光化学原位合成PHEMA磁性纳米凝胶

报道了一种采用光化学方法一步合成磁性纳米凝胶的方法. 在亲水性Fe3O4磁流体中, 以甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)为单体, N,N-亚甲基双丙稀酰胺(MBA)为交联剂, 紫外光辐照下原位聚合制备了聚(甲基丙烯酸2-羟基乙酯)(PHEMA)磁性纳米凝胶. 运用红外光谱(FTIR)和热重分析(TGA)检测了磁性凝胶的化学组成, 得出其磁含量高达90%; 磁性测量表明凝胶呈现超顺磁性; 扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观测了其表面形貌和粒径, 通过光子相关光谱(PCS)得出其平均水合粒径及粒径分布, 发现外壳层凝胶有大的溶胀能力. 通过单体浓度、光照时间对磁性纳米凝胶粒径的影响研究, 发现可以调控磁性纳米凝胶的平均水合粒径在55.4~144.5 nm范围内变化, 并对可能的包敷机制进行了探索.     

肿瘤靶向PEI包覆磁性纳米凝胶的光化学制备及表征

以聚乙烯亚胺(Polyethyleneimine, PEI)为预聚体, H2O2为抽氢剂, 采用光化学方法制备了PEI包覆的磁性纳米凝胶(PEI-Fe3O4), 在PEI-Fe3O4表面共价偶联具有肿瘤靶向作用的叶酸分子(Folate, FA), 制备得到肿瘤靶向PEI包覆磁性纳米凝胶(FA-PEI- Fe3O4). 采用多种手段对PEI-Fe3O4及FA-PEI-Fe3O4进行了表征. 结果表明, FA-PEI-Fe3O4平均粒径为140 nm, 形状规则, 具有超顺磁性, 磁含量达到22.4%, 饱和磁化强度达65.6 A·m2·kg-1, 磁性纳米凝胶较高的磁响应性能和具有肿瘤靶向作用的叶酸分子的修饰, 为其作为潜在的肿瘤靶向载体奠定了基础.     

NIPAAm系互穿网络凝胶的合成及载药释药性能研究

合成了三种亲疏水性不同的温度及pH敏感的PAAc／P（NIPAAm-co-BMA）、PAAc／PNIPAAm和PAAc／P（NIPAAm-co-AAm）互穿网络（IPN）水凝胶,以水杨酸钠和水杨酸为模型药物,研究了温度、pH值及药物和凝胶的亲疏水性相互作用对模型药物释药性能的影响。研究结果表明,随着凝胶亲水性的增强,水杨酸钠的载药率提高,释药率也越大;相反疏水性增强也有利于提高水杨酸的载药率;IPN凝胶在水中的释药过程属于溶胀支配型释放,药物释放率随凝胶的亲水性增强而增强,同时,载药凝胶在45℃水中的释药率大于25℃时的释药率。在25℃时,水杨酸在pH=2．2的缓冲溶液中几乎不释放,而在pH=7．4的缓冲溶液中能以较快的速率释放。     

羧甲基壳聚糖磁性纳米粒子的合成及应用

通过合成油酸修饰的Fe3O4纳米粒子和羧甲基壳聚糖直接包埋油酸修饰的Fe3O4纳米粒子的两步合成法制备了羧甲基壳聚糖磁性纳米粒子。采用透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、振动样品磁强计和同步热分析测试技术对制备的羧甲基壳聚糖磁性纳米粒子进行了表征。所得磁性纳米粒子呈规则球形,粒径约为10 nm;表面含羧基,且具有很好的顺磁性和稳定性。考察了羧甲基壳聚糖磁性纳米粒子对阿霉素的载药量和对阿霉素在磷酸盐缓冲溶液中的缓释性能。结果表明,磁性纳米粒子对阿霉素展示了较高的载药量(91.8 mg/g),结合了阿霉素的磁性复合物对阿霉素的缓释作用明显,说明制备的羧甲基壳聚糖磁性纳米粒子有望作为治疗肿瘤的纳米磁靶向药物输送载体。     

