磁性微胶囊的制备及其药物缓控释性能

用乳液-凝胶法制备了磁性壳聚糖/海藻酸钠微胶囊. 在壳聚糖/海藻酸钠微胶囊中掺入Fe3O4磁性中空球, 使微胶囊具有磁靶向性能. 以头孢拉定作为模型药物研究了载药磁性微胶囊的载药量、包封率及药物缓控释性能等. 结果表明, 提高头孢拉定的初始浓度可以提高载药量, 却不利于提高药物的包封率. 所制备的微胶囊在各种缓冲溶液中长时间内具有显著的缓释效果, 并具有pH 刺激响应释放的性能, 即在模拟胃液中的药物释放率大大降低, 而在模拟体液和肠液中的释放时间大大延长, 可达50 h以上. 另外, 在外加磁场作用下, 微胶囊表现出良好的磁定向运动性能, 为磁靶向药物输送提供基础.     

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.     

纳米木质素/二氧化硅基微胶囊的制备及在自愈合涂层中的应用

利用磷酸化改性木质素/二氧化硅复合纳米颗粒(PAL/SiO₂)作为壁材包埋活性组分异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)制备微胶囊(PAL/SiO₂-IPDI). 通过加入少量反应活性更高的聚合多甲基多二异氰酸酯(PMDI), 与水反应形成聚脲, 以增加微胶囊的壁厚. 采用光学显微镜、 扫描电子显微镜(SEM)和激光粒度分析仪(DLS)研究了PAL/SiO₂复合纳米粒子掺杂量, 水油比和剪切速率对微胶囊表面形貌、 粒径和壁厚的影响. 结果表明, 所制备的微胶囊呈现规整球形, 壁厚为2.36~3.50 μm, 平均粒径为40.3~201.5 μm. IPDI作为芯材包埋在微胶囊中, 芯材含量约为82.8%. 将制备的PAL/SiO₂-IPDI微胶囊添加到环氧树脂中得到自愈合环氧树脂涂层. 其在高盐浓度溶液中的抗侵蚀测试结果显示, 添加质量分数4%的PAL/SiO₂-IPDI微胶囊的环氧树脂涂层在划破后能够快速愈合, 显著降低基底的腐蚀电流和腐蚀速率. 纳米压痕实验表明, 环氧涂层的硬度为249.99 MPa, 而添加PAL/SiO₂-IPDI微胶囊后硬度增加到302.98 MPa, 弹性模量也有提高.     

用于磁性靶向治疗肺纤维化的聚多巴胺包覆的Fe3O4/甲强龙/环磷酰胺复合超粒子

肺纤维化是一种致命性肺部疾病, 目前临床常规的甲强龙(MPS)联合环磷酰胺(CTX)治疗方法存在明显的不良反应. 基于降低药物毒副作用的目的, 本文设计了一种聚多巴胺(PDA)包覆的Fe₃O₄纳米粒子/甲强龙/环磷酰胺复合超粒子(Fe₃O₄/MPS/CTX@PDA SPs), 提出磁性靶向治疗肺纤维化的思路. 从预制的油溶性Fe₃O₄纳米粒子出发, 通过水包油微乳液模板法制备了Fe₃O₄ 超粒子(SPs), 并在进一步包覆PDA壳层的过程中引入MPS和CTX, 制备了Fe₃O₄/MPS/CTX@PDA SPs, 考察了Fe₃O₄/MPS/CTX@PDA SPs的稳定性、 磁性、 对MPS和CTX的负载及释放, 分析了其生物毒性, 并建立动物模型验证了其磁性靶向功能.     

