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PNIPAM及其共聚纳米凝胶的制备与表征

作　者: 刘志景
导　师: 朱诚身
学　校: 郑州大学
专　业: 材料学
关键词: 纳米凝胶 N-异丙基丙烯酰胺丙烯酸壳聚糖温度敏感 pH敏感释药
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

纳米凝胶具有独特的优势：尺寸可调(从几十纳米到几百纳米)、大的比表面积(可连接多化合价的生物分子)、内部网络结构(有助与生物分子的内部结合)。因此纳米凝胶可作为靶向药物释放载体来物理包封生物活性分子,如药物、蛋白质、碳水化合物和DNA,实现其体外可控释放。在生物医学工程、药物应用和生物材料科学方面,越来越多的研究人员开始设计和制备纳米凝胶,其中最受人关注的是温度、pH敏感纳米凝胶。而采用简单工艺制备粒径可控的纳米凝胶成为其难点。本工作以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为温敏性聚合单体,丙烯酸(AA)和具有良好生物相容性的壳聚糖(CS)为pH敏感性聚合单体,采用无皂乳液聚合法(SFEP)制备了一系列温度、pH敏感纳米凝胶。研究了纳米凝胶的粒径和分布及其溶胀和释药性能。主要研究内容和结论如下：(1)采用SFEP制备的PNIPAM、P(NIPAM-co-AA)、P(NIPAM-co-AA)/CS纳米凝胶球形完整,粒径可控制在200nm以下且分散均匀；连续式比间歇式SFEP合成纳米凝胶的粒径要小,分散更均匀；调节共聚单体AA和CS的加入量,可使共聚凝胶的LCST提高到具有临床意义的37℃以上。(2)随交联剂含量的增加,PNIPAM纳米凝胶的粒径逐渐减小,溶胀性能变差；随乳化剂的增加,凝胶的粒径明显变小,但其溶胀率变化不大；采用SFEP制备纳米凝胶,交联剂和乳化剂的适宜用量分别为单体物质量的8%和0.4%。(3)随共聚单体AA含量的增加,P(NIPAM-co-AA)纳米凝胶的粒径逐渐增大,pH敏感性越来越明显；溶胀速率随着pH的增大而增大,在酸性介质中具有明显的温度敏感性,随着介质pH值的增大,凝胶的相转变温度越来越不明显；载药NL-a(7%)、NZ-a(7%)纳米凝胶的释药性受温度和pH的影响,37℃时的最大释药量大于25℃时的最大释药量,模拟胃液中的释药率明显小于模拟肠液中的释药率。(4) P(NIPAM-co-AA)/CS纳米凝胶的粒径随AA/CS含量的增加而增大；在偏中性介质中溶胀速率最小,在碱性介质中其溶胀速率最大；在模拟体温和肠液环境中,载药N-as(20%)纳米凝胶的药物释放量较小,而且随着时间的延长释药率持续稳定。这种双敏纳米凝胶有望在生物医药领域发挥重要作用。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-10
第一章综述  10-26
  1.1 引言  10
  1.2 生物高分子纳米凝胶  10-14
    1.2.1 生物高分子纳米凝胶的种类  10-11
    1.2.2 生物高分子纳米凝胶的制备  11-14
  1.3 合成高分子纳米凝胶  14-20
    1.3.1 合成高分子纳米凝胶的种类  14-16
    1.3.2 合成高分子纳米凝胶的制备  16-20
  1.4 纳米凝胶在药物缓释中的应用  20-24
    1.4.1 抗肿瘤药物载体  21-22
    1.4.2 口服药物载体  22
    1.4.3 靶向脑部给药载体  22-23
    1.4.4 血管再狭窄的防治  23
    1.4.5 基因药物载体  23-24
    1.4.6 光动力治疗药物载体  24
  1.5 本课题的目的和意义  24-26
    1.5.1 研究的目的和科学依据  24-25
    1.5.2 本课题的研究内容  25-26
第二章 PNIPAM纳米凝胶的制备与表征  26-45
  2.1 实验部分  26-30
    2.1.1 实验原料  26
    2.1.2 实验仪器  26-27
    2.1.3 实验内容  27-30
  2.2 结果与讨论  30-44
    2.2.1 PNIPAM的合成机理  30-32
    2.2.2 PNIPAM均聚纳米凝胶的结构和形貌  32-41
    2.2.3 PNIPAM纳米凝胶的溶胀性能  41-44
  2.3 小结  44-45
第三章 P(NIPAM-co-AA)纳米凝胶的合成与表征  45-63
  3.1 实验部分  45-48
    3.1.1 实验原料  45
    3.1.2 实验仪器  45
    3.1.3 实验内容  45-48
  3.2 结果与讨论  48-61
    3.2.1 P(NIPAM-co-AA)的合成机理  48-49
    3.2.2 P(NIPAM-co-AA)纳米凝胶的结构与形貌  49-56
    3.2.3 P(NIPAM-co-AA)纳米凝胶的溶胀性能  56-61
  3.3 小结  61-63
第四章 P(NIPAM-co-AA)/CS纳米凝胶的制备与表征  63-73
  4.1 实验部分  64-65
    4.1.1 实验原料  64
    4.1.2 实验仪器  64
    4.1.3 实验内容  64-65
  4.2 结果与讨论  65-71
    4.2.1 P(NIPAM-co-AA)/CS纳米凝胶的合成配方  65
    4.2.2 P(NIPAM-co-AA)/CS纳米凝胶的结构和形貌  65-68
    4.2.3 P(NIPAM-co-AA)/CS纳米凝胶的溶胀性能  68-71
  4.3 小结  71-73
第五章多重响应纳米凝胶药物缓释性能初步研究  73-85
  5.1 实验部分  74-76
    5.1.1 实验原料  74
    5.1.2 实验仪器  74
    5.1.3 实验内容  74-76
  5.2 结果与讨论  76-83
    5.2.1 阿司匹林的标准曲线  76-78
    5.2.2 纳米凝胶的载药率  78
    5.2.3 载药纳米凝胶的药物缓释性能  78-83
  5.3 小结  83-85
结论与展望  85-86
参考文献  86-91
个人简历及研究生期间发表论文  91-92
致谢  92

PNIPAM及其共聚纳米凝胶的制备与表征

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