新型磁性荧光复合材料的制备及其对VB 2 负载性能的研究

发布时间：2022-12-18 06:53

　　维生素B₂（VB₂）又称核黄素,是人体必需营养素之一。因为不能自身合成或存储,故只能从外界食品中获取。然而,由于在肠道中的溶解度和渗透性差,许多活性成分通过口服缺乏生物利用度。此外,一些生物活性物在食品加工过程中（暴露于热、氧、光）或胃肠道（由于酸、蛋白水解或与其他物质的相互作用）稳定性很差。本文将毒性小、成本低的碳量子点代替传统的半导体量子点再结合磁性材料形成的复合材料,可作为药物运输的载体,其结合了纳米尺度的荧光特性、磁性和物理特性,有望在提高药物利用率,实现靶向给药等方面提供广泛的潜在应用。本文首先通过条件优化制备了光学性能良好的碳量子点AT-CQDs,再制备了磁性纳米粒子Fe₃O₄并对其进行了修饰,在此基础上连接碳量子点制备磁性荧光复合物并进行了一系列表征。最后将磁复合材料应用于VB₂的负载,并探讨了其在模拟人工胃肠液中的缓释行为。主要研究内容如下:1.一步水热法制备了碳量子点,以原料易得的抗坏血酸作为碳源,加入0.5 mL氮源二乙烯三胺混合后,在反应温度为180℃,反... 

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
缩写、符号清单
第1章 引言
    1.1 碳量子点概述
        1.1.1 碳量子点的性质
        1.1.2 碳量子点的合成
            1.1.2.1 自上而下法
            1.1.2.2 自下而上法
        1.1.3 碳量子点的应用
    1.2 磁性纳米材料
        1.2.1 磁性纳米材料的制备
        1.2.2 磁性纳米材料的应用
    1.3 磁性荧光双功能复合材料
        1.3.1 磁性荧光复合材料的制备
        1.3.2 磁性荧光复合物负载微球的制备
        1.3.3 磁性荧光双功能材料的应用
    1.4 维生素B_2
    1.5 课题设计思路及研究内容
    1.6 创新点
    1.7 技术路线图
第2章 碳量子点的制备与表征
    2.1 实验仪器及试剂
        2.1.1 实验仪器
        2.1.2 实验试剂
    2.2 AT-CQDs的制备方法与步骤
        2.2.1 高压反应釜制备碳量子点
        2.2.2 氮元素掺杂碳量子点制备
        2.2.3 制备条件的优化
            2.2.3.1 制备氮掺杂碳量子点氮源加入量的优化
            2.2.3.2 制备氮掺杂碳量子点反应温度的优化
            2.2.3.3 制备氮掺杂碳量子点反应时间的优化
        2.2.4 分析与表征
            2.2.4.1 红外光谱(FT-IR)分析
            2.2.4.2 紫外-可见光谱法
            2.2.4.3 荧光光谱法
            2.2.4.4 透射电子显微镜(TEM)分析
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 AT-CQDs合成的单因素优化实验
            2.3.1.1 氮源加入量对AT-CQDs合成的影响
            2.3.1.2 反应温度对AT-CQDs合成的影响
            2.3.1.3 反应时间对AT-CQDs合成的影响
        2.3.2 AT-CQDs的结构表征
            2.3.2.1 红外光谱分析
            2.3.2.2 紫外-可见光谱分析
            2.3.2.3 荧光光谱分析
            2.3.2.4 透射电镜分析
        2.3.3 光学性质研究
            2.3.3.1 荧光性质
            2.3.3.2 .光稳定性测试
        2.3.4 影响氮掺杂碳量子点荧光强度的因素
            2.3.4.1 碳量子点的浓度
            2.3.4.2 pH对氮掺杂碳量子点荧光强度的影响
    2.4 本章小结
第3章 磁性荧光复合材料的制备与表征
    3.1 实验仪器及试剂
        3.1.1 实验仪器
        3.1.2 实验试剂
    3.2 磁性荧光纳米复合材料的制备
        3.2.1 Fe_3O_4 纳米颗粒的制备
        3.2.2 Fe_3O_4-CMCS纳米材料的合成
        3.2.3 氮掺杂碳量子点的制备
        3.2.4 磁性荧光复合材料Fe_3O_4-CMCS@AT-CQDs的制备
        3.2.5 复合材料合成条件的探究
        3.2.6 响应面法探究Fe_3O_4-CMCS@AT-CQDs的最佳合成条件
    3.3 分析与表征
        3.3.1 红外光谱(FI-IR)分析
        3.3.2 荧光光谱分析
        3.3.3 紫外-可见光谱分析
        3.3.4 磁性能(VSM)分析
        3.3.5 热重分析(TGA)分析
        3.3.6 扫描电镜(SEM)分析
        3.3.7 粒径分析
        3.3.8 X射线衍射(XRD)分析
    3.4 实验结果与分析讨论
        3.4.1 Fe_3O_4-CMCS@AT-CQDs复合材料最佳合成条件的探究
            3.4.1.1 底物配比的选择
            3.4.1.2 反应温度的选择
            3.4.1.3 反应时间的选择
        3.4.2 响应面法优化探究Fe_3O_4-CMCS@AT-CQDs的合成条件
            3.4.2.1 Fe_3O_4-CMCS@AT-CQDs响应面结果分析及数学模型的建立
            3.4.2.2 Fe_3O_4-CMCS@AT-CQDs响应因子的水平优化
            3.4.2.3 试验验证及制备Fe_3O_4-CMCS@AT-CQDs的最优条件确定
        3.4.3 红外光谱分析
        3.4.4 荧光光谱仪分析
        3.4.5 紫外-可见光谱分析
        3.4.6 磁性能分析
        3.4.7 热重分析
        3.4.8 粒径分析
        3.4.9 X射线衍射分析
        3.4.10 扫描电镜分析
    3.5 本章小结
第4章 Fe_3O_4-CMCS@AT-CQD对 VB_2 负载性能的研究
    4.1 实验仪器及试剂
        4.1.1 实验仪器
        4.1.2 实验试剂
    4.2 实验方法
        4.2.1 载药微球的制备
            4.2.1.1 碳量子点的制备
            4.2.1.2 磁性荧光复合物的制备
            4.2.1.3 Fe_3O_4-CMCS@AT-CQD负载VB_2 微球的制备
        4.2.2 载药微球包封率和负载量的测定
        4.2.3 VB_2 标准曲线的测定
        4.2.4 影响微球包封率及负载量的因素
            4.2.4.1 反应介质对微球包封率及负载量的影响
            4.2.4.2 VB_2 加入量对微球包封率及负载量的影响
            4.2.4.3 Fe_3O_4-CMCS@AT-CQDs加入量对微球包封率和负载量的影响
        4.2.5 载药微球体外缓释性能的测定
            4.2.5.1 载药微球在人工肠液中的缓释
            4.2.5.2 载药微球在人工胃液中的缓释
        4.2.6 VB_2 体外释放曲线的拟合
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 反应介质对微球包封率和负载量的影响
        4.3.2 VB_2 加入量对微球包封率和负载量的影响
        4.3.3 Fe_3O_4-CMCS@AT-CQDs加入量对微球包封率和负载量的影响
        4.3.4 载药微球在模拟胃肠液中的缓释
        4.3.5 释放动力学
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3721575