光交联Pickering乳液中的粒子稳定剂制备胶体体微胶囊

研究了光敏性聚合物刷修饰二氧化硅纳米粒子的制备及其乳化行为, 提供了一种制备新颖“胶体体”微胶囊的方法. 首先, 在二氧化硅纳米粒子表面引入原子转移自由基聚合(ATRP)引发剂分子, 通过表面引发ATRP得到含有香豆素侧基聚合物刷光敏性的纳米二氧化硅粒子(SiO₂-PMMA-PCMA); 然后, 以该粒子为乳化剂制备油包水型的皮克林乳液; 最后, 在紫外光的照射下引发香豆素侧基的交联反应从而得到“胶体体”微胶囊. 结果表明, 香豆素单体7-(2-甲基丙烯酰乙氧基)-4-甲基香豆素(CMA)和SiO₂-PMMA-PCMA在紫外光作用下都可以发生交联反应, 以SiO₂-PMMA- PCMA纳米粒子作乳化剂可以制备稳定的皮克林乳液, 光交联后得到的“胶体体”微胶囊的平均粒径约为170 μm.     

三氧化二砷磁性纳米粒的表征及其在小鼠组织中的药代动力学

通过溶剂转移法制备了三氧化二砷铁氧体磁性纳米粒(As₂O₃-MNPs). 利用扫描电镜/能谱分析、红外光谱(IR)和差示扫描量热法(DSC)等技术对其进行了表征. 选择正常小鼠肝脏作为靶区, 在外加磁场的诱导下, 考察As₂O₃-MNPs在小鼠体内的组织药代动力学特征, 以此反映该磁性纳米粒的磁靶向性效果. 红外光谱分析结果显示, As₂O₃-MNPs中存在磁性材料MgFe₂O₄; DSC分析表明, 制备磁性纳米粒所用材料As₂O₃、乳酸羟基乙酸共聚物(PLGA)和铁氧体之间没有明显的相互作用, 可用于磁性纳米粒的制备; 能谱分析结果显示As₂O₃和磁性材料MgFe₂O₄ 不是吸附于纳米粒的表面, 而是包裹于其中; 磁场组小鼠肝脏组织中药物浓度-时间曲线下面积(AUC_0-∞)、达峰浓度(c_max)和消除半衰期(t_1/2)均明显大于非磁场组(P<0.05), 说明As₂O₃-MNPs在正常小鼠体内有良好的磁靶向性分布. 所制备的三氧化二砷磁性纳米粒稳定性好, 靶向性强, 在肿瘤治疗方面具有良好的应用前景.     

乳清蛋白/阿拉伯胶复凝聚法制备载乙酸油酯微胶囊及其表征

油醇(十八烯醇)与乙酸酐的摩尔比为1/1.7,催化剂对甲苯磺酸用量为油醇与乙酸酐总质量的0.2%,25℃反应3h合成了昆虫性激素成分之一的乙酸油酯并对其进行了表征.以高分子电解质乳清蛋白(WP)和阿拉伯胶(GA)进行复凝聚制备聚合物微胶囊,对影响复凝聚的pH、两种电解质的配比及其浓度等因素进行了考察.结果表明在pH=3.5,WP/GA质量比1.5,WP和GA总浓度1.0%时复凝聚效果最佳.在该条件下以WP/GA为壁材对乙酸油酯进行了包覆,制备了不同壁材总浓度的载油微胶囊,对微胶囊的载油量和包覆率进行了测量.随着壁材总浓度的增大,芯材乙酸油酯包覆率呈现先上升后下降的变化趋势.用扫描电镜观察,发现制备的载乙酸油酯微胶囊大小在5～8μm并且乙酸油酯以核壳式结构的形式被包覆在微胶囊内部.     

FeOOH明胶复合纳米粒子的制备与表征

采用两步法制备具有弱磁性的FeOOH纳米粒子和FeOOH明胶复合纳米粒子. 透射电镜、扫描电镜、红外光谱、X射线衍射和磁滞回线等测量结果表明: 在一定FeCl₃/Fe₂(SO₄)₃/H₂O摩尔比条件下, 加入十二烷基苯磺酸钠(ABS)溶液, 可制备粒径为30～150 nm弱磁性FeOOH纳米粒子, 其磁性可达6.5×10^－6 emu/g. 弱磁性FeOOH纳米粒子可被明胶包裹. 随着FeCl₃/Fe₂(SO₄)₃摩尔比减小或明胶浓度增加, 纳米球粒径增大, 磁性降低. 随着固化时间增加, FeOOH明胶复合纳米粒子的粒径先增大后减小.     

