CN111995749B - 用有机碱制备聚多巴胺纳米球的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用有机碱制备聚多巴胺纳米球的方法。本发明的方法将有机碱溶液加入到乙醇和水的混合溶液中，再加入盐酸多巴胺溶液，恒温反应，从而制得聚多巴胺纳米球。本发明的方法绿色节能环保、工艺简单、反应条件温和，得到的聚多巴胺纳米球大小均匀、分散性好，在生物方向将会有很好的应用。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料，具体涉及聚多巴胺纳米球的制备方法。
背景技术
Waite等人最早对生物蚌类粘性蛋白的强黏附行为进行研究，发现粘性蛋白中含有儿茶酚和氨基官能团的生物分子——多巴。Lee和Waite等进一步的研究表明，多巴的衍生物——多巴胺，在弱碱性环境下能够在各种基质表面自氧化形成聚多巴胺涂层。聚多巴胺是一种良好的光热试剂，应用于光热治疗；同时，也是一种受到关注的高分子近红外吸收材料。在近红外光的协助下，能将光能高效转化为热能，使肿瘤局部升温杀死癌细胞[Yan-LanLiu, Ke-LongAi, Jian-HuaLiu,MoDeng, Yang-YangHe,Le-HuiLu, etal. Dopamine-MelaninColloidal Nanospheres: An Efficient Near-InfraredPhotothermalTherapeutic Agent for In Vivo Cancer Therapy. AdvancedMaterials, 2013, 25(9):1353–1359.]。聚多巴胺纳米球含有丰富的邻苯二酚羟基和氨基活性基团，可以与很多物质进一步反应。作为广泛分布于人体的黑色素的重要组成成分，聚多巴胺在生物安全性方面具有明显优势。在聚多巴胺纳米球表面上也可以进行修饰，载药，作为反应的基底物质。这使得聚多巴胺纳米球在生物治疗上面将会有极高的应用价值。
申请号为201611235676.4的中国专利文献公开了一种聚多巴胺纳米球的制备方法。该方法使用的醇氨溶液是直接用氨水、乙醇和水溶液配制的。氨水易挥发，有刺激性气味，而且氨水的碱性浓度不易确认，碱与乙醇的比例不易控制，会使聚多巴胺纳米球尺寸变化。
申请号为201910813165.3的中国专利文献公开了一种以聚多巴胺为模板的复合纳米微球的制备方法。该方法制备聚多巴胺球模板时，直接利用氨水调节反应液pH值并且使用Fe3+改性，造成聚多巴胺纳米球引入其他离子，制备的纳米球分布不均匀，含有大块团聚。这些都不利于聚多巴胺纳米球为模板的进一步反应。
发明内容
针对背景技术中提到的问题，本发明提供一种用有机碱制备聚多巴胺纳米球的方法。
本发明提供的一种用有机碱制备聚多巴胺纳米球的方法，包括以下步骤：
a.将有机碱溶解在水中，配制成溶液；
b.将盐酸多巴胺溶解在水中，配制成溶液；
c.将步骤a得到的溶液加入到水和乙醇的混合溶液中，在搅拌条件下恒温处理一段时间；
d.将步骤b得到的溶液加入到步骤c得到的溶液中，在搅拌条件下恒温处理一段时间，分离出固态物质，即得到黑色的聚多巴胺纳米球。
优选地，所述有机碱为二乙醇胺或三乙醇胺，配制成溶液的浓度为1mol/L。
优选地，所述盐酸多巴胺配制成溶液的浓度为2.6365 mol/L。
优选地，在所述水和乙醇的混合溶液中，水与乙醇的比例为5:1、4:1或3:1。
优选地，步骤c所述恒温处理的温度为30℃，恒温处理的时间为30min。
优选地，步骤d所述恒温处理的温度为30℃，恒温处理的时间为24h。
优选地，所述分离为离心分离，离心转速为10000-13000 rps。
本发明的有益效果：使用有机碱制备聚多巴胺纳米球，更易控制反应中碱的浓度和其与乙醇的比例，并且反应过程中无挥发性气体产生；同时，用有机碱制备的聚多巴胺纳米球未引入其他金属离子，防止金属离子对其作为模板物质产生不良影响；本发明的方法反应条件温和、绿色节能环保、工艺简单、聚多巴胺纳米球尺寸可控，得到的聚多巴胺纳米球大小均匀、分散性好。
附图说明
图1为实施例1制备的聚多巴胺纳米球的SEM图。
图2为实施例2制备的聚多巴胺纳米球的SEM图。
图3为实施例3制备的聚多巴胺纳米球的SEM图。
图4为实施例4制备的聚多巴胺纳米球的SEM图。
图5为实施例5制备的聚多巴胺纳米球的SEM图。
图6为实施例6制备的聚多巴胺纳米球的SEM图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例详细说明本发明所具有的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本发明的实质，但不能对本发明的实施和保护范围构成任何限定。
实施例1
