CN110404070A - Pvp修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料及制备和应用 - Google Patents

Pvp修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料及制备和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料的制备方法，其特征在于，包括：采用静电喷涂法，将含有海藻酸钠和多巴胺的水溶液喷于pH在9‑11的含有聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、CaCl2和三羟甲基氨基甲烷的凝固浴中，离心分离，水洗，得到PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料。体外/体内生物安全性实验以及肿瘤治疗实验证明其具有极佳的生物相容性，光热治疗能力以及光热治疗和化疗协同治疗的能力。

Description

PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料及制备和应用
技术领域
本发明属于生物纳米材料领域，涉及一种复合光热材料ALG/PDA-PVP的制备方法及其肿瘤治疗的研究。
背景技术
癌症危害着无数人的生命，而传统的治疗方法如：手术切除，化疗具有伤害正常组织，对化疗药物显现出的耐药性等明显缺陷。光热治疗(PTT)是利用具有近红外吸收的材料将光能转化为热能，使癌细胞消融从而杀死细胞。相较于传统的癌症治疗，光热治疗(PTT)具有低毒性，非侵入性(无创)，特异性治疗，尤其避免了化疗的耐药性等优点。最近几十年中，越来越多的研究者投身于寻找合适的，具有高光热转化效率的光热转化剂。在最近的研究中，无机光热材料如金纳米材料、碳纳米材料、二维过渡金属硫化物纳米材料等，因为其优异的光热转化性能而受到追捧。不过，这些无机光热材料在生物体内长期积累会导致潜在的生物毒性，无机光热材料的生物安全性是光热疗法走向临床的瓶颈。有机光热材料由于其良好的生物相容性和优异的光热转化性能而成为光热转换材料中的一颗新星，使光热治疗的临床应用成为可能。然而，有机光热材料也存在着一些严峻的问题，比如合成过程复杂，光热效率低下等，很大程度上限制了其在肿瘤治疗中的应用。因此，设计出具有良好生物相容性，高光热转化效率以及光热稳定性的光热材料仍需不断探索。
静电纺丝工艺因其操作简便，工艺可控，成本低廉等优点而受到广泛的推崇，成为制备有机/无机纳米材料的主要途径之一。静电纺丝的主要原理是在喷射装置和接收装置间施加上万伏的静电场，从纺丝液的锥体端部形成射流，并在电场中被拉伸，最终在接收装置上形成无纺状态的纳米纤维。静电纺丝过程中使用不同的纺丝液，接收装置，高压强度以及推注速度，可以得到不同形态的材料：电纺纤维，串珠纤维，纳米球。基于以上的特点，静电纺丝工艺能量存储，环境修复、传感器和药物传递等领域得到十分广阔的应用。
发明内容
本发明目的是提供一种PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料及其制备和应用。
为了达到上述目的，本发明提供了一种PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料的制备方法，其特征在于，包括：采用静电喷涂法，将含有海藻酸钠和多巴胺的水溶液喷于pH在9-11的含有聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、CaCl2和三羟甲基氨基甲烷的凝固浴中，离心分离，水洗，得到PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料。海藻酸钠接触Ca2+离子形成凝胶的同时，多巴胺在碱性条件下发生聚合生成聚多巴胺，并且由于两种原料的粘附性而形成修饰有PVP、并同时含有海藻酸钠和聚多巴胺的复合纳米材料。
