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磁性空心粒子制备、修饰与药物输运应用

2020-12-16阅读(653)

磁性空心粒子制备、修饰与药物输运应用

论文摘要

随着纳米科技的发展,纳米粒子根据不同的要求对其进行表面修饰、加工后可在生物医学领域获得广泛而深入的应用。目前,纳米粒子应用于药物运输已成为纳米研究领域中的一个研究热点,而磁性空心粒子由于其特殊的空腔结构和磁学性能而在药物运输领域具有广阔的前景。本研究正是从以上方面考虑,选择了基于温敏性磁性Fe3O4复合粒子的制备与药物运输应用研究作为研究方向,从以下几个角度开展了工作:1.首先采用FeCl3·6H2O作为唯一的离子源,NH4HCO3和NH4Ac作为结构指导剂,合成单分散性良好的、粒径可控的Fe3O4磁性空心粒子;并且进一步采用该水热途径合成尖晶石MFe2O4（M=Mn,Co,Zn）,并探讨了该过程中影响MFe2O4粒子粒径形貌的因素;在这两者的基础上,探讨了采用NH4HCO3为结构指导剂和PVP为助剂合成MnFe2O4和CoFe2O4粒子的形貌和性质改变的条件,得到了以下结论:（1） NH4HCO3和NH4Ac浓度对形成空心粒子的结构、粒径形貌等方面起着很重要的作用,并且NH4HCO3和NH4Ac的摩尔比和反应时间对粒子的孔或空心结构起关键作用,可影响磁性粒子的形貌粒径,甚至能决定磁性粒子的结构的形成。另外,[NH4+]在控制粒径和磁性方面起很重要的作用。（2）进一步通过该水热途径和结构指导剂的作用下制备了MFe2O4（M=Mn,Co,Zn）粒子,若同时添加NH4HCO3与NH4Ac作为结构指导剂,产物中同时出现空心结构和实心结构的粒子,且NH4HCO3与NH4Ac摩尔比和反应时间对粒子的形貌、粒径、结构和组成等方面起很大作用。倘若体系中只添加NH4Ac作为结构指导剂,可得到形貌规整、粒径均一的空心MFe2O4粒子,且所获得的粒子的粒径比相同条件下获得的Fe3O4的粒径小很多,但是Ms却比同条件下制备的Fe3O4的Ms高很多。（3）单独以NH4HCO3作为结构指导剂,并添加助剂PVP合成MnFe2O4,可得到三种不同粒径和形状的粒子。在粒子的生长过程中,NH4HCO3的浓度在调节粒子的粒径、形状、组成和性质上起很大的作用;煅烧和煅烧温度也对磁性粒子的性质和组成产生影响。采用只含有0.05mol NH4HCO3作为结构指导剂的水热体系制备CoFe2O4,反应产物存在两种不同形状和粒径的粒子,所得产物的磁性良好,Ms =63.2emu g-1,然而矫顽力很高,Hc=675.64 Oe。2.在制备好磁性粒子的基础上,采用KH570对其改性后接枝上温度敏感性的高分子MMA,对改性过程和接枝过程中的条件进行了探讨,主要得出了以下结论:（1）KH570水解过程中需调节pH值,且调节水解pH=3比pH=4时的效果好,pH=3下水解4h比水解3h的效果好。（2）进行预接枝过程中,预接枝时间为6h得到的粒子效果最好,在此基础上接枝反应时间反应6h的峰值强度最强,7h次之,8h最弱。接枝之后的复合磁性粒子的磁性粒子的磁化强度的降低。3.将接枝好的磁性复合粒子初步应用于药物运输中,初步探讨了该复合磁性粒子对温度的响应性,并通过药物负载来评价接枝效果,主要得出了以下结论:（1）当温度为32℃时,除去磁性粒子的药物溶液的紫外吸收峰值最大,34℃的紫外吸收值次之,最低的为38℃,而当吸光度值越大,药物的负载量越小。因此,38℃的药物负载量最大。（2）通过采用不同接枝时间下的复合磁性粒子进行药物负载来评价接枝效果,接枝6h的复合粒子负载药物的量最小,接枝8h的药物负载量最大,7h次之。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 磁性纳米粒子的制备方法
  • 1.2.1 共沉淀法
  • 1.2.2 高温分解
  • 1.2.3 微乳液法
  • 1.2.4 溶胶-凝胶法
