磁性靶向温敏复合材料的合成及其初步研究
2023-09-26 14:18:44
论文总字数:12961字
摘 要
本文基于N-N’ -异丙基 丙烯酰胺(NI PAM),通过改性 的Fe3O4/ATP为种子,使两者发生聚合,聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)微凝胶粒子通过溶液聚合法包覆在Fe3O4/ATP粒子表面,得到Fe3O4/ATP-PNIPAM微凝胶。采用透射电镜(TEM)表征微凝胶形貌,红外(IR)表征Fe3O4/ATP-PNIPAM结构。随着Fe3O4含量越高,Fe3O4/ATP粒子的磁性就愈强,而包覆PNIPAM后的粒子的饱和磁化强度有所下降(23.1 emµ/g)。通过差示扫描量热法(DSC)分析,得到Fe3O4/ATP-PNIPAM复合粒子的相转变温度约为34.3℃,具备温度敏感性能。将材料应用于药物缓释初步研究,结果表明,制备得到的Fe3O4/ATP-PNIPAM复合粒子在34℃左右剧烈释放药物,最终释放量为43.5%。本材料可应用于生物 医药领域及药物控制释放的功能性载体的应用。
关键词:N-异丙基丙烯酰胺 温度敏感 磁性凝胶 凹凸棒土
Abstract: Based on N-N"-isopropylacrylamide (NIPAM), the modified Fe3O4/ATP is used as the seed to polymerize the two, and the poly (N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) microgel particles. The surface of Fe3O4/ATP particles was coated by solution polymerization to obtain Fe3O4/ATP-PNIPAM microgels. The morphology of the microgels was characterized by Transmission Electron Microscopy (TEM), and the structure of Fe3O4/ATP-PNIPAM was characterized by Infrared (IR). The higher the Fe3O4 content, the stronger the magnetic properties of Fe3O4/ATP particles, and the saturation magnetization of particles coated with PNIPAM decreased (23.1 emμ/g). The phase transition temperature of Fe3O4/ATP-PNIPAM composite particles was about 34.3 °C by Differential Scanning Calorimetry (DSC) analysis, and it was temperature sensitive. The material was applied to the preliminary study of drug sustained release. The results showed that the prepared Fe3O4/ATP-PNIPAM composite particles released the drug vigorously at about 34 °C, and the final release amount was 43.5%. This material can be applied to the application of functional carriers in the field of biomedicine and drug controlled release.
Keywords:N-isopropyl acrylamide, Temperature sensitive, Magnetic gel, Attapulgite
目 录
1 前言 4
2 实验部分 6
2.1 实验药品 6
2.2 实验仪器 6
2.3 实验步骤 6
3 结果与讨论 9
3.1 Fe3O4/ATP微粒的表征 9
3.2 Fe3O4/ATP的表面有机改性 11
3.3 Fe3O4/ATP-PNIPAM微凝胶粒子的表征 12
3.4 微凝胶对药物的体外释放 17
结 论 17
参 考 文 献 19
致 谢 21
- 前言
随着材料科学的高速成长,智能高分子 材料已变成目前研究的热门话题[1]。智能高分子材料是一类可以感知并响应环境的高科技材料[2]。目前,很多研究重点都集中在对刺激 敏感的智能聚合物凝胶的合成及其性能上[3]。
作为一维的纤维状或棒状的天然纳米粒子,凹凸棒土具备良好的表面积,化学稳定性好以及较高的吸附功能[4]。作为无机矿物,凹凸棒土具备良好的亲水性和疏油性,并且易于与无机颗粒结合。凹凸棒土是从蒙脱石转化而来的,是聚合物材料的理想增强剂[5] (Attapulgite),属于海泡石系列,仍然在矿物硅酸盐中含有水力发电链,以及铝和镁的结构,是一种非人造的单维纳米材料。数十年来,凹凸棒土粘土已普遍应用于修建材料、农药、化肥、化学吸附剂、催化剂等多个行业。近年来,因为它优秀的吸附性能[6],所以它在制药业工中得到了高度发展,已经出现含有凹凸棒土和类似矿物质作为药用原料的产品,并在药剂配方、药理学和临床研究方面得到了深刻的研讨[7,8]。
PNIPAM含有疏水(-CH(CH3)2) 和亲水(-CONH-),使它成为具备温敏性的聚 合物。以NIPAM为 单体 的温敏材料,在药物 释放 [9] 、生物 大分子分离 [10] 和生物 传感 [11]等多个领域前景十分良好。图1[12]是NIPAM单体及其 聚合物的结构式。NIPAM单体含有亲水(-CONH-)、疏水(-CH(CH3)2) 和C=C,还能够进行自由基 聚合开放。
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