基于超分子主客体结构的多重刺激-响应型可控释放纳米容器的制备及研究

发布时间：2020-06-11 06:51

【摘要】：本文精心设计的轮烷作为超分子纳米阀门固定在介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs)的外表面上,并且通过刺激引起的大分子环的机械运动来实现货物可控释放。本文构建了一种新型的四重刺激响应机械化二氧化硅纳米粒子(MSNPs)。货物分子的释放由酸/Zn2+/碱/还原电位刺激引发。首先合成出刺激响应移动的准轮烷并通过等温量热滴定实验(ITC)、主客体包结一维核磁氢谱以及Zn2+触发释放实验后上清液的质谱等实验来证明pH/Zn2+可刺激准轮烷上大环分子(WP[5])在两个识别位点上理想移动。对MSNs表面功能化过程中的产物进行透射电子显微镜(TEM)表征、能谱分析(EDAX)、红外表征(FTIR)、小角X射线衍射分析(XRD)、N2吸附脱附等温线及BET和BJH参数分析、热重分析(TGA)表征以及固体核磁表征(SS NMR)分析。从多个层次证明成功制备出具有酸/Zn2+/碱/还原-四重刺激响应的智能纳米容器。最后使用Shimadzu UV-1800光谱仪获得罗丹明B(RhB)、盐酸多柔比星(DOX)以及苯并三氮唑(BTA)的吸收光谱以及从纳米容器中释放出来的动力学曲线,用其进行四重刺激响应二氧化硅纳米颗粒的释放性能及应用研究。我们进行了细胞毒性试验和细胞摄取试验。最终证明了酸性刺激下DOX可控释放和对MCF-7癌细胞具有明显的杀伤作用。这种特殊的释放性能使其在生命体内的药物传输领域有着广阔的应用前景。证明了不同的酸/碱以及还原刺激条件下BTA的可控释放也符合预期。这表明智能纳米容器在智能防腐涂层领域中也有着非常大的应用前景。
【图文】：

团的水溶性柱［５］芳烃，其在水中结合阳离子紫罗碱盐。２０１１年黄飞鹤等己经合成了两逡逑个端基上带有三甲基铵基团的阳离子柱［５］芳烃［１８］，并揭示了在水性介质中结合１－辛烷逡逑磺酸钠，形成主要由疏水性和静电相互作用驱动的准轮烷如图１．２Ｃ。逡逑＾？｜ＢＣｒ邋｜ｃ邋Ｑ逡逑５邋“逦１－－＾—ｗＷＶ＊－——逡逑图１．２主客体配合物示意图逡逑１．３基于介孔二氧化硅的纳米阀门体系的构建逡逑１．３．１介孔氧化硅材料逡逑纳米多孔材料按孔径大小可分为微孔材料（0．２－２ｎｍ）、介孔材料（２－５０ｎｍ）和大孔材料逡逑（５０－１００ｎｍ）。其中介孔材料在纳米结构自组装体系中起到了至关重要的作用。１９９２年逡逑Ｍｏｂｉｌ公司的研宄人员首次合成出了一种名为ＭＣＭ－４１的有序介孔材料。同年，Ｋｒｅｓｇｅ逡逑等人在Ｎａｔｕｒｅ杂志上做了报道［１９］。报道中称ＭＣＭ－４１的孔径呈六方有序排列、大小均逡逑勾，并且孔径可在２－１０ｎｍ范围内进行调节，同时ＭＣＭ－４１还具有比表面积大的特点［２Ｑ］。逡逑相比于微孔材料的孔容量小和大孔材料的尺寸分布范围广的缺点，，这种新型纳米结构材逡逑料具有较大的吸附容量和比表面积，而被作为吸附载体广泛应用于化学催化、生物医学逡逑工程（药物靶向释放）、发光材料等领域。所以一经报道迅速成为引人注目的研究对象。逡逑介孔二氧化硅纳米粒子存在大量的纳米通道，这些通道的二维六边形排列为ＭＳＮｓ逡逑提供了特别高的比表面积（＞邋９００邋ｍ２邋ｇ“）和大孔体积（＞０．９邋ｃｍ３邋ｇ＿０

在被较短波长的紫外线（２５０纳米）照射时，解离成可以打开纳米孔门的异构体香逡逑豆素。这种光二聚和解离的行为是可逆的，因此，ＭＣＭ－４１的纳米孔的可及性受照射调逡逑节（图１．３）。逡逑５逡逑
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB383.1;O641.3

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本文编号：2707537