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磁性胶体纳米晶的组装、功能化及作为药物载体的应用

作　者: 罗彬
导　师: 汪长春
学　校: 复旦大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 磁性胶体纳米晶组装高磁响应性功能化复合微球药物载体
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着纳米生物技术的快速发展,多功能纳米药物载体材料越来越受到人们的高度重视。特别是在靶向治疗领域,多功能磁性微球作为一种靶向药物的载体,可实现药物的定点、定量释放,在生物医药领域有着巨大的发展潜力。在这种研究背景下,本论文以制备高响应性磁性复合微球及其作为药物载体的应用而展开,主要取得了以下几方面的结果：1)采用溶剂热制备技术,通过控制初级磁性胶体纳米晶的组装过程,进而控制其二级结构,高效、方便地得到实心、空心多孔和介孔磁性胶体纳米晶团簇。在制备实心磁性胶体纳米晶团簇过程中,通过控制反应时间,可以实现粒径在90～260 nm范围可控；在制备空心多孔磁性胶体纳米晶团簇过程中,通过控制反应时间,可以实现从实心磁性胶体纳米晶团簇、到空心磁性胶体纳米晶团簇和空心多孔磁性胶体纳米晶团簇的形态变化控制；在制备介孔磁性胶体纳米晶团簇过程中,通过控制PGA的加入量,实现磁性介孔胶体纳米晶团簇比表面积在27～134 m2/g、孔容在0.11～0.57 cm3/g、平均孔径在4.7～6.2 nm范围可控。磁性能测试结果表明,实心、空心多孔和介孔磁性胶体纳米晶团簇均具有高的磁饱和强度2)以实心磁性胶体纳米晶团簇为模型单元,使用溶胶凝胶法,得到核壳结构的Fe3O4/SiO2复合微球,通过控制前躯体TEOS的加入量,实现壳层厚度在10～84 nm范围可控。在此基础上,对Fe3O4/SiO2复合微球进行带双键的硅烷偶联剂MPS改性,然后以NIP AM为单体、MBA为交联剂,通过沉淀聚合反应,得到单分散高磁响应性核壳结构的Fe3O4/SiO2/PNIPAM磁性温敏多功能复合微球,通过改变PNIPAM壳层的交联度,可以实现复合微球的温度敏感性的控制。3)基于空心多孔和介孔磁性胶体纳米晶团簇,以疏水性抗肿瘤药物紫杉醇为模型药物,使用纳米沉积方法,研究微球对药物的负载行为,其中空心多孔磁性胶体纳米晶团簇的载药量可以达到20.2 wt.%,介孔磁性胶体纳米晶团簇的载药量可以达到35.0 wt.％。MTT细胞实验表明,负载了药物的空心多孔和介孔磁性胶体纳米晶团簇均表现了对肿瘤Hela细胞很好的抑制效果,而且介孔磁性胶体纳米晶团簇的性能要明显优于空心多孔磁性纳米晶团簇。

