本发明涉及载药纳米材料，更具体地，涉及一种载药纳米材料及其制备方法。
背景技术：
聚多巴胺是一种由多巴胺分子在碱性条件下聚合而成一种生物材料，从2007年messersmith第一次报道聚多巴胺的氧化自聚现象以及聚多巴胺涂层的制备方法以来，已经众多的研究工作致力于研究聚多巴胺的合成机理以及相关应用，形成了聚多巴胺研究的浪潮。
聚多巴胺的特点主要表现在如下几点：首先由于聚多巴胺具有丰富的表面官能团(-oh,-nh2)，表现出特殊的表面活性，具有很强的吸附能力。其次聚多巴胺能与亲核试剂发生固有的化学反应，比如和巯基，氨基等基团发生迈克尔加成反应或者席夫碱反应，其反应活性强，有利于对聚多巴胺的改性。此外，聚多巴胺具有独特的光热特性，可以将光能转换为热能，其光热稳定性好，转化效率高，是一种优异的光热材料。最后，聚多巴胺的制备方法简单，通过简单的聚合反应即可制备薄膜，纳米粒等不同形状的聚多巴胺，而且通过调节反应条件，所制备的聚多巴胺的性质可以很容易的调节。
聚多巴胺纳米粒是一种尺寸在几十到几百纳米之间的纳米材料，其在药物的递送和缓控释领域的应用尤为突出，目前已经发展出多种以聚多巴胺纳米粒为基础的药物递送体系。wang等人使用粒径在70nm左右的聚多巴胺纳米粒来递送两种抗肿瘤药物阿霉素和羟基喜树碱，并且结合聚多巴胺的光热能力，通过化疗热疗联合治疗，显著的增强了肿瘤的抑制效果。(wangx,etal.biomaterials,2016,81:114-124.)。zhong等人利用直径在100nm左右的聚多巴胺纳米粒共输送抗肿瘤药物盐酸阿霉素和放射性核素碘131，实现了放疗化疗联合治疗的效果(zhongx,.advancedfunctionalmaterials,2016,25(47):7327-7336.)。除了以上提到的两个研究以外，还有许多研究将聚多巴胺纳米粒应用到抗肿瘤药物的输送，都获得了良好的效果。
尽管聚多巴胺纳米粒在实际应用中有如此众多的优势，但是其本身的生理稳定性却极其不好，在多种生理溶液中极易发生聚沉，这极大限制了其在生物医学领域的应用。为了将聚多巴胺纳米粒成功应用到生物体内，发挥其具有的活性与功能，必须要对聚多巴胺纳米粒进行适当的改性。目前，对聚多巴胺纳米粒改性的方法中最常用的就是使用高分子聚合物材料修饰聚多巴胺，增强纳米粒表面的空间位阻，提高其稳定性。由于聚多巴胺表面极易能与亲核试剂发生化学反应，因此含有活性氨基或者巯基的高分子聚合物是最常用的修饰材料。在现有的研究中，氨基化或巯基化修饰的聚乙二醇是应用最多的修饰材料，这是因为聚乙二醇具有结构简单、分子量可调、反应活性强、水溶性好、生物相容性好等特点。但是peg也存着一些缺陷。首先，作为一种人工合成的聚合物，peg不能在体内降解，因此长期或者大量使用可能会产生毒副作用。其次，peg的可修饰位点少，这不利于其偶联一些药物分子以及靶向配体。最后，peg的长期使用会带来免疫毒性。鉴于以上原因，开发更有效的修饰材料就变得至关重要。
技术实现要素：
本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的载药纳米材料及其制备方法。
本发明中的重量份的单位可以是本领域常规重量/质量单位。
根据本发明的一个方面，提供一种聚多巴胺载药纳米粒，其包括质量比为(0.01～2):1的药物颗粒以及由巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺，巯基化羟乙基淀粉修饰于聚多巴胺的外围，药物颗粒均匀包覆于聚多巴胺纳米颗粒的外周，且药物颗粒在聚多巴胺外周的包封率为30％～100％。
可以理解的是，巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺所装载的药物颗粒的质量可以低于巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺的0.01倍，甚至更少。但是，药物装载量过少，无法起到良好的药效。
其中，药物颗粒可以为阿霉素(简称：dox)、柔红霉素和阿克拉霉素，羟基喜树碱，米托蒽醌，紫杉醇，长春新碱，索拉菲尼、地西他滨等含有芳香结构的药物。该载药纳米粒中的药物颗粒优选为阿霉素。以下以装载的药物为阿霉素为例进行说明。当装载的药物颗粒为阿霉素时，该载药纳米材料可简写为dox@hes-pda。
在一个优选实施方式中，载药纳米粒的粒径为100～300nm；优选为100～200nm。
在一个优选实施方式中，载药纳米粒的zeta电位为-20～0mv。
在一个优选实施方式中，巯基化羟乙基淀粉的分子量为10～480kda；优选为20～50kda；进一步优选为25kda。
在一个优选实施方式中，巯基化羟乙基淀粉中巯基的摩尔取代度为0.05～0.2；优选为0.08～0.15；进一步优选为0.1。
在一个优选实施方式中，巯基化羟乙基淀粉(简称：hes)的化学结构式可表述为：
其中，r为h或ch2ch2oh。
本发明的聚多巴胺载药纳米粒，其用于载药的由巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺纳米粒具有长期稳定而不会发生聚沉，药物装载能力强，且具有更优良的生物降解性能，该载药纳米粒在人体内的循环时间长、毒副作用低。
根据本发明的另一个方面，还提供一种聚多巴胺载药纳米粒的制备方法，包括：
