[发明专利]一种用于静脉高效给氧的聚多巴胺纳米颗粒稳定的微气泡分散体系及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于静脉高效给氧的聚多巴胺纳米颗粒稳定的微气泡分散体系及其制备方法。该方法将多巴胺、壳聚糖季铵盐和富氨基聚合物溶于水中，调节其pH至碱性，然后向溶液中通入氧气。在均质机的强剪切力作用下，氧气氧化多巴胺，得到的聚多巴胺纳米颗粒在聚合过程中附着在氧气微气泡的界面，形成一层致密的聚多巴胺颗粒壳层。最后加入戊二醛固化附着在微气泡界面的聚多巴胺颗粒壳层，并通过过滤、洗涤和再分散，得到在水中稳定分散的氧气微气泡。本发明制备的聚多巴胺纳米颗粒稳定的氧气微气泡，具有优异的生物相容性，可实现氧气的快速高效递送，在静脉高效给氧领域具有重要应用价值。

技术领域

本发明涉及纳米技术领域，具体涉及一种用于静脉高效给氧的聚多巴胺纳米颗粒稳定的微气泡分散体系及其制备方法。

背景技术

静脉高效给氧一直是人们面临的一个重要挑战。窒息性心脏骤停常出现于患有严重或长期缺氧的病人，当血液中的氧气过低时，心脏停止跳动，氧气停止输送到生命器官。如果不能迅速恢复血氧水平，几分钟内就会导致器官损伤和死亡。目前抢救窒息性心脏骤停患者主要通过吸氧、插管或机械通气等治疗手段。然而，当这些治疗手段无法快速提高患者血液中氧气含量时，可能直接威胁到患者生命健康，导致该病死亡率较高。

静脉给氧是一种快速提高血液中氧气含量的有效方法，可使患者快速脱离危险。但由于氧气在血液中溶解度低，无法直接将氧气注射到静脉中。研究者通过高速剪切含有表面活性剂分子的水溶液，制备得到微气泡分散液，然后通过体外静脉注射将微气泡分散液注射到血液中，以达到快速给氧的效果。然而由表面活性剂分子稳定的微气泡分散体系不稳定，易发生微气泡的聚并，并且在Ostwald Ripening效应的作用下，气体会逐渐从直径较小的微气泡往直径较大的微气泡转移，最终导致微气泡的直径越来越大。因此制备生物相容、稳定分散的微气泡体系，实现静脉高效给氧仍是一项亟待解决的问题。

本发明采用生物相容的多巴胺为材料，制备了一种用于静脉高效给氧的聚多巴胺纳米颗粒稳定的微气泡分散体系。该微气泡分散体系在水中具有良好的分散性和稳定性，可实现氧气的快速高效递送，在静脉高效给氧领域具有重要应用价值。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种用于静脉高效给氧的聚多巴胺纳米颗粒稳定的微气泡分散体系及其制备方法。该方法通过氧气氧化多巴胺，并在聚合过程中使聚多巴胺纳米颗粒附着在氧气微气泡的界面，形成一层致密的聚多巴胺颗粒壳层。制备的聚多巴胺纳米颗粒稳定的氧气微气泡体系，具有优异的生物相容性，可实现氧气的快速高效递送，在静脉高效给氧领域具有重要应用价值。

为实现上述目的，本发明提供如下解决方案：

本发明静脉高效给氧的聚多巴胺纳米颗粒稳定的微气泡分散体系及其制备方法包括以下步骤：

(1)将多巴胺、壳聚糖季铵盐和聚赖氨酸溶于去离子水中，然后加入tris缓冲溶液调节混合溶液pH值，使该混合溶液呈碱性；

(2)向步骤(1)所得溶液中通入氧气，并用高速分散均质机将氧气剪切成微气泡。多巴胺在碱性条件下氧化自聚形成聚多巴胺纳米颗粒，并附着在微气泡界面，形成一层致密的聚多巴胺颗粒壳层。随后关闭高速分散均质机，继续通入氧气至溶液呈棕黑色；

(3)向步骤(2)所得溶液中加入戊二醛溶液，并用高速分散均质机充分混合，然后搅拌，使其固化附着在微气泡界面的聚多巴胺颗粒壳层；

(4)将步骤(3)中所得聚多巴胺纳米颗粒稳定的微气泡分散溶液稀释，并通过过滤、洗涤去除多余的未吸附在微气泡界面的聚多巴胺纳米颗粒和其他试剂，最后得到在水中稳定分散的聚多巴胺纳米颗粒稳定的氧气微气泡分散体系。

优选的，所述步骤(1)中，多巴胺的浓度为10-40mg/mL，聚赖氨酸的浓度为1-40mg/ml，壳聚糖季铵盐的浓度为20-400mg/ml；所述聚赖氨酸与所述盐酸多巴胺的质量比为0.25-1；所述壳聚糖与所述盐酸多巴胺的质量比为2-10。