[发明专利]PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料及制备和应用

说明书

本发明提供了一种PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料的制备方法，其特征在于，包括：采用静电喷涂法，将含有海藻酸钠和多巴胺的水溶液喷于pH在9‑11的含有聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、CaCl₂和三羟甲基氨基甲烷的凝固浴中，离心分离，水洗，得到PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料。体外/体内生物安全性实验以及肿瘤治疗实验证明其具有极佳的生物相容性，光热治疗能力以及光热治疗和化疗协同治疗的能力。

技术领域

本发明属于生物纳米材料领域，涉及一种复合光热材料ALG/PDA-PVP的制备方法及其肿瘤治疗的研究。

背景技术

癌症危害着无数人的生命，而传统的治疗方法如：手术切除，化疗具有伤害正常组织，对化疗药物显现出的耐药性等明显缺陷。光热治疗(PTT)是利用具有近红外吸收的材料将光能转化为热能，使癌细胞消融从而杀死细胞。相较于传统的癌症治疗，光热治疗(PTT)具有低毒性，非侵入性(无创)，特异性治疗，尤其避免了化疗的耐药性等优点。最近几十年中，越来越多的研究者投身于寻找合适的，具有高光热转化效率的光热转化剂。在最近的研究中，无机光热材料如金纳米材料、碳纳米材料、二维过渡金属硫化物纳米材料等，因为其优异的光热转化性能而受到追捧。不过，这些无机光热材料在生物体内长期积累会导致潜在的生物毒性，无机光热材料的生物安全性是光热疗法走向临床的瓶颈。有机光热材料由于其良好的生物相容性和优异的光热转化性能而成为光热转换材料中的一颗新星，使光热治疗的临床应用成为可能。然而，有机光热材料也存在着一些严峻的问题，比如合成过程复杂，光热效率低下等，很大程度上限制了其在肿瘤治疗中的应用。因此，设计出具有良好生物相容性，高光热转化效率以及光热稳定性的光热材料仍需不断探索。

静电纺丝工艺因其操作简便，工艺可控，成本低廉等优点而受到广泛的推崇，成为制备有机/无机纳米材料的主要途径之一。静电纺丝的主要原理是在喷射装置和接收装置间施加上万伏的静电场，从纺丝液的锥体端部形成射流，并在电场中被拉伸，最终在接收装置上形成无纺状态的纳米纤维。静电纺丝过程中使用不同的纺丝液，接收装置，高压强度以及推注速度，可以得到不同形态的材料：电纺纤维，串珠纤维，纳米球。基于以上的特点，静电纺丝工艺能量存储，环境修复、传感器和药物传递等领域得到十分广阔的应用。

发明内容

本发明目的是提供一种PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料及其制备和应用。

为了达到上述目的，本发明提供了一种PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料的制备方法，其特征在于，包括：采用静电喷涂法，将含有海藻酸钠和多巴胺的水溶液喷于pH在9-11的含有聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、CaCl₂和三羟甲基氨基甲烷的凝固浴中，离心分离，水洗，得到PVP修饰的海藻酸钠/聚多巴胺复合纳米材料。海藻酸钠接触Ca²⁺离子形成凝胶的同时，多巴胺在碱性条件下发生聚合生成聚多巴胺，并且由于两种原料的粘附性而形成修饰有PVP、并同时含有海藻酸钠和聚多巴胺的复合纳米材料。

优选地，所述的含有海藻酸钠和多巴胺的水溶液中海藻酸钠浓度为1-5％，多巴胺的浓度为2-10％。

优选地，所述的多巴胺为盐酸多巴胺。

优选地，所述的凝固浴中Ca²⁺离子的浓度为2-5％，PVP的浓度为1-3％，三羟甲基氨基甲烷(Tris)的浓度为0.3％-0.7。

优选地，所述的静电喷涂法的施加电压为15-25kV，凝固浴接收距离为12-20 cm，纺丝液的推注速度为0.3-0.8mL/h，推注喷涂时间为20-28h，凝固浴搅拌速度为250-500r/min。

优选地，所述的离心机的离心转速为10000-15000r/min。

优选地，所述的水洗采用蒸馏水，洗涤次数为3-5次。

优选地，所述的含有海藻酸钠和多巴胺的水溶液中还含有光敏剂和/或药物。