多重敏感复合微球的制备及性能研究

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本文结合Fe3O4、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)和壳聚糖的特性,制备了具有磁敏、温敏和pH敏感性能的多敏性复合微球,并进一步考察了牛血清蛋白(BSA)在复合微球中的吸附效果。(1)用共沉淀法制备了Fe3O4磁性纳米粒子,并对其用油酸进行表面改性,继而采用沉淀聚合法制备了壳聚糖磁性微球。考察沉淀剂浓度、乳化剂种类、Fe3O4的改性等条件对制备微球的影响。研究结果表明,在适宜条件下,可以制得平均粒径为150 nm、单分散性好且磁性明显的壳聚糖磁性微球。(2)在壳聚糖磁性微球的基础上通过乳液聚合法制备了多重敏感的的Fe3O4-壳聚糖-NIPAm复合微球。通过考察制备过程中多个因素对合成微球的影响,优化实验条件得到平均粒径为400 nm的分布均匀、分散性良好的复合微球。通过SEM、TEM、FTIR、XRD、TG等对其进行了结构表征。其温敏、pH、磁性敏感性能研究结果表明其多重敏感性能良好。以粒径分析仪检测得出复合微球在水中的最低相转变温度(LCST)为31℃。在不同的pH值的缓冲溶液中的LCST从28℃变化到32℃。磁性测试表明复合微球具有超顺磁性,在交变磁场中复合微球可升温至45℃。(3)使用紫外可见分光光度计考察了BSA在复合微球中的吸附效果,通过正交实验考察温度、pH变化、BSA浓度及时间对吸附的影响。结果表明pH值对吸附的影响程度最大,且呈现温敏特征。最佳吸附条件为t=4 h,pH=4.9,T=20℃,BSA初始浓度1.0 mg·mL-1。通过吸附动力学考察该条件下平衡吸附量622 mg·g-1。吸附平衡浓度与吸附量之间的关系符合Langmuir吸附等温方程。
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