紫外光固化自修复剂的微胶囊化及智能防腐蚀涂层的制备

利用在水相中原位生成的聚脲甲醛沉淀吸附在可见紫外光固化组份构成的油相表面,制备了包覆自修复剂的脲醛树脂（PUF）微胶囊. 光学显微镜及SEM表明,PUF微胶囊尺寸为118-663 μm,与PUF 形成过程中的搅拌速度有关. 在中等搅拌速度（600 r/min）时,可以得到最高的包覆率（97.52wt%）和产率（65.23wt%）. 将此微胶囊掺入水性聚氨酯乳胶中制成的涂层表面受损后,在紫外光照射下可以进行自修复,具有优异的金属防腐蚀性能.     

仿生微胶囊的组装及其应用

在生物物理和生物医药研究领域中,在分子水平上组装功能化的仿生微胶囊具有重要的理论和应用价值.在现有制备微胶囊的技术手段中,层层组装技术以其能够控制胶囊的尺寸、形状、囊壁的厚度和组成以及易于实现功能化等特点,引起了人们越来越多的研究兴趣.本文将着重介绍如何利用层层组装技术,以磷脂、蛋白质和其他生物大分子为组装基元构筑仿生微胶囊、以及如何将微胶囊进行生物界面化的修饰.此外,以仿生微胶囊为药物载体,探讨其在光动力治疗方面的应用也作简单介绍.     

Development of Fe3O4-poly(l-lactide) magnetic microparticles in supercritical CO2

The Fe₃O₄-poly(l-lactide) (Fe₃O₄-PLLA) magnetic microparticles were successfully prepared in a process of solution-enhanced dispersion by supercritical CO₂ (SEDS), and their morphology, particle size, magnetic mass content, surface atom distribution and magnetic properties were characterized. Indomethacin (Indo) was used as a drug model to produce drug-polymer magnetic composite microparticles. The resulting Fe₃O₄-PLLA microparticles with mean size of 803 nm had good magnetic property and a saturation magnetization of 24.99 emu/g. The X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) test indicated that most of the Fe₃O₄ were encapsulated by PLLA, which indicated that the Fe₃O₄-PLLA magnetic microparticles had a core–shell structure. After further loading with drug, the Indo-Fe₃O₄-PLLA microparticles had a bigger mean size of 901 nm, and the Fourier transform infrared spectrometer (FTIR) analysis demonstrated that the SEDS process was a typical physical coating process to produce drug-polymer magnetic composite microparticles, which is favorable for drugs since there is no change in chemistry. The in vitro cytotoxicity test showed that the Fe₃O₄-PLLA magnetic microparticles had no cytotoxicity and were biocompatible, which means there is potential for biomedical application.     

免疫磁性纳米微球的制备与表征

成功制备了Fe3O4磁性纳米颗粒及二甲基丙烯酸乙二醇酯-甲基丙烯酸(EGDMA-MAA)共聚物包覆的Fe3O4磁性复合微球。将吲哚美辛抗体固定在复合微球表面,形成了Fe3O4(核)/聚合物-抗体(壳)的复合免疫磁性颗粒。XRD结果表明,制备的Fe3O4的晶型为反立方尖晶石型且纯度较高;TEM表征表明Fe3O4粒径较为均匀,平均粒径为12nm;磁性复合微球的平均直径为460nm。制备的Fe3O4磁性纳米颗粒和磁性复合微球有较强的磁响应强度,其饱和磁化率分别为49.16和8.38emu/g,能够满足磁性分离的要求。FT IR验证了磁性复合微球中羧基特征峰的存在,表明羧基成功连接在磁性微球上面。通过碳二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺(EDC/NHS)活化法将微球表面羧基活化并成功与抗吲哚美辛抗体交联。     

