功能性有机硅纳米材料的制备及应用研究
发布时间：2021-11-18 18:31
有机硅纳米材料是一种新型有机/无机复合材料,其结构是以-Si-O-Si-为网络骨架,有机基团通过与硅原子形成共价键的方式均匀的穿插在其骨架中。均匀分布在有机硅纳米材料中的有机基团可以改变材料的整体性能并为纳米材料赋予独特功能,如生物可降解、荧光、磷光以及氧化还原性能,因此这类功能性有机硅纳米材料成为生物材料领域的研究热点。但是,由于有机硅纳米材料自身骨架电势为负值且很难将粒径控制在50 nm以下,导致有机硅纳米材料的内吞效率低。同时有机硅纳米材料的制备过程往往需要高温和大量乳化剂,这也会使有机硅材料的生物安全性下降。因此,本论文利用新的功能化材料修饰和辐射制备的方法合成了粒径小于50nm的多功能性有机硅纳米材料,并考察了有机硅纳米材料在基因转染、癌症治疗以及防伪涂层等方面的应用,主要研究内容和结果如下:一、接枝了胍基化-氟化α-聚赖氨酸（PLL-GF）的谷胱甘肽（GSH）可降解的有机硅纳米粒子（o-SiNP-GF）的制备,并将其作为基因载体用于基因转染治疗。o-SiNP-GF的有机硅基体是通过1,2-二（三乙氧基硅基）乙烷（BTSE）和双-[3-（三乙氧基硅）丙基]-四硫化物（BTSP...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２反渗透过程的示意图（蓝色粒子为水分子，黄色粒子为有机小分子）??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｒｅｖｅｒｓｅ?ｏｓｍｏｓｉｓ??３??
有光热性质；第四，??共轭基团一般为疏水结构，而硅氧烷水解后为亲水基团，这样的组合有利于形成??多孔有机硅纳米粒子。??ＸｒｒｒｒｒＪ?．．．．．．？？？＂＊？？?ｌＥｔＯｉ?Ｓｉ?＼／??ＴＨＰ．?Ｒｔｆｉｕｘ?Ｓ??ａ?Ｑ＾＾ＳＫ〇Ｅｔｈ??Ｃ｜—／?—ＣＨｊＣＮ，?Ｒ＊？ｕｘ?｛ＥｔＯｈＳｉ?ｊ?ＨＮ?ｊ??Ｖ－＜〇?ａｐｔｓ．?ｋ，ｃ〇，?／—＼?ｙ－＾Ｃｙ??：顧，Ｅ，〇ｈＳｉ?￣ｙ＜３－Ｎ＾＿ｒｓ＾??（ｂ）?ｈｖｔｒ＾?＾Ａｎｔｈ＾Ｎａｐｈ＾??图１．３?（ａ）含联苯（Ｂｉｐｈ）、蒽（Ａｎｔｈ）和萘二甲酰亚胺（Ｎａｐｈ）有机硅前驱体的合成过程。??（ｂ）用单波长激发含Ｂｉｐｈ、Ａｎｔｈ和Ｎａｐｈ有机硅纳米材料的ＦＲＥＴ过程示意图［８８】??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?（ａ）?Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ?ｓｃｈｅｍｅ?ｏｆ?ｂｉｓｓｉｌｙｌａｔｅｄ?ｏｒｇａｎｏｓｉｌｉｃａ?ｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓ，?ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ?ｂｉｓｓｉｌｙｌａｔｅｄ??ｂｉｐｈｅｎｙｌ?（Ｂｉｐｈ），?ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ?（Ａｎｔｈ），?ａｎｄ?ｎａｐｈｔｈａｌｉｍｉｄｅ?（Ｎａｐｈ）；?（ｂ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＦＲＥＴ??ｐｒｏｃｅｓｓ?ａｍｏｎｇ?Ｂｉｐｈ，?Ａｎｔｈ，?ａｎｄ?Ｎａｐｈ?ｂｙ?ａ?ｓｉｎｇｌｅ－ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ??Ｚｈａｎｇ等人首先制备了一系列含有苯环、萘环和蒽环的有机硅单体（图１．３），??然后再将三种单体混合并通过水解缩合反应形成有机硅纳米粒子［８８】。由于存在??荧光共振能量转移现象（ＦＲＥＴ），这种有机硅纳米粒子在２８０?ｎｍ光的激发下会?
