宋文利，袁英梅，陳秋雨，顧 昊，印志偉，高福如，施金玉

(1.金陵科技學(xué)院 材料工程學(xué)院，江蘇 南京 211169；2.濰坊市生態(tài)環(huán)境局濱海分局，山東 濰坊 262737)

近年來(lái)，含有兒茶酚基的多巴胺憑借優(yōu)良的生物性能以及負(fù)載能力受到科研領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。多巴胺接枝后的聚合物以及納米材料，包載率以及藥物緩釋性都會(huì)得到很大的提高，尤其是中空納米載體，其包載率較實(shí)心載體有很大提升[1]。這種空心納米載體自身具有獨(dú)特的物理性能，例如,超低的密度、小粒徑、高空隙率等。通過(guò)模板法，層層自主裝，選擇性刻蝕法等方法可制備得到空心納米載體。例如，以納米二氧化硅為核心，多巴胺包覆二氧化硅表面，然后通過(guò)刻蝕二氧化硅制備空心多巴胺納米粒子，用于包載藥物的緩釋研究[2-3]。

本文基于多巴胺的生物相容性，依據(jù)黏附蛋白的黏附機(jī)理，引入多糖類聚合物殼聚糖空心多巴胺納米粒子表面進(jìn)行改性，殼聚糖作為天然多糖類聚合物，負(fù)載藥物緩釋性能良好，被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域[4-5]。制備得到的多巴胺復(fù)合載體同時(shí)兼具粘性以及生物相容性，為生物醫(yī)藥載體研究提供了新思路。

1 實(shí)驗(yàn)部分1.1 納米二氧化硅粒子的制備

本實(shí)驗(yàn)采用溶膠-凝膠法制備納米二氧化硅[6]。正硅酸乙酯為前驅(qū)體，催化劑采用堿性氨水，通過(guò)水解反應(yīng)以及縮合反應(yīng)生成二氧化硅，具體過(guò)程如下：取 3 mL 正硅酸乙酯，溶于 50 mL 乙醇中，逐滴加入 4 mL 氨水和 50 mL 乙醇的混合液中，滴加后充分?jǐn)嚢瑁?7 ℃ 反應(yīng) 2 h，得到半透明乳白色狀溶液。產(chǎn)物離心，蒸餾水洗滌，冷凍干燥得到二氧化硅納米粒子固體粉末備用。

1.2 空心多巴胺納米粒子(HPDA)的制備

稱取 0.1 g 二氧化硅納米粒子，分散于 30 mL 蒸餾水中，加入鹽酸多巴胺 0.06 g， 0.2 mL 的 1 mol/L 的氫氧化鈉溶液，室溫下攪拌反應(yīng) 12 h 后，得到黑色混合液[6-7]。將其離心洗滌，冷凍干燥得到黑色固體粉末。將粉末分散于 30 mL 去離子水中，加入 0.6 mL 氫氟酸，持續(xù)攪拌反應(yīng) 1 h，離心洗滌，冷凍干燥得到空心多多巴胺納米粒子HPDA。

1.3 空心多巴胺/殼聚糖(HPDA-CS)的制備

稱取 3 g 殼聚糖，溶于 50 mL 去離子水中，依次加入 0.5 g HPDA， EDC和NHS各 50 mg，室溫?cái)嚢璺磻?yīng) 12 h 得到淺灰色溶液。將溶液離心，用蒸餾水洗滌，收集固體，冷凍干燥，得到絮狀HPDA-CS。

2 結(jié)果與討論

2.1 傅里葉紅外光譜分析

圖1 HPDA(a)和HPDA-CS(b)的紅外吸收光譜圖

2.2 紫外吸收光譜分析

圖2a為HPDA的紫外吸收曲線，從圖2中可知，280 nm 處有明顯吸收峰，此峰為苯環(huán)的B帶吸收峰(共軛體系和苯環(huán)疊加)。不同于多巴胺單體在一定氧和堿性條件下的自聚合時(shí)，苯環(huán)骨架的振動(dòng)受到影響[8]，多巴胺粒子間聚集，特征吸收峰紅移；空心多巴胺接枝殼聚糖HPDA-CS后，納米粒子更易分散，苯環(huán)骨架間距離增大，相互影響小，紫外特征吸收峰藍(lán)移至 270 nm。

圖2 HPDA(a)和 HPDA-CS(b)的紫外吸收光譜

2.3 掃描電鏡分析

由圖3a DLS結(jié)果可知，HPDA的水合粒徑約為 100 nm。圖3b為HPDA粉末的SEM圖，將冷凍干燥下得到的HPDA均勻鋪開，用掃描電鏡觀察其形貌為球形，說(shuō)明氫氟酸刻蝕掉了內(nèi)部二氧化硅核也并沒有改變外層的多巴胺[9]。HPDA粒徑分布范圍為50～100 nm，與DLS結(jié)果相似，表明粉末狀HPDA仍能保持較好的結(jié)構(gòu)，也為后續(xù)殼聚糖接枝改性提供了良好的條件。

圖3c為殼聚糖改性空心多巴胺納米粒子的DLS圖，結(jié)果表明HPDA-CS的水合粒徑大小約為 130 nm，與空心多巴胺粒子相比，粒徑增加了 30 nm 左右，這是因?yàn)榻又Φ臍ぞ厶?，在水溶液中自由伸展，粒徑相?yīng)的也增大。圖3d為HPDA-CS的SEM圖，如圖3d所示，改性后復(fù)合納米粒子的球形結(jié)構(gòu)保持完整，微觀形貌與空心多巴胺大致相同，表明化學(xué)接枝殼聚糖并沒有改變空心多巴胺的結(jié)構(gòu)。HPDA-CS的粒徑與空心多巴胺相比增大，表明殼聚糖改性空心多巴胺后增加了納米粒子表面厚度，粒徑相應(yīng)地增大。HPDA-CS這種完整的球形結(jié)構(gòu)，合適的粒徑大小，也為復(fù)合納米載體的載藥及其他生物應(yīng)用提供了良好的結(jié)構(gòu)支持。

4 結(jié)論

通過(guò)腐蝕內(nèi)核二氧化硅制備了空心多巴胺納米粒子，通過(guò)化學(xué)交聯(lián)殼聚糖對(duì)空心多巴胺進(jìn)行改性得到球形納米復(fù)合載體。這種殼聚糖改性空心多巴胺復(fù)合載體形貌完整尺寸合適，綜合了多巴胺和殼聚糖的優(yōu)良物相容性和生物黏附性[10]，空心結(jié)構(gòu)的高藥物負(fù)載率，將生物醫(yī)藥領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

圖3 HPDA的DLS圖(a)、HPDA的SEM圖(b)、HPDA-CS的DLS圖(c)、HPDA-CS的SEM圖(d)