优选地，所述的含有海藻酸钠和多巴胺的水溶液中海藻酸钠浓度为1-5％，多巴胺的浓度为2-10％。
优选地，所述的多巴胺为盐酸多巴胺。
优选地，所述的凝固浴中Ca2+离子的浓度为2-5％，PVP的浓度为1-3％，三羟甲基氨基甲烷(Tris)的浓度为0.3％-0.7。
优选地，所述的静电喷涂法的施加电压为15-25kV，凝固浴接收距离为12-20cm，纺丝液的推注速度为0.3-0.8mL/h，推注喷涂时间为20-28h，凝固浴搅拌速度为250-500r/min。
优选地，所述的离心机的离心转速为10000-15000r/min。
优选地，所述的水洗采用蒸馏水，洗涤次数为3-5次。
优选地，所述的含有海藻酸钠和多巴胺的水溶液中还含有光敏剂和/或药物。
更优选地，所述的药物为抗癌药物阿霉素(DOX)。
更优选地，所述的阿霉素(DOX)的浓度为0.5mg/mL-1mg/mL。
本发明还提供了上述的制备方法所制备的PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料。
本发明还提供了上述的PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料在制备治疗肿瘤的药物中的应用。
优选地，所述的药物为联合光热治疗和化疗对肿瘤进行治疗的药物。
本发明还提供了一种治疗肿瘤的药物，其特征在于，含有上述的PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明利用静电喷涂法一步合成复合纳米材料，同时含有海藻酸钠和聚多巴胺，两者通过粘附力混合在一起。本发明在纺丝液中加入抗癌药物阿霉素(DOX)，同时合成将DOX包覆的复合纳米材料，表面修饰有PVP的纳米材料具有优异的体内/体外生物相容性，内部包覆有光敏剂以及抗癌药物，可用于同步实现光热-化疗的联合治疗，完全有机的材料使其具有优异的体内/体外生物相容性，制备的复合纳米材料拥有优异的光热转效率以及药物控释能力，在光热治疗及化疗联合治疗领域有广阔的应用前景。
本发明与传统合成纳米材料的方法不同，本发明利用静电喷涂的方法创造性地一步合成了ALG/PDA复合纳米材料。将含有海藻酸钠和多巴胺的纺丝液静电喷涂至含有Ca2+离子的碱性溶液中，海藻酸钠的成胶化和多巴胺的聚合同步进行。聚多巴胺作为光热治疗剂有很高的光热转化效率，同时海藻酸钠凝胶提高了材料对于生物体的相容性。此外，PVP修饰的材料又将DOX复合在一起，并表现出优异的光热转换性能以及微乎其微的细胞毒性。同时，光热治疗过程产生的温度升高促进了药物的释放，提高了联合治疗的效果。体外/体内生物安全性实验以及肿瘤治疗实验证明其具有极佳的生物相容性，光热治疗能力以及光热治疗和化疗协同治疗的能力。这样的简单的合成策略为今后纳米材料的设计提供了新的思路，促进了具有优异生物相容性的有机光热诊疗剂的长期发展。
附图说明
图1(a，b)ALG/PDA-PVP纳米复合材料的SEM图片，(c)ALG/PDA-PVP，纯ALG，纯PDA和分子量为40kDa的PVP的FTIR光谱；(d，e)分散在水中的ALG/PDA-PVP纳米复合材料(左)和盐水(右)动态光散射图像的典型的丁达尔效应。(f)ALG/PDA纳米复合材料包覆的DOX的体外累积释放曲线。
图2(a)在功率密度为1.0W/cm2的808nm激光的照射下，不同浓度的ALG/PDA-PVP纳米复合材料的温度变化曲线；(b)为(a)相应的热图像；(c)激光循环照射八次的温升曲线；(d)不同功率密度的温度曲线(浓度：5mg/mL)；(e)为(c)相应的热图像；(f)ALG/PDA-PVP纳米复合材料的光热转换效率和时间常数。
图3(a，c)用不同浓度的ALG/PDA-PVP复合材料培养的HT29细胞的存活率和形态图片；(b)ALG/PDA-PVP复合材料的溶血测定，插入的照片为用不同浓度的材料培养后离心的mRBCs，浓度分别为(1)1mg/mL，(2)2.5mg/mL，(3)5mg/mL，(4)10mg/mL，和(5)PBS，(6)蒸馏水(n＝3)。