米材料，利用有机硅材料的稳定性和相容性，??帮助共轭基团实现其功能。??１．３．３含响应性基团的有机硅纳米材料??含响应性基团的有机硅纳米材料主要分为光响应和生物大分子响应两类［９２＿??９３］。大部分光响应有机硅纳米材料是在光的激发下，发射出荧光或产生活性氧。??０ＣＨｉ??．ＮＨｊＣ，Ｈ４?（１）：?ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ?ｓｔａｇｅ?潘??ｊ?Ｓｉ?１（２）??ｍｉｃｒｏｗａｖｅ?（２）－（３）：?Ｏｓｗａｌｄ?ｒｉｐｐｅｎｉｎｇ?ｓｔａｇｅ??馨?＾??Ｄ?Ｃ??图１．４（Ａ）反应前驱体；（Ｂ）成核过程；（Ｃ）小尺寸的纳米粒子；（Ｄ）大尺寸的纳米粒子＾??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?（Ａ）?Ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ；?（Ｂ）?Ｎｕｃｌｅｉ；?（Ｃ）?Ｓｍａｌｌ－ｓｉｚｅ?ａｎｄ?（Ｄ）?Ｌａｒｇｅ－ｓｉｚｅ?ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ．?［９４］??５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]White-light emission and tunable room temperature phosphorescence of dibenzothiophene[J]. Xiaoyu Fang,Dongpeng Yan. Science China（Chemistry）. 2018(04)
[2]Synthesis of N-methylene phosphonic chitosan （NMPCS） and its potential as gene carrier[J]. Dun Wan Zhu Jin Gen Bo Hai Ling Zhang Wen Guang Liu Xi Gang Leng Cun Xian Song Yu Ji Yin Li Ping Song Lan Xia Liu Lin Mei Xiu Lan Li Yang Zhang Kang De Yao a Research Institute of Polymeric Materials,Tianjin University,Tianjin 300072,China b Tianjin Key Laboratory of Biomedical Materials,Institute of Biomedical Engineering,Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College,Tianjin 300192,China c Institute of Orthopedics,Tianjin Hospital,Tianjin 300211,China. Chinese Chemical Letters. 2007(11)
本文编号：3503395
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２反渗透过程的示意图（蓝色粒子为水分子，黄色粒子为有机小分子）??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｒｅｖｅｒｓｅ?ｏｓｍｏｓｉｓ??３??
