一種聚苯胺納米粒子的制備方法及其應用技術

本發明專利技術提供了一種聚苯胺納米粒子的制備方法，包括以下步驟：在模板劑和氧化劑的存在下，將苯胺進行氧化聚合反應，得到聚苯胺納米粒子；所述模板劑包括聚乙烯醇、聚乙二醇?聚丙二醇?聚乙二醇三嵌段聚合物、聚乙二醇?b?聚谷氨酸兩嵌段聚合物、聚多糖和蛋白質中的一種或多種。本發明專利技術以聚乙烯醇、聚乙二醇?聚丙二醇?聚乙二醇三嵌段聚合物、聚乙二醇?b?聚谷氨酸、聚多糖和蛋白質中的一種或多種作為模板劑，制得的聚苯胺納米粒子在近紅外區域具有較強的吸收，有良好的成像效果。實驗結果表明：本發明專利技術提供的制備方法制備得到的聚苯胺納米粒子的光聲信號強，光聲成像對比度高，圖像清晰。

Preparation method of polyaniline nanometer particle and application thereof

The present invention provides a method for preparing polyaniline nanoparticles, which comprises the following steps: in the template and the presence of oxidants of aniline oxidation and polymerization of polyaniline nanoparticles; the template includes polyvinyl alcohol, polyethylene glycol poly propylene glycol polyethylene glycol three block polymer, polyethylene glycol B poly glutamic acid two block polymer, poly one or more polysaccharide and protein in. The present invention uses polyvinyl alcohol and polyethylene glycol poly propylene glycol polyethylene glycol three block polymer, polyethylene glycol B poly glutamic acid, poly one or more polysaccharides and proteins as template, polyaniline nanoparticles prepared with strong absorption in the near infrared region has good imaging effect. The experimental results show that the prepared polyaniline nanoparticles have strong photoacoustic signal, high contrast of photoacoustic imaging and clear image.