全文目录

摘要  7-9
Abstract  9-11
第1章绪论  11-55
  1.1 研究背景  11-16
    1.1.1 纳米科学及纳米材料  11-13
    1.1.2 纳米材料在生物技术领域中的应用  13-16
  1.2 磁性纳米材料的制备  16-29
    1.2.1 共沉淀法(Co-Precipitation)  17-18
    1.2.2 热分解法(Thermal Decomposition)  18-22
    1.2.3 微乳液法(Microemulsion)  22-25
    1.2.4 溶剂热法(Solvothermal)  25-29
  1.3 磁性温敏多功能复合微球的制备  29-35
  1.4 磁性复合微球在靶向药物中的应用  35-39
  1.5 本论文的选题与设计思路  39-41
  参考文献  41-55
第2章基于磁性胶体纳米晶团簇的高磁响应性温敏复合微球的制备与表征  55-81
  2.1 引言  55-57
  2.2 实验部分  57-60
    2.2.1 试剂  57-58
    2.2.2 单分散磁性胶体纳米晶团簇的制备  58
    2.2.3 高磁性响应性核壳结构的Fe_3O_4/SiO_2磁性复合微球制备  58-59
    2.2.4 高磁响应性核壳结构的Fe_3O_4/SiO_2/PNIPAM磁性温敏复合微球的制备  59
    2.2.5 样品的表征与测试  59-60
  2.3 结果与讨论  60-74
    2.3.1 单分散磁性胶体纳米晶团簇的可控制备  60-62
    2.3.2 磁性胶体纳米晶团簇的结构表征  62-64
    2.3.3 磁性胶体纳米晶团簇的XRD表征  64-65
    2.3.4 高磁性响应性核壳结构的Fe_3O_4/SiO_2磁性复合微球的制备  65-66
    2.3.5 核壳结构的Fe_3O_4/SiO_2复合微球壳层的控制  66-68
    2.3.6 高磁响应性核壳结构的Fe_3O_4/SiO_2/PNIPAM磁性温敏复合微球的制备  68-70
    2.3.7 核壳结构的Fe_3O_4/SiO_2/PNIPAM磁性温敏微球的温敏性控制  70-71
    2.3.8 核壳结构的Fe_3O_4/SiO_2/PNIPAM磁性温敏微球的流体力学直径分布  71-72
    2.3.9 核壳结构的Fe_3O_4/SiO_2/PNIPAM磁性温敏微球的磁性能  72-73
    2.3.10 核壳结构的Fe_3O_4/SiO_2/PNIPAM磁性温敏微球的稳定性  73-74
  2.4 本章小结  74-76
  参考文献  76-81
第3章磁性空心多孔胶体纳米晶团簇的制备及其作为药物载体的应用  81-105
  3.1 引言  81-83
  3.2 实验部分  83-87
    3.2.1 试剂  83
    3.2.2 单分散磁性空心多孔胶体纳米晶团簇的制备  83-84
    3.2.3 磁性空心多孔胶体纳米晶团簇负载紫杉醇  84
    3.2.4 磁性空心多孔胶体纳米晶团簇负载紫杉醇的体外释放  84
    3.2.5 细胞培养  84-85
    3.2.6 磁性空心多孔胶体纳米晶团簇对正常239T细胞的生物相容性  85-86
    3.2.7 负载了紫杉醇的磁性空心多孔胶体纳米晶团簇对肿瘤Hela细胞的抑制性  86
    3.2.8 样品的表征与测试  86-87
  3.3 结果与讨论  87-98
    3.3.1 单分散磁性空心多孔胶体纳米晶团簇的制备  87-89
    3.3.2 磁性空心多孔胶体纳米晶团簇的XRD和XPS表征  89-90
    3.3.3 磁性空心多孔胶体纳米晶团簇的磁性能  90-91
    3.3.4 磁性空心多孔胶体纳米晶团簇的TEM表征  91-92
    3.3.5 磁性空心多孔胶体纳米晶团簇负载紫杉醇  92-93
    3.3.6 负载了紫杉醇的磁性空心多孔胶体纳米晶团簇的FT-IR表征  93
    3.3.7 负载了紫杉醇的磁性空心多孔胶体纳米晶团簇的TG表征  93-94
    3.3.8 负载了紫杉醇的磁性空心多孔胶体纳米晶团簇的体外释放  94-95
    3.3.9 磁性空心多孔胶体纳米晶团簇的生物相容性研究  95-96
    3.3.10 负载了紫杉醇的磁性空心多孔胶体纳米晶团簇对肿瘤Hela细胞的抑制作用  96-98
  3.4 本章小结  98-99
  参考文献  99-105
第4章磁性介孔胶体纳米晶团簇的制备及其作为药物载体的应用  105-135
  4.1 引言  105-107
  4.2 实验部分  107-112
    4.2.1 试剂  107-108
    4.2.2 单分散磁性介孔胶体纳米晶团簇的制备  108
    4.2.3 磁性介孔胶体纳米晶团簇负载紫杉醇  108
    4.2.4 细胞培养  108-109
    4.2.5 磁性介孔胶体纳米晶团簇对正常239T细胞的生物相容性  109-110
    4.2.6 负载了紫杉醇的磁性介孔胶体纳米晶团簇对肿瘤Hela细胞的抑制性  110
    4.2.7 样品的表征与测试  110-112
  4.3 结果与讨论  112-129
    4.3.1 单分散磁性介孔胶体纳米晶团簇的制备  112
    4.3.2 磁性介孔胶体纳米晶团簇的TEM和SEM表征  112-116
    4.3.3 磁性介孔胶体纳米晶团簇的XRD和XPS表征  116-117
    4.3.4 磁性介孔胶体纳米晶团簇的磁性能  117-118
    4.3.5 磁性介孔胶体纳米晶团簇的TG表征  118-119
    4.3.6 磁性介孔胶体纳米晶团簇的孔性质  119-121
    4.3.7 磁性介孔胶体纳米晶团簇的形成机理探讨  121-124
    4.3.8 磁性介孔胶体纳米晶团簇负载紫杉醇  124-125
    4.3.9 负载了紫杉醇的磁性介孔胶体纳米晶团簇的FT-IR表征  125-126
    4.3.10 负载了紫杉醇的磁性介孔胶体纳米晶团簇的TG表征  126-127
    4.3.11 磁性介孔胶体纳米晶团簇的生物相容性研究  127-128
    4.3.12 负载了紫杉醇的磁性介孔胶体纳米品团簇对肿瘤Hela细胞的抑制性能  128-129
  4.4 本章小结  129-131
  参考文献  131-135
第5章全文总结  135-139
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  139-141
致谢  141-142

磁性胶体纳米晶的组装、功能化及作为药物载体的应用

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