阅读说明：本技术 一种特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料及其制备方法 (Conductive polymer material for specifically recognizing tumor cells and preparation method thereof ) 是由 向兴力 于 2020-05-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤：步骤S1、席夫碱类聚合物的制备；步骤S2、N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺离子化改性席夫碱类聚合物。本发明还公开了根据所述特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料的制备方法制备得到的特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料及其应用。本发明公开的特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料对肿瘤细胞特异性识别效果佳,综合性能好,生物兼容性和稳定性优异,能有效降低非特异性染色的强度,以适应细胞生物学研究的需求。(The invention discloses a preparation method of a conductive polymer material for specifically identifying tumor cells, which is characterized by comprising the following steps: step S1, preparing Schiff base polymers; and S2, ionizing and modifying the Schiff base polymer by the N- (2-chloroethyl) -3-borabenzamide. The invention also discloses the conductive polymer material for specifically recognizing the tumor cells, which is prepared by the preparation method of the conductive polymer material for specifically recognizing the tumor cells, and an application thereof. The conductive polymer material for specifically recognizing the tumor cells disclosed by the invention has the advantages of good tumor cell specific recognition effect, good comprehensive performance, excellent biocompatibility and stability, and capability of effectively reducing the intensity of nonspecific staining so as to meet the requirements of cell biological research.)

一种特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及功能生物医用技术领域，尤其涉及一种特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料及其制备方法。

背景技术

肿瘤是危害全人类的头号疾病，是世界上致病和致死的首要原因之一，随着世界人口的增加和人口老龄化的加剧，全球的肿瘤负担预计不断增加。肿瘤的早期诊断、早期治疗和靶向治疗是人们一直关注和研究的内容。用于细胞生物学研究的传统荧光染料存在很多无法客服的局限性，如激发波长要求严格，荧光效率低，发射波长和激发波长容易交叠，光稳定性差，等等，给生物学研究带来了很多不便。

目前大多数检测肿瘤细胞的方法是采用基于比较大型的仪器如流式细胞仪，这些检测方法需要专门的检测仪器，专业的操作人员，复杂的样品前处理等；也有一些其他检测肿瘤细胞的方法，如质谱、比色法、微悬臂法和电化学发光等。但是现有这些检测方法存在灵敏度低，检测速度慢及对肿瘤细胞选择性差的问题。同时，现有肿瘤细胞检测方法中存在的过于复杂、检测时间长、检测设备昂贵、叶酸的共价修饰复杂、非共价修饰吸附率低且不稳定、以及对叶酸识别性较低等缺陷。

申请号为201811643769.X的中国发明专利公开了一种特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、在氮气气氛下，将28ml的甲苯、1.36g，10.4mmol的3,4-二甲氧基噻吩、2.60g，23.1mmol的3-氯-1,2-丙二醇和0.16g，0.92mmol对甲苯磺酸一水合物加入双颈烧瓶中，混合并在90℃的条件下反应24h；(2)、将步骤(1)中的混合物蒸发后经过柱层析法纯化得到EDOT-Cl。该发明具有如下优点：该发明合成制备了柔性、肿瘤细胞特异性识别导电高分子材料，实现了对肿瘤细胞的非标示，非侵袭特异性识别，将为恶性肿瘤筛查，癌症早期诊断，即时诊断提供有效手段。然而，这种高分子材料制备方法复杂，制备过程中使用甲苯等有毒有害的溶剂，不环保。

因此，开发一种对肿瘤细胞特异性识别效果佳，综合性能好，生物兼容性和稳定性优异，能有效降低非特异性染色的强度，以适应细胞生物学研究的需求的特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进肿瘤细胞的特异性识别具有非常重要的意义。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供了一种特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料及其制备方法，该制备方法简单易行，对设备和反应条件要求不高，制备成本低廉，适合连续规模化生产；通过这种方法制备得到的特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料对肿瘤细胞特异性识别效果佳，综合性能好，生物兼容性和稳定性优异，能有效降低非特异性染色的强度，以适应细胞生物学研究的需求。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案，一种特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、席夫碱类聚合物的制备：将4,4'-二甲酰三苯胺、2,5-二(2-噻吩基)-3,4-二胺加入到有机溶剂中，在氮气或惰性气体氛围下，75-85℃下搅拌反应8-12小时，反应结束后冷却至室温，旋蒸除去溶剂，后用石油醚洗涤4-8次，后旋蒸除去石油醚，得到席夫碱类聚合物；

