[发明专利]一种双亲性聚集诱导发光超支化聚磷酰胺及合成方法

说明书

本发明涉及一种双亲性聚集诱导发光超支化聚磷酰胺及合成方法，以磷酸三乙酯与二元胺为原料通过简单可控的酯的胺解法合成超支化聚磷酰胺。所合成的超支化聚磷酰胺中不含苯环，只含有胺基和P＝O键，具有良好的生物相容性和生物降解性，且这类超支化聚磷酰胺可发射明亮的蓝色荧光，并具有聚集诱导发光特性。本专利报道的超支化聚磷酰胺具有合成及提纯工艺简便、过程可控、三废污染少，且产品的稳定性好、毒性低、生物降解性好、环境友好性以及荧光强度高。易于进行修饰实现功能化、荧光强度高、应用范围广等特征。

技术领域

本发明属于高分子发光材料领域，，涉及一种双亲性聚集诱导发光超支化聚磷酰胺及合成方法。

背景技术

近年来，随着人们环保意识的不断增强，不含苯环等大π共轭结构的非传统荧光聚合物，由于不含苯环等结构，具有良好的生物相容性、生物降解性以及环境友好性，而受到学术界和工业界的广泛关注。这些聚合物在一定的条件下可以发出荧光，在细胞荧光成像、基因载体与药物控释等领域有着广泛的应用前景。聚磷酰胺作为一种新型聚合物，因具有良好的生物相容性、生物降解性、可修饰性以及热稳定性，在DNA/RNA运载以及阻燃材料等领域得到了广泛的应用。超支化聚磷酰胺具有明确的三维结构以及大量的末端可修饰的活性基团，是一种非常优良的基因传递工具。

Xu等[Royal Society of Chemistry,2015,5:50425]以二氯磷酸乙酯和N-(2-氨乙基)-N-(1-甲基)-1，2-乙二胺为原料，通过点击化学反应合成了一种树枝状聚磷酰胺并将其用于基因和siRNA的转运。Ye等[Polymer Degradation and Stability,2017,142:29]以二氯磷酸苯酯和三聚氰胺为原料，合成了一种超支化聚磷酰胺。在目前聚磷酰胺的合成方法中，多用磷酰氯或者多氯磷酸脂为原料，与多元胺进行反应进行制备。合成过程中生成的HCl与三乙胺反应生成盐再经抽滤去除。在反应过程中会加入乙腈等溶剂使得反应得以顺利进行。这类合成方式的缺点在于反应后产物提纯复杂，且磷酰氯或者多氯磷酸脂有毒或有腐蚀性，使得聚磷酰胺的工业化生产受到限制。因此简易环境友好的聚磷酰胺合成工艺具有极大的应用前景。此外，目前尚未有关于聚磷酰胺荧光性能方面的报道，使得聚磷酰胺负载基因后的表征手段复杂。如能开发出一种具有聚集诱导发光性能的聚磷酰胺载体，便可以实现表征的简易可视化，从而使聚磷酰胺作为载体进行基因治疗的技术手段得到极大的进步。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种双亲性聚集诱导发光超支化聚磷酰胺及合成方法，开发出多种具有聚集诱导发光特性的双亲性超支化聚磷酰胺，合成的超支化聚磷酰胺能发出明亮的蓝色荧光。

技术方案

一种双亲性聚集诱导发光超支化聚磷酰胺，其特征在于：以磷酸三乙酯和二元胺为原料，摩尔比为2:1～4，通过酯的胺解反应得到，其所得双亲性聚集诱导发光超支化聚磷酰胺的结构式为：

所述二元胺包括但不限于乙二胺、1，6-己二胺、丙二胺、尿素、1，5-二氨基戊烷，1，7-二氨基庚烷。

一种所述双亲性聚集诱导发光超支化聚磷酰胺的合成方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：以摩尔比为2:1～4将磷酸三乙酯与二元胺混合；

步骤2：在氮气保护下，升温至70℃～180℃，进行搅拌反应9～18h；

步骤3：将产物溶于乙醇，进行透析，旋蒸，真空干燥，得到了双亲性聚集诱导发光超支化聚磷酰胺。

一种所述双亲性聚集诱导发光超支化聚磷酰胺的使用方法，其特征在于：将双亲性聚集诱导发光超支化聚磷酰胺溶于水，在紫外光照射下发出明亮的蓝色荧光；增加紫外光的波长，发生红移现象。