【技術實現步驟摘要】
一種聚苯胺納米粒子的制備方法及其應用
本專利技術涉及光聲成像
，尤其涉及一種聚苯胺納米粒子的制備方法及其應用。
技術介紹
光聲成像是最近幾年發展起來的一種無損醫學成像手段，它是基于光聲效應建立的混合模式成像方法，結合了純光學成像的高對比度和純超聲成像的高穿透性，通過光聲成像，可以獲取高分辨率和高對比度的組織成像。近期的研究證實，光聲成像可用于腫瘤新生血管的檢測、血氧飽和度掃描、大腦功能成像以及皮膚黑色素瘤探測等諸多生命和醫學領域。目前，在成像領域中，光聲成像所應用的是熱彈性膨脹機制。基于熱彈性機制的光聲成像過程是指：將一束短脈沖(ns量級)激光照射生物組織，生物組織中具有強光學吸收特性的吸收體吸收光能量之后，光能量引起吸收體升溫和膨脹，吸收體體積的膨脹會擠壓吸收體周圍的組織從而產生局部壓力波，吸收體吸收性質的不同，譬如血紅蛋白濃度的大小，組織血氧飽和度的高低，均會影響吸收體的光吸收能力，從而改變超聲信號的強度，通過檢測器探測超聲信號強度的空間分布，從而反映出成像對象的病理學信息。現有技術中的無機碳材料，如石墨烯、碳納米管等，由于具有很大的比表面積，被廣泛用作生物載體進行生物檢測、藥物輸送等。另外，它還具有光學和磁學性質，也被用作磁共振成像和光聲成像，但其作為光聲成像造影劑時在近紅外區域的吸收較弱，難以獲得良好的成像效果。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的目的在于提供一種聚苯胺納米粒子的制備方法及其應用，本專利技術提供的制備方法制備得到的聚苯胺納米粒子在近紅外區域的吸收較強，有良好的成像效果。本專利技術提供了一種聚苯胺納米粒子的制備方法，包括以下步驟：在模板劑和氧化劑的存在下，將苯胺在水中進行氧化聚合反應，得到聚苯胺納米粒子；所述模板劑包括聚乙烯醇、聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇三嵌段聚合物、聚乙二醇-b-聚谷氨酸兩嵌段聚合物、聚多糖和蛋白質中的一種或多種。優選地，所述聚多糖包括葡聚糖、殼聚糖和羧甲基纖維素鈉中的一種或多種。優選地，所述聚多糖的數均分子量為4kDa～90kDa。優選地，所述蛋白質包括牛血清白蛋白、人血清白蛋白、轉鐵蛋白、乳清蛋白和溶菌酶中的一種或多種。優選地，所述氧化劑包括三價鐵離子、過氧化氫和過硫酸銨中的一種或多種。優選地，所述氧化聚合反應的溫度為15℃～35℃。優選地，所述氧化聚合反應的時間為12h～72h。優選地，所述模板劑和苯胺的質量比為3～30:1。優選地，所述氧化劑和苯胺的摩爾比為0.5～20:1。本專利技術提供了上述技術方案所述制備方法制備得到的聚苯胺納米粒子作為光聲成像造影劑的應用。本專利技術提供了一種聚苯胺納米粒子的制備方法，包括以下步驟：在模板劑和氧化劑的存在下，將苯胺在水中進行氧化聚合反應，得到聚苯胺納米粒子；所述模板劑包括聚乙烯醇、聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇三嵌段聚合物、聚乙二醇-b-聚谷氨酸兩嵌段聚合物、聚多糖和蛋白質中的一種或多種。本專利技術以聚乙烯醇、聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇三嵌段聚合物、聚乙二醇-b-聚谷氨酸、聚多糖和蛋白質中的一種或多種作為模板劑，制得的聚苯胺納米粒子在近紅外區域具有較強的吸收，有良好的成像效果。實驗結果表明：本專利技術提供的制備方法制備得到的聚苯胺納米粒子的光聲信號強，光聲成像對比度高，圖像清晰。另外，本專利技術提供的制備方法制備得到的聚苯胺納米粒子具有良好的生物相容性、水分散性和水溶性。本專利技術提供的制備方法在水溶液中進行，避免了有機溶劑和其它有毒溶劑的使用，反應條件溫和，可控性強，是一種安全、可靠和高效的制備方法，易于推廣和放大。附圖說明圖1為本專利技術實施例1制備的聚苯胺納米粒子的紫外吸收光譜圖；圖2為本專利技術實施例1制備的聚苯胺納米粒子的光聲信號強度-納米粒子濃度結果圖；圖3為本專利技術實施例1制備的聚苯胺納米粒子的光聲信號圖；圖4為本專利技術實施例9制備的聚苯胺納米粒子的掃描電鏡圖；圖5為本專利技術實施例9制備的聚苯胺納米粒子紫外吸收光譜圖；圖6為本專利技術實施例9制備的聚苯胺納米粒子的光聲信號強度-納米粒子濃度結果圖；圖7為本專利技術實施例9制備的聚苯胺納米粒子的光聲信號圖；圖8為本專利技術實施例20制備的聚苯胺納米粒子紫外吸收光譜圖；圖9為本專利技術實施例20制備的聚苯胺納米粒子的光聲信號圖；圖10為本專利技術實施例20制備的聚苯胺納米粒子的光聲信號強度-納米粒子濃度關系圖；圖11為本專利技術實施例20制備的聚苯胺納米粒子的在不同波長的光聲信號偽彩圖；圖12為本專利技術實施例24制備的聚苯胺納米粒子的掃描電鏡圖；圖13為本專利技術實施例24制備的聚苯胺納米粒子紫外吸收光譜圖；圖14為本專利技術實施例24制備的聚苯胺納米粒子的光聲信號強度-納米粒子濃度結果圖；圖15為本專利技術實施例24制備的聚苯胺納米粒子的光聲信號圖；圖16為本專利技術實施例24制備的聚苯胺納米粒子的在Balb/C裸鼠的皮下造影效果圖；圖17為本專利技術實施例24制備的聚苯胺納米粒子的在Balb/C裸鼠的腸道造影效果圖；圖18為注射本專利技術實施例3、實施例9、實施例20和實施例24制備的聚苯胺納米粒子對Balb/C鼠體重的影響曲線圖；圖19為比較例的氧化石墨烯和實施例1制備的聚苯胺納米粒子的紫外吸收光譜對比圖。