Fe3O4@PEG磁性纳米粒子合成及其对阿霉素的载药性能

将通过化学共沉淀方法得到的Fe3O4纳米粒子依次用柠檬酸和双羧基化的聚乙二醇进行修饰, 合成了具有磁靶向的纳米粒子载体(Fe3O4@PEG), 分别用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜、粒径分布、热重分析对其结构进行了表征, 将合成的磁性纳米粒子负载上模型药物阿霉素(DOX), 得到新的载药体系Fe3O4@PEG-DOX, 研究了该载药体系的载药特征和释放行为. 研究发现, 该载体在水中载药率为85%, 累积释放实验表明, 在72h内, pH 5.0时释放率达到71%, 远高于pH 7.4时43%的释放率, 体外细胞实验表明负载阿霉素的磁性纳米载体的抗肿瘤活性没有损失, 与未经修饰的阿霉素的抗肿瘤活性相当. 研究结果表明, 通过柠檬酸连接的Fe3O4@PEG纳米粒子对阿霉素具有较好的修饰作用, 是一种较为理想的阿霉素载药系统.     

磷钨酸改性磁性壳聚糖的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

以Fe_3O_4颗粒作磁性核,用壳聚糖对其表面进行修饰,通过戊二醛进行交联,使壳聚糖与戊二醛在Fe_3O_4粒子表面形成网状聚合物层,并用磷钨酸进行改性,制备了可回收利用的磁性Fe_3O_4/壳聚糖-戊二醛/磷钨酸(Fe_3O_4/CSGA-HPW)吸附剂。通过X射线粉末衍射(XRD),红外光谱(FT-IR),扫描电子显微镜(SEM),热重分析(TG)等表征,结果表明Keggin型磷钨酸有效地锚定在交联壳聚糖上。实验结果显示,磷钨酸可促进对亚甲基蓝(MB)的吸附作用(吸附量由14%提高到83%)。浓度、pH值对吸附性能影响结果表明,随着MB初始浓度增加,MB的吸附量先升高而后趋稳,去除率则逐渐降低;随pH值增大,MB的吸附量逐渐增加。在Fe_3O_4:CS:HPW为1:1:1,pH为10的条件下,Fe_3O_4/CSGA-HPW对MB的吸附量可达110mg·g~(-1)。Fe_3O_4/CSGA-HPW吸附剂使用重复五次,MB去除率达83%。Fe_3O_4/CSGA-HPW对MB吸附符合准二级吸附动力学。     

磁致驱动纳米Fe_3O_4/PVA磁性复合膜的研制及其应用研究

磁致驱动膜材料,要求材料具有超顺磁性,膜表面光滑、有良好的机械性能.本文加入柠檬酸盐改性控制Fe_3O_4粒径生长,利用正交实验优化制备工艺条件:柠檬酸盐含量n(Fe)/n(柠檬酸盐)为0.5、pH值控制在9~10、反应温度、晶化温度为6℃、晶化时间是40 min.通过TEM、BET、VSM、XRD以及ANSYS仿真软件等测试手段分别对其进行表征,结果表明:柠檬酸盐可控制Fe_3O_4微晶的生长,同时作为分散剂使分散的Fe_3O_4在水中形成胶体,以保证最终形成的纳米Fe_3O_4粒径分布均匀.制备的纳米Fe_3O_4具有超顺磁性,纳米磁性材料的粒径可控制到15 nm范围内,制备的磁致驱动Fe_3O_4/PVA复合膜的外观均匀光滑,其磁感应性能具有良好的表现,其动力学仿真分析和理论分析相吻合.     

N-半乳糖-O-组胺酰化羧甲基壳聚糖纳米胶束的制备与性能

将半乳糖配基和组胺接枝到O-羧甲基壳聚糖合成了N-半乳糖-O-组胺酰化羧甲基壳聚糖,采用探针式超声法将其制备成pH敏感型纳米胶束,并采用透析法研究了该纳米胶束载药后的释放性能.结果表明,该纳米胶束在pH 7.4(正常组织pH值)时呈球形,平均粒径介于106.1~173.6 nm之间,而载药纳米胶束在pH 6.5(癌组织pH值)时强烈释放药物.该纳米胶束有望作为pH敏感型纳米药物载体.     