步骤s1、巯基化羟乙基淀粉与聚多巴胺的混合液在碱性条件下反应得到由巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺；
步骤s2、将由巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺与药物颗粒混合反应，即得。
在步骤s1中，用于制备由巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺的巯基化羟乙基淀粉具体采用如下方法制备：
步骤s11、将羟乙基淀粉在碱性条件下羧基化得到羧甲基羟乙基淀粉；
步骤s12、羧甲基羟乙基淀粉与2-(吡啶二硫)-乙胺盐酸盐反应得到羟乙基淀粉-2-(吡啶二硫)；
步骤s13、羟乙基淀粉-2-(吡啶二硫)巯基化得到巯基化羟乙基淀粉。
本发明的巯基化羟乙基淀粉(简称：hes-sh)制备方法，所选用的试剂安全性高，制备过程简单，不会产生副产物，巯基化羟乙基淀粉的产率高，便于大批量生产。
在步骤s11中，将羟乙基淀粉(简称：hes)溶在去离子水中，搅拌至完全溶解。再加入含有碱性溶液以调节ph值，得到淀粉溶液。上述淀粉溶液经羧基化反应后，即可得到羧甲基羟乙基淀粉(简称：hes-cooh)。
在一个优选实施方式中，羟乙基淀粉的化学结构是可表述为：
其中，r为h或ch2ch2oh。可以理解的是，由于羟乙基取代度的不同，上述羟乙基淀粉的化学结构式仅表示羟乙基淀粉可能的结构形式，并不表示羟乙基淀粉唯一的结构形式。
其中，羟乙基淀粉的分子量为20000～30000；优选为25000。
其中，羟乙基淀粉中羟乙基的摩尔取代度为0.4～0.6；优选为0.5。
在一个优选实施方式中，淀粉溶解于去离子水中后，所得淀粉水溶液的质量浓度为10～100mg/ml；优选50mg/ml。
在一个优选实施方式中，用于调节ph值的碱性物质可以为naoh水溶液。加入碱性物质的溶液，将淀粉溶液的ph值调节至合适的范围，有利于调控淀粉的羧基化反应，以便于调控巯基化羟乙基淀粉活性基团的取代度。
在一个优选实施方式中，将淀粉溶液的ph值调节至合适范围后，向淀粉溶液中添加羧基化试剂，以使淀粉溶液中的淀粉发生羧基化反应，向淀粉上接入活性基团。
在一个优选实施方式中，羧基化试剂为具有羧甲基基团的化合物。羧基化试剂中的羧甲基与淀粉发生羧基化反应，以在淀粉的碳链上接入羧甲基，得到含有羧甲基羟乙基淀粉的溶液。
在一个优选实施方式中，羧基化试剂为α-卤代羧酸；优选为氯乙酸(简称：mca)。
在一个优选实施方式中，羟乙基淀粉中的糖单元与羧基化试剂的摩尔比为1:(1～4)；优选为1:(2～3)。
在一个优选实施方式中，羟乙基淀粉中的糖单元、碱性物质、羧基化试剂的摩尔比为1:(1～5):(1～4)；优选为1:4:2。该投料比例可以获得合适羧甲基取代度的羧基化羟乙基淀粉，并且降低羟乙基淀粉在碱性条件下的水解程度，以利于所制备的巯基化羟乙基淀粉中巯基的取代度保持在合适的范围。
在一个优选实施方式中，向淀粉溶液中加入羧基化试剂后，所得第一混合液在60～80℃条件下持续搅拌1～6h，即得到含有羧甲基羟乙基淀粉的第二混合液。
在一个优选实施方式中，将第二混合液添加到甲醇或乙醚中，得到第三混合液。第三混合液为悬浮液。第三混合液经离心分离处理，得到白色沉淀。
在一个优选实施方式中，将上述白色沉淀用洗涤剂洗涤数次。洗涤剂可选用甲醇或乙醚等。
洗涤后的白色沉淀再用去离子水透析2～3天。透析所采用透析袋的节流分子量为800～1200da。所得白色沉淀经冷冻干燥后，即得到白色固体羧甲基羟乙基淀粉。
在一个优选实施方式中，羧甲基羟乙基淀粉的化学结构式可表述如下：
其中，r为h或ch2ch2oh。可以理解的是，由于羧甲基和/或羟乙基取代度的不同，上述羧甲基羟乙基淀粉的化学结构式仅表示羧甲基羟乙基淀粉可能的结构形式，并不表示羧甲基羟乙基淀粉唯一的结构形式。
含有羧甲基羟乙基淀粉的第二混合液经离心分离、洗涤后，再经透析和冷冻干燥处理，能够有效的去除制备过程中未反应完全的原料或中间产物等杂质，提高所得固体羧甲基羟乙基淀粉的纯度。
步骤s12中，将羧甲基羟乙基淀粉溶于去离子水中，形成羧甲基羟乙基淀粉溶液。向羧甲基羟乙基淀粉溶液中添加2-(吡啶二硫)-乙胺盐酸盐，使羧甲基羟乙基淀粉与2-(吡啶二硫)-乙胺盐酸盐反应而生成羟乙基淀粉-2-(吡啶二硫)(简称：hes-pa)。
在一个优选实施方式中，羧甲基羟乙基淀粉溶液中，羧甲基羟乙基淀粉中的游离羧基的质量浓度为10～100mg/ml，优选50mg/ml。
在一个优选实施方式中，在1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与n-羟基琥珀酰亚胺的催化作用下，能够有效地提高羧甲基羟乙基淀粉与2-(吡啶二硫)-乙胺盐酸盐的反应效率，提高产物的产率。
在一个优选实施方式中，羧甲基羟乙基淀粉中的游离羧基与2-(吡啶二硫)-乙胺盐酸盐的摩尔比为1:(0.5～3)。优选为1:2。羧甲基羟乙基淀粉中的游离羧基为羧基化过程中接入到羟乙基淀粉上的羧基。羧甲基羟乙基淀粉与2-(吡啶二硫)-乙胺盐酸盐的比例保持在合适的范围，以使羧甲基羟乙基淀粉中的羧基能够完全反应，以提高反应效率。