图4(a)在NIR激光照射下(808nm，1.0W/cm2)，不同浓度的ALG/PDA-PVP纳米复合材料的体外PTT性能；(b)ALG/PDA-PVP纳米复合材料(5mg/mL)的联合肿瘤治疗；(c，d)分别为(a)和(b)的HT29细胞的死/活染色的形态。
图5(a)用PBS和ALG/PDA-PVP培养的KM小鼠的体重变化；(b，c)KM小鼠的血液生化参数；(d)KM小鼠的心脏，肝脏，脾脏，肺和肾的H&E染色图像。
图6用ALG/PDA-PVP尾静脉注射的健康KM小鼠(对照)在1天，7天和14天的血常规检查结果。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
以下实施例中所用到的各原料均为市售产品。其中，PVP(M.W.＝40kDa，购自Sigma-Aldrich(USA))
本发明中的各浓度，如无特殊说明，均指重量浓度。
实施例1
一种PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料的制备方法，具体步骤为：
步骤1：将0.2g海藻酸钠溶于蒸馏水中(10mL)，配制出2％海藻酸钠溶液，然后，将盐酸多巴胺溶于上述溶液中，不断搅拌，得到含有海藻酸钠和多巴胺的水溶液(重量比ALG:DA＝1:1)。
步骤2：在CaCl2·2H2O和PVP的水溶液中加入三羟甲基氨基甲烷(Tris)，调节pH＝10，得到凝固浴，其中，Ca2+离子的浓度为2％，PVP的浓度为1％，三羟甲基氨基甲烷(Tris)的浓度为0.5％。
步骤3：采用静电喷涂法，利用推注装置将含有海藻酸钠和多巴胺的水溶液匀速喷于所述的凝固浴中，在静电力和表面张力的作用下形成射流，整个静电喷涂系统包括推注装置，5mL注射器，22-G不锈钢针头，高压电源，接收装置和搅拌装置。针头成90度竖直向下，在重力和推注力的作用下将含有海藻酸钠和多巴胺的水溶液(纺丝液)喷入以转速300r/min不断搅拌的凝固浴中。静电喷涂工艺是在湿度为60-70％，温度为20-25℃的环境条件下进行的。施加的电压为25kV，接收距离为20cm，同时通过推注体系即将纺丝液的进料速度设置为0.7mL/h。喷涂过程持续24h，得到PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺(ALG/PDA)复合纳米凝胶，将所得到的ALG/PDA-PVP在13000rpm的转速下离心10min，收集凝胶并采用蒸馏水洗三次，所制备的纳米凝胶可以通过超声分散至水和生理盐水中。图1(d，e)显示材料在水和等渗溶液中有较好的稳定性，均显示出明显的丁达尔效应。
实施例2
通过扫描电子显微镜对实施例1所得的ALG/PDA-PVP纳米凝胶的形貌和尺寸进行观察和测量。通过动态光散射测量颗粒的流体动力学尺寸及其稳定性。采用FTIR对ALG/PDA-PVP纳米凝胶的结构进行分析和测量，通过4000～400cm-1的传输模式，以32次扫描/分钟的速度采集数据。由图1(a，b)可看到实施例1中合成的材料为球形颗粒结构。
分析图1(c)可知，ALG/PDA-PVP复合纳米材料的红外波谱表明材料在3438cm-1，1649cm-1，1519cm-1，1290cm-1和1056cm-1处有吸收峰。其中3500cm-1左右的为ALG、PDA和PVP上共有的O-H或N-H伸缩振动。1650cm-1左右的为ALG和PVP上都有的C＝O伸缩振动，而1520cm-1左右的吸收信号为PDA上N-H的弯曲振动。1290cm-1左右的峰为C-N吸收峰，表明混合物中含有PDA和PVP。最后，1050cm-1左右的吸收为ALG上C-O-C键的伸缩振动。FTIR数据充分证明了本实验成功合成了含有海藻酸钠，聚多巴胺以及PVP的复合纳米材料。
实施例3
