本发明属于化学领域，具体涉及一种可调控荧光发光方式的共聚物及其制备方法，以及该共聚物在示踪药物在细胞内的定位和累积中的应用。
背景技术：
聚集诱导发射(aie)和聚集诱导猝灭(acq)代表了现有有机荧光分子的两种截然相反的行为。然而，在高浓度下，由于信号丢失，荧光团的acq行为通常会严重限制其在实际中的应用。因此，如何实现荧光分子由acq向aie的转化，是促使荧光分子在实际应用中重要的一环。由于在成像引导的药物传递和癌症治疗中，荧光物质需要以自组装/聚合状态与药物一起封装在递送系统之中，使用具有aie性能的荧光分子是克服传统acq探针缺陷的一种有效的方法。
荧光共振能量转移(fret)是一种从供体到受体的长距离偶极-偶极相互作用。通过fret的方式可以方便地对共聚物进行微调，实现其性能的连续变化。因此，设计具有分子内fret过程的共轭共聚物，可以很容易地调整共聚物的一些显著的光学性质，如荧光颜色和发射强度，以得到符合预期的材料性能。在前人的研究中，从acq到aie的转变很大程度上依赖于额外的化学修饰来调节荧光团的光化学性质。而通过简单的调整共聚物内部单体的比例来达到控制共聚物整体发光性能在acq和aie之间变化的做法还未见报道。
技术实现要素：
本发明提供了一种可调控荧光发光方式的共聚物，在本发明的研究中，将m1，m2，m3，m4四种单体按照不同的比例通过suzuki偶联反应得到共聚物，通过调节单体m1和m2的配比，所得共聚物的荧光发光特性可以方便的在acq和aie之间转换，当m1/m2摩尔比≥9时，共聚物呈现aie性质，当m1/m2摩尔比≤4时，共聚物呈现acq性质。
其中，m1的结构式为：m2的结构式为：
m3的结构式为：m4的结构式为：
该共聚物的合成路线：
本发明制备的共聚物的结构通式为:
其mw分子量在15000-20000之间，mn分子量在10000-15000之间。
该共聚物能够使用沉淀法制备成稳定的纳米粒并负载药物，并且可以实时示踪药物在细胞内的定位和累积情况。
有益效果
本发明中的共聚物通过调节单体之间的比例，提供了一种可在acq和aie之间进行便捷转换的途径。有利方便的调节所得聚合物的发光性能，为适应更多的应用途径提供可能。
附图说明
图1m1/m2摩尔比为9时，所得共聚物的核磁共振氢谱。
图2m1/m2摩尔比为9时，所得共聚物的凝胶渗透色谱图。
图3m1/m2摩尔比为9时，所得共聚物在不同比例的水/四氢呋喃中的荧光发光光谱(图中线条由上至下代表水/四氢呋喃比例不断下降)。
图4m1/m2摩尔比为9时，所得共聚物使用纳米沉淀法制备成纳米粒后，与ht29细胞孵育不同时间的细胞内荧光情况。
图5m1/m2摩尔比为4时，所得共聚物的核磁共振氢谱。
图6m1/m2摩尔比为4时，所得共聚物的凝胶渗透色谱图。
图7m1/m2摩尔比为4时，所得共聚物在不同比例的水/四氢呋喃中的荧光发光光谱(图中线条由上至下代表水/四氢呋喃比例不断上升)。
图8m1/m2摩尔比为4时，所得共聚物使用纳米沉淀法制备成纳米粒后，与ht29细胞孵育不同时间的细胞内荧光情况。
具体实施方式
本发明通过实施例进一步说明。
m1-m4参考如下文献合成：
m1：z.wang,y.feng,n.wang,y.cheng,y.quanandh.ju,thejournalofphysicalchemistryletters,2018,9,5296-5302.
m2：z.wang,y.feng,n.wang,y.cheng,y.quanandh.ju,thejournalofphysicalchemistryletters,2018,9,5296-5302.
m3：z.wang,c.wang,y.fang,h.yuan,y.quanandy.cheng,polymerchemistry,2018,9,3205-3214.
m4：c.wang,z.wang,x.zhao,f.yu,y.quan,y.chengandh.yuan,actabiomaterialia,2019,85,218-228.