在一个优选实施方式中，羧甲基羟乙基淀粉中的游离羧基、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、n-羟基琥珀酰亚胺与2-(吡啶二硫)-乙胺盐酸盐的摩尔比为1:(3.5～4.5):(1.5～2.5):(0.5～3)，优选为1:4:2:2。催化剂1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐与n-羟基琥珀酰亚胺的用量在合适的范围，便于羧甲基羟乙基淀粉中的羧基与2-(吡啶二硫)-乙胺盐酸盐充分反应。
在一个优选实施方式中，羧甲基羟乙基淀粉溶于去离子水中后，再加入2-(吡啶二硫)-乙胺盐酸盐、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和n-羟基琥珀酰亚胺得到第四混合液。
第四混合液在5～50℃条件下反应24～48h，得到含有羟乙基淀粉-2-(吡啶二硫)的第五混合液。
在一个优选实施方式中，第五混合液经离心分离处理后，取其上清液采用去离子水透析2～3天。其中，透析处理所采用的透析袋的截留分子量为800～1200da。透析处理后所得溶液经冷冻干燥后，即得到白色固体羟乙基淀粉-2-(吡啶二硫)。
羟乙基淀粉-2-(吡啶二硫)的化学结构式可表示如下：
其中，r为h或ch2ch2oh。可以理解的是，由于羟乙基和/或2-(吡啶二硫)的取代度的不同，上述羟乙基淀粉-2-(吡啶二硫)的化学结构式仅表示羟乙基淀粉-2-(吡啶二硫)可能的结构形式，并不表示羟乙基淀粉-2-(吡啶二硫)唯一的结构形式。
在步骤s13中，将白色固体羟乙基淀粉-2-(吡啶二硫)复溶于有机溶剂中，得到羟乙基淀粉-2-(吡啶二硫)溶液。
其中，有机溶剂可以为二甲亚砜。
在一个优选实施方式中，羟乙基淀粉-2-(吡啶二硫)溶液中，羟乙基淀粉-2-(吡啶二硫)的质量浓度为10～100mg/ml；优选为30～70mg/ml；进一步优选50mg/ml。
在一个优选实施方式中，向羟乙基淀粉-2-(吡啶二硫)溶液中加入巯基化试剂，便于形成巯基基团。具体地，巯基化试剂可以为二硫苏糖醇(简称：dtt)、谷胱甘肽，巯基乙醇等。巯基化试剂可优选为二硫苏糖醇。
羟乙基淀粉-2-(吡啶二硫)与巯基化试剂反应，以使羟乙基淀粉-2-(吡啶二硫)中的二硫键断裂，形成巯基，得到最终产物巯基化羟乙基淀粉。
在一个优选实施方式中，羟乙基淀粉-2-(吡啶二硫)中的2-(吡啶二硫)基团与巯基化试剂的摩尔比为1:(5～20)；优选为1:(8～15)；进一步优选为1:10。
羟乙基淀粉-2-(吡啶二硫)中的2-(吡啶二硫)基团与巯基化试剂的摩尔比保持在合适的范围，使羟乙基淀粉-2-(吡啶二硫)中的-2-(吡啶二硫)基团与巯基化试剂充分反应，以使羟乙基淀粉-2-(吡啶二硫)中的二硫键能够完全断开以形成巯基，避免产物中含有-2-(吡啶二硫)基团或其他杂质。
在一个优选实施方式中，向羟乙基淀粉-2-(吡啶二硫)溶液中加入巯基化试剂得到第六混合液。第六混合液中通入n2，并在5～50℃条件下反应24～48h，得到含有巯基化羟乙基淀粉的、黄褐色的第七混合液。
在一个优选实施方式中，第七混合液采用截留分子为800～1200da的透析袋经去离子水透析2～3天，再经冷冻干燥后得到的固体物质即为巯基化羟乙基淀粉。
具体地，以羧基化试剂为氯乙酸、巯基化试剂为二硫苏糖醇为例，由羟乙基淀粉制备巯基化羟乙基淀粉的过程可表述如下：
本发明的巯基化羟乙基淀粉的制备方法，其制备过程简单，反应效率高，反应条件易于调控，制备得到的巯基化羟乙基淀粉杂质含量少、产率高、生物降解性好，且其具有高反应活性以及良好的水溶性。
进一步地，制备得到巯基化羟乙基淀粉后，在步骤s1中，在制备由巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺(hes-pda)时，先将聚多巴胺分散于水中，并超声10～30min振荡均匀，以使聚多巴胺均匀的分散到水中。然后，采用ph调节剂调节ph至合适范围，形成聚多巴胺溶液。
在一个优选实施方式中，聚多巴胺溶液的质量浓度为0.5～5mg/ml；优选为4mg/ml。
在一个优选实施方式中，ph值调节剂为naoh水溶液和/或hcl水溶液。
在一个优选实施方式中，聚多巴胺溶液的ph值为8～12。该ph值优选为10。
在一个优选实施方式中，将巯基化羟乙基淀粉分散于水中，得到巯基化羟乙基淀粉溶液。巯基化羟乙基淀粉溶液的质量浓度为2～50mg/ml；优选为20mg/ml。
在一个优选实施方式中，将巯基化羟乙基淀粉溶液逐滴滴加到聚多巴胺溶液中，超声10～30min以震荡均匀，并在5～50℃条件下反应12～48h，得到含有经巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺的混合液a。
在一个优选实施方式中，巯基化羟乙基淀粉与聚多巴胺的质量比为1～10:1；优选为5:1。
在一个优选实施方式中，巯基化羟乙基淀粉与聚多巴胺反应所得的混合液a采用3～6次超滤滤除未完全反应的巯基化羟乙基淀粉和/或聚多巴胺。超滤所采用超滤管的截留分子量为30～100kda；超滤的转速为3000～5000转/分钟，单次超滤时间为5～15min。
混合液a经超滤处理后，再经冷冻干燥，得到黑色固体，即为经巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺纳米材料。经巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺纳米材料(简称：hes-pda)，其稳定性好，冻干复溶能力强，可以作为一种纳米药物载体应用于抗肿瘤药物的靶向输送。