碳包裹对Fe_3O_4纳米颗粒稳定性的影响

纳米材料晶粒尺寸的变化会直接导致材料相结构的变化,从而限制材料的应用,如何提高纳米材料结构的稳定性随之成为纳米材料发展和应用中的关键问题之一.为了研究碳包裹对Fe_3O_4纳米颗粒稳定性的影响,本文先采用水热法制备出17~20 nm的Fe_3O_4纳米颗粒作为前驱体,再以油胺作为溶剂,通过球磨法在Fe_3O_4粒子表面包覆一层碳涂层,合成Fe_3O_4@C复合纳米颗粒.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和综合物理测试系统对样品的形貌尺寸和结构性能进行表征.结果表明,碳包裹有效地阻止了纳米颗粒的团聚,增加了纳米材料的分散性,使得Fe_3O_4纳米颗粒向Fe_2O_3转变的起始转化温度提高了50℃,即使在空气中经过350℃焙烧和在高真空下进行300~900 K的测试,结构也并未发生变化.     

壳聚糖季铵盐纳米粒子的制备、表征及其缓释蛋白质药物性能

用N (2 羟基)丙基 3 甲基氯化铵壳聚糖(QC)与三聚磷酸钠(TPP)离子交联制备了一种新型的纳米粒子,粒径约为110～180nm.经傅立叶红外光谱表征,发现该纳米粒子与QC的结构比较发生了较大改变,形成了较强的分子间氢键,且TPP连接到了纳米粒子QC上的铵基位点.以牛血清白蛋白(BSA)为模型药物,增加BSA的初始浓度可提高纳米粒子对BSA的包封率.交联剂的浓度从0.5g·L-1增加到0.7g·L-1时,纳米粒子对BSA的包封率可从46.7%提高到90%,且载药QC纳米粒子体外释放实验在初期的突释量明显减小(从43%减至28%),载药纳米粒子突释之后均呈现缓慢而持续的释放.     

PdAu/Al_2O_3合金纳米催化剂的合成、表征及其在4-氯硝基苯加氢中的应用

采用乙二醇连续还原法合成了不同摩尔比的PdAu合金纳米颗粒.利用XRD、TEM、DRIFT-IR和紫外可见光光谱表征技术对其进行了表征.结果表明,纳米Pd种子与氯金酸钠发生置换反应,表面元素重新排布,Pd、Au纳米颗粒以PdAu合金形式存在,且合金粒径大小可控.将不同摩尔比的PdAu合金纳米颗粒采用共沉淀法负载到Al_2O_3载体上,制得PdAu/Al_2O_3催化剂,并将其应用于4-氯硝基苯的加氢反应中.与Au/Al_2O_3、Pd/Al_2O_3催化剂(4-氯硝基苯转化率为0和37.4%)相比,PdAu/Al_2O_3催化剂大大提高了4-氯硝基苯加氢活性,其中PdAu-1/0.5/Al_2O_3催化剂具有最高的催化活性,4-氯硝基苯转化率为69.4%,这可能归因于PdAu合金纳米颗粒间的协同效应和PdAu与Al_2O_3载体间的强相互作用.     

磁性Ag_3PO_4/壳聚糖/Fe_3O_4复合催化剂的制备及其可见光催化性能

在Fe_3O_4/壳聚糖体系中,利用壳聚糖(CS)分子中未反应的活性位点引入窄带隙半导体Ag_3PO_4制备了磁性Ag_3PO_4/CS/Fe_3O_4复合可见光催化剂,采用SEM,TEM,EDAX,XRD,FT-IR,VSM等技术对其微观形貌、结构和磁性进行表征,并以甲基橙为模式污染物考察了各组分配比、交联剂用量等因素对其可见光催化性能的影响.结果表明,该复合催化剂各组分配比(mFe_3O_4∶mCS∶mAg3PO4)为0.33∶1∶2.5、交联剂戊二醛用量相对于0.1g壳聚糖为0.66g时,在选定实验条件下对甲基橙表现出优于同样质量Ag_3PO_4的光催化脱色能力,且可以利用外加磁场方便地从反应体系中分离回收.受可见光驱动的Ag_3PO_4、吸附剂壳聚糖以及磁性的Fe_3O_4三组分协同作用使复合催化剂具有良好的催化活性、稳定性和分离回收性能.     

