一种聚多巴胺修饰的导电高分子纳米材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种聚多巴胺修饰的导电高分子纳米材料及其制备方法和应用，该材料是先利用再沉淀法将一种近红外导电高分子制备成导电高分子纳米颗粒，再将导电高分子纳米颗粒加入到含有多巴胺的Tris‑HCl溶液中震荡形成的。该材料尺寸均一，具有强近红外吸收和高效光热性能，可以猝灭纳米颗粒的荧光，增强纳米颗粒的光热性能和光声信号，且生物相容性好，表面有丰富的官能团，便于修饰各种功能配体，在光热治疗方面有着良好应用的潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种聚多巴胺修饰的导电高分子纳米材料及其制备方法与应用
本专利技术属于有机光电、生物材料
具体涉及一种聚多巴胺修饰的导电高分子纳米材料的制备方法与其在光热治疗领域的应用。
技术介绍
肿瘤是一种严重威胁人身健康且难以攻克的致死性疾病，肿瘤的传统治疗方法主要为手术疗法、化疗或放射疗法；这些治疗方式往往会伴随着毒副作用的产生，治疗效果不佳。随着科学技术的不断发展，科研工作者逐渐开发出多种新型治疗方案，其中光热治疗作为一种非侵入性的可耐受的肿瘤治疗手段受到医学界的广泛关注，该方法的作用原理是将光能转化为热能，利用集中在肿瘤组织部位的热量，增强肿瘤部位血液流通，提高氧气的供给，杀死肿瘤组织或者癌细胞。光热治疗具有创伤小、副作用少以及高选择性等优点，该方法将会成为未来治疗肿瘤的主要手段，而如何选择合适的光热材料将直接决定该方法的作用效果。近年来，具有强近红外（NIR）吸收和良好生物相容性的有机共轭聚合物纳米颗粒的合成应用成为生物传感、荧光成像、光声成像和光热疗法等领域科学研究工作者的研究热点。但是，大多数现有的有机共轭聚合物纳米颗粒存在纳米颗粒解离和结构稳定性差等问题，并且它们的表面不具有用于进一步生物共轭的官能团，颗粒表面不易功能化，这些因素都限制了该类材料在肿瘤治疗领域的进一步应用。聚多巴胺是一种生物聚合材料，具有独特的涂层质量和优异的生物相容性，已被广泛用于各种材料表面形成薄表面粘合剂。如将有机共轭聚合物纳米颗粒表面包覆聚多巴胺，将使其表面具备丰富的官能团，便于功能化，这将为进一步发展用于光热治疗的有机共轭聚合物纳米颗粒开拓新的思路。
技术实现思路
针对现有技术中存在的有机共轭聚合物纳米颗粒稳定性差以及表面难修饰的问题，本专利技术提供了一种聚多巴胺修饰的导电高分子纳米材料，它可以实现导电高分子纳米颗粒的表面易功能化，并能用于肿瘤的光热治疗中，有效的消融肿瘤。本专利技术的技术方案为：一种聚多巴胺修饰的导电高分子纳米材料，该聚多巴胺修饰的导电高分子纳米材料PSBTBT@PDANPs是在导电高分子纳米颗粒PSBTBTNPs表面包覆多巴胺后形成的，PSBTBT@PDANPs的颗粒尺寸均一，粒径在68-71nm。所述聚多巴胺修饰的导电高分子纳米材料的制备方法，主要制备步骤为：1）利用再沉淀法将导电高分子PSBTBT制备成纳米颗粒PSBTBTNPs；2）将PSBTBTNPs加到含有多巴胺的Tris-HCl缓冲液中，室温下震荡8-10h；3）用超纯水清洗步骤2中的产物，离心纯化3次，得到的最终产物—聚多巴胺修饰的导电高分子纳米颗粒PSBTBT@PDANPs分散在超纯水中。进一步地，所述步骤2中PSBTBTNPs溶液的浓度为0.08mg/mL，Tris-HCl缓冲液中多巴胺浓度为0.5mg/mL，Tris-HCl缓冲液的浓度为10mM、pH值为8.5。进一步地，所述步骤3中，离心转速为12000rpm/min，离心时间为15-20min。进一步地，所述PSBTBTNPs的制备步骤为：首先配制PSBTBT的四氢呋喃溶液；接着将PSBTBT的四氢呋喃溶液在超声的状态下，快速的打入到超纯水中，超声8-10min；最后利用旋蒸的方法去除四氢呋喃，用0.22μm水相过滤头过滤，得到PSBTBTNPs。所述聚多巴胺修饰的导电高分子纳米材料可应用在肿瘤的光热治疗中。本专利技术的有益效果是：1.本专利技术公开的聚多巴胺修饰的导电高分子纳米材料制备方法简单，条件温和，原料廉价易得，且制备出的产物的尺寸均一、生物相容性好；2.本专利技术公开的聚多巴胺修饰的导电高分子纳米材料较未修饰的导电高分子纳米颗粒而言不仅生物相容性提升，且表面覆有丰富的官能团，便于修饰各种功能配体；3.本专利技术公开的聚多巴胺修饰的导电高分子纳米材料可以淬灭导电高分子纳米颗粒的荧光，增强导电高分子纳米颗粒光热性能和光声信号；4.本专利技术公开的聚多巴胺修饰的导电高分子纳米材料可以用于肿瘤的光热治疗中，有效消融肿瘤，杀死癌变细胞。