其制备过程可表述如下：
本发明的方法中所制备或直接采用的经巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺纳米材料的粒径为100～300nm；zeta电位为-20～0mv。
在步骤s2中，将上述制备得到的经巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺复溶于水中，得到分散液b。分散液b的质量浓度为1～3mg/ml。
在一个优选实施方式中，将待负载的药物颗粒溶于水中，得到溶液c。溶液c的质量浓度为1～3mg/ml。
在一个优选实施方式中，将溶液c添加到分散液b中超声10～30min，并在5～50℃条件下反应12～48h，得到分散液d。其中，溶液c与分散液b的混合液中包括1重量份的经巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺，以及小于2重量份的药物颗粒。
经巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺与药物颗粒反应得到的分散液d经3～6次超滤处理以除去游离的药物颗粒，得到分散液e。其中，超滤所采用超滤干的截留分子量为10～100kda，超滤转速为3000～5000转/分钟，单次超滤时间为5～15min。超滤所得分散液e经冷冻干燥，得到棕红色固体即为荷载有药物颗粒的聚多巴胺(dox@hes-pda)，且荷载药物颗粒的聚多巴胺是经巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺(hes-pda)。
本发明的有益效果主要如下：
本发明提供了一种聚多巴胺载药纳米材料，其稳定性优异，药物装载能力强，制备方法简单，稳定性好，可以作为一种抗肿瘤纳米药物应用于肿瘤靶向治疗；其所采用的原料为经巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺纳米材料，能够长期稳定而不会发生聚沉，且该纳米材料生物降解性好，不会在人体内长期蓄积而产生不良影响；
本发明所涉及的巯基化羟乙基淀粉巯基化取代度合适，富含具有高反应活性的巯基，可以解决目前羟乙基淀粉缺少高活性官能团的缺陷，而且巯基化羟乙基淀粉依然保持着良好的水溶性，在修饰聚多巴胺时，能够有效增强经修饰后的聚多巴胺的稳定性、生物降解能力、冻干复溶能力等。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的巯基化羟乙基淀粉的核磁共振谱图(氢谱)；
图2为本发明实施例1制备的巯基化羟乙基淀粉的红外光谱图；
图3为本发明实施例2制备的巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺和聚乙二醇修饰的聚多巴胺红外光谱图；
图4为本发明实施例3、实施例4和实施例5制备的巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺载药纳米粒的制备路线图；
图5为本发明实施例3、实施例4和实施例5制备的巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺载药纳米粒和聚乙二醇修饰的聚多巴胺载药纳米粒的紫外吸收光谱图；
图6为本发明实施例4制备的巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺载药纳米粒和聚乙二醇修饰的聚多巴胺载药纳米粒的粒径分布图；
图7为本发明实施例4制备的巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺载药纳米粒和聚乙二醇修饰的聚多巴胺载药纳米粒的透射电镜图；
图8为本发明制备的巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺载药纳米粒和聚乙二醇修饰的聚多巴胺载药纳米粒的药物释放曲线；
图9为本发明制备的巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺载药纳米粒和聚乙二醇修饰的聚多巴胺载药纳米粒的体外细胞生长抑制图；
图10为dox组、dox@hes-pda组和dox@peg-pda组中各组织的相对荧光强度的半定量图；
图11为本发明试验例6进行的抗肿瘤活性实验中肿瘤的肿瘤体积-时间曲线；
图12为本发明试验例6进行的抗肿瘤活性实验中小鼠的体重-时间曲线；
图13为本发明试验例6各实验组血生化指标的结果；
图14为本发明试验例6各实验组组织切片的显微观察图片。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本实施例提供一种巯基化羟乙基淀粉及其制备方法，该巯基化羟乙基淀粉的化学结构式为：
其中，r为h或ch2ch2oh。
该方法包括以下三个步骤：
