一种以聚多巴胺为载体的新型纳米材料的制备及其抗肿瘤活性研究文献综述

文献综述（或调研报告）：

聚多巴胺（PDA）自2007年作为智能涂料材料问世以来，已迅速融入化学，生物，医学和材料科学以及应用科学工程技术领域的广泛应用中。PDA是天然存在的黑色素（真黑素）的主要色素。因此，PDA在光学，电学和磁学中显示出天然黑色素的许多显着特性，最重要的是，它具有优异的生物相容性。PDA的另一个有价值的特征在于其化学结构，结合了许多官能团，例如儿茶酚，胺和亚胺。这些官能团既可以作为与所需分子共价修饰的起点，也可以作为过渡金属离子负载的锚点，通过在碱性条件下对这些金属离子的强大还原能力，可以进一步实现多种杂化材料的出现。因此，本综述将从简要介绍PDA的合成方法，PDA的理化性质，以及以PDA为载体研发的纳米材料三个方面来论述本实验“一种以聚多巴胺为载体的新型纳米材料的制备及其抗肿瘤活性的研究”的研究基础。

1、PDA合成方法及机理

溶液氧化法是最广泛使用的PDA生产方案。其单体多巴胺可以在氧气作为氧化剂的碱性条件下（pHgt; 7.5）被氧化并自发地自聚合。这种自聚合反应非常温和，无需任何复杂的仪器或苛刻的反应条件。多巴胺单体的电聚合也已用于聚多巴胺在电极上的直接沉积，电聚合过程可在具有循环伏安法的脱氧溶液中在给定的电位范围内并以电位扫描速率进行，但该法仍存在一些固有的局限性，主要的是仅导电材料支持表面电聚合[1]。此外，还有酶促氧化方法。

尽管PDA 的合成方法已经十分成熟，其准确的分子机制仍未探清，但已有被普遍认可的大致范围。例如，Vecchia及其同事提出的一项研究中认为[2]，多巴胺在碱性环境中被氧化生成多巴胺醌，然后经历三种主要的竞争途径，生成DHI units等多聚体，经共价和非共价作用形成PDA。并且该研究发现，Tris缓冲溶液有利于多巴胺的聚合，Tris掺入聚多巴胺结构中，对低浓度的单体聚合有显著的作用。此外，该研究还发现平面吲哚单元、氨基、羧酸基、儿茶酚或醌官能团和吲哚/儿茶酚pi;-体系在内的许多官能团被整合到PDA中，这可以具体解释聚多巴胺的稳健粘附能力。

结合前人所作研究，不难发现，影响PDA聚合的主要因素有多巴胺的浓度，过低的浓度不利于多巴胺的聚合，而过高的浓度则易使纳米粒子粒径过大且易粘连；氧化剂，氧参与多巴胺的初始氧化以及通过夺氢将5,6-二羟基吲哚转化为相应的醌，在聚合过程中经常使用氧气作为氧化剂；溶液的pH，当溶液的pH值从5增加到8.5时，沉积的聚多巴胺逐渐增加并在pH值高于8.5时趋于平稳，这是由于随着pH增加，氧化产生的氢质子将被消耗，并且平衡将向产物移动[3]；此外，还有上述发现，即所用缓冲液的类型。

2、PDA的理化性质

作为真黑素的主要色素的PDA通常显示出与天然存在的真黑素相似的吸收性质[4]：吸收以指数方式朝向紫外光谱增加。在用UV光激发下，PDA显示出弱荧光，在400-550nm处具有峰值发射，并且发射取决于激发波长。在光谱的紫外区域中吸收的出现归因于多巴胺氧化成多巴色素和多巴胺，从可见光到近红外波长的明显吸收被认为是随后的自聚合过程的结果。