具體實施方式本專利技術提供了一種聚苯胺納米粒子的制備方法，包括以下步驟：在模板劑和氧化劑的存在下，將苯胺在水中進行氧化聚合反應，得到聚苯胺納米粒子；所述模板劑包括聚乙烯醇、聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇三嵌段聚合物、聚乙二醇-b-聚谷氨酸、聚多糖和蛋白質中的一種或多種。本專利技術以聚乙烯醇、聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇三嵌段聚合物、聚乙二醇-b-聚谷氨酸兩嵌段聚合物、聚多糖和蛋白質中的一種或多種作為模板劑，制得的聚苯胺納米粒子在近紅外區域具有較強的吸收，有良好的成像效果。實驗結果表明：本專利技術提供的制備方法制備得到的聚苯胺納米粒子的光聲成像對比度高，圖像清晰。本專利技術在模板劑和氧化劑的存在下，將苯胺在水中進行氧化聚合反應，得到聚苯胺納米粒子；所述模板劑包括聚乙烯醇、聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇三嵌段聚合物、聚乙二醇-b-聚谷氨酸兩嵌段聚合物、聚多糖和蛋白質中的一種或多種。本專利技術對所述模板劑、氧化劑、水和苯胺的混合順序沒有特殊限制，優選將所述模板劑和水先混合，得到模板劑溶液，再將所述模板劑溶液與氧化劑混合，最后和苯胺混合。在本專利技術中，所述模板劑和水混合的溫度優選為25℃～70℃，更優選為50℃～65℃；所述模板劑和水混合的時間優選為10min～40min，更優選為15min～35min，最優選為20min～30min。在本本專利技術，模板劑的性質不同，所述模板劑與水混合時的溫度不同；具體的，當所述模板劑為聚乙二醇-b-聚谷氨酸兩嵌段聚合物時，與水混合的溫度優選為10℃～45℃，更優選為25℃～40℃；與水混合的時間優選為50min～70min，更優選為50min～65min，最優選為60min；本專利技術優選將模板劑溶液采用0.1mol/L的氫氧化鈉溶液調節至pH值＝7.4，再與氧化劑和苯胺混合。當模板劑為改性聚多糖時，與水混合的溫度優選為15℃～35℃，更優選為20℃～25℃；與水混合的時間優選為50min～65min，更優選為60min；本專利技術優選將模板劑溶液調節至pH值＝7～8，再與氧化劑和苯胺混合。當模板劑為聚乙烯醇和/或聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種聚苯胺納米粒子的制備方法，包括以下步驟：在模板劑和氧化劑的存在下，將苯胺在水中進行氧化聚合反應，得到聚苯胺納米粒子；所述模板劑包括聚乙烯醇、聚乙二醇?聚丙二醇?聚乙二醇三嵌段聚合物和聚乙二醇?聚谷氨酸兩嵌段聚合物中的一種或多種；將所述模板劑和水先混合，得到模板劑溶液；所述模板劑為聚乙烯醇或聚乙二醇?聚丙二醇?聚乙二醇三嵌段聚合物時，不調節模板劑溶液的pH；所述模板劑為聚乙二醇?聚谷氨酸兩嵌段聚合物時，模板劑溶液用0.1mol/L氫氧化鈉溶液調節至pH值=7.4。

【技術特征摘要】
1.一種聚苯胺納米粒子的制備方法，包括以下步驟：在模板劑和氧化劑的存在下，將苯胺在水中進行氧化聚合反應，得到聚苯胺納米粒子；所述模板劑包括聚乙烯醇、聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇三嵌段聚合物和聚乙二醇-聚谷氨酸兩嵌段聚合物中的一種或多種；將所述模板劑和水先混合，得到模板劑溶液；所述模板劑為聚乙烯醇或聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇三嵌段聚合物時，不調節模板劑溶液的pH；所述模板劑為聚乙二醇-聚谷氨酸兩嵌段聚合物時，模板劑溶液用0.1mol/L氫氧化鈉溶液調節至pH值=7.4。2.根據權利要求1所述的制備方法，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：湯朝暉，李明強，高中輝，于海洋，陳學思，
申請(專利權)人：中國科學院長春應用化學研究所，
類型：發明
國別省市：吉林,22