(1)取分子量为25000da、羟乙基取代度为0.5的羟乙基淀粉1g溶在20ml去离子水中，搅拌至完全溶解；再加入0.8g已经溶解完全的氢氧化钠溶液，充分搅拌，得到反应液a；之后再向反应液a中加入氯乙酸1g，在70摄氏度下持续搅拌反应3h，得到反应液b；将反应液b倒入至甲醇，搅拌，得混悬液c；将混悬液c离心，得到白色沉淀，所述白色沉淀用甲醇洗涤数次；将所述白色沉淀复溶于去离子水，之后采用截留分子量为1000da的透析袋去离子水透析3天，冷冻干燥得到的白色固体为hes-cooh；
(2)取上述hes-cooh0.5g溶于10ml去离子水中，之后加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐210mg、n-羟基琥珀酰亚胺62.5mg和2-(吡啶二硫)-乙胺盐酸盐121mg，25℃搅拌反应24h，得到反应液d；将反应液d离心，离心的转速为5000转/分钟，离心时间为10分钟，取上清采用截留分子量为3500da的透析袋去离子水透析3天，冷冻干燥得到的白色固体为hes-pa；
(3)取上述hes-pa0.5g复溶于10ml二甲亚砜中，之后加入二硫苏糖醇420mg，充入氮气，室温搅拌反应24h，得到黄褐色的反应液e；将反应液e采用截留分子量为3500da的透析袋去离子水透析3天，冷冻干燥，即得到固体物质hes-sh。所制备得到的hes-sh的贺词共振谱图氢谱)以及红外光谱图分别见图1和图2。在以下实施例或试验例中采用的hes-sh可以是由本实施例1的制备方法制备得到的hes-sh，也可以是其他方法制备得到的，只要其符合本发明对hes-sh性状的限定即可。
实施例2
本实例提供一种由巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺纳米材料及其制备方法，该制备方法包括：取40mgpda分散在10ml去离子水中，搅拌超声30分钟，使用氢氧化钠(浓度为0.1mol/l)调节ph到10，得到的混悬液a；取hes-sh200mg分散于10ml水中，得到溶液b；将溶液b缓慢滴加至混悬液a中，之后持续超声30分钟，再室温搅拌反应24h，得到反应液c；将反应液c超滤以除去未反应的hes-sh，得到hes-pda混悬液d，超滤管的截留分子量为100kda，超滤转速为4000转/分钟，超滤时间为10min，超滤次数为4次；将混悬液d冷冻干燥，得到黑色的固体为hes-pda。hes-pda的红外光谱图见图3。
实施例3
本实施例提供一种羟乙基淀粉稳定的聚多巴胺载药纳米粒(dox@hes-pda)及其制备方法，其制备包括以下步骤：
(1)取40mgpda分散在10ml去离子水中，搅拌超声30分钟，使用氢氧化钠和盐酸(浓度均为0.1mol/l)调节ph到10，得到的混悬液a；
取巯基化羟乙基淀粉(hes-sh)200mg分散于10ml水中，得到溶液b；将溶液b缓慢滴加至混悬液a中，之后持续超声30分钟，再室温搅拌反应24h，得到反应液c；
将反应液c超滤以除去未反应的hes-sh，得到巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺(hes-pda)混悬液d，超滤管的截留分子量为100kda，超滤转速为4000转/分钟，超滤时间为10min，超滤次数为4次；将混悬液d冷冻干燥，得到黑色的固体为hes-pda；
(2)取50mg(1)中得到的hes-pda复溶于25ml去离子水中，得到混悬液e；取100mgdox溶于25ml去离子水中，得到溶液f；
将溶液f顷入至混悬液e，之后持续超声30分钟，室温搅拌反应24h，得到混悬液g；
将混悬液g超滤以除去游离的dox，得到载有dox@hes-pda，超滤管的截留分子量100kda，超滤转速为4000转/分钟，超滤时间为10min，超滤次数为4次；将混悬液h冷冻干燥，得到棕红色固体即为dox@hes-pda。
实施例4
本实施例提供一种羟乙基淀粉稳定的聚多巴胺载药纳米粒(dox@hes-pda)及其制备方法，其制备包括以下步骤：
(1)取40mgpda分散在10ml去离子水中，搅拌超声30分钟，使用氢氧化钠和盐酸(浓度均为0.1mol/l)调节ph到10，得到的混悬液a；取巯基化羟乙基淀粉(hes-sh)200mg分散于10ml水中，得到溶液b；将的溶液b缓慢滴加至混悬液a中，之后持续超声30分钟，再室温搅拌反应24h，得到反应液c；
将反应液c超滤以除去未反应的hes-sh，得到巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺(hes-pda)混悬液d，超滤管的截留分子量为100kda，超滤转速为4000转/分钟，超滤时间为10min，超滤次数为4次；将混悬液d冷冻干燥，得到黑色的固体为hes-pda；
(2)取50mg(1)中得到的hes-pda复溶于25ml去离子水中，得到混悬液e；取50mgdox溶于25ml去离子水中，得到溶液f；将溶液f顷入至混悬液e，之后持续超声30分钟，室温搅拌反应24h，得到混悬液g；
将混悬液g超滤以除去游离的dox，得到载有dox@hes-pda，超滤管的截留分子量100kda，超滤转速为4000转/分钟，超滤时间为10min，超滤次数为4次；将混悬液h冷冻干燥，得到棕红色固体即为dox@hes-pda。
实施例5
本实施例提供一种羟乙基淀粉稳定的聚多巴胺载药纳米粒(dox@hes-pda)及其制备方法，其制备包括以下步骤：
