[发明专利]一种三苯胺-季铵盐型聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种三苯胺‑季铵盐型聚合物及其制备方法和应用。本发明以具有螺旋状非平面结构的三苯胺为供体，具有靶向作用的吡啶阳离子为受体，通过碳碳双键或噻吩进行桥连，合成了三个具有强D‑A或D‑π‑A结构的三苯胺‑季铵盐型聚合物。本发明制得的三苯胺‑季铵盐型聚合物具有良好的生物相容性、光稳定性和聚集诱导发光性质，能够敏化氧气产生活性氧，且最大发射波长较长，在光动力治疗领域有重要的应用价值。

技术领域

本发明涉及光动力治疗技术领域，更具体地，涉及一种三苯胺-季铵盐型聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

光动力疗法(PDT)是一种微创的癌症治疗方式，其主要机理是光敏剂吸收光，通过系间窜跃从激发单重态跃迁到三重态，与基态氧发生电子转移或能量转移，产生具有细胞毒性的活性氧(ROS)，如单线态氧(¹O₂)，超氧阴离子自由基，和羟基自由基，从而诱导癌细胞死亡。光动力治疗对生命系统的影响小，副作用少，侵袭性低，可从整体上提高患者的生活质量。因此许多光敏剂被开发出来用于临床试验。然而，传统光敏剂往往存在一定的缺点，如光稳定性和化学稳定性差，氧气依赖性强，活性氧(ROS)产生能力有限等限制了其在光动力治疗中的应用。

三苯胺是一种给电子基团，具有螺旋状的非平面结构，可以在溶液状态下自由旋转，产生非辐射弛豫，并在聚集体中延长两个平行平面之间的分子间距，产生增强的发射，使其具有潜在的聚集诱导增强(AIE)活性，因此可作为用于光动力治疗的光敏剂的单体，如现有技术(S.Liu,H.Zhang,Y.Li,et al.Strategies to Enhance thePhotosensitization:Polymerization and the Donor–Acceptor Even–Odd Effect[J].Angew.Chem.Int.Ed.2018,57,15189.)公开的三苯胺-苯并噻二唑聚合物P1，但该聚合物还存在生物相容性差和最大发射波长较短(620nm)的问题。因此，研究一种生物相容性良好，具有聚集诱导发光性质，长发射波长和良好活性氧产生能力的三苯胺-季铵盐型聚合物在光动力治疗领域有重要意义。

发明内容

本发明的首要目的是克服上述现有三苯胺聚合物存在生物相容性差和最大发射波长较短的问题，提供一种三苯胺-季铵盐型聚合物。

本发明的另一目的是提供一种三苯胺-季铵盐型聚合物的制备方法。

本发明的进一步目的是提供上述三苯胺-季铵盐型聚合物的应用。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种三苯胺-季铵盐型聚合物，所述三苯胺-季铵盐型聚合物的结构式具有如下式(I)、(II)、(III)中的任一种：

式中，聚合度m＝1～15，n＝1～10，x＝1～14。

本发明以具有螺旋状非平面结构的三苯胺为供体，使分子具有潜在的聚集诱导发光性质；以具有靶向作用的吡啶阳离子为受体，增强分子的亲水性和生物相容性；通过碳碳双键或噻吩进行桥连，增强分子的共轭，促进系间窜跃，制备得到三个具有强D-A或D-π-A结构的三苯胺-季铵盐型聚合物，所得的三苯胺-季铵盐型聚合物具有良好的光稳定性和聚集诱导发光性质，能够敏化氧气产生活性氧，并且三个分子的最大发射波长分别为638nm、690nm和785nm，具有穿透深度深，光损失小，成像信噪比高的特点，在光动力治疗领域有重要的应用价值。

本发明还提供所述三苯胺-季铵盐型聚合物的制备方法，具有如式(I)所述结构式的三苯胺-季铵盐型聚合物的制备方法包括如下步骤：

将4,4'-二(4-吡啶基)三苯胺与1,6-二溴己烷进行门舒特金(Menshutkin)反应，后处理，所得即为式(I)所述聚合物。该方法制备得到的式(I)所述聚合物的聚合度分布在1～15。