新型半纤维素基磁性水凝胶的制备及性能

采用H₂O₂-Vc氧化还原体系引发半纤维素衍生物,以表面修饰的Fe₃O₄粒子作为磁性组分,利用接枝共聚方法制备了新型半纤维素基磁性水凝胶. 分别用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对水凝胶的结构及形貌进行了表征,利用X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对水凝胶的晶型结构及磁性能进行了分析,发现Fe₃O₄粒子均匀分散在凝胶网络中,半纤维素基磁性水凝胶表现出良好的顺磁性. 考察了丙烯酸/半纤维素比例、Fe₃O₄粒子含量及交联剂用量对水凝胶溶胀性能的影响,并探讨了该水凝胶的溶胀机理,它在pH 8 缓冲溶液中的溶胀较好符合Fickian 和Schott 动力学模型. 通过SEM和溶胀性能分析表明,随着pH值的升高水凝胶的孔径增大,水凝胶的溶胀率逐渐增大. 制备的水凝胶被用于溶菌酶吸附研究,结果表明磁性凝胶的吸附量大于非磁性水凝胶,水凝胶的吸附行为符合Freundlich 和Temkin 等温模型.     

磁性可见光催化剂BiVO4/Fe3O4的制备及催化活性

采用超声法将磁基体Fe3O4和BiVO4复合,制备了易于固液分离的磁性可见光催化剂BiVO4/Fe3O4。采用X射线衍射(XRD)、傅立叶转换红外光谱(FTIR)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、透射电子显微镜(TEM)和磁学性质测量系统(MPMS)对产物进行了表征,并以亚甲基蓝为目标降解物,考察了BiVO4/Fe3O4的可见光催化活性。当BiVO4与Fe3O4质量比为5:1时,BiVO4/Fe3O4的催化活性最高,反应经过5 h,对亚甲基蓝的降解率达到92.0%,而单独使用BiVO4为催化剂,降解率仅为72.5%。这表明Fe3O4不仅起到磁基体的作用,还起到助催化剂的作用。BiVO4/Fe3O4在外加磁场的作用下很容易被分离,撤消外加磁场后,通过搅拌又可重新分散。BiVO4/Fe3O4 3次回收后的降解率仍高于80%。     

Preparation of protein microcapsules with narrow size distribution by sonochemical method

Protein microcapsules with narrow size distribution have been prepared by sonochemical method which is a simple, fast, environmental friendly and cost-effective method. The prepared microcapsules are composed of a water-insoluble core and an outer protein shell. The hydrophobic drugs could be encapsulated into protein microcapsules directly via sonochemical method by dissolving drugs in the nontoxic and edible vegetable oil before ultrasonication, which is a potential solution for drug resistance by hiding cytotoxic drugs in the carrier and allows for the delivery of high doses in relatively small volume. The size and size distribution of protein microcapsules are very important for their practical application. In this paper, the factors affecting the size and size distribution of protein microcapsules are investigated in detail. Moreover, confocal laser scanning microscopy and transmission electron microscopy confirmed that the protein microcapsules with narrow size distribution were obtained.     

磁性Fe3O4 /壳聚糖的化学修饰及包覆机理研究

Nano-sized Fe₃O₄ powder was prepared through an Oxygenation-Hydrothermal method. The chitosan magnetic complex was prepared by coating chitosan on the surface of Fe₃O₄ powders through Microlatex-Crosslinking Method. The product was characterized by IR， XRD， TEM， Vibrating Sample Magnetometer (VSM)， TG methods. Results show that the as-prepared powder is 25 nm in size and shows supermagnetism. The content of magnetite in microspheres is 37.8%. The mechanism for the coating reaction of chitosan to Fe₃O₄ nanoparticles is also suggested.     

