[发明专利]一种基于Cy5的近红外荧光聚合物的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于Cyanine 5(Cy5)的近红外荧光聚合物的制备方法，其关键在于，从生物相容性良好的环糊精出发，以原子转移自由基(ATRP)聚合反应为主，合成两亲性星形聚合物，进一步将Cyanine 5琥珀酰亚胺酯(Cy5‑NHS)键连制备出具有用荧光性能的两亲性聚合物。实验表明该聚合物体系合成成本低、反应可控、水溶性良好、毒副作用小，具有作为荧光探针实现肿瘤前期诊断的潜能。

技术领域

本发明涉及荧光探针领域，具体涉及一种基于Cy5的近红外荧光聚合物的制备方法及其性能。

背景技术

目前，生物光学技术成像由于具有灵敏度高、对组织损伤小、实时性等优点而被广泛应用于临床医学诊断与生物研究中，近红外光学成像，与磁共振成像等成像技术相比，具有操作简便、成本低、可有效减少生物体自发荧光的干扰、对人体没有损伤等独特的优势，使近红外光学成像成为生物光学成像的重要研究方向。CN 101899306公开了一种在核壳结构的稀土离子掺杂的稀土无机盐纳米粒子的外表面包覆有有机配体形成的具有近红外荧光性质的核壳结构的纳米粒子，该纳米粒子可作为活性物质，用于生物荧光标记物质。CN103013520公开了一种使用单一前体二乙基二硫代氨基甲酸锌对CdTeSe 进行包壳，并进一步采用咪唑类聚合物水化修饰，得到水溶性CdTeSe/ZnS量子点，其具有650nm-850nm 的近红外荧光发射波长，由于该体系容易标记、稳定性好，可用于生物标记等领域。

基于荧光聚合物纳米颗粒具有结构明确、易修饰等优良特性，目前一系列荧光聚合物已经合成并应用于光学成像。花氰染料Cyanine 5（Cy5）是一种近红外染料，常应用于生物分子标记、荧光成像及其他荧光生物分析，其最大发射波长与激发波长分别为670nm、649nm，结构如下所示：

由于Cy5的水溶性差、毒副作用大，使其应用受到限制，本文从生物相容性良好的β-环糊精出发、以乙二醇甲基丙烯酸酯（OEGMA）为亲水嵌段，构建出两亲性星形聚合物，进一步将近红外染料Cy5键连，得到具有近红外发射的荧光聚合物，该体系具有光稳定性好、水溶性好、结构可设计、毒副作用小等特性，对生物光学技术成像的发展有重要意义。

发明内容

本发明的目的之一是一种基于Cy5的近红外荧光聚合物的制备方法，该制备方法合成简单，产率高。目的之二是使用所述制备方法制备的近红外聚合物荧光探针具有光稳定性及水溶性好、毒副作用小等优点。为实现上述目的，采用以下技术方案：

基于Cy5的近红外荧光聚合物的制备方法，包含以下制备步骤：

(1) ß-CD-Br的制备,其反应式如下所示，包含以下步骤：在冰浴（温度≤0℃）氩气(Ar，2-10Pa)条件下，β-环糊精（β-CD）溶于无水N,N-二甲基甲酰胺（DMF）后，在剧烈搅拌条件下再逐滴加入含有2-溴代异丁酰溴（BIBB）的DMF溶液，接着在冰浴中搅拌0.5h后恢复至室温反应24h，纯化后得到星形原子转移自由基聚合反应引发剂β-CD-Br；

(2) tert-butyl-N-(2-hydroxyethyl) carbamate的制备, 其反应式如下所示，包含以下步骤：在氩气(Ar，2-10Pa)条件下，二碳酸二叔丁酯溶于25mL MeCN，加入乙醇胺溶于15mL MeCN所形成的混合液，室温搅拌0.5h，用旋转蒸发仪浓缩得到tert-butyl-N-(2-hydroxyethyl) carbamate；