[发明专利]一种以聚多巴胺为模板的复合纳米微球的制备方法

说明书

一种以聚多巴胺为模板的复合纳米微球的制备方法，通过Fe³⁺诱导多巴胺快速聚合，得到粒径均一且可调的聚多巴胺纳米球，再以聚多巴胺为模板，将壳聚糖等生物高分子材料简单快速的包覆在聚多巴胺外侧，形成粒径均一且可调的可降解复合纳米微球。本发明通过聚合环境和参数的调控，可得到不同尺寸的聚合物复合纳米微球，简单快速且绿色环保，具有良好的应用潜力。利用该方法制备的复合纳米微球具有核壳结构，用于载药后，复合纳米微球的释药行为未出现突释和二次释放的现象，并表现出pH响应性，具有缓控制释放的特点。本发明所需原材料价廉易得，天然无毒，绿色环保且生物可降解，拓展了以聚多巴胺为模板的生物高分子纳米材料的制备和应用。

技术领域

本发明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，属于高分子纳米功能材料制备领域。

背景技术

随着纳米技术的不断进步，纳米功能材料的开发得到越来越多的关注。现阶段，纳米材料主要分为无机类、有机类和金属有机类等。这几类纳米材料通常需要通过化学反应或模板法制备。化学法通常需要特殊的化学试剂和反应条件确保纳米粒子的性质；模板法分为硬模板和软模板，通过媒介的辅助，如乳液聚合或纳米颗粒，得到功能化的纳米材料。由于化学法的应用局限性，模板法成为现有技术的研究热点。而随着科技环保意识的提高，绿色低毒或者生物安全的模板开发得到更多的重视。

多巴胺是一种蛋白质类生物材料，具有很强的粘附作用，可以沉积到各种无机或有机材料表面，常用于材料的表面涂覆改性。多巴胺在弱碱条件下可以发生氧化自聚合反应，形成粒径均一且单分散性好的聚多巴胺微球。聚多巴胺微球表面分布着大量功能基团，比如儿茶酚，氨基，亚胺，这些功能基团能作为共价键结合位点，保证其功能多样化。目前，多巴胺主要用于材料的表面涂覆改性，而其自身的模板功能研究鲜为报道，亦没有相关应用研究。

本发明提供了一种以氯化铁改性多巴胺为纳米模板，在其外部包覆生物高分子材料，如壳聚糖，制备复合纳米微球的方法。利用Fe³⁺对多巴胺的强配位能力并协同Fe³⁺自身氧化性，实现多巴胺的快速聚合，同时粒径可控且均一。在此基础上，以改性聚多巴胺微球为模板，外包交联壳聚糖，构建核壳状复合纳米微球，提高颗粒表面粗糙度，增大微球比表面积，进一步增强复合颗粒功能性。本发明涉及的材料绿色环保且可降解，同时制备工艺简单易行，有希望用于高分子纳米材料的制备研究和应用。

发明内容

本发明提供了一种以改性聚多巴胺为模板，外交联包覆生物可降解材料的复合纳米微球的制备方法。本发明具有原材料价格低廉、制备工艺简单、周期短、反应易控制等特点。

本发明的技术方案：

一种以聚多巴胺为模板的复合纳米微球的制备方法，步骤如下：

(1)制备聚多巴胺/壳聚糖复合纳米微球

向去离子水中加入无水乙醇，用氨水调节pH 8～11，去离子水与无水乙醇的体积比为1.25～3.25，搅拌30min，作为溶液A；配置10～100mg/mL盐酸多巴胺溶液，作为溶液B；将溶液B缓慢加入到溶液A中，溶液A与溶液B以体积比13:1混合，混合后溶液的颜色迅速变为淡黄色，然后逐渐变为深棕色，再向其中加入无水三氯化铁，控制无水三氯化铁在体系中的浓度为0.5～5mmol/L，室温反应12h；反应完毕后产物用去离子水洗涤三次，离心，抽滤，收集滤饼，将滤饼冷冻干燥12h，得到FeCl₃/PDA微球；