一步法制备聚蔗糖基纳米粒子

论文摘要

本课题组采用了一种简便的自组装合成工艺制备聚蔗糖基纳米粒子。该方法以聚蔗糖和丙烯酸单体为初始原料,在聚蔗糖大分子链上接枝聚丙烯酸支链,并调节溶液pH值,使聚丙烯酸和聚蔗糖形成高分子络合物纳米胶束。最后在亚甲基双丙烯酰胺交联剂的作用下,固化得到聚蔗糖基纳米粒子水溶液。该制备方法不需要任何有机溶剂和表面活性剂的参与。可以通过冷冻干燥方便地制得纳米粒子粉末。并且该粉末可再次置于水中,可形成稳定的水相体系而不会沉聚。透射电子显微镜的观察结果显示,该纳米粒子在干态环境中具有纳米级的尺度（直径约70 nm）,并且视野中粒子粒径分布较为均匀。红外光谱图、13C NMR核磁共振谱图被用于产物组成和结构表征。本课题组研究了反应物投料比对产物粒子的粒径、粒径分布的影响。保持聚蔗糖用量不变,分别改变丙烯酸、引发剂、交联剂的用量,进行了一系列不同投料比的合成实验。通过对粒径和粒径分散性的研究来探讨投料比对反应产物的影响。发现聚蔗糖基纳米粒子粒径受丙烯酸投入量的影响较大。保持丙烯酸单体投入量与引发剂投入量的物质的量之比（RMI）和丙烯酸单体投入量与交联剂投入量的物质的量之比（RMC）不变的情况下,随着丙烯酸投入量的增加（从1.2 g增加到5.3 g）,粒子的粒径从209.7 nm增为293 nm。保持RSM和RMC不变的情况下,改变RMI能控制反应初期体系中的粒子生长核数量。随着引发剂投入量的增加（从0.06 g增到0.16 g）,粒子的有效粒径变化不大,在244 nm到281 nm的区间段变动,而粒子的分散性变化相对较大。PDI从1.0315增加到1.0432。交联剂亚甲基双丙烯酰胺对体系的影响在一定区间内不大。但是交联剂的加入量的增加会导致产物粒子的产率较大幅度的下降,因此在反应时,应该精确控制交联剂的用量。本课题组选择牛血清白蛋白为模型蛋白,来考察聚蔗糖-聚丙烯酸纳米粒子对多肽或蛋白类药物的负载性能。结果表明该聚蔗糖基纳米对蛋白的吸附能力随环境pH值的升高而增大。并且其吸附能力也受投料比的影响:随着丙烯酸投入量的增加而增加,随着引发剂投入量的减少而增加。其负载率最高为13.6%,最低为3.0%。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 聚合物纳米粒子的简介
• 1.2 聚合物纳米粒子的分类
• 1.2.1 实心聚合物纳米粒子
• 1.2.2 空心聚合物纳米粒子
• 1.3 聚合物纳米粒子的制备方法
• 1.3.1 乳液聚合法
• 1.3.2 自组装合成法
• 1.3.3 其他制备方法
• 1.4 聚合物纳米粒子在生物医药中的应用
• 1.5 本课题的提出
• 第二章 聚蔗糖基纳米粒子的合成及其表征
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 主要原料
• 2.2.2 主要仪器
• 2.2.3 聚蔗糖基纳米粒子的制备
• 2.2.4 聚蔗糖-聚丙烯酸（Polysucrose-PAA）纳米粒子的表征
• 2.2.5 聚蔗糖基纳米粒子再溶解实验
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 引发剂引发机理
• 2.3.2 聚蔗糖基纳米粒子的形貌表征
• 2.3.3 聚蔗糖基纳米粒子的红外光谱分析
• 2.3.4 聚蔗糖基纳米粒子的13C核磁共振谱图分析
• 2.3.5 重量法分析产物粒子的产率和组成
• 2.3.6 反应物投料量的聚蔗糖基纳米粒子的影响
• 2.3.7 聚蔗糖基纳米粒子干燥后再溶解实验
• 2.4 本章小结
• 第三章 聚蔗糖基纳米粒子吸附牛血清白蛋白（BSA）能力的初步研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 主要原料
• 3.2.2 主要仪器
• 3.2.3 缓冲溶液的配置
• 3.2.4 BSA标准工作曲线的测定
• 3.2.5 纳米粒子对BSA的吸附实验
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 BSA的标准工作曲线
• 3.3.2 聚蔗糖基纳米粒子吸附BSA的能力测试
• 3.4 本章小结
• 第四章 全文结论
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