pH响应双载药抗肿瘤药物胶束的制备及性能研究

针对肿瘤组织低pH值的生理微环境特点,设计并制备了pH响应的双载药胶束.将药物分子阿霉素与氧化葡聚糖通过pH敏感的亚胺键相结合,合成阿霉素-氧化葡聚糖前药分子.该前药分子在水溶液中能够自组装形成胶束,可包封其他疏水性药物如紫杉醇,实现多种药物的协同治疗.用红外光谱、透射电镜和动态光散射等对该双载药胶束进行了表征,并模拟人体生理环境进行了药物体外释放行为的研究.结果表明,阿霉素和紫杉醇在载药胶束内均能够持续释放,且降低环境pH值均能加快药物释放的速度.由于肿瘤组织的pH值比正常组织要低,该双载药胶束的这种低pH值触发式药物释放行为对于肿瘤的治疗具有积极意义.     

铬元素掺杂对Fe_(3-x)Cr_xSe_4磁性物理性能影响研究

利用溶剂热法合成了单斜Fe_(3-x)Cr_xSe_4纳米颗粒(0≤x≤2.5).随着铬掺杂量的增加,Fe_(3-x)Cr_xSe_4纳米颗粒X射线衍射的峰位置向左偏移,这是由于晶格常数发生改变引起的.而Fe_(3-x)Cr_xSe_4纳米颗粒(x0.3)晶胞体积的扩张则是由于磁性离子之间的铁磁相互作用增强造成的,从而导致了Fe_3Se_4的居里温度从321 K显著增加到Fe_(2.1)Cr_(0.9)Se_4的348 K,明显不同于块体材料的磁性.低温矫顽力分析显示出明显的增长趋势,从Fe_3Se_4纳米颗粒的28 kOe增加到Fe_(2.3)Cr_(0.7)Se_4纳米颗粒的42 kOe,但在进一步提高铬的掺杂量时,矫顽力则会逐渐降低.     

低分子量壳聚糖纳米粒子缓释蛋白质药物性能的研究

低分子量壳聚糖(LCS)和三聚磷酸钠(TPP)以一定的浓度和体积配比在室温下搅拌，制得了LCS和经聚乙二醇修饰的LCS纳米粒子．用透射电镜观察纳米粒子的形貌，傅立叶红外光谱和X-衍射图谱表征其结构．并利用牛血清蛋白(BSA)作蛋白质模型药物，研究LCS纳米粒子包封和缓释蛋白质药物的性能，包封率达90％以上，在pH7．4的磷酸盐缓冲溶液中，释放达1周以上．并将LCS纳米粒子和高分子量壳聚糖(HCS)纳米粒子进行对比，粒径分别为20nm和210nm，蛋白质包封率分别为91．1％和93．2％，8d内总释放率分别为73．9％和17．6％．增加聚乙二醇的用量可降低蛋白质的包封率，加快释放速度．     

光交联羟丙基壳聚糖纳米凝胶的制备及其释药性能

通过在水溶性的壳聚糖衍生物--羟丙基壳聚糖(HPCS)的氮基上引入具有光反应活性的叠氮基团(4-叠氮苯甲酸),制备了一种光可引发交联的叠氮化羟丙基壳聚糖(Az-HPCS).利用红外光谱、核磁共振及氨基滴定法对其结构和取代度进行了表征.通过离子交联和光交联两步交联法制备了壳聚糖纳米凝胶,用透射电镜观察了纳米凝胶的形貌和粒径,并研究了纳米凝胶在不同pH值溶液中的溶胀度、载药行为及释药性能.实验结果表明包封率与溶液pH值无关,而溶胀度及释药行为则主要受pH值的影响.在酸性条件(pH 2.60)下,溶胀度最大,突释现象也最明显,30 min内释药率可达8O%;在碱性条件(pH 9.40)下,溶胀度最低,药物释放速度较慢,2 h内释药率仅为40%;而在中性条件(pH 7.38)下,该纳米凝胶溶胀度中等,有明显的缓控释效果.     

