CN114349961A - 一种CuTCPP@PDA颗粒及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种CuTCPP@PDA颗粒及其制备方法和应用,属于材料技术领域,该CuTCPP@PDA颗粒的制备方法主要包括以下步骤:将铜卟啉(CuTCPP)和多巴胺(DA)加入溶剂中并于室温下避光搅拌溶解,然后滴加浓度为25~28wt%的氨水,继续搅拌20~48小时,离心收集颗粒,洗涤,干燥,制得CuTCPP@PDA颗粒。本发明在在弱碱环境下实现了铜卟啉掺入聚多巴胺颗粒中,得到具有酸响应的CuTCPP@PDA颗粒,在药物运输和/或药物释放中具有广泛的应用前景;且该制备方法简单易行,原料可采用商业化市售产品,具有广泛的实际应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及材料技术领域,具体涉及到一种CuTCPP@PDA颗粒及其制备方法和应用。
背景技术
卟啉是一类由四个吡咯环通过次甲基桥联形成的大环化合物。卟啉的母体是卟吩环(如化学式(a)所示,原卟啉HTCPP),该环上的四个中位碳(5,10,15,20)和八个β位碳(2,3,7,8,12,13,17,18)上的氢原子被其它取代基取代后形成的化合物即为卟啉(如化学式(b)所示);卟啉环中心的四个氮原子可以与金属离子进行配位,从而形成稳定的如铜卟啉(铜(II)四羧基苯基卟啉,CuTCPP)等金属卟啉化合物(如化学式(c)所示)。
聚多巴胺(Polydopamine,PDA)是人们通过将多巴胺盐酸盐氧化的方式所合成出的类真黑素,聚多巴胺纳米材料表面包含许多官能团,例如邻苯二酚、胺、亚胺等,这些官能团为其提供与其他材料共价结合的位点。
目前,现有技术中未见CuTCPP@PDA颗粒及其制备方法和应用的研究报道。
发明内容
针对上述的不足,本发明的目的是提供一种CuTCPP@PDA颗粒及其制备方法和应用,本发明中CuTCPP@PDA颗粒在酸性条件下可分解,具有优异的pH响应行为、红外驱动性和催化释放一氧化氮的功能,在药物运输和/或药物释放中具有广泛的应用前景。
为达上述目的,本发明采取如下的技术方案:
本发明提供一种CuTCPP@PDA颗粒的制备方法,包括以下步骤:将铜卟啉(CuTCPP)和多巴胺(DA)加入溶剂中并于室温下避光搅拌溶解,然后滴加浓度为25~28wt%的氨水,继续搅拌20~48小时,离心收集颗粒,洗涤,干燥,制得CuTCPP@PDA颗粒;其中,铜卟啉和多巴胺的质量比为5~10:280~320;铜卟啉和氨水的质量体积比为5~10:0.2~1。
进一步地,铜卟啉和多巴胺的质量比优选为6~8:290~310;更优选为7.8:300。
进一步地,铜卟啉和氨水的质量体积比(mg/mL)为6~8:0.2~0.5;更优选为7.8:0.3。
进一步地,溶剂为去离子水和乙醇中的一种或两种;优选为由体积比为3~5:7~12的乙醇与去离子水组成的混合溶剂;更优选为由体积比为4:9的乙醇与去离子水组成的混合溶剂。
本发明还提供上述制备方法制得的CuTCPP@PDA颗粒。
本发明还提供上述CuTCPP@PDA颗粒在药物运输和/或药物释放中的应用。
本发明还提供一种药物运输载体,包括上述CuTCPP@PDA颗粒。
综上所述,本发明具有以下优点:
1、本发明提供了一种CuTCPP@PDA颗粒,该CuTCPP@PDA颗粒在酸性条件下可分解,具有优异的pH响应行为、红外驱动性和催化释放一氧化氮的功能,在药物运输和/或药物释放中具有广泛的应用前景。
