磁靶向药物载体的制备与性能研究

来源 :山西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chi2046
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由于磁性Fe3O4纳米粒子(nanoparticles:NPs)易于合成,且具有优异的磁性能,较小的尺寸,良好的生物相容性,生物降解能力和低毒性,已较好地用于药物/基因传递体系。在磁场作用下,负载药物/基因的磁性纳米粒子可将药物/基因直接释放在疾病位点,降低了药物毒副作用。然而,Fe3O4 NPs易于聚集,限制了其在一些领域的应用,因此需要用一些有机、无机材料对Fe3O4 NPs进行表面修饰防止其聚集,赋予其新的性能从而获得多功能靶向纳米药物/基因载体。其中SiO2由于易于通过St?ber法获得,且具有无毒性,稳定性,化学惰性,已广泛用于磁性纳米粒子的表面修饰,其不仅能防止Fe3O4 NPs聚集,还可为进一步修饰及药物负载提供连接位点。相比于传统的非降解无机光热材料,光热转化聚合物材料由于具有优良的光热转化率,较好的光热稳定性,导电性,生物相容性且易于合成而受到关注。其中,聚吡咯(PPy)纳米粒子可通过简易的化学或电化学聚合得到,同时具有高的导电性,稳定性且表面的氨基能为治疗分子提供键合位点。然而,当其用于治疗体系时缺乏一定的靶向性,本文将SiO2和PPy与Fe3O4NPs结合获得了具有磁靶向性的多功能纳米载药体系。具体研究内容如下:(1)Fe3O4纳米粒子的制备:通过共沉淀法和溶剂热法分别制备小尺寸和大尺寸Fe3O4纳米粒子,并对其进行了透射电子显微镜(TEM),X-射线衍射分析(XRD),傅立叶红外光谱(FT-IR),热重分析(TGA),振动样品磁强计(VSM)等表征,分别得到了尺寸为15 nm左右和180 nm左右的Fe3O4纳米粒子。(2)Fe3O4/SiO2复合纳米粒子的制备:采用改进后的St?ber法,通过溶胶-凝胶过程在室温下搅拌,对以上两种不同尺寸的Fe3O4纳米粒子进行SiO2壳层修饰,分别获得小尺寸和大尺寸Fe3O4/SiO2核-壳结构复合纳米粒子。同样进行了TEM,XRD,FT-IR,TGA,VSM等表征,结果表明小尺寸Fe3O4/SiO2复合纳米粒子中,SiO2壳层厚度为2.5nm左右,且所得复合纳米粒子同样具有超顺磁性,热稳定性也得到了较好的提升,即使经过室温-1000℃的热重分析后仍保持94.44%的重量。对于大尺寸Fe3O4/SiO2复合纳米粒子,壳厚度为6 nm左右,饱和磁化强度较大,稳定性也得到了提高。(3)Fe3O4/SiO2/PPy复合纳米粒子的制备:采用不使用任何表面活性剂的水热法通过原位化学聚合过程,分别对获得的小尺寸和大尺寸Fe3O4/SiO2核-壳结构复合纳米粒子进行聚吡咯壳层修饰,并进行各种表征。以上两种纳米粒子包覆聚吡咯后,PPy壳层分别为5 nm和19 nm,且核-壳结构明显分散性好,并具有极优的磁性适合用于靶向药物传递,同时具有优异的热稳定性,经过室温-1000℃的热重分析后两种Fe3O4/SiO2/PPy纳米复合粒子仍分别具有91.89%和95.33%的重量。(4)Fe3O4/SiO2及Fe3O4/SiO2/PPy复合纳米粒子的药物负载与释放:对所形成的Fe3O4/SiO2及Fe3O4/SiO2/PPy复合纳米粒子进行布洛芬药物的负载与释放性能研究,在药物负载实验中,将一定量所得到的Fe3O4/SiO2或Fe3O4/SiO2/PPy复合纳米粒子溶于布洛芬-乙醇溶液中,搅拌一段时间后,磁分离移除上清液,用紫外-可见分光光度计测其在264 nm处的吸光强度,间接计算药物负载量。将所得的载药复合纳米粒子干燥后分散在磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲溶液中(pH为7.4)分别在搅拌和超声作用下进行药物释放,间隔一定时间吸取一定量上清液并用等量缓冲溶液代替,同样用紫外-可见分光光度计测其在265 nm处的吸光强度,计算药物释放量。最大包封率为51.01%,最大载药量可达76.14%,且在搅拌作用下可实现药物缓释,超声触发下药物释放速率明显加快,65 min内最大释放量可达91.82%。总之,本文通过简单易操作的方法制备了核-壳结构明显的Fe3O4/SiO2及Fe3O4/SiO2/PPy复合纳米粒子并对其性能进行了表征,且研究了其对药物的负载与释放能力。相比于传统的药物释放体系,Fe3O4/SiO2和Fe3O4/SiO2/PPy复合纳米粒子可实现药物缓释并降低药物的毒副作用,得到了优异的磁靶向药物载体。
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