[发明专利]改性共轭聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及生物医学领域，公开了改性共轭聚合物及其制备方法和应用。本发明提供一种改性共轭聚合物，包括式(I)或式(II)所示的化合物，其中，R₁为具有共轭结构单元的基团，R₂为C₂‑C₂₅的直链烷基，R₃为亲水基团。本发明的改性共轭聚合物既有磷脂的生物相容性，又有共轭聚合物的荧光性质。通过与天然磷脂之间的强疏水作用嵌插在细胞的膜结构上，共轭聚合物的荧光性质能够实现对细胞内膜结构的成像；此外，在光照条件下产生的活性氧能够有效地氧化临近的不饱和磷脂，实现了药物的控制释放。本发明的改性共轭聚合物在自组装、细胞成像、细胞膜通透性调节和药物控制释放等方面具有应用价值。

技术领域

本发明涉及生物医学领域，具体涉及改性共轭聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

细胞膜在维持细胞内稳态、调节和选择物质进出细胞、细胞代谢等方面发挥着极其重要的作用。通过细胞膜工程化的方法在细胞膜上引入各种各样的抗体、配体、探针以及其他功能性分子极大地促进了生命科学的发展，在细胞成像、检测、肿瘤治疗等方面有着重要的意义。调控和可视化细胞膜参与的活动是细胞膜工程化的一个重要目的，在基础生物医学领域以及临床诊断中受到广泛的关注。目前广泛应用于细胞成像的荧光材料主要是量子点和小分子荧光染料，但小分子染料面临着光漂白问题，而量子点则存在由重金属泄漏带来的细胞毒性问题，所以发展一种新型的荧光材料很有必要。共轭聚合物是一类高度共轭的高分子体系，因为其自身结构的特点使其具有强的光捕获能力、高的荧光量子产率，作为一类新型的荧光材料被应运而生。同时，共轭聚合物还具有敏化为氧气产生的活性氧(ROS)的能力，在肿瘤杀伤、杀菌中都有着优异的效果。

为了使共轭聚合物能够与细胞相互作用进而实现生物功能，很多方法被用于修饰共轭聚合物，包括：引入带正电荷的侧链、在侧链上修饰细胞穿透肽、生物素、抗体、药物等。

虽然这些方法能够比较有效地应由于细胞生物学领域中，然而通过强的静电作用将共轭聚合物修饰到细胞膜上，容易造成细胞膜的破裂和细胞的死亡；通过靶向分子将共轭聚合物修饰到细胞膜上，由于细胞膜的代谢，共轭聚合物很快就被内吞进细胞，不能稳定地存在于细胞膜上。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的共轭聚合物生物相容性差、不能稳定地与细胞膜结构结合的问题，提供改性共轭聚合物及其制备方法和应用，制备的改性共轭聚合物既有磷脂的生物相容性，又有共轭聚合物的荧光性质和产生活性氧的能力。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种改性共轭聚合物，包括式(I)或式(II)所示的化合物，

其中，R₁为具有共轭结构单元的基团，R₂为C₂-C₂₅的直链烷基，R₃为亲水基团。

本发明第二方面提供上述的改性共轭聚合物的制备方法，该方法包括：在溶剂和催化剂存在的条件下，将共轭聚合物与式(III)或式(IV)所示的化合物进行点击化学合成反应，

其中，R₄为C₂-C₂₀的直链炔烃基。

本发明第三方面提供上述的改性共轭聚合物在自组装、细胞成像、细胞膜通透性调节和控制释放药物中的应用。