采用类似于实施例1中的制备方法，区别在于，步骤1还包括：将DOX溶解于含有海藻酸钠和多巴胺的水溶液中(DOX终浓度为1mg/mL)；步骤3中得到PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺(ALG/PDA)复合纳米凝胶后，将2mL所制备的样品离心(10000rpm，10min)，收集凝胶并采用蒸馏水洗三次，收集所得的PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺(ALG/PDA)复合纳米凝胶及上清液，将凝胶及上清液冷藏备用。
先利用紫外-可见光分光光度计测量并绘制出DOX的标准曲线，再测量出上清液在480nm波长下的吸光度，根据朗伯比尔定律，可以确定上清液中DOX的浓度，从而计算出负载效率。药物释放的步骤如下：取出离心过后的上清液，加入等量的去离子水，在透析袋(MWCO＝10,000kDa)中加入1mL样品，将透析袋分别放入含有5mL PBS缓冲液(pH＝7.4)和5mL醋酸钠缓冲液(pH＝6.0)的小瓶中。将小瓶放入培养箱中在不同的温度(37℃，54℃)下进行培养，在设定的时间点取出1mL缓冲液，并加入等量的新鲜缓冲液。最后，用紫外-可见光分光光度计测量取出的溶液在480nm下的吸光度并根据标准曲线以及朗伯比尔定律计算出DOX的累计释放效率。
分析图1(f)可知，我们选择了水溶性的抗癌药物DOX作为模型，将其溶于纺丝液中(1mg/mL)，随着实验的进程得到负载有DOX的材料，根据计算，其负载效率为84.3％。紧接着，研究了pH/温度双模式响应的药物释放性能，DOX的累积释放率为23.5％，27.7％和29.9％，其对应的条件分别为：pH＝7.4/T＝37℃，pH＝6.0/T＝54℃和pH＝6.0/T＝54℃。数据表明，在不同温度和pH下，材料表现出不同的药物累计释放率，且温度越高，pH越小，释放量越高。药物释放动力学表现出显著区别可归因于高温和酸性条件下提升了DOX的溶解性，表明ALG/PDA复合纳米材料可作为一个很好的药物载体应用于肿瘤治疗。光热治疗会使温度升高，而且肿瘤微环境呈酸性，同时存在的温度/pH条件使得DOX在肿瘤部位得到更多的释放，提高化疗的效果，再结合光热治疗，对癌症有增强的治疗效果。
实施例4
在固定的扫描速度下利用紫外分光光度法(Lambda 25,PerkinElmer,USA)测定实施例1所制备的PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺(ALG/PDA)复合纳米凝胶在500-900nm波长范围内的吸光特性。为了研究材料的光热转换性能，将100μL材料分散在96孔细胞培养板的培养孔中，用近红外激光(808nm)对孔中的材料进行照射(5min)。研究了不同浓度(2.5mg/mL,5mg/mL,10mg/mL,20mg/L)和不同功率(0.6W/cm2,0.8W/cm2,1W/cm2)对于材料升温(ΔT)的影响。本试验使用的近红外激光器是由上海Connet光纤公司生产的大功率多模泵浦激光器，对材料温度变化的监测以及红外热成像图片的拍摄是利用FLIRTM E60红外摄像机(FLIR,USA)。为了探究材料的光热转换效率，利用激光(1W/cm2,808nm)连续照射材料(20mg/mL5min)，然后自然降温(5min)，并根据文献(Wang SG,Zhao JL,Yang HL,Wu CY,HuF,Chang HZ,et al.Bottom-up synthesis of WS2 nanosheets with synchronoussurface modification for imaging guided tumor regression.Acta Biomater.2017；58:442-454.)的方法计算出材料的光热效率。利用近红外激光的开与关对材料进行8个循环的照射(808nm，1W/cm2，激光开：5min，激光关：5min)来研究的材料的光热稳定性。蒸馏水用作实验中的对照。本次测试中使用的近红外激光器是上海康内光纤公司生产的高功率多模泵浦激光器。使用FLIRTM E60红外相机(FLIR，USA)获得样品温度升高和红外热图像。
