聚多巴胺中空微胶囊
——聚多巴胺中空微囊的制备及研究现状
摘要：通过制备制备出以碳酸钙为核，聚多巴胺为壳的微胶囊，优化制备工艺，通过EDTA的络合作用，去核，制得中空结构的微胶囊。
关键词：聚多巴胺；微胶囊；模板层层组装；发展
一、前言
多巴胺是一种神经传导物质，用来帮助细胞传送脉冲的化学物质，它与多巴类似,在弱碱条件下可发生自聚合，具有模仿生物粘合蛋白的功能。多巴胺具有适宜的亲水性和优良的生物相容性，同时带有多功能基团(氨基和邻苯二酚基，又叫儿茶酚基)。此外，多巴胺易于涂覆在多种表面，这使得利用多巴胺制备微囊成为可能，多巴胺可以自聚在各种表面上形成粘着的聚多巴胺(PDA)薄膜，因为它们与几乎所有类型的表面具有很强的共价和非共价相互作用，除了其粘附性外，PDA薄膜还被发现能增强细胞活性。以PDA为基础的材料也适用于药物和生长因子（GFS）的控制和局部输送，这些药物和GFS以积极的形式保留和局部浓缩药物和GFS。微胶囊是指一种具有聚合物壁壳的微型容器或包装物，PDA微胶囊也被开发用于药物递送，因为它们易于合成，具有高产率和稳定性的特点，而且能够装载和递送药物。聚合物微胶囊是一类新型高分子功能材料，在医药科学、生物化学和材料科学等诸多领域具有广阔的应用前景，如今微胶囊越来越多地被用于微反应器、药物载体、细胞和酶的包埋防护以及基因转染等领域。聚合物中空微胶囊由于结构的中空性，作为药物载体有着特殊的优势，内部包埋的药物既可对药物起到保护作用，又可以实现对药物的控制释放，广泛应用于药物输送系统。
二、国内外研究现状
传统的微囊制备方法主要有三种：(1)化学法，是指在液相中发生化学反应成囊的方法。目前所采用的化学法主要有2种，即界面缩聚法与辐射化学法。虽然能得到尺寸较均一的微胶囊，但其尺寸往往难以调节。(2)物理化学法，在囊芯物和囊材的混合物中，加入另一种物质或采用其他适当的方法使囊材的溶解度降低而凝聚在囊心物的周围，形成一个新相析出，故又称为相分离法。其特点是设备简单，高分子材料来源广泛，适用于多种药物的微囊化，缺点是微囊粘连、聚集，过程可控性差。(3)物理及机械法，主要是通过微胶囊囊壁材料的物理变化，结合一定的机械加工手段进行微囊制备，可控性差。(4)层层自组装法，这是一种新兴的方法，可在模板表面通过静电吸附或共价法进行层层组装，对微囊的壁厚和释放特性实现精确调控。
国内王振明、 陈丽等人采用自组装聚多巴胺(PDA)微胶囊制备了模拟天然细胞外基质(ECM)功能的生物粘附微孔结构，不仅有利于细胞的粘附和生长，而且有利于生长因子的固定和释放。 采用多巴胺在磺化PS微球上聚合，然后以带正电荷的壳聚糖(CHI)层为连接剂，合成了PDA包覆聚苯乙烯(PS)微球。 在去除PS核心模板后，得到了由PDA微胶囊组成的微孔结构。制备的微孔PDA结构具有较高的吸附BMP-2的能力，实现了BMP-2的缓释。具有细胞亲和性和GF释放特性的生物粘附微孔PDA结构在组织工程和再生医学领域中具有很大的潜力来模拟天然ECM来修饰各种医疗设备。姜忠义、张蕾、石家福也发明了一种聚多巴胺微囊的制备方法：首先制备碳酸钙微粒作为模板，将多巴胺吸附于模板上，利用多巴胺的自聚合作用，在模板上形成聚多巴胺膜，反应一段时间，当模板上的聚多巴胺膜达到一定厚度后，用乙二胺四乙酸二钠去除碳酸钙内核，此方法制备工艺简单，操作简便，避免了酸碱催化剂、有机溶剂的使用，原料易得，通过组装不同层数而对膜的厚度控制也比较容易，颗粒大小可控，稳定性好，可重复性好，适用范围广，模板法已被广泛用于制备尺寸分布窄、结构清晰的PDA微胶囊。在模板表面吸附多巴胺，利用多巴胺在弱碱条件下自聚合的特点，在模板表面形成一层聚多巴胺膜，最后再将模板除去，可通过对多巴胺的浓度及聚合时间来调控膜的厚度，但操作步骤繁杂。Cui等人利用模板形成PDA微囊，再用硫醇化的聚甲基丙烯酸（PMASH）和DOX的马来酰亚胺腙键衍生物（MAL-DOX）进行反应，形成的腙键在生理环境下稳定在酸性条件下降解从而实现缓释控释。
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