基于纳米纤维素的IMC复合纤维与BSA生物支架制备及性能

发布时间：2017-05-15 10:10

  本文关键词：基于纳米纤维素的IMC复合纤维与BSA生物支架制备及性能，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：纤维素纳米纤丝(CNFs)是一种天然的高分子生物材料,具有比表面积大、表面羟基活性强、结构精细、易化学改性、无毒、生物相容性好以及可自组装等优点,是一种理想的高分子药物载体材料。纳米技术的发展,使得纤维素的结构和性能得到更充分的研究,纤维素纳米纤丝的特殊结构和优良性质,为其应用于生物医学的研究提供了可能。本论文以杨木木粉为原材料,采用化学预处理与超声处理相结合的方法制备CNFs,然后利用溶剂蒸发自组装法,在CNFs表面结晶生长吲哚美辛(IMC)形成复合纤维,进而利用去溶剂法和冷冻干燥处理制备载有牛血清白蛋白(BSA)纳米粒的纳米纤维素生物支架。采用透射显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜、傅立叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、高效液相色谱仪(HPLC)等设备对CNFs/IMC复合纤维在制备过程中各组分的微观形貌、晶型结构、界面结合形态、载药性能及缓释效果进行表征和分析,探讨纳米纤维素的载药机理及各实验因素的影响,确定最佳的制备工艺。通过对BSA纳米粒的粒径、电位及生物支架微观形态的检测,得出较优的制备工艺；同时,通过体外细胞培养实验,测试生物支架的细胞相容性及生物毒性。开展的主要研究工作及其结果如下： (1)使用蒸馏水与无水乙醇的混合溶剂作为主溶剂,对不同溶剂比例的CNFs/IMC混悬液进行处理,并分别采用烘箱干燥和冷冻干燥两种方式进行样品的干燥处理,以制备复合纤维。通过电镜观察发现,当无水乙醇的含量达到50%时,模型药物IMC与CNFs完全复合,形成复合纤维；对样品仅进行超声处理时,所得复合纤维为短棒状结构,纤维较为坚硬；当对样品超声处理后,继续进行均质处理,所得复合纤维较长且柔软；冷冻干燥所得样品,在微观上呈相互交织的三维网状结构,复合纤维之间彼此交错,层叠在一起形成整体；烘箱干燥处理所得样品,复合纤维形态均一,纤维之间并行排列并具有一定的取向性。 (2)使用XRD, FTIR, DSC对CNFs/IMC复合纤维的固体样品进行表征,结果发现：采用冷冻干燥方法进行处理的固体样品中的药物晶型与IMC原药晶型一致,均为稳态的γ型晶型结构；采用烘箱干燥处理的固体样品则具有2种药物晶型,混合溶剂中无水乙醇含量为100%和70%条件所得固态样品均呈现亚稳态的a晶型,而无水乙醇含量为50%条件所得固态样品则呈现稳态的Y型。 (3)将制备的CNFs/IMC复合纤维烘箱干燥样品进行体外模拟缓释实验,结果表明：药物的释放曲线符合一级药物代谢动力学方程,药物的释放可分为2个或者3个阶段,药物的持续释放时间超过1个月,累积释放量均超过80%,载药量大于69%,最大包封率为97.8%。 (4)对不同条件下制备的BSA纳米粒进行测试,结果如下：当溶剂中乙醇的含量大于40%的条件下,可制备BSA纳米粒,但所得BSA纳米粒的粒径较大且形状不规则；在弱酸性PBS溶液中,所制备BSA纳米粒的粒径最大；采用去离子水和无水乙醇体积比为2：1的混合溶剂,在戊二醛交联作用下,可制备粒径较为均一的球形BSA纳米粒。 (5)用超声处理所得的CNFs制备出的BSA-CNFs生物支架,其微观形貌较均质处理的CNFs所制备的生物支架更为均一,CNFs纤丝分散均匀,形成多孔网状结构,BSA纳米粒均匀地掺杂在CNFs的网状结构中。CNFs可有效地阻止BSA纳米粒的自聚,同时起到支撑和负载的作用。 (6)选用小鼠成纤维细胞(L929)针对制备好的BSA-CNFs生物支架进行体外细胞相容性测试实验,BSA-CNFs生物支架对L929细胞没有细胞毒性,细胞在BSA-CNFs生物支架中的生长状态良好,且细胞的整个生长趋势与标准培养液中的细胞生长趋势相同。
【关键词】：纤维素纳米纤丝 吲哚美辛 药物释放 牛血清白蛋白 生物支架
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TB383.1;R318.08
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 目录8-10
• English Catalog10-12
• 1 绪论12-30
• 1.1 选题的背景及意义12-14
• 1.1.1 纤维素纳米纤丝的结构特点及性能12-13
• 1.1.2 纤维素纳米纤丝在医药领域的应用前景13-14
• 1.2 缓控释药物制剂的国内外研究现状14-26
• 1.2.1 药物缓控释高分子材料14-18
• 1.2.2 纤维素在缓控释药物制剂中的应用18-21
• 1.2.3 新型药物传递系统21-24
• 1.2.4 基于纳米纤维素的药物传递系统24-26
• 1.3 纳米纤维支架在医药领域的研究现状26-27
• 1.4 论文的研究思路27-28
• 1.5 论文的研究内容28-30
• 2 实验材料、仪器及方法30-34
• 2.1 实验材料及仪器30
• 2.1.1 实验材料30
• 2.1.2 实验仪器30
• 2.2 实验方法30-32
• 2.2.1 纤维素纳米纤丝/吲哚美辛复合纤维的制备方法31-32
• 2.2.2 载牛血清白蛋白纳米粒的纳米纤维素生物支架的制备方法32
• 2.3 检测分析方法及设备32-34
• 3 纤维素纳米纤丝/吲哚美辛复合纤维的制备及表征34-53
• 3.1 引言34
• 3.2 实验方案34
• 3.3 溶剂、处理方法及干燥方式对CNFs/IMC复合纤维的影响34-48
• 3.3.1 溶剂对CNFs/IMC复合纤维形貌的影响34-36
• 3.3.2 处理方法对混悬液电位及CNFs/IMC复合纤维形貌的影响36-42
• 3.3.3 干燥方式对CNFs/IMC复合纤维的形貌及晶型结构的影响42-48
• 3.4 CNFs/IMC复合纤维的形成机理48-49
• 3.5 CNFs/IMC复合纤维的载药特性及缓释性能49-51
• 3.5.1 CNFs/IMC复合纤维的载药特性49-50
• 3.5.2 CNFs/IMC复合纤维的药物释放分析50-51
• 3.6 本章小结51-53
• 4 载牛血清白蛋白纳米粒的纳米纤维素生物支架的制备及表征53-68
• 4.1 引言53
• 4.2 实验方案53-54
• 4.3 BSA纳米粒的电位及粒径54-57
• 4.4 BSA-CNFs生物支架的形貌分析57-61
• 4.5 BSA-CNFs生物支架的红外分析61-62
• 4.6 BSA-CNFs生物支架的细胞相容性测试62-66
• 4.7 本章小结66-68
• 结论68-70
• 参考文献70-82
• 攻读学位期间发表的学术论文82-83
• 致谢83-84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 秦冬梅,王恒,李海瑛;羟丙甲基纤维素在药剂学中的应用[J];安徽医药;2004年03期

2 陈文帅;于海鹏;刘一星;蒋乃翔;陈鹏;;木质纤维素纳米纤丝制备及形态特征分析[J];高分子学报;2010年11期

  本文关键词：基于纳米纤维素的IMC复合纤维与BSA生物支架制备及性能，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：367462