本发明专利技术公开了聚多巴/聚乙烯亚胺共聚物修饰的磁粒及其制备和应用，其制备方法包括以下步骤：将COOH‑MNPs加入到多巴的碱性溶液中，然后再加入聚乙烯亚胺，CuSO4和H2O2作为诱发剂，加热至25～50℃搅拌0.5～2.0h，分离得到polyDOPA/PEI‑MNPs。本发明专利技术的polyDOPA/PEI‑MNPs制备条件温和、操作简便，重现性和稳定性好，能实现对稀释的体液(尤其是血液)中儿茶酚胺的分离富集。
Polydopa/Polyethylenimide Copolymer Modified Magnetic Particles and Their Preparation and Application
The invention discloses a polydopa/polyethyleneimine copolymer modified magnetic particle and its preparation and application. The preparation method comprises the following steps: adding COOH_MNPs to the alkaline solution of dopa, then adding polyethyleneimine, CuSO4 and H2O2 as inducers, heating to 25-50 (?) C, stirring for 0.5-2.0 h, and separating polyDOPA./ PEI MNPs. The polyDOPA/PEI_MNPs of the invention has mild preparation conditions, simple operation, good reproducibility and stability, and can realize the separation and enrichment of catecholamines in diluted body fluids (especially blood).
【技术实现步骤摘要】
聚多巴/聚乙烯亚胺共聚物修饰的磁粒及其制法和应用
本专利技术属于磁固相萃取
，具体涉及聚多巴/聚乙烯亚胺共聚物修饰的磁粒(polyDOPA/PEI-MNPs)及其制备和在生物医学领域中的应用，特别适用于儿茶酚胺手性对映体的分析应用。
技术介绍
肾上腺素(EP)、去甲肾上腺素(NE)和异丙肾上腺素(IP)属于儿茶酚胺，它们都含有邻二羟基苯核和乙胺基团。儿茶酚胺的母核结构含有一个手性碳原子，因此，每种儿茶酚胺都存在对映异构体。EP和NE作为药物被广泛用于治疗神经紊乱，如帕金森病。IP用于治疗紧急过敏症状、支气管哮喘、青光眼、心脏传导阻滞、心脏骤停和心动过缓等。这些药物通常作为外消旋体给药。然而，由于对映体与受体之间的相互作用具有立体选择，因此这些对映体会表现出不同的药理作用。为了研究这些对映体药代动力学和药效学性质的差异，需要开发分离与检测体液中低含量的儿茶酚胺类药物对映体的检测方法。目前，测定儿茶酚胺对映体的方法主要包括高效液相色谱(HPLC)、毛细管电泳(CE)和毛细管电色谱(CEC)。这3种方法主要直接应用于样品基质相对简单的药品原料或药品制剂的纯度检测，不适合直接分析基质复杂的生物样品中低浓度的儿茶酚胺的对映异构体。为了能够对儿茶酚胺的对映异构体的药效学和药理学的差异进行研究，需要在色谱法分析样品之前，对生物样品进行前处理，目的是去除样品基质中的干扰物，同时实现对分析目标的富集。液相微萃取、传统固相萃取和磁固相萃取技术已经应用于从尿液和血液样品中提取儿茶酚胺。在液相微萃取方法中，必须使用有毒有机溶剂(如正己烷)。此外，该法涉及繁琐的离心步骤。在传统固相萃取技术中需要将吸附剂填充到小管等载体中。现有的磁固相萃取技术，磁粒制备方法耗时而且步骤繁琐。中国专利申请CN108927120A公开了一种聚多巴修饰的磁粒及制法和在分离富集氧氟沙星中的应用，该专利在制得COOH-MNPs磁粒后，将其分散在多巴溶液中，反应后得到聚多巴修饰的磁粒，该磁粒可以分离富集尿液中的氧氟沙星。然而，该专利中聚多巴涂层的制备时间过长，超过8h，涂层厚度仅为3nm，同时涂层中氨基的数量有限，不利于其对儿茶酚胺的吸附。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本专利技术的首要目的在于提供polyDOPA/PEI-MNPs(聚多巴/聚乙烯亚胺共聚物修饰的磁粒)的制备方法。本专利技术使用CuSO4/H2O2作为诱发剂，通过在COOH-MNPs表面快速共沉积仿生粘合剂polyDOPA和PEI来制备polyDOPA/PEI-MNPs。该制备方法简单，条件温和，重现性好。本专利技术的另一目的在于提供由上述方法制得的磁粒(polyDOPA/PEI-MNPs)。本专利技术的再一目的在于提供上述polyDOPA/PEI-MNPs在生物医学领域中的应用。以polyDOPA/PEI-MNPs为吸附剂，通过优化萃取条件实现对儿茶酚胺的分离和富集，该方法具有很强的通用性和可操作性，实用价值高。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：聚多巴/聚乙烯亚胺修饰的磁粒(polyDOPA/PEI-MNPs)的制备方法，包括以下步骤：将COOH-MNPs加入到多巴的碱性溶液中，然后再加入聚乙烯亚胺，CuSO4和H2O2作为诱发剂，加热至25～50℃搅拌0.5～2.0h，利用多巴在弱碱性条件下的自聚和聚多巴/聚乙烯亚胺共聚物的粘附能力，将聚多巴/聚乙烯亚胺涂层包裹在COOH-MNPs表面制备polyDOPA/PEI-MNPs，分离得到polyDOPA/PEI-MNPs。