Fe_3O_4磁性纳米粒子的PEG修饰剂的合成与性能

采用共沉淀法制备了用柠檬酸包覆的Fe3O4磁性纳米粒子,为提高其生物环境适应性和生物应用,利用聚乙二醇二胺(NH2-PEG-NH2)通过碳二亚胺化学法进一步修饰,得到具有良好性能的磁性纳米粒子修饰剂,并分别用场发射扫描电子显微镜(SEM)、洛伦兹透射电子显微镜(TEM)、马尔文激光粒度仪、X-射线粉末衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、综合热分析仪(TG/DTA)、振动样品磁强计(VSM)对磁性纳米粒子的表面形态、化学结构、晶体结构、热稳定性和磁性能进行了表征.在此基础上用合成的磁性纳米粒子修饰剂对盐酸阿霉素(DOX·HCl)进行了修饰,研究了修饰剂的载药和释药行为.结果表明,所制备的修饰剂近乎球形,尺寸相对均匀,粒径在15 nm左右,饱和磁化强度为68 A·m2/kg,在磁靶向药物运输中可以达到良好的磁响应性能.在水中的载药量达到83%,在p H=7.4和p H=5.0下,磁性纳米粒子载药盐酸阿霉素释放均是一个缓慢的过程,具有明显的缓释效果,此外,由于不同p H值下,DOX中的氨基质子化程度存在差异,在较低的p H值下质子化的氨基互相排斥,这更有利于DOX的释放,累计释药率在72 h后分别为65.8%(p H=7.4)与73.6%(p H=5.0).研究表明该磁性纳米粒子具有很好的载药能力及缓释效果.     

磁性纳米固体超强酸的合成、表征及性能

首次制备了SO₄^2-/Co_0.5Fe_2.5O₄-ZrO₂磁性固体超强酸,利用TEM,DTA,XRD和FTIR等手段研究了Co_0.5Fe_2.5O₄磁性基质对ZrO₂的粒子大小、晶化温度与结构的影响.考察了磁性固体超强酸的催化性能及催化剂的寿命、回收率和磁性.结果表明,引入Co_0.5Fe_2.5O₄磁性基质不但赋予催化剂以磁性,而且在固体超强酸形成过程中延迟了ZrO₂由四方晶相向单斜晶相的转变,有助于稳定样品表面的含硫物种,磁性固体超强酸对酯化反应具有较高的催化活性,可活化再生,并保持磁性.     

磁性能可控的聚(N-异丙基丙烯酰胺)基纳米复合水凝胶的制备与表征

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为单体、焦磷酸钠改性的无机锂皂石(Clay-S)为物理交联剂,制备了温敏性的纳米复合水凝胶(NC gels),通过原位化学沉淀法引入Fe3O4纳米粒子,制备了聚(N-异丙基丙烯酰胺)基磁性纳米复合水凝胶(MNC gels)。使用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDX)、差示扫描量热分析(DSC)、综合物性测量系统(PPMS)等测试方法表征了凝胶网络的结构形态、磁性粒子的晶型及其分布、凝胶的温敏性和磁性能。重点研究了制备过程中的浸泡液铁盐浓度、预聚液的单体浓度及黏土含量对凝胶磁性能的影响,并对上述影响因素进行了分析和模拟。结果表明:MNC gels同时具有温敏性和磁敏性,且其磁性能受浸泡液铁盐浓度、预聚液的单体浓度及黏土含量影响;根据影响因素显著性水平建立了可预测MNC gels磁性能的模型,使磁性能的可控制备成为可能。     

胺基磁性纳米凝胶的光化学制备及形成机理

以Fe3O4纳米粒子为磁核,借助紫外光辐照含有烯丙基胺和N,N′-亚甲基双丙烯酰胺的水溶液,制备了胺基功能化的聚(烯丙基胺-共-N,N′-亚甲基双丙烯酰胺)磁性纳米凝胶(PAAm-Fe3O4),对其化学组成、表面电位、形貌、粒径分布及磁学性质进行了分析表征,并研究了光照时间和单体的滴加量对产物的粒径和粒径分布的影响.为探索聚合反应的引发方式,以烯丙基胺的类似物——苯胺为探针,借助激光光解-瞬态吸收装置研究了纳米Fe3O4粒子与有机电子供体的相互作用.结果表明,光化学方法实现了高分子凝胶层对单个Fe3O4粒子的有效包覆,通过控制光照时间和单体的滴加量可以获得在一定范围内尺寸可调且分布较窄的PAAm-Fe3O4.核壳结构的PAAm-Fe3O4近似球形,表面带正电性,磁含量接近88%,在室温下呈现准超顺磁性且饱和磁化强度达50emug?1.激光光解实验结果表明在光化学反应条件下Fe3O4与有机电子供体发生了电子转移反应,这可能是在Fe3O4表面引发有机胺单体的聚合并形成高分子壳的关键.最后,对PAAm-Fe3O4的形成机理进行了探讨.     

温度敏感的PLGA-PEG-PLGA水凝胶的合成、 表征和药物释放

用聚乙二醇PEG1000和4600引发乙交酯(GA)和L-丙交酯(L-LA)开环共聚合得到一系列数均分子量为3000~7000的PLGA-PEG-PLGA水凝胶材料. 综合应用动态粘弹谱仪和相图, 系统报道了该凝胶力学性质和溶胶-凝胶转变的关系, 凝胶区间的模量在102~104 Pa之间. 用荧光光谱证明了该三嵌段聚合物形成胶束的性质并测定了临界胶束浓度, 验证了凝胶由胶束形成的机理. 凝胶中的头孢他定释放呈现一定程度的缓释作用.     