紫外分光光度计测量ALG/PDA纳米复合材料在波长为500-900nm的吸光度，表明材料在近红外区域是有吸收的，具有和单纯聚多巴胺类似的光热转换性能，其具有显著的浓度依赖性。利用808nm的近红外激光照射材料(5min)来进一步研究材料的光热转变，其与材料浓度，激光功率以及照射时间都密切相关。分析图2(a-f)可知，首先，在功率密度为1W/cm2的808nm激光的照射下，不同浓度的材料显示出不同的升温表现。如图2(a)，自上而下样品的浓度分别为20mg/mL，10mg/mL，5mg/mL，2.5mg/mL，其升温(ΔT)分别为42℃，30℃，18℃，11℃。将温度升高了2℃的水作为对照。其次，如图2(b)用不同功率密度(1W/cm2，0.8W/cm2，0.6W/cm2)的激光照射等浓度的材料，随着激光功率的降低，其产生的热能也逐渐减少，相应的ΔT分别为18.6℃，12.5℃，10.5℃。除了升温曲线，红外热成像图进一步证明了材料的温度变化趋势。通过计算，材料光热转换的时间常数为158.45。同时，在808nm红外激光的照射下，样品的光热转化效率为27.4％。另外，在八个光照循环中(开激光5min/关激光5min)，ALG/PDA-PVP纳米复合材料展现出较好的光热稳定性，循环中的ΔT没有明显的变化。整个光热转换实验有效证实了ALG/PDA-PVP纳米复合材料可作为一种高效光热试剂，用于癌症的光热治疗。
实施例5
实施例1所制备的PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺(ALG/PDA)复合纳米凝胶的体外生物相容性实验是以L929细胞为细胞模型，通过Cell counting kit-8(CCK-8)检测和观察细胞形态来评估。L929细胞是在湿化培养箱(37℃，5％CO2)中进行培养，培养皿中加入含有10％FBS,100U mL-1青霉素(penicillin),and 100μg mL-1链霉素(streptomycin)的DMEM。为了验证材料的体外生物相容性，细胞被植入96孔板中，细胞密度为8×103个/孔，培养24h。然后，将分散至DMEM中的不同浓度的凝胶(0mg/mL,2.5mg/mL,5mg/mL,10mg/mL)加入孔中，继续培养24h。按照说明使用CCK-8试剂盒定量测量培养24h之后的细胞的代谢活性。然后，用PBS溶液(pH＝7.4)冲洗细胞，利用相衬显微镜(Leica DMIL LED)定性研究细胞的形态。在将凝胶和L929细胞培育24h后，细胞活性数据可以看出，细胞的存活率维持在95％以上，如图3(a)所示，具体数据分别为99.3％，98.6％和99.5％，表明材料具有十分优异的生物相容性。与PBS培育的细胞相比(Control)，就算用很高浓度的材料(10mg/mL)培育细胞也具有很好的生物相容性。从细胞的形貌角度可以看出，细胞膜并没有被破坏，保证了细胞的完整性。死/活染色是将死细胞染成红色，将活细胞染成绿色，如图3(c)所示，图中几乎没有红色细胞，更进一步证实了在实验浓度的水平，材料具有优异的生物相容性。
实施例1所制备的PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺(ALG/PDA)复合纳米凝胶的血液相容性实验使用的是KM鼠的新鲜血液。实验步骤如下：首先，将KM鼠麻醉，并采用心脏穿刺取血。然后，将新鲜血液离心(3000rpm，3min)并用PBS溶液(pH＝7.4)洗涤三次，收集小鼠红细胞(mRBCs)，将mRBCs分散至PBS溶液(pH＝7.4)中并稀释至50mL，再存储至4℃的冰箱中待用。将0.4mL红细胞分散液和分别1.2mL不同浓度的凝胶材料(终浓度为1mg/mL，2.5mg/mL，5mg/mL和10mg/mL)，水(作阳性对照)和PBS(作阴性对照)混合，并在37℃下培养2h。培养结束之后离心并拍照，将上清液取出，利用紫外-可见光分光光度计测量上清液在波长为570nm下的吸光度，再通过文献中的公式计算出不同浓度材料的溶血率。