  • 1.2.5 超声化学法
  • 1.3 磁性空心纳米粒子的制备方法
  • 1.3.1 硬模板法
  • 1.3.2 软模板法
  • 1.3.3 免模板法
  • 1.3.4 牺牲模板法
  • 1.4 修饰材料的种类
  • 1.4.1 无机材料
  • 1.4.2 有机材料
  • 1.5 磁性纳米粒子在体内的应用
  • 1.5.1 药物靶向运输
  • 1.5.2 磁共振成像
  • 1.5.3 磁流体热疗
  • 1.5.4 磁性纳米粒子在生物医学中的发展趋势
  • 1.6 本课题的研究意义、创新点和研究内容
  • 1.6.1 本课题的研究意义
  • 1.6.2 本课题的创新点
  • 1.6.3 本课题的研究内容
  • 304及MFe204（M=Zn，Co，Mn）粒子的制备及表征'>第二章 磁性空心Fe304及MFe204（M=Zn，Co，Mn）粒子的制备及表征
  • 2.1 引言
  • 2.2 实验方法
  • 2.2.1 实验材料与仪器
  • 2.2.2 测试与表征
  • 304 磁性空心球的制备'>2.2.3 粒径可控的Fe304磁性空心球的制备
  • 204（M=Mn，Co，Zn）粒子的制备'>2.2.4 磁性MFe204（M=Mn，Co，Zn）粒子的制备
  • 2.3 结果与讨论
  • 304 形貌和性质的影响'>2.3.1 铵盐的不同反应比例对Fe304形貌和性质的影响
  • 304 形貌、结构的影响'>2.3.2 反应时间对磁性Fe304形貌、结构的影响
  • 304 形貌和性质的影响'>2.3.3 铵根的摩尔量对Fe304形貌和性质的影响
  • 304 空心粒子的形成机理探讨'>2.3.4 磁性Fe304空心粒子的形成机理探讨
  • 204（M=Zn，Co，Mn）的影响'>2.3.5 不同比例的铵盐和时间对MFe204（M=Zn，Co，Mn）的影响
  • 2.3 结论
  • 204（M=Mn, Co）粒子的制备及表征'>第三章 磁性MFe204（M=Mn, Co）粒子的制备及表征
  • 3.1 引言
  • 3.2 实验部分
  • 3.2.1 实验材料与仪器
  • 3.2.2 测试与表征
  • 204和CoFe204 粒子的制备'>3.2.3 MnFe204和CoFe204粒子的制备
  • 3.3 结果与讨论
  • 204 的影响'>3.3.1 铵根含量对MnFe204的影响
  • 204 的影响'>3.3.2 反应时间对MnFe204的影响
  • 204 的影响'>3.3.3 PVP 含量对MnFe204的影响
  • 204 的影响'>3.3.4 煅烧对MnFe204的影响
  • 4HC03和反应时间对CoFe204 的影响'>3.3.5 NH4HC03和反应时间对CoFe204的影响
  • 204 （M=Mn，Co）粒子的形成机理探讨'>3.4 MFe204（M=Mn，Co）粒子的形成机理探讨
  • 3.5 结论
  • 304@ PMMA 粒子的制备及其初步药物运输应用'>第四章 复合磁性空心Fe304@ PMMA 粒子的制备及其初步药物运输应用
  • 4.1 引言
  • 4.2 实验部分
  • 4.2.1 试剂及仪器
  • 4.2.2 表征方法
  • 4.2.3 实验原理
  • 304@ PMMA 复合粒子的制备'>4.2.4 磁性Fe304@ PMMA 复合粒子的制备
  • 4.3 结果与讨论
  • 4.3.1 改性过程中溶液的pH 值对改性效果的影响
  • 4.3.2 水解时间和接枝时间对包覆效果的影响
  • 4.3.3 温度、时间对药物负载的影响
  • 4.4 结论
  • 第五章 总结与展望
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢

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