具药物缓释功能纳米纤维素基复合水凝胶的制备及其应用性研究

发布时间：2021-06-14 06:39

　　由于化石资源的过度开发以及人们对环境问题的日益关注,利用可再生的生物基材料替代传统的石油基材料已经引起人们的高度重视。纤维素作为世界上储量最丰富的生物基材料,具有可再生、廉价、环境友好、生物可降解等优点,在造纸、食品以及生物领域得到了广泛的应用。随着纳米技术在生物质精炼方向的迅速发展,研究人员发现利用纤维素制备得到的纳米纤维素材料除具有纤维素的性质之外,还具有比表面积大、弹性模量高、生物相容性好、质轻等诸多优异特性。其中,纳米纤维素基水凝胶因其较好的生物相容性、生物可降解性以及优异的力学稳定性而成为生物医学应用领域（例如药物缓释、伤口愈合、组织工程支架等）的重要材料。本论文以纳米纤维素材料的生物应用为核心,致力设计和构造具有药物缓释功能的纳米纤维素基复合水凝胶载体材料,高效的利用纳米粒子聚多巴胺（PDA）和多孔聚多巴胺（MPDA）进行药物负载,同时利用PDA和MPDA本身的光和pH敏感特性,实现了药物在近红外光和不同pH条件下的可控释放。主要内容如下:首先,首次制备了多重响应型的具有药物缓释功能的PDA/TOCNFs平面复合凝胶膜材料。PDA一方面作为药物负载粒子对药物盐酸四环素进行负... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：171 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

石墨烯和氧化石墨烯基纳米材料的应用[5]

提高了此复合物的稳定性，然后将阿霉素负载到修饰后的纳米复合物上（图1-2C）。实验结果发现该纳米复合物可以实现在磁场下靶向给药和光热治疗，并且该纳米复合物具有较好的生物相容性。Zhang 等[9]首先制备了纳米氧化石墨烯，然后用磺酸基修饰纳米氧化石墨烯，目的是保持其在溶液中的稳定性（图 1-2D）。随后将叶酸与纳米氧化石墨烯采用共价键结合，使其对 MCF-7 细胞具有一定的靶向性。然后将两种抗癌药物（阿霉素和喜树碱）通过 π-π 共轭和疏水作用力负载到纳米复合物上。实验结果发现负载药物的纳米复合物对 MCF-7 细胞具有特异性靶向作用，其可以应用于癌症的治疗。因此，GO 在药物缓释领域具有较好的应用价值。图 1-2 （A）甲醇修饰的纳米石墨烯的表征和药物缓释行为；（B）氧化石墨烯和盐酸阿霉素水凝胶的形成；（C）氧化石墨烯-氧化铁杂化纳米复合物-聚乙二醇制备的示意图；（D）叶酸-纳米氧化石墨烯的制备的示意图[6-9]Figure 1-2 (A)

（a）聚多巴胺（PDA）贻贝能够牢牢的粘附在各种材质上，即使是在潮湿的环境下也可以实现粘附作用[10]（图 1-3b）。研究表明[11]，多巴胺和赖氨酸修饰的蛋白质是粘附在材料表面最主要的原因。PDA 与多巴胺有类似的结构，最早人们在 2007 对 PDA 作为一种新型的涂层材料进行研究（图 1-3a）。由图 1-3a 还可以看出，PDA 的制备及其在各方面的应用越来越受到人们的广泛关注。PDA 就像贻贝一样，它可以很容易地吸附在几乎所有类型的无机和有机材料表面上，包括超疏水的材料表面。此外，PDA 是天然黑色素的主要成分，在光学、电学和磁学上表现出天然黑色素的许多特点，并且它具有优异的生物相容性。PDA 上含有大量的丰富的官能团（例如邻苯二酚、胺和亚胺等），这些官能团可以作为 PDA 改性的结合位点，还可以对过渡金属离子进行螯合，最终实现对材料的表面修饰。由于这些独特的性质，使得 PDA 在化学、生物、医药、材料、应用工程与技术领域具有广泛的应用前景[12]。


本文编号：3229275