【摘 要】
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聚多巴胺（PDA）是一个可以对几乎所有化学材料进行表面功能化的聚合物,独特的表面修饰功能和较好的生物相容性使其成为优异的壳层材料。同时,除了极强的金属离子螯合能力和还原活性,PDA还具有丰富的表面官能团（-OH,-NH2）,因而其在物质矿化、医药生物、纳米材料功能化、生物传感器、污染物降解等都有广泛的应用。近年来,磁性聚多巴胺纳米复合材料得到了人们的关注,研究表明,该类复合材料由于其独特的磁学效应
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聚多巴胺（PDA）是一个可以对几乎所有化学材料进行表面功能化的聚合物,独特的表面修饰功能和较好的生物相容性使其成为优异的壳层材料。同时,除了极强的金属离子螯合能力和还原活性,PDA还具有丰富的表面官能团（-OH,-NH2）,因而其在物质矿化、医药生物、纳米材料功能化、生物传感器、污染物降解等都有广泛的应用。近年来,磁性聚多巴胺纳米复合材料得到了人们的关注,研究表明,该类复合材料由于其独特的磁学效应和物理、化学功能,在生物医药领域有着巨大的应用潜能。PDA具有良好的生物相容性和光热效应,其与磁性纳米材料相复合研制出的磁性聚多巴胺复合颗粒既具有磁性靶向作用,又可以利用光热效应杀死有害细胞,在新型纳米药物的研发中具有十分重要的科学意义。根据调研结果,本硕士论文从新型磁性聚多巴胺复合颗粒的结构设计出发,研制高性能核壳结构复合材料,优化材料的理化性能,并初步探索了其在药物负载、光热疗法、生物抗菌等领域中的应用前景。本文具体结构如下:（1）通过调研文献,对磁性聚多巴胺复合颗粒的制备与性能研究进展进行了总结。描述了空心结构Fe3O4磁性纳米颗粒（h-Fe3O4）、Fe3O4@SiO2磁性复合颗粒和核-壳结构磁性聚多巴胺纳米复合材料的制备方法,分析了该类材料的构效关系,探讨了磁性多巴胺复合材料在催化、抗菌、药物负载、光热治疗等领域的应用进展。同时,根据已有研究不足出发,分析了本硕士论文课题研究的必要性。（2）首先,制备出可磁分离的h-Fe3O4@Au/PDA空心结构纳米球,研究了其纳米催化性能和药物负载能力。通过溶剂热法制备出空心结构h-Fe3O4内核,再采用简便的一步氧化还原聚合法,制备出空心结构h-Fe3O4@Au/PDA复合颗粒。实验发现,该材料在对硝基酚降解反应中有着优异的催化效果。由于PDA壳层的保护,h-Fe3O4@Au/PDA纳米球在7次循环反应后催化活性可以保持90%。同时,h-Fe3O4@Au/PDA空心复合颗粒具有很强的药物负载能力,该材料的布洛芬载药量可以达到12.4%。显然,h-Fe3O4@Au/PDA空心纳米球在纳米催化和药物递送方面具有很高的应用潜力。在上述h-Fe3O4@Au/PDA的研究基础上,采用硝酸刻蚀法制备空心结构更为明显的h-Fe3O4@Au/PDA多孔空心复合颗粒,研究了h-Fe3O4@Au/PDA多孔空心复合颗粒的光动力学药物负载能力、光热效应以及抗菌能力。h-Fe3O4@Au/PDA多孔空心复合颗粒具有孔径更大的内腔,其对于四羧基锌酞菁光敏剂的负载量可达到44μg/mg。由于Au和聚多巴胺都具有光热效应,h-Fe3O4@Au/PDA多孔空心复合颗粒显示出优异的光热杀菌性能。研究了不同腐蚀程度h-Fe3O4@Au/PDA多孔空心复合颗粒的光热性能,发现样品在激光照射10分钟后温度可以上升到70℃。同时,h-Fe3O4@Au/PDA多孔空心复合颗粒表现出良好的光热抗菌性能,能有效抑制大肠杆菌（Escherichia coli）生长。（3）研制出链状结构Fe3O4@SiO2/Au/PDA复合颗粒,并研究了该材料的光热杀菌性能。首先,通过磁力诱导溶剂热法制备出磁性Fe3O4纳米链状结构,进一步采用溶胶-凝胶法在Fe3O4外包裹一层SiO2形成Fe3O4@SiO2核壳结构磁性纳米链。之后,利用HAu Cl4和多巴胺之间的原位氧化还原聚合反应,在上述壳层表面包裹上Au/PDA复合壳层,从而研制出Fe3O4@SiO2/Au/PDA磁性复合纳米链。该材料也具有优异的光热性能,可进一步应用于光热抗菌领域。研究发现,在外加磁场作用下,该材料的抗菌性能进一步增强。
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