[发明专利]高载铁量聚多巴胺纳米粒子的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于功能化高分子聚合物的技术领域，具体涉及一种具有高铁载量的聚多巴胺纳米粒子的制备方法。

背景技术

聚多巴胺纳米粒子(Polydopamine nanoparticles，PDA NPs)是一种由多巴胺小分子聚合而成的聚多巴胺纳米粒子。PDA NPs中含有大量邻苯二酚基团，对多种金属离子具有很强的绑定能力。PDA NPs有良好的生物相容性，又含有大量的邻苯二酚基团，容易螯合顺磁性的金属离子，并用作磁共振成像造影剂。

目前，有研究者已经报导了荷载铁离子的PDA NPs的制备方法。例如Ju,K.-Y.等人通过后修饰方法，将合成的PDA NPs加入到含有三价铁离子的溶液中制备。这种方法虽然可以螯合三价铁离子，但是荷载金属的效率十分有限，低于1％(Biomacromolecules 2013,14,3491-3497)。即使增大PDA NPs的比表面积，依然无法得到载铁量高并且荷载量可调节的PDA NPs。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种新的载铁量高并且载铁含量可控的PDA NPs的制备方法。利用该方法可得到载铁量高的PDA NPs，并且该方法可调控载铁量，调控方法简单，仅需调节多巴胺盐酸盐和铁离子的摩尔比；可调控范围广；另外，本发明制备过程时间短，操作简单且环保。

本发明的技术方案：

本发明提供一种新的载铁聚多巴胺纳米粒子的制备方法，制备过程如下：

室温条件下，先将多巴胺盐酸盐和三价铁离子化合物加入水中，搅拌使多巴胺的邻苯二酚基团和铁离子进行络合反应形成络合体溶液；然后在络合体溶液中加入三羟甲基氨基甲烷缓冲液(Tris缓冲液)，搅拌使络合体进行聚合反应，生成载铁聚多巴胺纳米粒子。

进一步，上述载铁聚多巴胺纳米粒子的制备方法包括如下步骤：

(1)将多巴胺盐酸盐、三价铁离子化合物加入到去离子水中，搅拌使多巴胺的邻苯二酚基团和三价铁离子进行络合反应形成络合体溶液；多巴胺盐酸盐和三价铁离子化合物的摩尔为1：0.01～100；

(2)将三羟甲基氨基甲烷(Tris)水溶液加入步骤(1)的溶液中，调节溶液pH到8.0～10.0，继续搅拌使络合体进行聚合反应1～3(优选为2)小时。

(3)聚合反应结束后的溶液经离心、洗涤即得载铁聚多巴胺纳米粒子。

进一步，步骤(1)中，将多巴胺盐酸盐、三价铁离子化合物加入到去离子水中搅拌反应0.5～1.5小时(优选为1小时)。

进一步，步骤(1)中，三价铁离子化合物为三氯化铁、硫酸铁、硝酸铁、溴化铁以及它们的水合物。

进一步，步骤(1)中，多巴胺盐酸盐的浓度为0.5mM～4.0mM，本发明中，1mM＝1mmol/L。

进一步，步骤(3)中，离心速率为10000rpm～15000rpm(优选为12000rpm)，洗涤采用去离子水洗至少三次。

本发明的有益效果为：

1、本发明所得PDA NPs载铁量高(最高可达10.26％)，并且载铁量可简单调控，可调控范围远高于现有技术。

2、本发明制备PDA NPs的方法简单高效，条件温和，水做溶剂环保无毒。

3、本发明方法反应时间短，一般3小时即可完成反应。

附图说明：

图1为：本发明实施例3中PDA NPs的电镜表征图(a)透射电子显微镜(b)冷冻透射电子显微镜(c)扫描电子显微镜(d)高角环形暗场像-扫描透射电子显微镜(能谱仪所选区域中铁元素的映射图像)。

具体实施方式

本发明提供一种新的载铁聚多巴胺纳米粒子的制备方法，制备过程如下：室温条件下，先将多巴胺盐酸盐和三价铁离子化合物加入水中，搅拌使多巴胺的邻苯二酚基团和铁离子进行络合反应形成络合体溶液；然后在络合体溶液中加入三羟甲基氨基甲烷缓冲液(Tris缓冲液)，络合体开始聚合反应，生成载铁聚多巴胺纳米粒子。

本发明的反应过程如下：

由上述反应过程可知，本发明中所得聚多巴胺荷载的是铁离子，所得聚多巴胺是纳米粒子。

实施例1-4荷载铁的PDA NPs的制备

原料：各原料用料配比关系如表1所示。

制备方法：具体制备步骤如下：

(1)按表1称取各实施例对应质量的多巴胺盐酸盐和六水合三氯化铁，加入100ml水溶解，磁力搅拌1小时；