基于HEC和PMAA的水相核壳结构聚合物纳米微球的制备和表征

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随着生物医药领域的发展,聚合物纳米粒子作为载体用于蛋白质、酶、药物等的负载引起了人们越来越广泛的兴趣。羟乙基纤维素(HEC)是一种重要的非离子纤维素醚,在乳胶涂料、合成材料、石油开采等诸多领域都有十分广泛的应用,但将其用于制备聚合物纳米微球的研究尚不多见。用于制备纳米微球的传统自组装方法,即高分子胶束化,步骤多、难度大且制备浓度通常小于5mg/mL。我们结合自组装和原位自由基聚合,发展了一种可在水相中制备较高浓度的核—壳结构纳米微球的简单易行的方法—模板聚合法。选用具有生物相容性、可生物降解的天然高分子衍生物HEC和pH敏感的功能单体甲基丙烯酸(MAA),通过模板聚合法制备了较高浓度的HEC/PMAA纳米微球。具体开展了以下几方面的工作:(1)以HEC为模板、pH敏感的MAA为单体,采用模板聚合方法,制备得到了以HEC和PMAA不溶络合物为核,HEC为壳的生物相容、pH敏感的HEC/PMAA聚合物纳米微球,并通过加入交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)的方法制备了结构更为稳定的核交联聚合物纳米微球。(2)采用动态光散射法和荧光光谱法研究了HEC/PMAA纳米微球的形成机理;采用红外光谱法(FTIR)和添加尿素方法研究了微球中大分子间相互作用。(3)研究了聚合条件对HEC/PMAA微球制备的影响:包括温度、HEC分子量、反应介质pH值、反应液浓度(理论固含量)、HEC与单体MAA重量比、理论交联度等,得出粘均分子量为9万的HEC,理论固含量为26.6mg/mL,HEC/MAA1:1,理论交联度5.0%,pH2.0,温度33℃条件下可以制备得到粒径较小、浓度较高的HEC/PMAA纳米微球。(4)研究了HEC/PMAAf内米微球的稳定性、温敏性和酸敏性。结果表明:HEC/PMAA纳米微球有较好的稳定性;随着温度的升高,微球粒径稍有下降;随着pH值的增加,HEC/PMAA纳米微球的氢键作用削弱,络合物核的疏水性减弱;当pH值大于4.0后,微球结构受到破坏。(5)利用TEM观察了HEC/PMAA纳米微球的形貌。HEC/PMAA微球呈现很好的球形,且交联的HEC/PMAA微球出现了典型的中间深周边浅的核—壳结构。(6)利用分光光度法确定了HEC/PMAA纳米微球在pH2.0介质中负载染料亚甲基蓝的容量。
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