(1)取40mgpda分散在10ml去离子水中，搅拌超声30分钟，使用氢氧化钠和盐酸(浓度均为0.1mol/l)调节ph到10，得到的混悬液a；取巯基化羟乙基淀粉(hes-sh)200mg分散于10ml水中，得到溶液b；将溶液b缓慢滴加至混悬液a中，之后持续超声30分钟，再室温搅拌反应24h，得到反应液c；
将反应液c超滤以除去未反应的hes-sh，得到巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺(hes-pda)混悬液d，超滤管的截留分子量为100kda，超滤转速为4000转/分钟，超滤时间为10min，超滤次数为4次；将混悬液d冷冻干燥，得到黑色的固体为hes-pda；
(2)取50mg(1)得到的hes-pda复溶于25ml去离子水中，得到混悬液e；取25mgdox溶于25ml去离子水中，得到溶液f；
将溶液f顷入至混悬液e，之后持续超声30分钟，室温搅拌反应24h，得到混悬液g；
将混悬液g超滤以除去游离的dox，得到载有dox@hes-pda，超滤管的截留分子量100kda，超滤转速为4000转/分钟，超滤时间为10min，超滤次数为4次；将混悬液h冷冻干燥，得到棕红色固体即为dox@hes-pda。
对比例1
采用与实施例3相同的方法制备了氨基化聚乙二醇修饰的聚多巴胺，并按照同样的方法装载了抗肿瘤药物阿霉素，其中阿霉素的投药量也相同，不同之处仅在于：巯基化羟乙基淀粉替换为氨基化聚乙二醇。由氨基化聚乙二醇修饰的聚多巴胺装载阿霉素时可简写为dox@peg-pda。
对比例2
采用与实施例4相同的方法制备了氨基化聚乙二醇修饰的聚多巴胺，并按照同样的方法装载了抗肿瘤药物阿霉素，其中阿霉素的投药量也相同，不同之处仅在于：巯基化羟乙基淀粉替换为氨基化聚乙二醇。
对比例3
采用与实施例5相同的方法制备了氨基化聚乙二醇修饰的聚多巴胺，并按照同样的方法装载了抗肿瘤药物阿霉素，其中阿霉素的投药量也相同，不同之处仅在于：巯基化羟乙基淀粉替换为氨基化聚乙二醇。
试验例1
通过紫外分光光度法评价负载阿霉素的巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺(dox@hes-pda)和负载阿霉素的聚乙二醇修饰的聚多巴胺(dox@peg-pda)的载药能力。将dox@hes-pda和dox@peg-pda分别复溶到去离子水中，同时取一定量的巯基化羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺和聚乙二醇修饰的聚多巴胺复溶到去离子水中，调整浓度确保二者的紫外吸收在600-900nm区间较为一致，测量紫外吸收光谱，利用光谱学方法计算出样品中总的阿霉素质量w1，实施例3在载药时所投入的阿霉素质量为w2，包封率的计算采用公式e(％)＝w1/w2x100％。
图5为实施例3、实施例4和实施例5制备的dox@hes-pda和dox@peg-pda的紫外吸收光谱图。
由图5可知，在负载阿霉素后，dox@hes-pda与dox@peg-pda的紫外吸收光谱在490nm处出现了新的吸收峰，随着dox投药量的增大，峰值逐渐增大。这说明dox是成功的装载到了两种聚多巴胺纳米粒上。
通过紫外光谱学的方法计算dox的包封率。
实施例3计算为：dox@hes-pda的包封率为71.74％，dox@peg-pda的包封率为49.93％。
实施例4计算为：dox@hes-pda的包封率为86.68％，dox@peg-pda的包封率为77.4％。
实施例5计算为：dox@hes-pda的包封率为99.19％，dox@peg-pda的包封率为96.27％。
以上药物包封率的结果表明，巯基化羟乙基淀稳定的聚多巴胺纳米粒具有很高的载药能力，其包封率与聚乙二醇稳定的聚多巴胺纳米粒相近，并且在dox投药量很高的情况下，dox@hes-pda能更有效的负载抗肿瘤药物阿霉素。
试验例2
基于巯基化羟乙基淀粉的纳米载药系统的理化性质的表征。
通过动态光散射测量dox@hes-pda和dox@peg-pda的水合粒径，通过透射电镜观察dox@hes-pda和dox@peg-pda的形态。
图6是实施例4制备的dox@hes-pda和dox@peg-pda的粒径分布图(水合粒径)，图7是实施例4制备的dox@hes-pda和dox@peg-pda的透射电镜图片。表1是实施例3、实施例4和实施例5制备的dox@hes-pda和dox@peg-pda一些理化参数的总结，具体包括投药量，包封率，水合粒径，多分散指数和zeta-电位。
表1实施例3、实施例4和实施例5制备的dox@hes-pda和dox@peg-pda的性能参数
由图7可知，实施例4所制备的dox@hes-pda和dox@peg-pda，为形态规整的纳米粒。
由图6和表1可知，与hes-pda的平均粒径156.5±1.2nm相比，dox@hes-pda在不同的投药量下，其平均水合粒径均有所增加，且随着投药量的增大，粒径也随着增加。其zeta电位也随着投药量的增大而发生明显的下降，这是由于dox带有正电荷，中和了聚多巴胺表面上的负电荷，使得zeta电位下降。分析多分散指数(pdi)的结果可以看出，不同投药量的载药纳米粒在水溶液中依然保持很好的分散性，并未发生聚集的情况。
对于dox@peg-pda来说，也表现出相似的趋势。
以上结果表明，dox是成功的装载到hes-pda与peg-pda上的，而且在装载dox后，聚多巴胺纳米粒的稳定性并未受到影响，依然保持很好的分散性。