磁性纳米镁铝水滑石的合成及表征

将磁性物种与镁铝水滑石进行复合,利用共沉淀法合成出粒径为20－50nm磁性纳米镁铝水滑石。样品的XRD及热分析结果表明,镁铝水滑石掺入磁性物种后并没有改变其层状结构和2个阶段质量损失的典型特征,样品的磁学性能测试结果表明,样品的比饱和磁化强度随磁性物种含量的增加而线性递增,这为层状材料与磁性物种进行复合制备新型功能材料提供了实验依据。     

磁性PCL-PEG-PCL微球的制备及释药性研究

以聚乙二醇引发ε-己内酯开环聚合得到聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯(PCL-PEG-PCL)共聚物,双乳化-有机溶剂挥发法制得载药磁性PCL-PEG-PCL微球,并对微球进行一系列表征及研究其磁响应释药行为.FT-IR结果表明PEG接枝上PCL;GPC结果表明共聚物分子量分布均匀;SEM结果表明微球呈球性良好;XRD结果...     

两亲性杂臂星型嵌段共聚物胶束的制备、表征及载药性能研究

以溴代异丁酰溴与3,5-二羟基苯甲酸制备3,5-二(2-溴-2丙酰氧基)苯甲酸,再与聚乙二醇单甲醚酯化,合成含溴大分子引发剂PEG-Br2。以苯乙烯为单体,利用原子转移自由基聚合方法(ATRP)合成了两种不同亲疏水段比例的两亲性星型杂臂嵌段共聚物PEG-b-(PS)2。本实验利用FTIR、1H-NMR、GPC等技术对聚合物的分子结构及分子量进行表征,利用透析法制备聚合物胶束;采用AFM对聚合物胶束的纳米结构进行观察;采用荧光探针法测得其临界胶束浓度(CMC)分别为0.99 mg·L-1和0.59 mg·L-1;利用DLS测得聚合物胶束粒径为150 nm左右;以疏水型抗肿瘤药物氨甲喋呤(MTX)为模型药物,对载药胶束的体外释药行为进行了研究,测得聚合物胶束的载药量分别为为13.32%和10.00%,包封率分别为61.75%和46.82%。结果表明,随着疏水段的增大,星型杂臂嵌段共聚物胶束药物包载量及CMC随之降低,且在人体pH条件下药物释放较低;同时发现两种载药胶束在肿瘤细胞酸性条件下释药速率增加。综上,此类结构的聚合物胶束作为抗肿瘤药物MTX的载体分子具有很好的应用前景。     

失水山梨醇脂肪酸酯-聚乙二醇嫁接的聚乙烯醇化磁性药物载体的制备及应用

通过丁二酸酐将失水山梨醇脂肪酸酯(Span80)和聚乙二醇(PEG400)联接在一起,合成了一种新的非离子表面活性剂.然后将其嫁接在聚乙烯醇(PVA)化的Fe3O4磁性粒子上,合成了一种新型靶向药物载体.这种载体兼备了Span80/PEG400类脂囊泡和磁性材料的特点,具有良好的稳定性和靶向作用.将这种新型载体用于两性霉素的包封,包封率可达96.6%,且方法简便.实验过程中采用了FTIR, NMR, XRD和TEM等多种手段进行表征.     

硼酸镍纳米棒溶胶-凝胶法合成及表征

以硝酸镍、硼酸和柠檬酸为原料,采用溶胶凝胶法于150 ℃形成咖啡色干凝胶,再于750 ℃焙烧得到硼酸镍纳米棒。采用XRD、SEM、TEM和FTIR对产物结构和形貌进行表征。结果表明产物为分布均匀的Ni₃(BO₃)₂纳米棒,纳米棒的长度受硝酸镍和硼酸的物质的量之比影响,硼酸用量越大,长度越大。当n_Ni3(BO3)2∶n_N3BO3=1∶3时,纳米棒直径为200~300 nm,长度为2~3 μm。对硼酸镍纳米棒的生长机理进行了探讨, 结果表明, 柠檬酸与镍离子反应产生网状结构的配合物,促使镍源均匀地分散在网格间,为硼酸镍纳米棒的生成提供有利的反应空间。     

高性能、多功能化的磁性水凝胶材料的研究进展

以磁性纳米粒子为关键构件的磁性纳米复合水凝胶,拥有优良的机械性能、较好的生物相容性和丰富的磁性,因此在核磁成像、环境治理、热疗以及促进干细胞分化上有着显著的效果。基于目前的研究概况,本文简要介绍了纳米复合水凝胶的理化性质以及作为关键构件的磁性纳米粒子的特性以及制备方法,同时重点阐述了磁性水凝胶在应用及其设计策略方面的研究进展,并从应用角度出发提出了未来将会面临的挑战以及其发展趋势。     

