高载铁量聚多巴胺纳米粒子的制备方法技术

本发明专利技术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。本发明专利技术提供一种载铁聚多巴胺纳米粒子的制备方法，所述制备方法为：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Tris水溶液，搅拌使络合体进行聚合反应，生成载铁聚多巴胺纳米粒子。本发明专利技术所得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。

【技术实现步骤摘要】
高载铁量聚多巴胺纳米粒子的制备方法
本专利技术属于功能化高分子聚合物的
，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。
技术介绍
聚多巴胺纳米粒子(Polydopaminenanoparticles，PDANPs)是一种由多巴胺小分子聚合而成的聚多巴胺纳米粒子。PDANPs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。PDANPs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PDANPs的制备方法。例如Ju,K.-Y.等人通过后修饰方法，将合成的PDANPs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％(Biomacromolecules2013,14,3491-3497)。即使增大PDANPs的比表面积，依然无法得到载铁量高并且荷载量可调节的PDANPs。
技术实现思路
本专利技术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PDANPs的制备方法。利用该方法可得到载铁量高的PDANPs，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，本专利技术制备过程时间短，操作简单且环保。本专利技术的技术方案：本专利技术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，本专利技术中，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。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术所得PDANPs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、本专利技术制备PDANPs的方法简单高效，条件温和，水做溶剂环保无毒。3、本专利技术方法反应时间短，一般3小时即可完成反应。附图说明：图1为：本专利技术实施例3中PDANPs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)。具体实施方式本专利技术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。本专利技术的反应过程如下：由上述反应过程可知，本专利技术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PDANPs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；(2)称取表1中各实施例对应的三羟甲基氨基甲烷，并配制成50ml水溶液，加入步骤(1)的溶液中，继续搅拌2小时；(3)将反应后的溶液以12000rpm离心，并用去离子水洗三次即得到本专利技术具有不同载铁量的PDANPs。对比例1后修饰的载铁PDANPs的制备原料：聚多巴胺纳米粒子，FeCl6·6H2O，Tris缓冲液制备方法：具体制备步骤如下：1)将100μLFe3+水溶液(1mg/ml)加入到10ml的聚多巴胺溶液(1mg/ml)中，磁力搅拌三小时，此比例中Fe3+摩尔量相对于多巴胺已经远远过量；2)将反应后的溶液以12000rpm离心，并用去离子水洗三次即得后修饰的载铁PDANPs。性能测试：图1为实施例3的电镜表征图。由图1可知，本专利技术方法可成功制备球形好，粒径分布均匀，载铁量高的PDANPs。所得PDANPs的铁含量采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)方法进行测试，具体操作步骤如下：取所得载铁聚多巴胺纳米粒子溶液100mL，加入到1％的硝酸水溶液中(1900μL),磁力搅拌12小时；Fe3+浓度由ICP-OES测试得到，进而计算出载铁量。表1实施例1-4各原料质量配比(mg)实施例多巴胺盐酸盐(mg)六水合三氯化铁(mg)三羟甲基氨基甲烷(mg)1450.6452451.3903456.245044520.41500表2实施例1-4和对比例所得样品的铁含量Fe(III)％实施例11.89实施例22.88实施例35.86实施例410.26对比例10.46以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
载铁聚多巴胺纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：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。

【技术特征摘要】
1.载铁聚多巴胺纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：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。2.根据权利要求1所述载铁聚多巴胺纳米粒子的制备方法，其特征在于，所述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；其中，多巴胺盐酸盐和三价铁离子化合物的摩尔比为1：0.01～100；(2)将Tris缓冲溶液加入步骤(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。3.根据权利要求2所述载铁聚多巴胺纳米粒子的制备方法，其特征在于，步骤(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李乙文，邹元，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51