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纳米凝胶是聚合物通过共价键或非共价键相互作用形成的一类具有纳米级尺度的水性分散体,通常具有亲水性强、生物相容性好、药物负载和释放效率高、外界刺激响应能力等特点,被认为是一种在药物控制释放领域最具发展潜力的载体材料之一。本研究以蔗渣纤维素作为主要原材料,采用简单高效的自由基聚合法制备一种具有多重刺激响应性的纳米凝胶,并研究其对于药物的负载与释放效果,以探索该纳米凝胶的推广应用。主要研究内容和结果如下:(1)使用水热反应釜法和亚氯酸钠、氢氧化钾“两步法”对甘蔗渣原料进行预处理,可以将甘蔗渣原料的纤维素含量从59.0%分别提高到83.3%和91.2%。通过FTIR、SEM和XRD测定分析,结果表明预处理能够破坏甘蔗渣纤维大部分原始结构,有效地去除甘蔗渣中的半纤维素和木质素,并降低其结晶度。(2)使用HNO3/H3PO4-NaNO2体系对甘蔗渣纤维素进行氧化改性。SEM和XRD测定结果表明,氧化反应能够进一步加剧纤维素原始结构的破坏和侵蚀,使大部分纤维素Ⅰ晶体结构转变为纤维素Ⅱ晶体结构。FTIR和羧基含量分析结果表明,氧化反应成功制备了带有羧基的氧化纤维素(O-SBC)。通过单因素实验法,发现氧化剂用量和氧化时间均对氧化反应有较大影响,增加氧化剂用量和延长氧化时间都可以提高O-SBC的羧基含量,同时加大甘蔗渣纤维素的质量损失。(3)甲基丙烯酸酐修饰的氧化纤维素(MA-O-SBC)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)通过原位自由基共聚制备纳米凝胶。SEM和高精度粒度仪测定结果表明,纳米凝胶呈近球形的稳定形态,拥有良好的水分散性,在溶胀状态下平均粒度为183 nm,溶胀度为529.0%。通过纳米凝胶的流体形态分析,发现纳米凝胶对还原剂、温度均具有刺激响应性。在细胞毒性试验中,细胞在纳米凝胶孵育24 h后的存活率高于80.0%,表明纳米凝胶拥有较好的生物相容性。(4)采用渗透和静电缔合将模型药物阿霉素盐酸盐(DOX)负载到纳米凝胶中,纳米凝胶在p H=8时拥有最佳的药物负载能力,载药效率高达82.7%。通过模拟释放实验发现,载药纳米凝胶在水中保持稳定,96 h内DOX的释放效率仅为6.7%;而在还原剂、温度或p H刺激作用下,DOX的累积释放效率最高可达81.0%,表明载药纳米凝胶对还原剂、温度和p H皆表现出刺激响应性,通过还原剂、温度、p H及他们之间的协同效应可以精准地控制药物释放。