壳聚糖荧光纳米粒的制备及其载药性能的研究

发布时间：2017-09-15 18:22

  本文关键词：壳聚糖荧光纳米粒的制备及其载药性能的研究

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【摘要】：壳聚糖(CS)纳米粒作为新型药物载体,具有生物相容性好、无毒副作用、易降解、缓释等特点,近年来得到越来越多的研究。荧光碳量子点(CQDs)作为荧光标记物已大量用于给药微粒和肿瘤细胞的标记研究。本文通过高温热解法合成了荧光CQDs,采用一步离子凝胶法制备了壳聚糖-碳量子点(CS-CQDs)荧光纳米粒,并以CS-CQDs为载体负载5-氟尿嘧啶(5-Fu)获得5-Fu-CS-CQDs纳米粒。实验考察了CQDs、CS-CQDs、5-Fu-CS-CQDs纳米粒的制备条件,表征了样品的结构,并对纳米粒的荧光性能、载药性能、细胞毒性等进行了研究。主要内容如下:1、简要综述了纳米载体、壳聚糖纳米粒及CQDs近年来的研究进展,并提出课题的研究意义。2、分别采用高温热解柠檬酸法和微波加热甘油法合成了CQDs。二者在365 nm的紫外光下都有较强的蓝绿色荧光,其中高温热解法合成的CQDs粒径约5 nm,紫外吸收峰在330 nm处,最大激发波长为365 nm,最大发射波长约460 nm,而微波法合成的CQDs粒径约11 nm,紫外吸收峰在260 nm处,最大激发波长为310 nm,最大发射波长约456 nm,高温热解法优于微波法;高温热解法合成高荧光强度CQDs的适宜条件为加热温度180℃,反应时间30 min,所得CQDs含有大量羧基,其荧光强度随体系p H的增加而增加;CQDs在低浓度时(200μg/m L)对SMMC-7721细胞毒性较小,可用于细胞荧光标记。3、采用离子交联法制备了CS-CQDs荧光纳米粒。适宜的反应条件为:壳聚糖浓度为2.5 mg/m L(20 m L),CQDs溶液体积为2 m L,终点p H为5.0,反应时间为2 h,此时所得CS-CQDs荧光纳米粒粒径较小,约290 nm左右,分散均匀,稳定性良好;CS-CQDs纳米粒的荧光强度随CQDs含量的增加而增强;CS-CQDs荧光纳米粒对SMMC-7721细胞毒性较小,可用于细胞成像。4、通过离子凝胶法制备了5-Fu-CS-CQDs载药荧光纳米粒。通过单因素和正交试验,筛选出适宜的制备条件:壳聚糖浓度为3 mg/m L(20 m L)、5-Fu浓度为5mg/m L、CQDs溶液体积为2 m L、终点p H值为5.0、反应时间为2 h,此时5-Fu-CS-CQDs荧光纳米粒的载药量和包封率最大,分别为34.69%和28.71%;5-Fu-CS-CQDs载药纳米粒粒径范围为200~600 nm,CQDs含量越高体系荧光强度越大;在p H=7.4的PBS缓冲溶液中,5-Fu-CS-CQDs荧光纳米粒48 h内累积释药量约36.82%,与5-Fu原料药相比具有明显的缓释性能;另外5-Fu含量越高,药物突释越明显;CQDs的用量越多,药物释放速率越小;药物释放速率与溶出介质的p H值成反比;5-Fu-CS-CQDs的体外释药符合Ritger-Peppas模型;细胞实验说明5-Fu-CS-CQDs纳米粒具有和5-Fu原料药相似的杀伤SMMC-7721细胞的作用,同时兼具细胞显像功能。
【关键词】：壳聚糖 纳米粒 碳量子点 5-Fu
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ460.4;O636.1
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 绪论12-26
• 1.1 引言12
• 1.2 纳米载体技术在药剂学上应用12-16
• 1.2.1 纳米载体的定义13
• 1.2.2 纳米载体的特性和优点13
• 1.2.3 纳米载体的分类及制备13-16
• 1.3 壳聚糖纳米粒的研究进展16-20
• 1.3.1 壳聚糖的结构和基本性质16-17
• 1.3.2 壳聚糖纳米粒的制备方法17-18
• 1.3.3 壳聚糖纳米粒的应用18-19
• 1.3.4 壳聚糖纳米粒的作为药物载体的优点19-20
• 1.4 碳量子点的研究进展20-23