钯纳米粒子@超顺磁性Fe3O4催化的Heck偶联反应

利用Fe3O4溶胶的正电荷特性,将络负离子PdCl 24-通过静电作用吸附在Fe3O4胶体粒子表面,以抗坏血酸(Vc)进一步将其还原,即得到负载有Pd金属团簇的Fe3O4胶体粒子(Pd0@Fe3O4).该超顺磁性Fe3O4载体负载的纳米Pd对Heck反应表现出良好的催化活性,且反应完毕后可简单地通过永久磁铁将催化剂从反应体系中分离,循环使用.研究表明,该催化剂在循环使用5次后反应活性没有明显下降,并对多种卤代芳烃的Heck偶联反应表现出优异的催化活性.     

新型磁性聚离子液体的合成及其油品脱氮性能研究

将1-乙烯基-3-乙酸咪唑溴盐和磁性乙烯基硅烷进行自由基聚合反应,再通过阴离子交换,合成了3种不同阴离子的磁性聚离子液体Fe_3O_4@SiO_2@PILs-X(X=HSO_4,BF_4,PF_6),分别用X射线能谱仪、傅里叶红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、振动样品磁强计以及热重分析对其结构和理化性能进行表征,并对油品的脱氮性能进行了研究.结果表明:磁性聚离子液体Fe_3O_4@SiO_2@PILs-HSO_4对模拟油品中喹啉的脱除性能最佳;通过研究温度、时间、剂油比及循环次数等脱氮因素,得到了最佳的脱氮条件;在室温下当剂油比为1:10时反应30 min,模拟油品中喹啉的脱除率约为84.5%,循环利用5次后,脱氮效率并无明显降低,仍表现出良好的脱氮性能;其对真实柴油的脱氮效率达到了61.0%.与已有报道的其他离子液体脱氮方法相比,该方法具有成本低、操作简单、回收方便、可重复使用等优点.     

海藻酸钠修饰丁香酚微乳稳定及释放特性

丁香酚是一种植物精油,可作为天然抑菌剂以及香味剂应用到食品中,但其低水溶性以及化学不稳定性都极大地限制了丁香酚在食品工业中的应用。为此,构建食品运载体系包埋丁香酚以改善其性质,具有重要的意义。本研究以酪蛋白酸钠为乳化剂,通过pH循环法制备丁香酚微乳,海藻酸钠修饰丁香酚微乳,对其粒子特性、包封率、pH、离子稳定性及释放特性进行表征。结果表明,海藻酸钠修饰能够提高丁香酚微乳平均粒径(分别为218.7nm±3.1nm和142.7nm±3.8nm),具有相当的包封率(分别为(84.8±2.5)%和(78.3±1.5)%);海藻酸钠修饰丁香酚微乳具有良好的pH、离子稳定性及贮藏稳定性;在环境pH为7.0条件下,海藻酸钠修饰丁香酚微乳的释放速率高于酪蛋白微乳,在4h时丁香酚释放速率分别为(68.4±6.8)%和(55.2±1.7)%。     

基于对氨基苯甲酰胺修饰的金纳米粒子比色测定水样中痕量杀草强

采用柠檬酸钠还原法合成粒径13nm的金纳米粒子,并利用对氨基苯甲酰胺(AMIDE)对其进行表面修饰得到功能化的金纳米粒子(AMIDE-AuNPs)。实验发现,在一定的pH条件下,杀草强能诱导AMIDE-AuNPs聚集,金纳米粒子溶液由酒红色变为蓝色。因此以对氨基苯甲酰胺修饰的金纳米粒子为探针,建立了快速检测杀草强的比色方法。优化后的最佳实验条件为:杀草强与AMIDE-AuNPs反应平衡时间3min,缓冲液pH=4.0。在优化条件下,检测杀草强的线性范围为0.10~0.90mg·L~(-1),检测限(LOD)为0.02mg·L~(-1)。本方法具有简单、快速、灵敏、选择性好等优点,对实际水样中的杀草强进行检测,加标回收率为96.7%~108%,相对标准为1.9%~7.6%。     

