CN111330005A - 一种聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米颗粒及其制备方法与应用 - Google Patents

一种聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米颗粒及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将盐酸多巴胺粉末加入溶剂聚乙烯亚胺溶液中，进行磁力搅拌使盐酸多巴胺粉末完全溶解于聚乙烯亚胺溶液中，搅拌至盐酸多巴胺粉末自聚合变黑生成光热材料聚多巴胺，得到混合溶液；步骤2，将步骤1得到的混合溶液透析后冷冻干燥，得到聚乙烯亚胺聚多巴胺纳米颗粒。本发明的制备方法简单，原材料成本低，易于大规模生产，且利用PEI的分子空腔负载药物，搭建一种新型的携带药物治疗平台，集肿瘤光热治疗和化学治疗于一体，不仅具有明确的基础研究意义，也具有重要的临床应用价值。

Description

一种聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米颗粒及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及生物纳米材料领域，具体涉及一种聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米颗粒及其制备方法与应用。
背景技术
近年来，随着现代生物研究的发展，关于肿瘤的诊断和治疗手段也日益丰富。如何提高诊断效率是目前研究亟待解决的问题之一。肿瘤的常规治疗包括化疗和外科手术，但往往患者治疗过程痛苦，且副作用较多。通过多功能纳米材料载药系统靶向诊疗肿瘤，可提高诊断效率，增加药物利用度，逐渐成为近年的研究热点。
光热治疗，是近年来兴起的一种新型的微/无创肿瘤治疗方法，但由于使用的油溶胶在肿瘤内分布不均，造成肿瘤治疗的效果有限。
聚乙烯亚胺分子末端具有大量的氨基，分子内存在着丰富的空腔结构。表面官能团可被修饰及功能化，连接靶向分子、携带基因或药物分子，对实现肿瘤的靶向多模态治疗具有重要意义。例如，为了提高肿瘤的化学治疗效率，往往需要在聚乙烯亚胺上载入化学药物，但疏水性化学药物的载入会影响聚乙烯亚胺包裹的纳米颗粒的稳定性。构建功能化聚乙烯亚胺，使其在兼具高化学治疗效率的同时具有良好的稳定性。
多巴胺，对人体或者哺乳动物内的神经传导起着相当重要的作用。在生物医疗相关方面，常用多巴胺协助细胞传递神经化学物质，负责控制人或者哺乳动物生物体大脑的感觉、兴奋等信息。多巴胺的形成多采用化学聚合的方式，其反应方式为直接氧化法。在此过程中，多巴胺首先被氧化生成多巴胺醌，然后再发生氧化与聚合反应，形成聚多巴胺。如此简便的制备方法，使得聚多巴胺被广泛应用于生物医药材料的表面改性，以提高材料的生物相容性和细胞黏附性等。
基于聚乙烯亚胺包裹聚多巴胺复合纳米材料的制备，然后利用聚乙烯亚胺的分子空腔负载药物，拟搭建一种新型的携带药物治疗平台。采用光热治疗和化学治疗结合，不仅具有生物科学意义，也具有临床应用前景。目前用聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米负载药物实现肿瘤联合治疗的研究还未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米颗粒及其制备方法与应用。
为了达到上述目的，本发明提供了一种聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将盐酸多巴胺粉末加入溶剂聚乙烯亚胺溶液中，进行磁力搅拌使盐酸多巴胺粉末完全溶解于聚乙烯亚胺溶液中，搅拌至盐酸多巴胺粉末自聚合变黑生成光热材料聚多巴胺，得到混合溶液；
步骤2，将步骤1得到的混合溶液透析后冷冻干燥，得到聚乙烯亚胺聚多巴胺纳米颗粒。
优选地，所述步骤1中聚乙烯亚胺溶液中盐酸多巴胺粉末的质量浓度为2～20mg/mL。
优选地，所述步骤1中聚乙烯亚胺为分支状大分子，重均分子量为10000～70000。
优选地，所述步骤1中磁力搅拌的速率为50～500r/min，时间为1～3d。
本发明还提供了上述方法制备的聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米颗粒。
本发明还提供了上述聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米颗粒作为药物载体的应用。
本发明中的有益效果：
本发明的制备方法简单，原材料成本低，易于大规模生产，且利用PEI的分子空腔负载药物，搭建一种新型的携带药物治疗平台，集肿瘤光热治疗和化学治疗于一体，不仅具有明确的基础研究意义，也具有重要的临床应用价值。
附图说明
图1为本发明制备聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米颗粒的原理示意图；