所述的COOH-MNPs，中国专利申请CN108927120A已公开其制备方法。上述方法中，若没有CuSO4和H2O2作为诱发剂，多巴和聚乙烯亚胺在2h的反应时间里无法在COOH-MNPs表面形成涂层，因此无法实现对儿茶酚胺的有效吸附。在引入诱发剂CuSO4和H2O2后，可显著缩短聚多巴/聚乙烯亚胺涂层的形成时间，增加所制备涂层的厚度，同时聚乙烯亚胺的引入可增加涂层中氨基官能团的数量，增加涂层与目标物之间的氢键作用力，因此可以实现对儿茶酚胺的高效吸附。所述加热搅拌优选以300～700r/min的转速搅拌，从而获得均一溶液。所述多巴与碱性溶液的质量体积比为0.5～2.0mg:1mL；多巴与COOH-MNPs的质量比为(2～8):1；多巴与聚乙烯亚胺质量比为(0.5～2.0):1.0；CuSO4的浓度为8.0～8.5mmol/L；H2O2的浓度为32～33mmol/L。所述的碱性溶液为Tris-HCl缓冲液，其pH值为7.5～9.5；Tris水溶液的浓度为10～50mmol/L。优选地，制备得到的polyDOPA/PEI-MNPs可通过外加磁场分离，并用去离子水洗涤，最后烘干。本专利技术首先采用一步法制备表面有大量羧基的COOH-MNPs，接着使用CuSO4/H2O2作为诱发剂，利用多巴在弱碱性条件下的自聚和聚多巴/聚乙烯亚胺共聚物的粘附能力，将聚多巴/聚乙烯亚胺涂层包裹在COOH-MNPs表面制备polyDOPA/PEI-MNPs。该制备工艺简单，条件温和，重现性好。且制备得到的polyDOPA/PEI-MNPs成微球，分散性好，磁粒的粒径约168±4.3nm。由上述方法制得的polyDOPA/PEI-MNPs可用于分离富集体液中的儿茶酚胺，具体包括以下步骤：含有儿茶酚胺的体液，去蛋白后并适度稀释，加入polyDOPA/PEI-MNPs，超声1～5min使磁粒充分吸附儿茶酚胺，在外加磁场的作用下对吸附有儿茶酚胺的磁粒进行磁分离，去除上清，然后加入洗脱液，超声洗脱1～5min，通过外加磁场对磁粒进行磁分离，得到富集儿茶酚胺的溶液。氧氟沙星和儿茶酚胺的结构不同，因此可对它们进行高效吸附的功能化磁粒表面所带的基团也不同。由于氧氟沙星结构中含有丰富的氧和氮原子，因此聚多巴修饰磁粒可以通过静电吸附、π-π堆积和氢键作用实现对氧氟沙星的高效吸附(吸附率>90％)。儿茶酚胺结构中氧和氮原子的数目少于氧氟沙星，因此聚多巴修饰磁粒对其吸附率小于50％，为了提高吸附效率，需要在聚多巴涂层中引入聚乙烯亚胺增加涂层中氮原子的含量，因此聚多巴/聚乙烯亚胺修饰磁粒通过提高其与儿茶酚胺之间的氢键作用实现了对儿茶酚胺的高效吸附，吸附率大于90％。本专利技术相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：(1)本专利技术的polyDOPA/PEI-MNPs制备条件温和、操作简便，重现性和稳定性好。(2)本专利技术的polyDOPA/PEI-MNPs，能够很好的吸附和洗脱儿茶酚胺。(3)本专利技术的polyDOPA/PEI-MNPs实现对稀释的体液(尤其是血液)中儿茶酚胺的分离富集。(4)本专利技术的polyDOPA/PEI-MNPs为生物体液中药物检测方向等提供新的方法。附图说明图1为COOH-MNPs(A)和polyDOPA/PEI-MNPs(B)的TEM/粒径分布图。图2为COOH-MNPs(a)、polyDOPA/PEI-MNPs(b)和polyDOPA/PEI(c)的FT-IR图谱。图3为COOH-MNPs和polyDOPA/PEI-MNPs在不同pH值条件下Zeta电势图。图4为polyDOPA/PEI-MNPs分离富集血样中的儿茶酚胺手性对映体以及对照实验本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.聚多巴/聚乙烯亚胺修饰的磁粒的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将COOH‑MNPs加入到多巴的碱性溶液中，然后再加入聚乙烯亚胺，CuSO4和H2O2作为诱发剂，加热至25～50℃搅拌0.5～2.0h，分离得到polyDOPA/PEI‑MNPs。
【技术特征摘要】
1.聚多巴/聚乙烯亚胺修饰的磁粒的制备方法，其特征在于包括以下步骤：将COOH-MNPs加入到多巴的碱性溶液中，然后再加入聚乙烯亚胺，CuSO4和H2O2作为诱发剂，加热至25～50℃搅拌0.5～2.0h，分离得到polyDOPA/PEI-MNPs。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述多巴与碱性溶液的质量体积比为0.5～2.0mg:1mL。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述多巴与COOH-MNPs的质量比为(2～8):1。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述多巴与聚乙烯亚胺质量比为(0.5～2.0):1.0。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：反应体系中，CuSO4的浓度为8.0～8.5mmol/L，H2O2的浓度为32～33mmol/L。6.根据权利要求1所述的方...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾丽，吴佳，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：广东,44
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