基于静电喷射法活性多孔磁性炭球的制备及其对亚甲基蓝的吸附

在利用静电喷射一步法获得壳聚糖(CS)磁性微球(Fe₃O4/CS)的基础上,对Fe₃O4/CS进行高温炭化和碱活化处理获得活性磁性多孔炭球(A-Fe₃O4/C),并对A-Fe₃O4/C吸附水中亚甲基蓝(MB)分子的性能进行了研究。在利用扫描电子显微镜、红外吸收光谱仪、比表面分析仪对制备微球的形貌和结构进行分析的基础上,深入研究溶液pH、吸附时间、温度以及活化剂种类等因素对A-Fe₃O4/C吸附性能的影响。研究结果表明,A-Fe₃O4/C对MB的吸附量随着pH值的增加而增大,且经KOH活化后的A-Fe₃O4/C对MB表现出较优的吸附性能。A-Fe₃O4/C对MB的吸附过程符合伪二级动力学方程和Langmuir等温线模型,理论最大吸附容量可达300.6 mg·g^-1。此外,A-Fe₃O4/C表现出良好的重复利用性能,6次循环后对MB的去除率没有明显下降。     

The impact on the magnetic field growth of half-metallic Fe3O4 thin films

Half-metallic Fe₃O₄ films grown on a Si (100) substrate with a tantalum (Ta) buffer layer were prepared by DC magnetron reactive sputtering. Primary emphasis was placed on magnetic field growth of Fe₃O₄ thin film. The experiment's results showed that applying an external magnetic field to the samples during the growth was efficient to promote the polycrystalline Fe₃O₄ growth along certain directions. The magnetoresistance (MR) was also tested for comparison of the samples prepared with and without an external magnetic field, and showed that applying an external magnetic field can promote the MR values.     

基于静电喷射法活性多孔磁性炭球的制备及其对亚甲基蓝的吸附

在利用静电喷射一步法获得壳聚糖(CS)磁性微球(Fe₃O₄/CS)的基础上,对Fe₃O₄/CS进行高温炭化和碱活化处理获得活性磁性多孔炭球(A-Fe₃O₄/C),并对A-Fe₃O₄/C吸附水中亚甲基蓝(MB)分子的性能进行了研究。在利用扫描电子显微镜、红外吸收光谱仪、比表面分析仪对制备微球的形貌和结构进行分析的基础上,深入研究溶液pH、吸附时间、温度以及活化剂种类等因素对A-Fe₃O₄/C吸附性能的影响。研究结果表明,A-Fe₃O₄/C对MB的吸附量随着pH值的增加而增大,且经KOH活化后的A-Fe₃O₄/C对MB表现出较优的吸附性能。A-Fe₃O₄/C对MB的吸附过程符合伪二级动力学方程和Langmuir等温线模型,理论最大吸附容量可达300.6 mg·g^-1。此外,A-Fe₃O₄/C表现出良好的重复利用性能,6次循环后对MB的去除率没有明显下降。     

Controlled assembly of superparamagnetic iron oxide nanoparticles on electrospun PU nanofibrous membrane: A novel heat-generating substrate for magnetic hyperthermia application

A facile method of fabricating novel heat-generating membranes composed of electrospun polyurethane (PU) nanofibers decorated with superparamagnetic iron oxide nanoparticles (NPs) is reported. Electrospinning was used to produce polymeric nanofibrous matrix, whereas polyol immersion technique allowed in situ assembly of well-dispersed Fe₃O₄ NPs on the nanofibrous membranes without any surfactant, and without sensitizing and stabilizing reagent. The assembly phenomena can be explained by the hydrogen-bonding interactions between the amide groups in the PU matrix and the hydroxyl groups capped on the surface of the Fe₃O₄ NPs. The prepared nanocomposite fibers showed acceptable magnetization value of 33.12 emu/g, after measuring the magnetic hysteresis loops using SQUID. Moreover, the inductive heating property of electrospun magnetic nanofibrous membranes under an alternating current (AC) magnetic field was investigated. We observed a progressive increase in the heating rate with the increase in the amount of magnetic Fe₃O₄ NPs in/on the membranes. The present electrospun magnetic nanofibrous membrane may be a potential candidate as a novel heat-generating substrate for localized hyperthermia cancer therapy.