[发明专利]一种电荷可控的聚合物材料及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种电荷可控的聚合物材料及其制备方法与应用，所述聚合物材料由多巴胺和5‑羟色胺合成；所述材料的制备方法为将一定比例多巴胺和5‑羟色胺盐酸盐溶液加入搅拌的醇氨溶液中，室温避光搅拌24小时后即可形成聚合物材料。本发明的聚合物材料具有优异的粘附性、二次修饰性以及电荷可控等优势，可对多数材料进行表面改性或直接用于递送药物，在众多领域中具有巨大的应用前景。

技术领域

本发明涉及纳米生物技术领域，特别涉及一种电荷可控的聚合物材料及其制备方法与应用。

背景技术

材料的表面特性对材料的应用具有重要影响。如玻璃的表面涂层可改变玻璃的反光性与透光性，轮胎的表面涂层可改变摩擦力与机动性能，材料的表面带电性直接影响其吸附性能(同性相吸，异性相斥原理)等。因此，对材料的表面改性及表面电性控制具有重要意义。与此同时，纳米材料的表面特性对其生物医学应用具有重要影响。随着纳米技术的快速发展，各类纳米材料及其复合物已广泛地应用于生物传感、靶向递送、疾病诊断和治疗等生物研究领域。尽管目前部分纳米制剂已进入临床试验阶段，甚至已获得FDA的批准，但纳米材料在生物学领域中的应用仍面临着诸多的阻碍及挑战。例如，与血清蛋白之间的非特异性相互作用、靶向效率低以及细胞毒性等问题。近期研究表明，纳米材料的表面性质与上述问题息息相关，尤其是纳米材料的表面电荷，其可通过多种途径影响纳米材料在体内的行为。因此，对纳米材料的表面电荷进行研究并设计，对其在临床上的进一步推广应用具有一定意义。

由于细胞膜由阴离子磷脂双分子层构成，带正电的纳米材料具有较高的细胞膜穿透力，因此其常作为功能药物的递送载体。与此同时，带正电的纳米材料还易与血清蛋白以及正常细胞非特异性结合，从而引起免疫反应、细胞毒性并降低递药效率阻碍其临床转化。而与其相反，非正电的纳米材料(即带负电或近中性电荷)通常表现出较高的生物相容性和低免疫原性，但其一般难以被细胞摄取。因此，针对地设计一种在血浆和正常组织中呈非正电性，而在疾病部位呈正电性的电荷可控纳米材料，有望克服生物纳米材料目前面临的挑战，实现高效的药物靶向递送。

发明内容

本发明提供了一种电荷可控的聚合物材料及其制备方法与应用，其目的是为了能够得到一种自由控制表面电荷的生物材料。

为了达到上述目的，本发明提供了一种电荷可控的聚合物材料，所述聚合物材料由多巴胺和5-羟色胺合成。

作为优选，所述多巴胺和5-羟色胺的质量浓度比为1:0～0:1。

作为优选，所述多巴胺和5-羟色胺的总浓度为0.5mg/mL～2.0mg/mL。

一种所述聚合物材料的具体制备方法，包括如下步骤：

步骤一、分别配置多巴胺盐酸盐溶液、5-羟色胺盐酸盐溶液和醇氨混合溶液；

步骤二、向醇氨溶液中依次加入5-羟色胺盐酸盐溶液以及多巴胺盐酸盐溶液，室温避光下搅拌12-72小时；

步骤三、将步骤二所得混合物清洗，烘干后即可得基于多巴胺和5-羟色胺的聚合物材料

作为优选，所述步骤一中醇氨混合溶液的具体制备方法为将无水乙醇、氨水、去离子水以(0.5～1):(0.03～0.1)：1的比例混匀均匀，再加入稳定剂搅拌均匀。

作为优选，所述稳定剂包括聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和吐温中的一种或多种，所述稳定剂浓度为1wt％～2wt％。

一种所述聚合物材料在材料改性中的应用；

作为优选，具体操作如下：

步骤一、分别配置多巴胺盐酸盐溶液、5-羟色胺盐酸盐溶液和醇氨混合溶液；

步骤二、将待包裹的材料加入醇氨溶液中，依次加入5-羟色胺盐酸盐溶液以及多巴胺盐酸盐溶液，室温避光下搅拌12-72小时；