试验例3
基于巯基化羟乙基淀粉的纳米载药系统的药物释放行为。
药物溶液的配制：将本发明实施例4制备的dox@hes-pda和dox@peg-pda分别配制成dox浓度为0.4mg/ml的水溶液。
释放液的配制：
(1)释放液1(pbsph7.4):称8g氯化钠，0.2g氯化钾，0.2g磷酸二氢钾，2.16g十二水合磷酸氢二钠，加入超纯水溶解，并定容至1l,之后用氢氧化钠溶液调节ph至7.4。
(2)释放液2(pbsph5.0):称8g氯化钠，0.2g氯化钾，0.2g磷酸二氢钾，2.16g十二水合磷酸氢二钠，加入超纯水溶解，并定容至1l，之后用稀盐酸溶液调节ph至5.0。
将400微升的药物溶液(其中dox总量为0.16mg)装入透析袋中(截留分子量为3500da)，密封，然后将装有药物溶液的透析袋浸入在40ml的释放液中，再置于37摄氏度的摇床中震荡(转速为150rpm/分钟)分别在10min、20min、30min、1h、2h、4h、6h、12h、24h时间点取出1ml的释放液，再补充1ml的释放液，每种做释放液的药物释放实验做三组平行，取出的释放液通过荧光测定药物浓度并计算累计释放量，dox@hes-pda和dox@peg-pda的累计释放量结果见表2。
表2dox@hes-pda和dox@peg-pda的累计释放量结果
由表2可知，在24小时之内，dox@hes-pda在释放液2(pbsph5.0)中的释放速度明显快于释放液1(pbsph7.4)，对于dox@peg-pda也具有同样的现象。这说明dox@hes-pda和dox@peg-pda都具有ph响应性释药的特性。这是由于在酸性情况下，dox发生质子化，自身带正电荷，使得dox与聚多巴胺纳米粒之间的作用力减弱，因此药物释放加快。利用这一特性，结合肿瘤部位为弱酸性环境的特点，可以实验药物在肿瘤部位的加速释放。可以提高肿瘤部位的药物浓度，减少药物的非特异性分布，增强治疗效果，降低毒副作用。
图8为本发明制备的dox@hes-pda和dox@peg-pda的药物释放曲线。
试验例4
dox、dox@hes-pda和dox@peg-pda的细胞毒性测试；
按实施例4的方法制备dox@hes-pda和dox@peg-pda这两种载药纳米粒。将肝癌细胞hepg-2细胞接种于96孔板中，接种密度为5000个细胞/孔，培养基体积为100μl，置于37℃，5％co2培养箱中孵育24小时，之后分别加入100μl不同浓度的dox@hes-pda，使dox的浓度分别控制为10μg/ml、5μg/ml、1μg/ml、0.1μg/ml、0.01μg/ml，之后孵育24小时。对于dox@peg-pda和游离dox，其操作以及药物浓度与dox@hes-pda均相同。在孵育24小时后，加入20μl3-(4，5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(mtt)，孵育4小时后，弃去孔内溶液，加入150μl二甲基亚砜溶解紫色结晶，利用酶标仪在492nm波长下测定各孔吸光值，计算细胞存活率。
图9显示的是dox@hes-pda和dox@peg-pda在不同药物浓度下对肿瘤细胞的杀伤作用。从图中可以看出，dox、dox@hes-pda和dox@peg-pda对肿瘤细胞的杀伤能力具有浓度依赖性，dox浓度越高，对细胞的杀伤作用越强。而且三者的细胞杀伤作用相似，没有明显的差异，这说明dox在包载到聚多巴胺纳米粒上之后，也能缓慢释放，起到相似的细胞杀伤作用。
试验例5
dox、dox@hes-pda和dox@peg-pda的组织分布特性的测试；
实验药物的配制：将本发明实施例4制备的dox@hes-pda和dox@peg-pda分别配制成dox浓度为1mg/ml的水溶液，将阿霉素原料药溶解在水中配制成1mg/ml的水溶液。
按文献方法(zhangq,journalofbiomedicalnanotechnology,2013,9(8):1354)建立小鼠肝癌h22皮下瘤模型，当皮下瘤长到体积为0.1～0.15cm3时，随机将荷瘤小鼠分为三个实验组，分别为dox组、dox@hes-pda组和dox@peg-pda组，每一组各五只小鼠，将dox、dox@hes-pda和dox@peg-pda这三种药物的水溶液以4mg(dox当量)/kg的给药量，通过尾静脉分别注射到对应的实验组，尾静脉注射24小时后处死小鼠，取出心、肝、脾、肺、肾、肿瘤这6个组织，在小动物活体成像仪下进行荧光成像，检测dox的组织分布(dox分子具有荧光特性，可以通过荧光成像可以检测dox的组织分布)
图10为dox组、dox@hes-pda组和dox@peg-pda组中各组织的相对荧光强度的半定量图。
由图10可知，对于游离药物dox来说，其组织内分布特异性较差，在肝脏、脾脏、肺、肾、肿瘤中均有蓄积，这会带来严重的毒副作用。对于两种载药纳米粒dox@hes-pda和dox@peg-pda来说，其在肝脏中的蓄积量与游离dox组相比有明显的下降，在其他组织中的蓄积情况并没有明显的区别。以上结果说明，dox@hes-pda和dox@peg-pda组的体内分布行为与游离dox相比有明显的改善，其在肝脏中的蓄积下降，可以改善dox引起的毒副作用，而且dox@hes-pda和dox@peg-pda的组织蓄积情况没有明显的差异，这说明与羟乙基淀粉修饰的载药纳米粒与聚乙二醇修饰的载药纳米粒在体内分布行为上并没有明显的差异，二者具有相似的性能。