步骤S2、N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺离子化改性席夫碱类聚合物：将经过步骤S1制成的席夫碱类聚合物溶于高沸点溶剂中，再向其中加入N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺，在80-90℃下搅拌反应8-12小时，后旋蒸除去溶剂，得到N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺离子化改性席夫碱类聚合物。

优选的，步骤S1中所述4,4'-二甲酰三苯胺、2,5-二(2-噻吩基)-3,4-二胺、有机溶剂的摩尔比为1:1:(6-10)。

优选的，所述有机溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、丙酮中的任意一种。

优选的，所述惰性气体为氦气、氖气、氩气中的任意一种。

优选的，步骤S2中所述席夫碱类聚合物、高沸点溶剂、N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺的质量比为1:(3-5):0.2。

优选的，所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。

本发明的另一个目的，在于提供一种根据所述特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料的制备方法制备得到的特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料。

本发明的再一个目的，在于提供一种所述特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料在肿瘤细胞的特异性识别上的应用。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

（1）本发明提供的一种特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料的制备方法，该制备方法简单易行，对设备和反应条件要求不高，制备成本低廉，适合连续规模化生产。

（2）本发明提供的一种特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料，克服了现有肿瘤细胞检测方法中存在的过于复杂、检测时间长、检测设备昂贵、叶酸的共价修饰复杂、非共价修饰吸附率低且不稳定、以及对叶酸识别性较低等缺陷，具有对肿瘤细胞特异性识别效果佳，综合性能好，生物兼容性和稳定性优异，能有效降低非特异性染色的强度，以适应细胞生物学研究的需求的优点。

（3）本发明提供的一种特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料，以4,4'-二甲酰三苯胺、2,5-二(2-噻吩基)-3,4-二胺制成的席夫碱类聚合物作为基材，赋予了其优异的导电性能；通过N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺离子化改性，引入苯硼酸基团，能有效起到肿瘤细胞特异性识别作用；各结构和成分协同作用，使得其综合性能更佳。

（4）本发明提供的一种特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料，引入季铵盐结构，能赋予材料抗菌、抗静电和中和肿瘤细胞负电荷作用；能实现了对肿瘤细胞的非标示，非侵袭特异性识别，将为恶性肿瘤筛查，癌症早期诊断，即时诊断提供有效手段。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明产品作进一步详细的说明。

本实施例中所需原料均为商业购买。

实施例1

一种特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、席夫碱类聚合物的制备：将4,4'-二甲酰三苯胺、2,5-二(2-噻吩基)-3,4-二胺加入到二氯甲烷中，在氮气氛围下，75℃下搅拌反应8小时，反应结束后冷却至室温，旋蒸除去溶剂，后用石油醚洗涤4次，后旋蒸除去石油醚，得到席夫碱类聚合物；所述4,4'-二甲酰三苯胺、2,5-二(2-噻吩基)-3,4-二胺、二氯甲烷的摩尔比为1:1:6；

步骤S2、N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺离子化改性席夫碱类聚合物：将经过步骤S1制成的席夫碱类聚合物溶于二甲亚砜中，再向其中加入N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺，在80℃下搅拌反应8小时，后旋蒸除去溶剂，得到N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺离子化改性席夫碱类聚合物；所述席夫碱类聚合物、二甲亚砜、N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺的质量比为1:3:0.2。

一种根据所述特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料的制备方法制备得到的特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料。

一种所述特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料在肿瘤细胞的特异性识别上的应用。

实施例2

一种特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、席夫碱类聚合物的制备：将4,4'-二甲酰三苯胺、2,5-二(2-噻吩基)-3,4-二胺加入到四氢呋喃中，在氦气氛围下，77℃下搅拌反应9小时，反应结束后冷却至室温，旋蒸除去溶剂，后用石油醚洗涤5次，后旋蒸除去石油醚，得到席夫碱类聚合物；所述4,4'-二甲酰三苯胺、2,5-二(2-噻吩基)-3,4-二胺、四氢呋喃的摩尔比为1:1:7；