实施例1
将m1(0.150g，0.315mmol)，m2(0.016g，0.035mmol)，m3(0.224g，0.350mmol)和pd(pph3)4(0.040g)溶解于反应液中(含10ml甲苯，5ml乙醇，5ml水和1.00gna2co3)。将反应体系置于氩气保护下搅拌回流反应12h。将有机相分离，使用na2so4干燥去除其中的水分后旋干去除溶剂。所得固体与m4(0.57g)，pd(pph3)4(0.040g)和nahco3(0.80g)混合后，使用混合溶剂(含30ml四氢呋喃和15ml水)溶解后，将反应体系置于氩气保护下搅拌回流反应36h。反应结束后收集有机相，加入50ml的二氯甲烷稀释，并用50ml水清洗3次。所得有机相使用na2so4干燥去除其中的水分后旋干去除溶剂。得到深红色固体(0.373g)。其氘代氯仿溶液在400mhz的核磁共振氢谱见图1，所呈现的特征峰为δ7.69-7.69(m,5h),7.58-7.41(m,8h),7.17-7.12(m,9h),3.65(s,271h),2.66(s,7h),2.00(s,3h),1.06(s,16h),0.77-0.66(m,8h)。
采用凝胶渗透色谱法测定所得产物的分子量。所使用的仪器型号为waters244，进样量20μl,柱温30℃，液相柱型号为plgelmixed-c(孔径:5μm；尺寸:7.5mm×300mm)，四氢呋喃作为溶剂，流速为0.6ml/min，聚苯乙烯作为标准品，所得的液相色谱见图2。经过计算，mw＝17451，mn＝11588，pdi＝1.51。
采用荧光分光光度计检测聚合物在不同的体积比的四氢呋喃-水混合溶剂中的荧光发光情况。结果参见图3，可以发现该条件下合成的共聚物具有aie性质。
采用沉淀法制备共聚物纳米粒。1mg共聚物混合溶解于5ml四氢呋喃中。然后，将共聚物的四氢呋喃溶液在超声作用下快速注入50ml的水中。超声处理5min，随后将溶液旋转蒸发至剩余体积为5ml。
将ht29细胞接种于直径35mm的玻璃培养皿中(1×104个细胞每盘)，与恒温培养箱中孵育24h，弃去原代培养基，加入含有200μl，50ppm的共聚物纳米粒溶液的新鲜培养基。与细胞孵育不同时间点(4，8，12h)后，弃去培养液，用pbs(ph＝7.4)冲洗3次，然后用4.0％甲醛固定15min。使用激光共聚焦显微镜记录细胞内的荧光信号。结果参见图4，所得的聚合物纳米粒具有较强的发光性能，与图3预测结果一致。
实施例2
将m1(0.133g，0.280mmol)，m2(0.032g，0.070mmol)，m3(0.224g，0.350mmol)和pd(pph3)4(0.040g)溶解于反应液中(含10ml甲苯，5ml乙醇，5ml水和1.00gna2co3)。将反应体系置于氩气保护下搅拌回流反应12h。将有机相分离，使用na2so4干燥去除其中的水分后旋干去除溶剂。所得固体与m4(0.57g)，pd(pph3)4(0.040g)和nahco3(0.80g)混合后，使用混合溶剂(含30ml四氢呋喃和15ml水)溶解后，将反应体系置于氩气保护下搅拌回流反应36h。反应结束后收集有机相，加入50ml的二氯甲烷稀释，并用50ml水清洗3次。所得有机相使用na2so4干燥去除其中的水分后旋干去除溶剂。得到深红色固体(0.373g)。其氘代氯仿溶液在400mhz的核磁共振氢谱见图5，所呈现的特征峰为δ7.71-7.66(m,4h),7.59-7.40(m,8h),7.17-7.12(m,9h),3.65(s,354h),2.71(s,7h),1.99(s,3h),1.07(s,17h),0.78(s,5h),0.66(s,2h)。
采用凝胶渗透色谱法测定所得产物的分子量。所使用的仪器型号为waters244，进样量20μl,柱温30℃，液相柱型号为plgelmixed-c(孔径:5μm；尺寸:7.5mm×300mm)，四氢呋喃作为溶剂，流速为0.6ml/min，聚苯乙烯作为标准品，所得的液相色谱见图6。经过计算，mw＝15030,mn＝11830,pdi＝1.27。
采用荧光分光光度计检测聚合物在不同的体积比的四氢呋喃-水混合溶剂中的荧光发光情况。结果参见图7，可以发现该条件下合成的共聚物具有acq性质。
采用沉淀法制备共聚物纳米粒。1mg共聚物混合溶解于5ml四氢呋喃中。然后，将共聚物的四氢呋喃溶液在超声作用下快速注入50ml的水中。超声处理5min，随后将溶液旋转蒸发至剩余体积为5ml。
将ht29细胞接种于直径35mm的玻璃培养皿中(1×104个细胞每盘)，与恒温培养箱中孵育24h，弃去原代培养基，加入含有200μl，50ppm的共聚物纳米粒溶液的新鲜培养基。与细胞孵育不同时间点(4，8，12h)后，弃去培养液，用pbs(ph＝7.4)冲洗3次，然后用4.0％甲醛固定15min。使用激光共聚焦显微镜记录细胞内的荧光信号。与图4相比，该条件下合成的共聚物所制备的纳米粒荧光信号较弱(结果参见图8)。
实施例3
采用沉淀法制备负载阿霉素的共聚物纳米粒。将0.3mg阿霉素和1mg实施例1中的共聚物混合溶解于5ml四氢呋喃中。然后，将含有阿霉素和共聚物的四氢呋喃溶液在超声作用下快速注入50ml的水中。超声处理5min，随后将溶液旋转蒸发至剩余体积为5ml。
将ht29细胞接种于直径35mm的玻璃培养皿中(1×104个细胞每盘)，于恒温培养箱中孵育24h，弃去原代培养基，加入含有200μl，50ppm的载阿霉素共聚物纳米粒溶液的新鲜培养基。与细胞孵育不同时间点(4，8，12h)后，弃去培养液，用pbs(ph＝7.4)冲洗3次，然后用4.0％甲醛固定15min。使用激光共聚焦显微镜记录细胞内阿霉素和聚合物的荧光信号，使用高效液相色谱法测定细胞内的阿霉素含量。结果表明，细胞内阿霉素和聚合物的荧光信号具有较好的共定位情况，在4h时重合率为89.2％。经过不同的时间点，细胞内的阿霉素的含量与细胞内的聚合物荧光信号呈正相关性，相关系数为0.92。
