[发明专利]一种可用比率法检测过氧亚硝酸根的磷光聚合物探针及其制备与应用

说明书

本发明公开了一种可用比率法检测过氧亚硝酸根的磷光聚合物探针及其制备方法和应用，该磷光聚合物探针是由两种磷光铱配合物(Ir1、Ir2)和水溶性聚合物共聚而成，其中，磷光铱配合物Ir1作为惰性的磷光内参单元，对过氧亚硝酸根不响应；磷光铱配合物Ir2作为磷光响应单元，能够与过氧亚硝酸根发生化学反应，实现对过氧亚硝酸根的特异性响应；水溶性聚合物作为聚合物的主链构成单元，赋予聚合物良好的水溶性和生物相容性；该磷光聚合物探针P‑ONOO可用于水溶液中、活细胞内及活体内的过氧亚硝酸根的比率法检测及成像，在生物成像与传感方面具有重要的应用前景。

技术领域

本发明属于有机光电功能材料技术领域，具体涉及一种水溶性的可用比率法检测过氧亚硝酸根的磷光聚合物探针及其制备与应用。

背景技术

过氧亚硝酸根是一种短寿命的活性氮物质，细胞内的过氧亚硝酸根是由一氧化氮和超氧自由基快速反应形成的，其比一氧化氮或超氧自由基单独存在时更具有细胞毒性。正常水平的过氧亚硝酸根对于控制细胞的完整性是必不可少的。然而，越来越多的研究结果表明，浓度异常的过氧亚硝酸根可能导致许多人类疾病，包括缺血性再灌注损伤，类风湿性关节炎，感染性休克，多发性硬化症，中风，炎症性肠病和癌症等。由于过氧亚硝酸根寿命短，想要了解其介导过程变得较为困难。因此，研究一种可以精确检测过氧亚硝酸根的探针非常重要。

磷光过渡金属配合物，如铱配合物，是一类非常重要的光电材料，金属中心和配体之间的电荷转移和能量迁移展现出特殊的光电性能，具有高效的三线态磷光发射、较长的寿命、大的斯托克斯位移等优点，目前已经成为光电材料领域中的研究焦点，被广泛应用于生物成像和化学传感等领域。

目前，关于以铱配合物为检测位点，水溶性聚合物为基体材料的用于检测过氧亚硝酸根的生物探针的报道还较为少见，以水溶性聚合物作为基体材料可改善共聚物的水溶性和生物相容性，进而获得具有更多性能优异的聚合物光电材料，在光电领域，尤其是生物传感领域将可得到广泛的应用。且如果能够在特异性检测过氧亚硝酸根的铱配合物Ir2的基础上，引入一种参比配合物Ir1，与Ir2形成参比，再与水溶性聚合物发生聚合反应，这样形成的共聚物不仅水溶性良好，在检测过氧亚硝酸根时还可以提高检测信噪比，更精准地检测过氧亚硝酸根。

发明内容

本发明旨在提供一种水溶性的可用比率法检测过氧亚硝酸根的磷光聚合物探针，并公开其制备方法和相关应用。该水溶性聚合物可应用于比率法精确地检测过氧亚硝酸根，在过氧亚硝酸根检测、细胞成像和活体成像等领域具有良好的应用前景。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：本发明涉及一种可用比率法检测过氧亚硝酸根的磷光聚合物探针，其结构通式如下：

其中，a、b、c为自然数，n₁、n₂为整数；

其中，C₁^N₁配体为下列中的任一个：

其中，C₂^N₂配体为下列中的任一个：

如上所述的一种可用比率法检测过氧亚硝酸根的磷光聚合物探针的制备方法，具体合成路线为：

其中，A为末端带双键的卤代烃；

该制备方法具体包含以下步骤：

(Ⅰ)将1溶于二氯甲烷中，加入三乙胺和叔丁基二苯基氯硅烷，室温下进行反应，过滤，旋去滤液中的有机溶剂，柱层析得到淡黄色油状液体2；

(Ⅱ)将2、Pd/C、水合肼在惰气保护下于乙醇溶液中进行回流反应，反应停止后趁热抽滤除去Pd/C，旋去滤液中的有机溶剂，用乙醇重结晶，得到产物3；