有光热性质；第四，??共轭基团一般为疏水结构，而硅氧烷水解后为亲水基团，这样的组合有利于形成??多孔有机硅纳米粒子。??ＸｒｒｒｒｒＪ?．．．．．．？？？＂＊？？?ｌＥｔＯｉ?Ｓｉ?＼／??ＴＨＰ．?Ｒｔｆｉｕｘ?Ｓ??ａ?Ｑ＾＾ＳＫ〇Ｅｔｈ??Ｃ｜—／?—ＣＨｊＣＮ，?Ｒ＊？ｕｘ?｛ＥｔＯｈＳｉ?ｊ?ＨＮ?ｊ??Ｖ－＜〇?ａｐｔｓ．?ｋ，ｃ〇，?／—＼?ｙ－＾Ｃｙ??：顧，Ｅ，〇ｈＳｉ?￣ｙ＜３－Ｎ＾＿ｒｓ＾??（ｂ）?ｈｖｔｒ＾?＾Ａｎｔｈ＾Ｎａｐｈ＾??图１．３?（ａ）含联苯（Ｂｉｐｈ）、蒽（Ａｎｔｈ）和萘二甲酰亚胺（Ｎａｐｈ）有机硅前驱体的合成过程。??（ｂ）用单波长激发含Ｂｉｐｈ、Ａｎｔｈ和Ｎａｐｈ有机硅纳米材料的ＦＲＥＴ过程示意图［８８】??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?（ａ）?Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ?ｓｃｈｅｍｅ?ｏｆ?ｂｉｓｓｉｌｙｌａｔｅｄ?ｏｒｇａｎｏｓｉｌｉｃａ?ｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓ，?ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ?ｂｉｓｓｉｌｙｌａｔｅｄ??ｂｉｐｈｅｎｙｌ?（Ｂｉｐｈ），?ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ?（Ａｎｔｈ），?ａｎｄ?ｎａｐｈｔｈａｌｉｍｉｄｅ?（Ｎａｐｈ）；?（ｂ）?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＦＲＥＴ??ｐｒｏｃｅｓｓ?ａｍｏｎｇ?Ｂｉｐｈ，?Ａｎｔｈ，?ａｎｄ?Ｎａｐｈ?ｂｙ?ａ?ｓｉｎｇｌｅ－ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ?ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ??Ｚｈａｎｇ等人首先制备了一系列含有苯环、萘环和蒽环的有机硅单体（图１．３），??然后再将三种单体混合并通过水解缩合反应形成有机硅纳米粒子［８８】。由于存在??荧光共振能量转移现象（ＦＲＥＴ），这种有机硅纳米粒子在２８０?ｎｍ光的激发下会?
米材料，利用有机硅材料的稳定性和相容性，??帮助共轭基团实现其功能。??１．３．３含响应性基团的有机硅纳米材料??含响应性基团的有机硅纳米材料主要分为光响应和生物大分子响应两类［９２＿??９３］。大部分光响应有机硅纳米材料是在光的激发下，发射出荧光或产生活性氧。??０ＣＨｉ??．ＮＨｊＣ，Ｈ４?（１）：?ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ?ｓｔａｇｅ?潘??ｊ?Ｓｉ?１（２）??ｍｉｃｒｏｗａｖｅ?（２）－（３）：?Ｏｓｗａｌｄ?ｒｉｐｐｅｎｉｎｇ?ｓｔａｇｅ??馨?＾??Ｄ?Ｃ??图１．４（Ａ）反应前驱体；（Ｂ）成核过程；（Ｃ）小尺寸的纳米粒子；（Ｄ）大尺寸的纳米粒子＾??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?（Ａ）?Ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ；?（Ｂ）?Ｎｕｃｌｅｉ；?（Ｃ）?Ｓｍａｌｌ－ｓｉｚｅ?ａｎｄ?（Ｄ）?Ｌａｒｇｅ－ｓｉｚｅ?ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ．?［９４］??５??
【参考文献】：
期刊论文
[1]White-light emission and tunable room temperature phosphorescence of dibenzothiophene[J]. Xiaoyu Fang,Dongpeng Yan. Science China（Chemistry）. 2018(04)
[2]Synthesis of N-methylene phosphonic chitosan （NMPCS） and its potential as gene carrier[J]. Dun Wan Zhu Jin Gen Bo Hai Ling Zhang Wen Guang Liu Xi Gang Leng Cun Xian Song Yu Ji Yin Li Ping Song Lan Xia Liu Lin Mei Xiu Lan Li Yang Zhang Kang De Yao a Research Institute of Polymeric Materials,Tianjin University,Tianjin 300072,China b Tianjin Key Laboratory of Biomedical Materials,Institute of Biomedical Engineering,Chinese Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College,Tianjin 300192,China c Institute of Orthopedics,Tianjin Hospital,Tianjin 300211,China. Chinese Chemical Letters. 2007(11)
本文编号：3503395
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