步骤S2、N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺离子化改性席夫碱类聚合物：将经过步骤S1制成的席夫碱类聚合物溶于N,N-二甲基甲酰胺中，再向其中加入N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺，在82℃下搅拌反应9小时，后旋蒸除去溶剂，得到N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺离子化改性席夫碱类聚合物；所述席夫碱类聚合物、N,N-二甲基甲酰胺、N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺的质量比为1:3.5:0.2。

一种根据所述特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料的制备方法制备得到的特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料。

一种所述特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料在肿瘤细胞的特异性识别上的应用。

实施例3

一种特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、席夫碱类聚合物的制备：将4,4'-二甲酰三苯胺、2,5-二(2-噻吩基)-3,4-二胺加入到丙酮中，在氖气氛围下，80℃下搅拌反应8-12小时，反应结束后冷却至室温，旋蒸除去溶剂，后用石油醚洗涤6次，后旋蒸除去石油醚，得到席夫碱类聚合物；所述4,4'-二甲酰三苯胺、2,5-二(2-噻吩基)-3,4-二胺、丙酮的摩尔比为1:1:8；

步骤S2、N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺离子化改性席夫碱类聚合物：将经过步骤S1制成的席夫碱类聚合物溶于N,N-二甲基乙酰胺中，再向其中加入N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺，在85℃下搅拌反应10小时，后旋蒸除去溶剂，得到N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺离子化改性席夫碱类聚合物；所述席夫碱类聚合物、N,N-二甲基乙酰胺、N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺的质量比为1:4:0.2。

一种根据所述特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料的制备方法制备得到的特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料。

一种所述特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料在肿瘤细胞的特异性识别上的应用。

实施例4

一种特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、席夫碱类聚合物的制备：将4,4'-二甲酰三苯胺、2,5-二(2-噻吩基)-3,4-二胺加入到二氯甲烷中，在氩气氛围下，83℃下搅拌反应11小时，反应结束后冷却至室温，旋蒸除去溶剂，后用石油醚洗涤7次，后旋蒸除去石油醚，得到席夫碱类聚合物；所述4,4'-二甲酰三苯胺、2,5-二(2-噻吩基)-3,4-二胺、二氯甲烷的摩尔比为1:1:9；

步骤S2、N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺离子化改性席夫碱类聚合物：将经过步骤S1制成的席夫碱类聚合物溶于高沸点溶剂中，再向其中加入N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺，在88℃下搅拌反应11时，后旋蒸除去溶剂，得到N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺离子化改性席夫碱类聚合物；所述席夫碱类聚合物、高沸点溶剂、N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺的质量比为1:4.5:0.2；所述高沸点溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮按质量比1:3:2:2混合而成。

一种根据所述特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料的制备方法制备得到的特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料。

一种所述特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料在肿瘤细胞的特异性识别上的应用。

实施例5

一种特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、席夫碱类聚合物的制备：将4,4'-二甲酰三苯胺、2,5-二(2-噻吩基)-3,4-二胺加入到四氢呋喃中，在氮气氛围下，85℃下搅拌反应12小时，反应结束后冷却至室温，旋蒸除去溶剂，后用石油醚洗涤8次，后旋蒸除去石油醚，得到席夫碱类聚合物；所述4,4'-二甲酰三苯胺、2,5-二(2-噻吩基)-3,4-二胺、四氢呋喃的摩尔比为1:1:10；

步骤S2、N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺离子化改性席夫碱类聚合物：将经过步骤S1制成的席夫碱类聚合物溶于N-甲基吡咯烷酮中，再向其中加入N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺，在90℃下搅拌反应12小时，后旋蒸除去溶剂，得到N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺离子化改性席夫碱类聚合物；所述席夫碱类聚合物、N-甲基吡咯烷酮、N-(2-氯乙基)-3-硼苯甲酰胺的质量比为1:5:0.2。

一种根据所述特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料的制备方法制备得到的特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料。

一种所述特异性识别肿瘤细胞的导电高分子材料在肿瘤细胞的特异性识别上的应用。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。