[發明專利]銅-聚多巴胺共修飾的多孔硅顆粒及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202210769730.2
• 申請日: 2022-06-30
• 公開（公告）號: CN114983977B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 鄔建敏;段偉
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61K9/52
• 分類號: A61K9/52;A61K47/02;A61K47/34;A61K47/04;A61K33/34;A61K41/00;A61K45/00;A61K31/12;A61P31/04;A61P31/00;C01B33/02
• 代理公司: 杭州信與義專利代理有限公司 33450
• 代理人: 萬景旺

本發明公開了一種銅?聚多巴胺共修飾的多孔硅顆粒及其制備方法和應用，屬于藥物載體技術領域。所述制備方法包括以下步驟：S1，將多巴胺鹽酸鹽溶解在含有Cu²⁺的Tris緩沖液中，并在室溫下攪拌形成Cu²⁺/聚多巴胺復合物溶液；S2，制備或獲得多孔硅顆粒，并加入至步驟S1得到Cu²⁺/聚多巴胺復合物溶液，充分攪拌得到所述銅?聚多巴胺共修飾的多孔硅顆粒。本發明的銅?聚多巴胺共修飾的多孔硅顆粒具有抗菌活性，還具有光熱活性和豐富的表面基團，并且保留了PSi材料本身的降解和載藥特性，可兼具藥物的刺激響應性遞送和抗菌應用，在生物醫學領域具有較高的應用價值。

技術領域

本發明涉及藥物載體技術領域，具體地，涉及一種銅-聚多巴胺共修飾的多孔硅顆粒及其制備方法和應用。

背景技術

多孔硅（PSi）作為一種生物相容性高、無毒可降解的藥物載體具有較好的發展前景。然而，所制備的PSi用作藥物載體實現抗菌類藥物遞送還存在諸多問題。首先，單獨使用PSi負載藥物面臨有限的藥物選擇，因為制備的PSi載體具有疏水性的表面和單一的表面基團，因此藥物加載效率不高。其次，某些類型的PSi材料在水性介質中的分散程度和生物相容性低。此外，PSi載體難以控制降解和藥物釋放速率，缺乏刺激響應能力實現藥物的精準遞送。最后，PSi本身并沒有對抗致病菌感染的治療功能如光熱特性與抗菌活性等，限制了PSi材料在抗菌領域的應用。傳統的PSi表面修飾技術主要是通過形成硅-氧（Si-O）或硅-碳（Si-C）鍵并進行額外的表面修飾，然而這些方法具有一些固有的缺點，例如反應時間長，反應效率低，需要在苛刻反應條件下如高溫、高壓、有機溶劑中進行，易導致PSi顆粒聚集或堵塞的PSi孔道進而不利于藥物負載與遞送等。

多巴胺（DA）是一種受貽貝啟發的分子，屬于兒茶酚胺類，其自聚合過程傾向于與通過共價和非共價結合的多種底物。它的聚合產物聚多巴胺（PDA）能夠在幾乎所有材料包括陶瓷、半導體、金屬甚至合成聚合物表面上形成和附著。由于制備過程簡單、易于功能化、生物安全性好、粘附性強以及光熱轉換效率高，PDA化學作為一種簡單而通用的藥物載體表面功能化方法已被廣泛探索。盡管如此，PDA改性策略的一大缺點是DA的自聚合僅在堿性條件下以空氣或氧氣為氧化劑發生，該過程通常需要數小時到數天的時間。有報道稱當使用Cu²⁺代替O₂作為氧化劑時，DA的聚合過程即使在酸性溶液中也可以顯著加速。進一步研究表明，該方法制備的銅主要以與PDA螯合的離子形式存在，而不是金屬銅。值得注意的是，PSi骨架可以作為模板和還原劑，使貴金屬從金屬鹽溶液中快速沉積到PSi表面。這些利用PSi沉積貴金屬的方法反應快速、完全在水相發生，但仍無法將一些功能基團如羥基、氨基、苯環等引入PSi材料上實現對小分子藥物的高效負載與控制釋放。

發明內容

為了克服現有技術問題中的至少一個，本發明提出的技術方案如下：

本發明第一方面提供一種銅-聚多巴胺共修飾的多孔硅顆粒的制備方法，包括以下步驟：

S1，將多巴胺鹽酸鹽溶解在含有Cu²⁺的Tris緩沖液中，并在室溫下攪拌形成Cu²⁺/聚多巴胺復合物溶液；

S2，制備或獲得多孔硅顆粒，并加入至步驟S1得到Cu²⁺/聚多巴胺復合物溶液，充分攪拌得到所述銅-聚多巴胺共修飾的多孔硅顆粒。

本發明利用Cu²⁺和聚多巴胺預先配位形成螯合物，借助復合物與PSi之間的氧化還原反應可以在金屬沉積反應發生的同時讓聚多巴胺快速修飾到PSi表面。此外，Cu²⁺還具有一定的抗菌活性，因此經修飾的PSi載體無需負載藥物即可實現細菌感染的治療，是一種功能性載體。

在本發明的一些實施方案中，步驟S1中，在室溫下攪拌。0.5~1.5h得到所述Cu²⁺/聚多巴胺復合物溶液。