试验例6
基于巯基化羟乙基淀粉的纳米载药系统体内抗肿瘤活性的测试。
实验药物的配制：将本发明实施例4制备的dox@hes-pda和dox@peg-pda分别配制成dox浓度为1mg/ml的水溶液，将阿霉素原料药溶解在水中配制成1mg/ml的水溶液。将本发明实施例2制备的中间产物hes-pda和peg-pda溶解在水中配制成pda为2.5mg/ml的水溶液。
为了使本实验更加完整，在设置以上三组的同时，还设置了空白对照组(pbs组)、空白载体组(hes-pda和peg-pda组)。其中空白载体组的给药剂量为：10mg(聚多巴胺当量)/kg。
按文献方法(zhangq,journalofbiomedicalnanotechnology,2013,9(8):1354)建立小鼠肝癌h22皮下瘤模型，当皮下瘤长到体积为0.1～0.15cm3时，随机将荷瘤小鼠分为6个实验组，分别为dox组、dox@hes-pda组、dox@peg-pda组、pbs组、hes-pda组和peg-pda组，每一组各五只小鼠，将dox、dox@hes-pda和dox@peg-pda这三种药物的水溶液以4mg(dox当量)/kg的给药量，将hes-pda和peg-pda这两种药以10mg(聚多巴胺当量)/kg的剂量，将pbs以0.1ml/只的剂量，于第0、3、6、9、12天分别通过尾静脉分别注射到对应的实验组。每两天用游标卡尺测量肿瘤的最长处(l)和最宽处(w)，计算肿瘤体积v＝l*w2/2,在第13天将各组小鼠处死，剥出皮下瘤并称重。在检测肿瘤体积的同时，每两天测量小鼠的体重，并记录。
在实验结束时，处死小鼠，取出全血并分离出血清，分析其中的血生化指标，共检测谷丙转氨酶(alt)、谷草转氨酶(ast)、总尿素氮(bun)和心肌肌酸激酶(ck)四项指标。同时将小鼠心、肝、脾、肺、肾和肿瘤等六个组织取出，用4％多聚甲醛固定，之后切片、进行he染色，在显微镜下观察组织结构。
表3为不同时间点实验组和pbs组相对肿瘤体积结果
由表3可知，与pbs组相比，dox组、dox@hes-pda组、dox@peg-pda组均表现出了抑制肿瘤生长的作用，对于dox@hes-pda组，抑瘤率为73.1％，高于dox组的71.5％和dox@peg-pda组的63.3％。而对于另外两组，也就是hes-pda与peg-pda组，并没有表现出很强的肿瘤抑制效果，这说明空白载体并没有明显的抑瘤效果，图11为以上6组实验组的肿瘤生长曲线图。
图12为以上6个实验组在给药期间的相对体重变化图，由图12可知，相比与pbs组，dox组的体重在多次给药后发生了明显的下降，小鼠的健康状况下降，而对于dox@hes-pda组、dox@peg-pda组来说，所给的dox剂量与dox组相同，但是小鼠的体重的却呈现出更缓慢的下降趋势，各种生理活动(进食，饮水等)依然正常。以上结果说明以聚多巴胺纳米粒作为载体输送dox的一个优势就是可以改善dox严重的毒副作用。而且hes修饰的聚多巴胺与peg修饰的聚多巴胺都能显著的降低dox引起的毒副作用，二者并没有显著的差异。
图13为dox组、dox@hes-pda组、dox@peg-pda组、pbs组、hes-pda组和peg-pda组的血生化分析结果。由图13可知，游离dox组的各项血生化指标与对照组(pbs组)相比都有明显升高，其中alt与ast分别代表谷丙转氨酶和谷草转氨酶，该指标的升高代表着药物具有严重的肝脏毒性，ck为心肌肌酸激酶，其值升高意味着心脏发生了病理变化，bun为总尿素氮，该指标的升高意味着肾脏功能出现问题。以上结果分析表明，游离dox具有严重的肝脏、心脏和肾脏毒性。而对于dox@hes-pda组、dox@peg-pda组来说，所给的dox剂量与游离dox组相同，但是其血生化指标与pbs组相比，并没有明显的升高，只有alt一项发生了轻微的升高。这说明使用羟乙基淀粉或者是聚乙二醇修饰的聚多巴胺纳米粒输送dox可以有效的降低dox的毒副作用，而且二者的减毒效果并没有明显的差异。对于空白载体组，也就是hes-pda和peg-pda组来说，其各项生化指标与pbs组相似，这表明两种空白载体不具有明显的毒性。
图14为组织切片的结构图，放大倍数为400倍。由图14可知，给予游离dox的小鼠的多个部位的组织结构发生了明显的改变，其中肝脏出现明显的肝细胞水肿的现象，心脏平滑肌出现了细胞溶解的现象，肾脏出现了严重的肾小球囊肿的现象，而在脾脏出现了血黄素沉积的情况，以上病理变化表明dox具有严重的全身毒性，严重危害机体的健康状况。对于dox@hes-pda组、dox@peg-pda组、pbs组、hes-pda组和peg-pda组而言，并没有出现明显的组织病理结构变化。以上结果说明使用羟乙基淀粉或者是聚乙二醇修饰的聚多巴胺纳米粒输送dox可以有效的降低dox的毒副作用。
结合以上动物实验、血生化分析和组织切片的实验结果，可以看出，羟乙基淀粉修饰的聚多巴胺纳米粒可以作为一种安全的药物载体来输送抗肿瘤药物阿霉素，不仅能达到抑制肿瘤生长的作用，而且可以降低阿霉素的严重毒副作用。
最后，本发明的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。