Page 47 - 《精细化工》2023年第3期

第 3 期 尹 扩，等: 纯有机室温磷光材料的应用 ·503·

图 10 NNI 衍生物的化学结构式（a）；牛血清白蛋白（BSA）水溶液（黑）和 Br-BSA（红）在二甲基亚砜（DMSO）/H 2 O
悬浮液的稳态发射光谱，左侧峰为荧光光谱（λ ex =365 nm）（b）；Br-NCO 标记的神经元细胞在室温磷光（RTP）
显微镜下的显影（c） [38]
Fig. 10 Chemical structures of naphthalimide-based organic dyes (a); Steady-state emission spectra of bovine serum albumin
(BSA) aqueous solution (black) and a suspension of Br-BSA in dimethyl sulfoxide DMSO/H 2 O (red) normalized to
the fluorescence band (λ ex =365 nm) (b); RTP microscopy of neuronal cells labeled with Br-NCO (c) [38]

然而，许多纯有机室温磷光材料为疏水材料， 研究人员将磷光基团 4-(4-溴苯基)吡啶-1-盐（BrBP）
水溶性较差，且通常只在晶体态或无定形态状态下 与具有肿瘤靶向的透明质酸（HA）高分子链结合，
表现磷光，这些因素都限制了其在生物成像中的应 在水中向 HA-BrBP 添加一定量的葫芦脲 CB[7]和
用。针对这一问题，WANG 等 [11] 提出了一种基于三 CB[8]后获得了具有磷光发射的超分子假轮烷聚合
嗪衍生物（TBP）和葫芦脲 CB[8]的主客体组装策略， 物（CB[8]/HA-BrBP），其形态由小球状聚集体转变
为水溶性室温磷光构建提供了新的思路。TBP 和 为线性纳米纤维和大球状聚集体。该磷光体系中，主
CB[8]化学结构式如图 11a 所示。利用 CB[8]空腔能 体-客体相互作用、π-π/Br-π 相互作用、卤素键和多重
包结两个 TBP 分子 的 特点， 构建 了 n(TBP)∶ 氢键的协同作用有效限制了分子运动，促进了 ISC，
n(CB[8])=2∶2 的二聚体（TBP-CB[8]），这种结构 使 CB[8]/HA-BrBP 在水溶液中寿命达到 4.33 ms，具
提供疏水腔保护三线态的同时增强了分子间的 π-π 备高效的室温磷光性能。研究人员进一步探究了该体
作用，有效地限制了分子旋转并增强了 ISC，促进 系在活细胞中的磷光成像应用，如图 12 所示，将人
水中室温磷光发射。另外，向 1 mol/L TBP-CB[8] 胚肾细胞（293T）与 3 种类型的癌细胞（A549、HeLa、
水溶液中加入竞争性客体 1-氨基-3,5-二甲基金刚烷 KYSE-150）和 CB[8]/HA-BrBP 一起培养后，细胞
盐酸盐（Me-Ad）能够与 TBP 分子可逆性竞争，从 活力均没有明显影响，且通过共聚焦显微镜能获得
而实现可调节磷光（图 11b）。将 10 μmol/L TBP-CB[8] 515~540 nm 的强烈的绿色磷光信号，而在 293T 中
与 HeLa 细胞共同培养 2 h 后，在 405 nm 下通过共 未观察到明显的磷光，证明了该体系对肿瘤细胞线
聚焦显微镜获得了亮黄色磷光图像（图 11c）。该研 粒体较好的生物相容性和靶向定位效果。此外，添
究不仅提供了一种在水溶液中构建纯有机室温磷光 加转换纳米粒子（UCNPs）后，超分子聚合物的室
的途径，还拓展了磷光的应用途径。 温磷光发光由紫外激发（500 nm）转变为近红外激发
ZHOU 等 [39] 构建了一种具有良好水溶性的室温 （980 nm），且在可见光源（488 nm）下也有较好的
磷光超分子聚合物，并实现了靶向肿瘤细胞成像。 成像效果，避免了紫外光对生物系统的可能危害。