聚甲基丙烯酸纳米水凝胶的水相合成及其磁性功能化

利用十二烷基硫酸钠/吐温20复配表面活性剂和原位生成的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)种子乳胶,发展了一种可在全水相中"绿色"合成较高浓度的聚甲基丙烯酸(PMAA)纳米水凝胶的新方法.以PMAA纳米水凝胶为前驱体,采用原位氧化沉淀法制备了磁性PMAA纳米微球.利用动态光散射法、FTIR分析、TEM观察、振动样品磁强计测试(VSM)、热重分析(TG)等对纳米水凝胶和磁性微球进行了表征,并探讨了PMAA纳米水凝胶的形成机理.结果表明,吐温20与MAA和PMAA间的氢键作用,促成了交联PMAA/吐温20复合物层在PMMA种子乳胶表面的选择性生长,导致生成了具有核壳结构的PMAA纳米水凝胶.PMAA纳米水凝胶表现出良好的p H响应性,当介质的p H值由1增加至6时,其流体力学体积扩张了近50倍.磁性PMAA纳米微球具有超顺磁性,其饱和磁化强度高达50 A·m~2/kg.     

新型核壳结构水凝胶的合成与表征

以羟丙基纤维素为模板,在水溶液中合成了不含表面活性剂的聚甲基丙烯酸（PMAA）纳米水凝胶。再以该PMAA纳米水凝胶为模板,合成了具有pH和温度双重敏感的聚甲基丙烯酸/聚N-异丙基丙烯酰胺（PMAA-PNIPA）核壳结构纳米水凝胶。对纳米水凝胶的形态、结构、pH以及温度敏感性的表征结果表明,纳米水凝胶粒径为338.8～407.9 nm,并随交联剂用量的增加而减小,其体积相转变具有良好的pH及温度响应性,这种绿色合成的生物相容性新型核壳结构纳米水凝胶具有极为广泛的应用前景。     

磁性纳米固体酸SO4^2ˉ-TiO2-Fe3O4催化剂的合成、表征及催化性能的研究

首先研究制备了Fe3O4和SO4^2ˉ-TiO2固体酸催化剂，在此基础上采用共沉淀和浸渍的方法制备了磁性和超细SO4^2ˉ-TiO2-Fe3O4固体酸催化剂。利用XRD，TEM和FT—IR等分析测试手段对催化剂的结构和性能进行了表征。测定结果证实该催化剂具有较小的粒度，较高的磁性表现。在乙酸丁酯合成反应中SO4^2ˉ-TiO2-Fe3O4展示了很高的催化活性（酯化率可达82．7％），而且利用Fe3O4的磁性可对催化剂进行分离和回收．     

磁性纳米固体酸SO42--TiO2-Fe3O4催化剂的合成、表征及催化性能的研究

首先研究制备了Fe3O4和SO42--TiO2固体酸催化剂,在此基础上采用共沉淀和浸渍的方法制备了磁性和超细SO42--TiO2-Fe3O4固体酸催化剂。利用XRD,TEM和FT-IR等分析测试手段对催化剂的结构和性能进行了表征。测定结果证实该催化剂具有较小的粒度,较高的磁性表现。在乙酸丁酯合成反应中SO42--TiO2-Fe3O4展示了很高的催化活性(酯化率可达82.7%),而且利用Fe3O4的磁性可对催化剂进行分离和回收.     

一种新型磁性纳米基因载体的制备与表征

制备了一种新的基因载体材料———赖氨酸修饰的壳聚糖(CTS-lys)包裹的磁性纳米颗粒. 优化制备了CTS-lys原料, 红外(IR)和核磁(1H-NMR)检测结果表明壳聚糖的大量氨基被赖氨酸修饰. 通过共沉淀方法, 制备了赖氨酸修饰的壳聚糖磁性纳米颗粒(CTS-lys-MNPs). 利用透射电镜(TEM)、激光粒度分析仪、磁力计(VSM)和X射线衍射(XRD)对CTS-lys-MNPs进行了表征, 并通过U293细胞, 研究了CTS-lys-MNPs的细胞毒性. 结果表明, CTS-lys-MNPs的平均粒径为100 nm, 具有较好的超顺磁性和较低的细胞毒性; 在此基础上, 通过凝胶电泳实验观察了CTS-lys-MNPs和DNA的结合情况, 并通过单光子发射型计算机断层显像仪(SPECT) 研究了CTS-lys-MNPs和DNA的复合物在动物体内跨越血脑屏障的能力. 结果表明, CTS-lys-MNPs 是一种较好的磁靶向基因载体并能成功地跨越血脑屏障.