水凝胶包覆纳米四氧化三铁颗粒药物载体的制备和性能研究

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靶向型控制释放体系是当前纳米药物载体研究的热点和未来发展的重要方向之一,尤其是针对人体的复杂环境,对环境的多响应性,可以为药物释放带来全新的发展。因此,合成具有多重环境响应性的药物载体,具有广泛的用途和前景。目前,在该领域的研究内容很多,然而把磁靶向和温敏、pH敏感三重环境响应性结合在一起的报道还未见到。经过对国内外相关课题的调研,本论文选取聚异丙基丙烯酰胺PNIPAM(热敏材料)、聚丙烯酸PAA(pH敏感材料)和纳米Fe<,3>O<,4>粒子(磁靶向)为研究对象,制备互穿网络聚合物微凝胶包覆纳米:Fe<,3>O<,4>颗粒的复合粒子。利用红外光谱(IR)、热重分析(TGA)、动态光散射(DLS)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和磁学性能测量系统(MPMS)等现代测试表征方法对所得的复合体系的结构及性能进行了研究,主要研究内容和结果如下: 在高速机械搅拌和表面活性剂的分散作用下,在惰性气体气氛保护下,用溶液聚合法直接合成了PNIPAM、PAA和两者组成的互穿网络聚合物包覆纳米Fe<,3>O<,4>颗粒的四种复合粒子。研究结果表明,复合粒子的尺寸在200-600nm之间,能够长期稳定分散在水溶液中。合成中采用同时作为磁粒子的分散剂和壳层的聚合单体AA,达到了非常良好的效果,所得粒子尺寸和分散性都优于采用油酸作为第一表面活性剂的反应体系。用红外光谱和热重分析表征了复合粒子的化学组成和磁含量,四种复合粒子的磁含量在7﹪~30﹪之间。用动态光散射、扫描电镜、原子力显微镜表征了复合粒子的表面形貌和微观结构,粒子尺寸符合纳米药物载体的要求。尤其是使用原子力显微镜观察到互穿网络聚合物复合纳米粒子的核壳层结构和壳层内部的两相穿插结构,为解释粒子宏观性能的异同提供了有力的微观结构依据。 稳定分散的复合粒子溶液在外加磁场的作用下,能够快速地沉积形成聚集微粒,撤去外磁场后,聚集微粒又可在超声分散的作用下重新稳定地分散于水溶液中。用MPMS表征了复合粒子的磁性能,四种复合粒子均表现出超顺磁性,与纯Fe<,3>O<,4>粒子相比,它们的质量饱和磁化强度都有明显的减弱,这可归因于粒子壳层的影响。四种复合粒子都具有明显的高温收缩的温敏特性,但是PAA粒子显现出反常现象;在药物负载与释放的实验中,它们相应地表现出了低温负载,高温释药的特点。复合粒子对于pH值有负的响应性,与传统规律相反,具体机理还有待于进一步研究。
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