• 1.4.1 碳量子点的简介20-21
• 1.4.2 碳量子点的合成21-22
• 1.4.3 碳量子点的应用22-23
• 1.5 5-氟尿嘧啶的研究概况23-24
• 1.5.1 5-氟尿嘧啶简介23
• 1.5.2 5-FU-壳聚糖纳米粒的研究进展23-24
• 1.6 本论文的研究目的与内容24-26
• 1.6.1 研究目的24
• 1.6.2 研究内容24-26
• 第二章 荧光碳量子点的合成及性能研究26-43
• 2.1 引言26
• 2.2 试剂和实验仪器26-28
• 2.2.1 实验试剂26-27
• 2.2.2 实验仪器27-28
• 2.3 实验部分28-30
• 2.3.1 碳量子点的合成28
• 2.3.2 细胞实验28-30
• 2.4 样品的表征30
• 2.5 结果与讨论30-42
• 2.5.1 两种合成方法的荧光30-31
• 2.5.2 粒径分布31
• 2.5.3 紫外-可见（UV-Vis）、荧光（PL）光谱分析31-37
• 2.5.4 红外光谱分析（FT-IR）37-38
• 2.5.5 拉曼光谱(Raman spectra)光谱分析38-39
• 2.5.6 透射电镜（TEM）图39
• 2.5.7 X射线衍射分析（XRD）39-40
• 2.5.8 MTT实验结果40
• 2.5.9 细胞的荧光强度40-41
• 2.5.10 细胞成像41-42
• 2.6 本章小结42-43
• 第三章 CS-CQDs荧光纳米粒的合成及性能研究43-57
• 3.1 引言43
• 3.2 试剂和实验仪器43-44
• 3.2.1 实验试剂43-44
• 3.2.2 实验仪器44
• 3.3 实验部分44-46
• 3.3.1 CS-CQDs荧光纳米粒的合成44-45
• 3.3.2 CS-CQDs荧光纳米粒的表征45-46
• 3.4 结果与讨论46-56
• 3.4.1 不同实验条件对CS-CQDs荧光纳米粒粒径的影响46-50
• 3.4.2 CS-CQDs荧光纳米粒的稳定性50-51
• 3.4.3 CS-CQDs复合纳米粒的荧光光谱分析（PL）51
• 3.4.4 X射线衍射分析（XRD）51-52
• 3.4.5 红外光谱分析（FT-IR）52-53
• 3.4.6 扫描电子显微镜（SEM）分析53
• 3.4.7 细胞实验的结果分析53-56
• 3.5 本章小结56-57
• 第四章 载药壳聚糖荧光纳米粒的制备及体外释药性能研究57-77
• 4.1 引言57
• 4.2 实验试剂与仪器57-58
• 4.2.1 实验试剂57-58
• 4.2.3 实验仪器58
• 4.3 载药壳聚糖荧光纳米粒的合成58-61
• 4.3.1 5-Fu-CS-CQDs的合成方法58-59
• 4.3.2 5-Fu含量测定方法的建立59-60
• 4.3.3 载药量及包封率的测定方法60
• 4.3.4 载药粒子的体外释放实验方法60-61
• 4.3.5 5-Fu-CS-CQDs载药荧光纳米粒与 5-Fu原料药的MTT实验61
• 4.3.6 载药荧光纳米粒的表征实验61
• 4.4 结果与讨论61-76
• 4.4.1 单因素实验考察，以载药量和包封率为指标考察各因素的影响规律61-63
• 4.4.2 正交实验结果63-66
• 4.4.3 5-Fu-CS-CQDs 荧光纳米粒的粒径分布66
• 4.4.4 载药纳米粒的荧光光谱分析（PL）66-68
• 4.4.5 X射线衍射分析（XRD）68
• 4.4.6 红外光谱分析（FT-IR）68-69
• 4.4.7 载药粒子体外释放的结果分析69-72
• 4.4.8 对释放结果模型拟合结果72-73
• 4.4.9 MTT实验结果分析73-75
• 4.4.10 不同给药浓度下细胞凋亡情况分析75-76
• 4.5 本章小结76-77
• 第五章 全文总结77-79
• 5.1 全文总结77-78
• 5.2 创新点78
• 5.3 下一步工作及展望78-79
• 参考文献79-85
• 致谢85-86
• 攻读硕士学位期间发表论文86

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