图2为本发明制备的聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米颗粒的透射电镜图；其中，图2a比例为1μm，图2b比例为10μm；
图3为不同浓度聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米颗粒溶液的紫外吸光度；
图4为不同浓度聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米颗粒溶液的808nm NIR激光(功率密度：1.0W/cm2)照射300秒过程中的温差变化图。
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。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米颗粒的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，称取0.06g盐酸多巴胺，与0.3g分支状聚乙烯亚胺(分子量70000)磁力均匀搅拌分散于5mL蒸馏水中，将上述搅拌均匀的溶液在室温条件下以400rpm搅拌48h，得到聚乙烯亚胺聚多巴胺的黑色溶液；
步骤2，将得到的黑色溶液透析2h后冷冻干燥，得到聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米颗粒；
图2为本发明的实施例的聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米颗粒的透射电镜图。TEM观察结果如图2所示，在最优的参数条件下，合成的聚乙烯亚胺聚多巴胺颗粒分散性较好，颗粒大小均匀。
实施例2
将实施例1制备的聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米颗粒均匀分散成50mg/mL、100mg/mL、200mg/mL和500mg/mL水溶液，用UV-Vis-NIR分析来检测紫外到可见光波长范围的吸光度，研究聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米颗粒溶液溶液的吸光度特征。
聚多巴胺是一种常见的的有机高分子聚合物光热材料。基于聚乙烯亚胺引发聚合生成的聚乙烯亚胺聚多巴胺纳米颗粒具有良好的光吸收能力。从图3可以看出，聚乙烯亚胺聚多巴胺纳米颗粒可以明显地吸收近红外激光。
实施例3
将实施例1制备的聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米颗粒均匀分散成200mg/mL、500mg/mL和1000mg/mL水溶液，用不同功率密度的808nm NIR激光连续照射不同浓度的聚乙烯亚胺聚多巴胺溶液5min。探究聚乙烯亚胺聚多巴胺纳米颗粒浓度(200ppm、500ppm和1000ppm)，功率密度(1.0W/cm2)以及照射时间(0-5min)对光热转换的影响。
经过验证，聚乙烯亚胺聚多巴胺纳米颗粒展示了良好的光热转换能力。从图4可以看出，被功率密度为1.0W/cm2的808nm的NIR激光照射300s后，200ppm、500ppm、1000ppm的聚乙烯亚胺聚多巴胺纳米颗粒溶液的温度分别升高了21.58℃、31.19℃和41.25℃。

Claims (6)

1.一种聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将盐酸多巴胺粉末加入溶剂聚乙烯亚胺溶液中，进行磁力搅拌使盐酸多巴胺粉末完全溶解于聚乙烯亚胺溶液中，搅拌至盐酸多巴胺粉末自聚合变黑生成光热材料聚多巴胺，得到混合溶液；
步骤2，将步骤1得到的混合溶液透析后冷冻干燥，得到聚乙烯亚胺聚多巴胺纳米颗粒。
2.如权利要求1所述的聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤1中聚乙烯亚胺溶液中盐酸多巴胺粉末的质量浓度为2～20mg/mL。
3.如权利要求1所述的聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤1中聚乙烯亚胺为分支状大分子，重均分子量为10000～70000。
4.如权利要求1所述的聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤1中磁力搅拌的速率为50～500r/min，时间为1～3d。
5.权利要求1～4任一项所述方法制备的聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米颗粒。
6.权利要求5所述的聚乙烯亚胺聚多巴胺复合纳米颗粒作为药物载体的应用。
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