pH/葡萄糖双响应载药胶束的制备及性能研究

针对肿瘤部位低pH值、高葡萄糖浓度的微环境特点,设计并制备了pH/葡萄糖双响应载药胶束对葡聚糖进行改性,先通过酯化反应与苯硼酸结合,再通过葡萄糖响应的苯硼酸酯键与具有二醇结构的维生素B₂偶联,形成两亲性聚合物,该聚合物在水溶液中能够自组装形成胶束,包封疏水药物阿霉素.用核磁共振氢谱和动态光散射等对该载药胶束进行表征,并模拟人体生理环境进行药物体外释放行为研究.结果表明,阿霉素在载药胶束内能够持续释放,且能降低环境pH值、增大葡萄糖浓度,从而加快药物释放速度.由于肿瘤部位的pH值低于正常组织、葡萄糖浓度高于正常组织,而具有四面体结构的苯硼酸可以与顺式二醇化合物(如葡萄糖)形成稳定的苯硼酸酯,使平衡向亲水形式增加、疏水形式减少的方向改变.因此,以苯硼酸为基底的材料具有葡萄糖响应性,使其成为治疗肿瘤相关疾病的理想材料.     

盐酸小檗碱经海藻酸/大豆蛋白复合微球负载后的释放行为

利用海藻酸(AL)/大豆蛋白(SPI)复合微球包裹盐酸小檗碱(Ber), 研究了盐酸小檗碱经复合微球负载后在模拟胃,小肠和结肠pH环境下的释放行为.结果显示,在模拟肠和结肠的pH 6.8和pH 7.4环境中,约5 h盐酸小檗碱就分别达到96%和99%的药物溶出量,而在模拟胃的pH 1.0条件下溶出量仅为约40%.研究发现盐酸小檗碱经复合微球负载后的释放行为与复合微球在不同pH条件下的溶胀行为直接相关,即在pH 1.0时溶胀度很小,但在pH 6.8和pH 7.4条件下溶胀度可达到约2000%.这主要归功于海藻酸组分的pH敏感性.同时,负载过程使结晶的疏水盐酸小檗碱转变为更易于在水性介质中扩散和溶解的不定型态.特别是通过pH梯度实验发现,限定载药复合微球在模拟胃的pH 1.0溶液中的时间在3 h内,可控制盐酸小檗碱的溶出量为约20%;而在此后的小肠和结肠的pH条件下,盐酸小檗碱迅速溶出,使累积溶出量达到98%.由此可见,利用自主研制的复合微球负载盐酸小檗碱可以降低盐酸小檗碱对胃部的刺激并可应用于盐酸小檗碱对溃疡性结肠炎的治疗,同时大豆分离蛋白的生理活性可望发挥一定的辅助作用.     

多巴胺修饰超小Gd_2O_3纳米粒子的制备及MRI评价

将具有邻苯二酚结构的多巴胺用于超小Gd2O3纳米粒子的表面修饰,通过控制反应时间,制得适用于磁共振成像(MRI)增强对比度的造影剂.通过透射电镜(TEM),红外光谱(FTIR),紫外-可见吸收光谱(UV-vis)及热重分析(TGA)测试表征了多巴胺修饰Gd2O3纳米粒子的形貌、结构及组成.结果表明:平均粒径为3.7nm的Gd2O3纳米粒子经多巴胺修饰后,由于多巴胺分子中苯环的疏水性导致了一定程度的聚集;反应12h和24h对应的多巴胺修饰的超小Gd2O3纳米粒子中有机物的组成分别为34.7%和42.6%.MRI造影结果显示,多巴胺表面修饰的超小Gd2O3纳米粒子有效地增强了对比亮度,且弛豫效率和信号强度在一定浓度范围内与造影剂浓度呈正相关;反应较长时间(24h)对应的多巴胺修饰的超小Gd2O3纳米粒子的弛豫效率较高,对应的造影增强效果更好.     

生物炭对土壤溶出水相镉的脱除

以甘蔗渣为原料,通过热解制备生物炭基材,进一步通过负载磁性Fe_3O_4赋予材料磁性,获取磁性多孔吸附剂材料MBC。研究了其对土壤溶出水相Cd~(2+)的吸附脱除作用。通过批量吸附实验考察了体系pH值、吸附时间、温度等因素对吸附过程的影响,获取了最佳吸附条件。通过分析吸附数据,证实其对Cd~(2+)的吸附行为符合准二级动力学,且吸附过程符合Langmuir吸附模型。MBC对Cd~(2+)的吸附容量为73.37 mg·g~(-1)。经热力学计算,该吸附过程是一个吸热过程,温度的升高有利于Cd~(2+)吸附。此外,该吸附剂材料具备良好的磁性,可经由外加磁场的方式对吸附剂材料进行快速且方便的回收。