将ALG/PDA-PVP纳米复合材料和mRBCs在37℃下恒温培养2h，不同浓度材料的溶血率可以通过计算得到。分析图3(b)可知，溶血率分别为0.13％，0.43％，1.08％和1.93％(材料浓度分别为1mg/mL，2.5mg/mL，5mg/mL，10mg/mL)，均小于5％，表明材料具有良好的血液相容性。可能是由于血浆蛋白在客体材料表面产生了非特异性吸附作用，会有很少一部分mRBCs细胞膜遭到损坏。与之相反，将血液溶于蒸馏水中会将完全破坏mRBCs的结构，形成红色溶液。分别用PBS和材料培养的血细胞保持了结构的完整性，细胞并没有被破坏，其更进一步确认ALG/PDA复合纳米材料具有完美的血液相容性。
实施例6
对于体外光热治疗，以HT29细胞作为细胞模型，将其转移至96孔板中(密度为8000细胞/孔)，加入DMEM，在培养箱中培养过夜。纯DMEM作为对照。分别将实施例1和3所制备的PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺(ALG/PDA)复合纳米凝胶(浓度为2.5mg/mL，5mg/mL，10mg/mL)分散至含有DMEM的培养孔中。然后，用808nm的激光照射细胞孔5min，并温育24h。将浓度为5mg/mL的ALG/PDA-PVP(组Ⅰ)，ALG/PDA/DOX-PVP(组Ⅱ、Ⅲ)加入细胞培养孔中，纯的DMEM设置为组Ⅳ(n＝3)。首先，将组Ⅱ、Ⅲ培养12h。然后，用808nm(1W/cm2)近红外激光分别照射组Ⅰ、Ⅱ5min。以上所有的细胞都需要通过CCK-8试剂盒来检测其活性，再利用Leica DM ILLED反相显微镜对染色后的细胞荧光(活细胞绿色荧光/死细胞红色荧光)进行观察以确定材料的体外光热以及联合治疗效果。
分析图4(a，c)可知，细胞活性随着材料浓度的上升而降低，而且当材料浓度达10mg/mL时，细胞的存活率降到20％左右，表明材料具有很好的光热治疗效果(分别为2.5mg/mL：93.3％；5mg/mL：46.4％；10mg/mL：23.8％)。而且，活/死染色结果显示，相较于对照组的细胞全都被染成绿色，被染成红色的细胞与材料的浓度成正比，进一步表明材料对于癌症细胞具有很好的抑制效果。然后，深入研究了材料的体外光热/化疗联合抗肿瘤能力。与PBS培养的细胞相比，由于DOX的化疗作用，负载了药物的材料使得细胞活性有了显著降低(64.7％)。如图4(b，d)所示，ALG/PDA-PVP纳米复合材料培养的细胞的细胞增殖作用在激光的照射下得到了很好的抑制，CCK-8结果表明只有45.8％的细胞存活。表明样品具有更好的光热治疗效果，而且化疗效果一般的原因在于DOX没有得到更好的释放。表明材料不仅能通过自生的光热转换治疗癌症，同时也能提升化疗的效果。除此以外，Calcein-AM/PI死/活染色图片更直观的证明了负载了DOX的材料具有更加优秀的癌症治疗能力。
实施例7
在实施例1所制备的PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺(ALG/PDA)复合纳米凝胶的生物相容性实验中，通过尾静脉注射将材料(0.2mL，3mg/mL)注射入健康的KM鼠体内(n＝3)。记录小鼠的长期体重并在第1天，第7天和第14天对小鼠进行麻醉并通过心脏穿刺取血。利用临床Sysmex XS-800i自动血液分析仪和DxC 800自动生化分析仪分别对常规血液参数包括红细胞(RBC)，白细胞(WBC)，血红蛋白(HGB)，血细胞比容(HCT)，平均红细胞体积(MCV)，平均红细胞血红蛋白含量(MCH)，平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)，血小板(PLT)和红细胞分布宽度(RDW)以及血清生化参数包括总胆红素(TB)，谷丙转氨酶(ALT)，谷草转氨酶(AST)，血尿素(Urea)和血肌酐(Crea)进行测量，从而评估材料的血液相容性。材料的组织相容性研究是通过将不同时间点的KM鼠的主要脏器进行苏木精-伊红(H&E)染色，并用Leica DM IL LED倒置相差显微镜记录图像。
