮的缺乏会导致器官功能失调，引发高血压、心脏病、呼吸系统疾病等。为了治疗一氧化氮缺乏引发的各种疾病，人们设计并合成了很多种一氧化氮供体，其中亲核一氧化氮供体diazeniumdiolate是近几年发展起来的一种性能优良的一种原位探测一氧化氮释放的一氧化氮供体-量子点复合物。这类亲核一氧化氮供体一般是将含有仲胺基团的亲核化合物与一氧化氮气体在极性溶刺中高压反应制得，能够在生理条件下以不同的速率自发释放一氧化氮供体。在亲核一氧化氮供体材料中，壳聚糖及其衍生物由于其良好的生物相容性和生物可降解性以及低细胞毒性等特性而备受关注。有研究表明，壳聚糖作为一种亲核一氧化氮供体材料在生理环境下可以稳定地释放一氧化氮。半导体荧光量子点(QD)具有激发光谱宽、发射光谱窄，发射波长可精确调控、光化学稳定性好等优点。与传统的荧光染料相比，量子点在荧光探针、生物标记、疾病诊断等方面具有独特的优势。壳聚糖结构上的特殊性使之与许多离子、有机物、生物分子等具有络合、吸附和离子交换等作用。利用壳聚糖及其衍生物与量子点结合，对其进行改性以提高量子点作为荧光探针的稳定性和生物相容性已有专利报道(中国专利CN 101962450A，CN 1831080A)。

现有的一氧化氮供体虽然可以稳定地释放一氧化氮，也具有较好的生物相容性，但是无法探测一氧化氮的释放情况。要实现对所释放一氧化氮的荧光探测，必须同时使用荧光探针，这样就增加了操作的难度，且不利于成本的降低。因此，如何制备既能稳定释放一氧化氮，又能实现对一氧化氮释放的荧光探测，且具有良好生物相容性的一氧化氮供体是一项很有意义的课题，也是亟待解决的关键技术问题。

目前尚未见将壳聚糖或壳聚糖衍生物与量子点结合形成的复合物与一氧化氮气体反应制备一氧化氮供体的相关专利报道。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种操作简单，成本较低，产物在生理环境下可以稳定地释放一氧化氮，并且可以有效地探测一氧化氮的释放情况，生物相容性好，在高血压、心脏病、呼吸系统疾病、性功能障碍等的诊断和治疗方面有着良好的应用前景的一氧化氮供体-量子点复合物的制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一氧化氮供体-量子点复合物的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)在室温下将一定量的壳聚糖或其衍生物溶于去离子水中，制得浓度为2-12mg/ml的壳聚糖或壳聚糖衍生物水溶液；

(2)在室温搅拌或超声波振荡条件下向步骤(1)制得的壳聚糖或壳聚糖衍生物水溶液中加入0.0002-0.01mol/L的金属盐前驱物水溶液，搅拌6-15小时，得到壳聚糖或壳聚糖衍生物的金属离子络合物溶液；

(3)将所得金属离子络合物溶液置于反应器中，密封并通氮气保护，在室温高速搅拌条件下加入硫族化合物溶液，金属离子络合物中的金属元素与硫族化合物溶液中的硫族元素的摩尔比控制在1∶3-3∶1之间，得到均匀透明的胶体溶液；

(4)将上述胶体溶液在氮气保护和搅拌条件下，于80-100℃的温度下回流2-4小时，快速冷却后用透析袋在去离子水中透析2-5天，然后在旋转蒸发仪中浓缩，再经冷冻干燥得到稳定的壳聚糖或壳聚糖衍生物与量子点的复合物；

(5)在25-45℃的高压反应釜中，将上述壳聚糖或壳聚糖衍生物与量子点的复合物加到甲醇钠的无水甲醇溶液中，壳聚糖或壳聚糖衍生物与甲醇钠的质量比控制在1∶1-1∶3，将高压反应釜先通氮气再抽真空，然后通入一氧化氮气体，维持压力50-120psi，搅拌反应5-9天后，用氮气吹走未反应的一氧化氮气体，将产物过滤，相继用无水甲醇和乙醚洗涤，在室温下真空干燥得到原位探测一氧化氮释放的一氧化氮供体-量子点复合物。

所述的壳聚糖或其衍生物为具有不同脱乙酰度的水溶性壳聚糖、羧甲基壳聚糖、壳聚糖季铵盐中的一种或多种，粘均分子量为2-80万。

所述的壳聚糖或其衍生物的脱乙酰度为45％-60％。

所述的金属盐前驱物为氯化镉、醋酸镉、氯化锌或醋酸锌。

所述的硫族化合物为硒氢化钠、碲氢化钠或硫化钠。

所述的透析袋为具有截留分子量的透析袋。