附图说明图1为本专利技术实施例1中，PSBTBT@PDANPs的制备过程示意图；图2为本专利技术实施例1中，PSBTBT@PDANPs的TEM图；图3为本专利技术实施例2中，PSBTBTNPs和PSBTBT@PDANPs的紫外吸收和荧光发射光谱图；图4为本专利技术实施例3中，PSBTBT@PDANPs的表面功能化的红外光谱；图5a为本专利技术实施例4中，PSBTBTNPs和PSBTBT@PDANPs在激光照射下的光热升温曲线图；图5b为本专利技术实施例4中，PSBTBTNPs和PSBTBT@PDANPs在激光照射下的光声光谱图；图6为本专利技术实施例5中，PSBTBTNPs和PSBTBT@PDANPs的细胞毒性测试图，其中图6a为用激光器照射的实验组的实验结果图，图6b为未用激光器照射的对照组的实验结果图；图7为本专利技术实施例6中，PSBTBT@PDANPs用于肿瘤光热治疗的小鼠光热升温曲线，小鼠肿瘤体积和体重变化图，其中图7a为光热升温曲线图，图7b为小鼠肿瘤体积变化图，图7c为体重变化图。具体实施方式以下实施例进一步说明本专利技术的内容，但不应理解为对本专利技术的限制。在不背离本专利技术实质的情况下，对本专利技术方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本专利技术的范围。实施例1图1为聚多巴胺修饰的导电高分子纳米材料的制备路线图，具体的制备方法如下：（1）导电高分子（PSBTBT）四氢呋喃溶液的制备：称取1mgPSBTBT，加入12mL四氢呋喃超声使其完全溶解；（2）在超声的状态下，将2mL的导电高分子四氢呋喃溶液快速的打入到10mL的超纯水中，超声8min；（3）利用旋蒸的方法除去四氢呋喃，用0.22μm的过滤头过滤，得到导电高分子纳米颗粒（PSBTBTNPs）；（4）将导电高分子纳米颗粒溶液（0.08mg/mL）加到含有多巴胺（0.5mg/mL）的Tris-HCl缓冲液（10mM，pH=8.5）中，室温下震荡8h；（5）用超纯水清洗（4）中的产物，离心纯化3次，得到的最终产物—聚多巴胺修饰的导电高分子纳米颗粒（PSBTBT@PDANPs）分散在超纯水中。使用透射电子显微镜（TEM）观察制得的PSBTBT@PDANPs。将PSBTBT@PDANPs水溶液滴加到涂有碳的铜网上，并在室温下干燥后使用透射电子显微镜观察，结果如图2所示，从图2中可以看出PSBTBT@PDANPs的尺寸均一，粒径约为70nm。实施例2、PSBTBT@PDANPs的紫外吸收和荧光发射测试：配制实施例1中的PSBTBTNPs和PSBTBT@PDANPs溶液（15μg/mL），测试它们的吸收和发射光谱，结果如图3所示，测试数据表明聚多巴胺成功包覆，并且成功的淬灭了PSBTBTNPs的荧光。实施例3、PSBTBT@PDANPs的表面多功能化的红外光谱测试：配制实施例1中的PSBTBT@PDANPs溶液，与Tris-HCl缓冲液（10mM，pH8.5）中的不同配体（PEG-SH，cRGD和FA）混合，在室温下搅拌12h，离心纯化三次后（12000rpm/min，20min），用超纯水分散产物，将产物与溴化钾混合烘干后，压片测试产物的红外光谱，结果如图4所示，测试数据表明PSBTBT@PDANPs表面可以成功修饰不同配体，表明其表面易功能化的优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种聚多巴胺修饰的导电高分子纳米材料，其特征在于，该材料PSBTBT@PDA NPs是在导电高分子纳米颗粒PSBTBT NPs表面包覆多巴胺后形成的，PSBTBT@PDA NPs的颗粒尺寸均一，粒径在68‑71 nm。

【技术特征摘要】
1.一种聚多巴胺修饰的导电高分子纳米材料，其特征在于，该材料PSBTBT@PDANPs是在导电高分子纳米颗粒PSBTBTNPs表面包覆多巴胺后形成的，PSBTBT@PDANPs的颗粒尺寸均一，粒径在68-71nm。2.如权利要求1所述的聚多巴胺修饰的导电高分子纳米材料的制备方法，其特征在于，主要制备步骤为：1）利用再沉淀法将导电高分子PSBTBT制备成纳米颗粒PSBTBTNPs；2）将PSBTBTNPs加到含有多巴胺的Tris-HCl缓冲液中，室温下震荡8-10h；3）用超纯水清洗步骤2中的产物，离心纯化3次，得到的终产物PSBTBT@PDANPs分散在超纯水中。3.如权利要求2所述的聚多巴胺修饰的导电高分子纳米材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中PSBTBTNPs溶液的浓度为0.08mg/mL，Tris-HC...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍碧清，汪联辉，童丽，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32