载药核—壳纳米纤维的制备及其应用研究

发布时间：2017-04-12 14:03

  本文关键词：载药核—壳纳米纤维的制备及其应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：核-壳纤维作为一种新型的纳米纤维材料在复合树脂材料增强增韧、控制释放、组织工程支架、能源和电子、功能性同轴纳米纤维等领域具有很大的发展空间，也越来越得到人们的重视。 本研究首先采用同轴静电纺丝的方法制备了载有抗菌成分氟化钠的聚丙烯腈/聚甲基丙烯酸甲酯(PAN/PMMA)核-壳结构纳米纤维。氟化钠纳米粒子加载在核-壳纤维的核层，利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析(TG)、差示扫描量热法(DSC)表征了纤维的表观形貌并确定其微观结构。结果显示，同轴电纺制备的PAN/PMMA纤维具有光滑连续的表面，TEM下核-壳结构清晰可见。通过调节聚合物溶液的浓度或是流速等条件，可以得到不同壳层厚度的核-壳纤维。将不同比例的纤维复合到双酚A甲基丙烯酸缩水甘油酯/二甲基丙烯酸三甘醇酯（Bis-GMA/TEGDMA）光固化口腔复合树脂中，三点弯力学性能测试结果表明，与纯PAN纤维相比，PAN/PMMA核-壳纤维具有更明显的增强优势，但增强效果与纤维壳层厚度有关。原因是，虽然PAN纤维具有优异的力学性能，是发挥增强效果的主体，但与光固化树脂的界面粘结性能差，而核-壳纤维的壳层PMMA具有与Bis-GMA的相似相容性，显著增强了纤维与树脂基体的界面粘结。氟化钠纳米粒子的载入并没有破坏纤维的核-壳结构的完整性，对增强效果也没有明显影响。相对于载药PAN纤维或树脂直接包埋氟化钠颗粒的显著初期爆发释放现象，载氟化钠核-壳纤维增强的复合树脂体系能有效减小初期爆发释放，实现对氟离子的持续释放，释放速度可通过载药量、核-壳纤维壳层厚度的控制来进行调节。由此得到的具有氟离子持续释放性能的口腔修复复合树脂，不仅其韧性得到了提高，对继发龋的发生也具有预防作用，具有较好的发展前景。 本论文还通过乳液电纺制备了另一种载氟化钠的聚N-异丙基丙烯酰胺-b-聚己内酯（PNIPAAm-b-PCL）核-壳纳米纤维，利用PNIPAAm的温度敏感性，进一步调控氟化钠的控释释放行为。PNIPAAm存在低临界溶液温度(Low Critical Solution Temperature，LCST，32℃)，在LCST以下，表现为亲水性，，在LCST以上，表现为疏水性。PCL具有生物相容性、可降解性、稳定性、无毒无害等特点，广泛用于生物载体材料。本论文首先合成出温敏嵌段共聚物PNIPAAm-b-PCL，温度低于PNIPAAm的LCST时，表现为亲水/亲油两亲性，在室温条件下利用W/O乳液静电纺丝成型技术，制备纤维。SEM、TEM、DSC、Mapping等对纤维进行表征，结果显示纤维呈核-壳结构，其中PNIPAAm为核，PCL为壳，氟化钠主要存在于PNIPAAm相中。体外释放实验显示：氟化钠从PNIPAAm-b-PCL温敏核-壳纤维在37℃下的释放速度要显著慢于在25℃下的释放，并不像从乳液电纺得到的PCL核-壳纤维那样，随着环境温度升高而释放速度加快。这是因为PNIPAAm在37℃下表现为疏水性，能有效地减弱初期的爆发释放，更好地实现药物缓慢释放的目的。
【关键词】：核-壳纤维 药物释放 牙科树脂 纳米复合材料
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R318.08;TB383.1
【目录】：

• 学位论文数据集3-4
• 摘要4-7
• ABSTRACT7-15
• 第一章 绪论15-35
• 1.1 复合树脂的现状15-17
• 1.1.1 树脂基质15
• 1.1.2 稀释剂15-16
• 1.1.3 引发剂体系16
• 1.1.4 现有复合树脂材料的不足16-17
• 1.2 填料的发展17-20
• 1.2.1 填料的分类及发展17
• 1.2.2 填料的作用17-18
• 1.2.3 填料增强树脂材料的影响因素18-19
• 1.2.4 无机粉体填料存在的问题19-20
• 1.3 纤维填料的发展20-26
• 1.3.1 微米纤维填料20-22
• 1.3.2 纳米纤维增强材料22-23
• 1.3.3 纤维与树脂的界面问题23-26
• 1.4. 核-壳纳米纤维的制备26-32
• 1.4.1 聚合物共混电纺27
• 1.4.2 同轴静电纺丝27-30
• 1.4.3 乳液静电纺丝30-32
• 1.5 核-壳纳米纤维作为药物控释载体的研究32
• 1.6 本研究课题的提出32-35
• 第二章 载药核-壳纳米纤维增强光固化复合树脂体系的研究35-61
• 2.1 前言35
• 2.2 实验部分35-43
• 2.2.1 实验原料35-36
• 2.2.2 实验仪器36-37
• 2.2.3 核-壳结构纳米纤维的制备37-39
• 2.2.4 核-壳结构纳米纤维增强光固化复合体系39
• 2.2.5 药物释放行为研究39-41
• 2.2.6 检测与表征41-43
• 2.3 结果与讨论43-58
• 2.3.1 纤维形貌与结构的表征43-52
• 2.3.2 纤维增强光固化树脂复合体系的研究52-56
• 2.3.3 药物释放行为研究56-58
• 2.4 小结58-61
• 第三章 乳液电纺制备 PNIPAAM-B-PCL 温敏嵌段共聚物核-壳纤维及其药物释放行为研究61-77
• 3.0 前言61-63
• 3.1 实验部分63-67
• 3.1.1 实验药品63
• 3.1.2 实验仪器63-64
• 3.1.3 PNIPAAm-b-PCL 温敏嵌段共聚物的合成64-65
• 3.1.4 乳液静电纺丝制备载药核-壳纳米纤维65-66
• 3.1.5 测试及表征66-67
• 3.2 结果与讨论67-76
• 3.2.1 制备的聚合物分子量的表征67-68
• 3.2.2 聚合物结构的表征68-70
• 3.2.3 纤维形貌的表征70-76
• 3.3 小结76-77
• 第四章 结论77-79
• 参考文献79-89
• 致谢89-91
• 研究成果及发表学术论文91-92
• 作者及导师简介92-93
• 硕士研宄生学位论文答辩委员会决议书93-94

【参考文献】

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本文编号：301403