2、本发明中CuTCPP@PDA颗粒的在酸性条件下可分解,具有优异的pH响应行为的原理如下(如图1所示):卟啉倾向于在一维方向上聚集,在酸性或中性条件下,聚多巴胺由于部分质子化带有阳离子电荷,负电荷的卟啉分子通过静电相互作用组装成大量J-聚集体;在碱性条件下,这些聚多巴胺阳离子几乎消失,没有直接的相互作用力使得四羧基卟啉(TCPP)分子组装成足够量的J-聚集。而J-聚集体可以通过聚多巴胺的质子化再生,使得CuTCPP@PDA颗粒在酸性条件下会分解。
3、本发明在在弱碱环境下实现了铜卟啉掺入聚多巴胺颗粒中,得到具有酸响应的CuTCPP@PDA颗粒,该制备方法简单易行,原料可采用商业化市售产品,具有广泛的实际应用价值。
附图说明
图1为本发明中CuTCPP@PDA颗粒具有酸响应的原理示意图;
图2为本发明中PDA颗粒、HTCPP@PDA颗粒和CuTCPP@PDA颗粒的SEM图;
图3为本发明中CuTCPP@PDA颗粒的EDS能谱图;
图4为本发明中HTCPP@PDA颗粒的荧光响应测试结果图;
图5为本发明中CuTCPP@PDA颗粒的溶解测试结果图;
图6为本发明中PDA颗粒和CuTCPP@PDA颗粒红外驱动结果图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明,即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
因此,以下对提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
本例提供一种CuTCPP@PDA颗粒的制备方法,包括以下步骤:溶剂由乙醇与去离子水以4:9的体积比配置78mL,加入7.8mg铜卟啉CuTCPP和300mg多巴胺(DA),置于搅拌机上,室温避光搅拌至溶解;然后滴加0.3mL氨水(25wt%),继续搅拌24h;10000r/min转速离心收集颗粒,去离子水清洗,干燥,获得CuTCPP@PDA颗粒。
实施例2
本例提供一种CuTCPP@PDA颗粒的制备方法,与实施例1的区别仅在于:多巴胺(DA)的质量调整为315mg,铜卟啉CuTCPP的质量调整为6mg;其余步骤及参数均相同。
实施例3
本例提供一种CuTCPP@PDA颗粒的制备方法,与实施例1的区别仅在于:多巴胺(DA)的质量调整为285mg,铜卟啉CuTCPP的质量调整为9mg,氨水(25wt%)用量调整为0.5mL;其余步骤及参数均相同。
对比例1
本例提供一种PDA颗粒的制备方法,包括以下步骤:溶剂由乙醇与去离子水以4:9的体积比配置78mL,加入300mg多巴胺(DA),置于搅拌机上,室温避光搅拌至溶解;滴加0.3mL氨水(25wt%),继续搅拌24h;10000r/min转速离心收集颗粒,去离子水清洗,干燥,获得PDA颗粒。
对比例2
本例提供一种HTCPP@PDA颗粒的制备方法,包括以下步骤:溶剂由乙醇与去离子水以4:9的体积比配置78mL,加入7.8mg原卟啉HTCPP和300mg多巴胺(DA),置于搅拌机上,室温避光搅拌至溶解;滴加0.3mL氨水(25wt%),继续搅拌24h;10000r/min转速离心收集颗粒,去离子水清洗,干燥,获得HTCPP@PDA颗粒。
实验例1
本例将实施例1(CuTCPP@PDA颗粒)、对比例1(PDA颗粒)和对比例2(HTCPP@PDA颗粒)所得样品颗粒进行扫描电镜拍摄。SEM结果表明,三种颗粒形貌呈微球状,微球表面轮廓清晰,如图2所示。利用扫描电镜对实施例1所得样品颗粒进行EDS分析:从C,N,O元素的EDS能谱中证明了PDA和原卟啉或铜卟啉的存在,Cu的EDS能谱可以确定铜卟啉的存在,证明铜卟啉成功掺入颗粒中,如图3所示。
本例中若无特殊限定和具体说明的实验步骤及所使用的仪器或试剂,可按照本领域的常规方法步骤及市售产品,本例不作重复说明。
实验例2
