基于纤维素硫酸钠/壳聚糖的层层自组装复合膜及微胶囊的制备与表征

论文摘要

构建了一种基于生物相容性材料纤维素硫酸钠/壳聚糖（NaCS-Chitosan）的层层自组装体系。这种层层自组装体系在理论研究和实际应用中有重要意义,一方面丰富了高分子多层膜的构建手段,另一方面层层自组装微胶囊在药物载体领域有潜在的应用。首先,研究了层层平面自组装多层膜的制备,通过荧光标记后的复合膜的紫外吸光度,表征了层层自组装复合膜的生长,研究了各实验条件如壳聚糖浓度,壳聚糖分子量,纤维素硫酸钠取代度,组装体系盐离子浓度对自组装过程的影响。进而研究了层层自组装微胶囊的制备与表征。为了控制微胶囊的尺寸,制备了一系列尺寸可控的聚乳酸和碳酸钙微球,使用响应面法优化并确定各实验条件对聚乳酸微球粒径的影响,研究了添加剂浓度对碳酸钙微球的影响。最终制备出粒径可控、球形度好、表面带有明显负电荷的自组装核心材料。最终构建了具有生物相容性的层层自组装微胶囊,在核心上层层包裹聚电解质后,使用N-甲基吡咯烷酮或EDTA-Na去除聚乳酸和碳酸钙核心。同时,我们定量地验证了微胶囊的理化性质,使用扫描电子显微镜表征了微胶囊的表面高聚物形貌;使用激光共聚焦显微镜表征了微胶囊的完整度和粒径;使用原子力显微镜表征微胶囊的厚度（约为6nm,每层聚电解质复合物厚度约为1.5nm）;使用E.Coli细胞质作为蛋白质样品,测定微胶囊的截留分子量约为70kD。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 层层自组装技术
• 1.1.1 简介
• 1.1.2 层层自组装过程推动力
• 1.1.3 层层自组装技术特点
• 1.2 层层自组装膜介绍
• 1.3 层层自组装微胶囊
• 1.3.1 微胶囊制备技术简介
• 1.3.2 传统微胶囊的制备方法
• 1.3.3 层层自组装微胶囊的制备
• 1.3.4 层层自组装胶囊的核心材料
• 1.3.5 层层自组装过程的包裹材料
• 1.3.5.1 荷正电自组装材料
• 1.3.5.2 荷负电自组装材料
• 1.3.5.3 荷电正负不定的材料
• 1.3.6 包裹过程中多余聚电解质的去除
• 1.3.7 层层自组装微胶囊过程核心的去除
• 1.3.8 层层自组装微胶囊微胶囊的表征
• 1.3.8.1 微胶囊大小
• 1.3.8.2 微胶囊壁的厚度
• 1.3.8.3 微胶囊的渗透性
• 1.4 本课题的提出
• 1.4.1 NaCS在本课题组的研究背景
• 1.4.2 Chitosan作为生物相容性材料的应用背景
• 1.4.3 NaCS-Chitosan作为LbL材料的微胶囊的潜在应用
• 1.5 课题的工作思路
• 第二章 平面NaCS-Chitosan层层自组装复合结构的制备与表征
• 2.1 引言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 仪器与设备
• 2.2.3 平面玻璃上的聚乳酸基膜的制备
• 2.2.4 异硫氰酸荧光素标记壳聚糖
• 2.2.5 不同组装层数的多层复合结构的制备
• 2.2.6 不同组装时间的多层复合结构的制备
• 2.2.7 不同盐离子浓度下的层层自组装结构制备
• 2.2.8 不同壳聚糖浓度下的层层自组装结构制备
• 2.2.9 不同壳聚糖黏度的层层自组装结构制备
• 2.2.10 不同纤维素硫酸钠取代度的层层自组装结构制备
• 2.2.11 多层结构的表征方法
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 NaCS-Chitosan复合结构的形貌特征
• 2.3.2 NaCS-Chitosan复合结构形成
• 2.3.3 层层自组装膜的生长过程
• 2.3.4 层层自组装沉积饱和的讨论
• 2.3.5 NaCl浓度对层层自组装复合结构的影响
• 2.3.6 聚电解质浓度对层层自组装复合结构的影响
• 2.3.7 壳聚糖分子量对对层层自组装复合结构的影响
• 2.3.8 纤维素硫酸钠取代度对层层自组装复合结构的影响
• 2.4 本章小结
• 第三章 生物相容性核心材料的制备
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 仪器与设备
• 3.2.3 碳酸钙微米级微球的制备
• 3.2.4 聚乳酸微米级微球的制备
• 3.2.5 响应面法考察聚乳酸微球制备条件
• 3.2.6 核心微球的表征方法
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 响应面法考察并优化聚乳酸微球制备条件
• 3.3.2 添加剂种类和浓度对聚乳酸微球粒径的单因素分析
• 3.3.3 添加剂种类对碳酸钙微球的影响
• 3.3.4 添加剂浓度对碳酸钙微球的影响
• 3.3.5 聚乳酸和碳酸钙微球表面电荷
• 3.4 本章小结
• 第四章 层层自组装空心微胶囊的制备与表征
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 实验材料
• 4.2.2 仪器与设备
• 4.2.3 核心的准备
• 4.2.4 聚电解质在核心上的层层自组装包裹
• 4.2.5 核心模板的去除
• 4.2.6 空心微胶囊的性能表征
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 胶体表面的自组装沉积
• 4.3.2 聚电解质复合物核壳结构
• 4.3.3 核壳结构核心的去除和空心胶囊的形成
• 4.3.4 去核过程后胶囊的完整性
• 4.3.5 胶囊的尺寸
• 4.3.6 胶囊的表面
• 4.3.7 胶囊壁厚与表面粗糙度
• 4.3.8 胶囊的截留分子量
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 硕士期间论文发表情况