论文摘要
本文对天然高分子聚合物纳米颗粒的制备方法及应用进行了综述。在本实验室制备壳聚糖纳米颗粒和淀粉纳米颗粒的基础上,本文进一步拓展了生物纳米颗粒在药物载体和生化分析领域中的应用。首先,利用反相微乳液法制备得到壳聚糖微球,考察了壳聚糖微球作为经典抗菌药物诺氟沙星药物载体的应用;其次,制备了5-氟尿嘧啶-纳米硒壳聚糖微球,首次研究了抗肿瘤药物5-氟尿嘧啶与纳米硒对肿瘤细胞的协同抑制作用;最后,利用磁流体和淀粉水解液,制备了磁性淀粉纳米颗粒,经过功能化修饰,首次合成了以天然高分子为基质的具有磁性分离和荧光标记双重功能的新型荧光探针。研究工作包括三个方面的内容:一、壳聚糖微球作为抗菌药物载体的应用。本章制备了诺氟沙星-壳聚糖微球,根据正交设计,考察了投料比、交联剂用量、转速和反应温度对质量指标的影响,选出最佳制备工艺条件;利用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、纳米粒度及Zeta电位分析仪对载药微球进行表征;用药物溶出度仪检测载药微球在不同pH值环境下的释药速率;将大肠杆菌与诺氟沙星-壳聚糖微球共培养,检测载药微球的抗菌效果。研究结果表明:最佳制备工艺条件下,载药微球平均粒径为4μm,球形圆整,分散性好,载药量和包封率分别为4.9%和42.8%;载药微球在不同的pH值环境下均对药物有良好的缓释效果,并且其释药速率随交联剂用量的增加和投料比（m（壳聚糖）∶m（诺氟沙星））的增大而变慢;诺氟沙星在壳聚糖微球的协同抗菌作用下,抗菌效果明显增强。二、壳聚糖微球作为抗肿瘤药物载体的应用。本章制备了5-氟尿嘧啶-纳米硒壳聚糖微球;利用透射电子显微镜、纳米粒度及Zeta电位分析仪和红外光谱仪对其进行表征;检测了载药微球的载药量和包封率,并利用噻唑蓝法检测纳米硒与5-氟尿嘧啶的协同抗肿瘤作用。实验结果表明:微球直径约为100 nm左右,电位为+50 mV左右,5-氟尿嘧啶与壳聚糖形成较强的分子间相互作用力;载药量和包封率分别为41%和82%;5-氟尿嘧啶和红色活性硒对肿瘤细胞有一定的协同抑制作用,增强了5-氟尿嘧啶的抗肿瘤效果。三、淀粉纳米颗粒作为磁性荧光探针基质的应用。首先制备出具有顺磁性的磁流体,然后利用反相微乳液法与天然高分子淀粉水解液制备了表面带负电荷的磁性淀粉纳米颗粒,对此颗粒进行了透射电子显微镜、纳米粒度及Zeta电位分析仪、傅里叶红外光谱仪、热分析和磁性分析表征;在此基础上,又通过静电结合方式,在磁性淀粉纳米颗粒上修饰了富含氨基且带正电的多聚赖氨酸分子,多聚赖氨酸上的部分氨基基团与荧光分子异硫氰酸荧光素发生反应,制备出了具有磁性分离和荧光标记的双功能纳米粒子荧光探针,并对该探针进行光分析、显微镜成像、生物毒性和活细胞成像实验。研究结果表明:制备的磁性淀粉颗粒粒径均匀,分散性好,平均直径约为220 nm,有较好的热稳定性,磁纳米颗粒质量分数为17.6%,磁响应明显;修饰了荧光分子的纳米荧光探针抗光漂白性能好;在低浓度条件下,几乎无细胞毒性;该双功能纳米颗粒易被细胞吞噬,具有较好的细胞成像功能,并且在外加磁场的作用下,对细胞也具有一定的磁分离功能,有望成为生物相容性好、同时具有细胞分离和生物荧光标记的双功能材料。