将22.4ml 1mol/L的二乙醇胺溶液加入到36ml超纯水与12ml无水乙醇的混合溶液中，充分搅拌，30℃水浴30分钟；取5ml 2.6365mol/L盐酸多巴胺溶液，缓慢滴加到混合溶液中，溶液从无色逐渐变为黑色；高速搅拌，在30℃恒温水浴中保持24h，13000rps的转速高速离心3分钟，去除上清，沉淀依次加入超纯水和乙醇重悬，重复3次，60℃烘干，即得到聚多巴胺纳米球。从扫描电镜图来看，聚多巴胺纳米球尺寸在130nm左右。
实施例2
将22.4ml 1mol/L的二乙醇胺溶液加入到38.4ml超纯水与9.6ml无水乙醇的混合溶液中，充分搅拌，30℃水浴30分钟；取5ml 2.6365mol/L盐酸多巴胺溶液，缓慢滴加到混合溶液中，溶液从无色逐渐变为黑色；高速搅拌，在30℃恒温水浴中保持24h，13000rps的转速高速离心3分钟，去除上清，沉淀依次加入超纯水和乙醇重悬，重复3次，60℃烘干，即得到聚多巴胺纳米球。从扫描电镜图来看，聚多巴胺纳米球尺寸在150nm左右。
实施例3
将22.4ml 1mol/L的二乙醇胺溶液加入到40ml超纯水与8ml无水乙醇的混合溶液中，充分搅拌，30℃水浴30分钟；取5ml 2.6365mol/L盐酸多巴胺溶液，缓慢滴加到混合溶液中，溶液从无色逐渐变为黑色；高速搅拌，在30℃恒温水浴中保持24h，13000rps的转速高速离心3分钟，去除上清，沉淀依次加入超纯水和乙醇重悬，重复3次，60℃烘干，即得到聚多巴胺纳米球。从扫描电镜图来看，聚多巴胺纳米球尺寸在170nm左右。
实施例4
将14.9ml 1mol/L的三乙醇胺溶液加入到36ml超纯水与12ml无水乙醇的混合溶液中，充分搅拌，30℃水浴30分钟；取5ml 2.6365mol/L盐酸多巴胺溶液，缓慢滴加到混合溶液中，溶液从无色逐渐变为黑色；高速搅拌，在30℃恒温水浴中保持24h，13000rps的转速高速离心3分钟，去除上清，沉淀依次加入超纯水和乙醇重悬，重复3次，60℃烘干，即得到聚多巴胺纳米球。从扫描电镜图来看，聚多巴胺纳米球尺寸在600nm左右。
实施例5
将22.4ml 1mol/L的三乙醇胺溶液加入到36ml超纯水与12ml无水乙醇的混合溶液中，充分搅拌，30℃水浴30分钟；取5ml 2.6365mol/L盐酸多巴胺溶液，缓慢滴加到混合溶液中，溶液从无色逐渐变为黑色；高速搅拌，在30℃恒温水浴中保持24h，13000rps的转速高速离心3分钟，去除上清，沉淀依次加入超纯水和乙醇重悬，重复3次，60℃烘干，即得到聚多巴胺纳米球。从扫描电镜图来看，聚多巴胺纳米球尺寸在200nm左右。
实施例6
将29.8ml 1mol/L的三乙醇胺溶液加入到36ml超纯水与12ml无水乙醇的混合溶液中，充分搅拌，30℃水浴30分钟；取5ml 2.6365mol/L盐酸多巴胺溶液，缓慢滴加到混合溶液中，溶液从无色逐渐变为黑色；高速搅拌，在30℃恒温水浴中保持24h，以13000r/min的转速离心3分钟分离出固态物质，洗涤后在60℃下烘干，即得到聚多巴胺纳米球。从扫描电镜图来看，聚多巴胺纳米球尺寸在120nm左右。
由实施例1~3可知，改变水与乙醇的比例可轻微调节聚多巴胺纳米球的尺寸（纳米球尺寸范围在110nm~170nm之间）。
由实施例4~6可知，改变加入有机碱的比例可以大幅度调节聚多巴胺纳米球的尺寸，碱的浓度越高，聚多巴胺纳米球的尺寸越小（纳米球尺寸范围120nm~600nm之间）。
Claims (6)
1.一种用有机碱制备聚多巴胺纳米球的方法，包括以下步骤：
a.将有机碱溶解在水中，配制成溶液；
b.将盐酸多巴胺溶解在水中，配制成溶液；
c.将步骤a得到的溶液加入到水和乙醇的混合溶液中，在搅拌条件下恒温处理一段时间；
d.将步骤b得到的溶液加入到步骤c得到的溶液中，在搅拌条件下恒温处理一段时间，分离出固态物质，即得到聚多巴胺纳米球；
所述有机碱为二乙醇胺或三乙醇胺，配制成溶液的浓度为1mol/L。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述盐酸多巴胺配制成溶液的浓度为2.6365 mol/L。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：在所述水和乙醇的混合溶液中，水与乙醇的比例为5:1、4:1或3:1。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：步骤c所述恒温处理的温度为30℃，恒温处理的时间为30min。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：步骤d所述恒温处理的温度为30℃，恒温处理的时间为24h。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述分离为离心分离，离心转速为10000-13000 r/min。
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