首先，如图5(a)，通过称量小鼠在既定时间点的体重来验证材料的在小鼠体内的长期安全性。在持续饲养的14天内，小鼠的表现出微乎其微的体重波动，并且展现出较好的生存活力。其次，对小鼠的血液进行了常规血液检测和血清生化分析。如图5(b，c)和图6所示，可以看出和对照组相比，所有的血常规数据和生化数据都没有表现出明显的变化，表明材料具有令人羡慕的血液相容性。而且，通过对切片组织进行苏木精-伊红(H&E)染色，更加深入研究了材料是否对主要脏器组织表现出危害。图5(d)结果表明，在14天的安全性研究中，材料并没有对生物体表现出肉眼可见的负面影响和病理异常，进一步表明材料本身几乎没有表现出生物毒性。基于以上所有的研究，可以明显断定所合成的ALG/PDA-PVP纳米复合材料具有优异的细胞治疗能力以及体内生物安全性，为成功进行体内肿瘤治疗提供了有力支撑。

Claims (10)

1.一种PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料的制备方法，其特征在于，包括：采用静电喷涂法，将含有海藻酸钠和多巴胺的水溶液喷于pH在9-11的含有聚乙烯吡咯烷酮、CaCl2和三羟甲基氨基甲烷的凝固浴中，离心分离，水洗，得到PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料。
2.如权利要求1所述的PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料的制备方法，其特征在于，所述的含有海藻酸钠和多巴胺的水溶液中海藻酸钠浓度为1-5％，多巴胺的浓度为2-10％。
3.如权利要求1所述的PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料的制备方法，其特征在于，所述的多巴胺为盐酸多巴胺。
4.如权利要求1所述的PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料的制备方法，其特征在于，所述的凝固浴中Ca2+离子的浓度为2-5％，PVP的浓度为1-3％，三羟甲基氨基甲烷的浓度为0.3％-0.7％。
5.如权利要求1所述的PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料的制备方法，其特征在于，所述的静电喷涂法的施加电压为15-25kV，凝固浴接收距离为12-20cm，纺丝液的推注速度为0.3-0.8mL/h，推注喷涂时间为20-28h，凝固浴搅拌速度为250-500r/min，所述的离心机的离心转速为10000-15000r/min，所述的水洗采用蒸馏水，洗涤次数为3-5次。
6.如权利要求1所述的PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料的制备方法，其特征在于，所述的含有海藻酸钠和多巴胺的水溶液中还含有光敏剂和/或药物。
7.如权利要求6所述的PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料的制备方法，其特征在于，所述的药物为抗癌药物阿霉素，浓度为0.5mg/mL-1mg/mL。
8.权利要求1-7中任一项所述的制备方法所制备的PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料。
9.权利要求6或7所制备的PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料在制备治疗肿瘤的药物中的应用。
10.一种治疗肿瘤的药物，其特征在于，含有权利要求6或7所制备的PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料。
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