本例将实施例1(CuTCPP@PDA颗粒)、对比例1(PDA颗粒)和对比例2(HTCPP@PDA颗粒)所得样品颗粒置于透明玻璃片上,进行激光共聚焦显微镜拍摄。用激发波长分别为488nm和561nm的光源照射颗粒,拍摄结果表明,PDA和CuTCPP@PDA颗粒都不具备荧光效应,而HTCPP@PDA颗粒具备荧光效应,HTCPP@PDA颗粒的测试结果如图4所示。
本例中若无特殊限定和具体说明的实验步骤及所使用的仪器或试剂,可按照本领域的常规方法步骤及市售产品,本例不作重复说明。
实验例3
本例将实施例1(CuTCPP@PDA颗粒)、对比例1(PDA颗粒)和对比例2(HTCPP@PDA颗粒)所得样品颗粒分别溶于50%冰醋酸,pH 10的NaOH溶液和去离子水三种溶液中,只有CuTCPP@PDA颗粒会在50%冰醋酸中完全溶解,而在去离子水和pH 10的NaOH溶液几乎不溶解,而PDA和HTCPP@PDA颗粒在三种溶液中均不溶解,CuTCPP@PDA颗粒的测试结果如图5所示。
本例中若无特殊限定和具体说明的实验步骤及所使用的仪器或试剂,可按照本领域的常规方法步骤及市售产品,本例不作重复说明。
实验例4
本例将实施例1(CuTCPP@PDA颗粒)和对比例1(PDA颗粒)所得样品颗粒进行红外驱动实验,具体过程为:将制备好的CuTCPP@PDA颗粒和聚多巴胺(PDA)颗粒溶于RO水中,利用红外光线照射溶液,在光学显微镜下观察。结果:CuTCPP@PDA颗粒保留了聚多巴胺(PDA)颗粒的红外驱动性,测试结果如图6所示。
本例中若无特殊限定和具体说明的实验步骤及所使用的仪器或试剂,可按照本领域的常规方法步骤及市售产品,本例不作重复说明。
综上所述,本发明在在弱碱环境下实现了铜卟啉掺入聚多巴胺颗粒中,得到具有酸响应的CuTCPP@PDA颗粒,在药物运输和/或药物释放中具有广泛的应用前景;且该制备方法简单易行,原料可采用商业化市售产品,具有广泛的实际应用价值。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本领域的技术人员不经创造性劳动即对所描述的具体实施例做的修改或补充或采用类似的方式替代仍属本专利的保护范围。
Claims (9)
1.一种CuTCPP@PDA颗粒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将铜卟啉(CuTCPP)和多巴胺(DA)加入溶剂中并于室温下避光搅拌溶解,然后滴加浓度为25~28wt%的氨水,继续搅拌20~48小时,离心收集颗粒,洗涤,干燥,制得CuTCPP@PDA颗粒;其中,铜卟啉和多巴胺的质量比为5~10:280~320;铜卟啉和氨水的质量体积比为5~10:0.2~1。
2.如权利要求1所述的CuTCPP@PDA颗粒的制备方法,其特征在于,所述铜卟啉和多巴胺的质量比为6~8:290~310。
3.如权利要求1或2所述的CuTCPP@PDA颗粒的制备方法,其特征在于,所述铜卟啉和多巴胺的质量比为7.8:0.3。
4.如权利要求1所述的CuTCPP@PDA颗粒的制备方法,其特征在于,所述溶剂为去离子水和乙醇中的一种或两种。
5.如权利要求1或4所述的CuTCPP@PDA颗粒的制备方法,其特征在于,所述溶剂为由体积比为3~5:7~12的乙醇与去离子水组成的混合溶剂。
6.如权利要求5所述的CuTCPP@PDA颗粒的制备方法,其特征在于,所述溶剂为由体积比为4:9的乙醇与去离子水组成的混合溶剂。
7.一种CuTCPP@PDA颗粒的制备方法,其特征在于,采用权利要求1~6任一项所述的CuTCPP@PDA颗粒的制备方法制得。
8.权利要求7所述的CuTCPP@PDA颗粒在药物运输和/或药物释放中的应用。
9.一种药物运输载体,其特征在于,包括权利要求7所述的CuTCPP@PDA颗粒。
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