金纳米棒/介孔二氧化硅/羟基磷灰石杂化纳米粒的制备及智能响应药物释放

摘要

本文首次以金纳米棒(GNR)为核，以掺杂了羟基磷灰石（HAP）的介孔二氧化硅(mSiO2)为外壳，制备出了具有双重响应性的杂化纳米药物载体（GNR/mSiO2/HAP）。HAP的加入不仅使得该纳米材料具有了近红外（NIR）响应和pH响应的双重响应性，还克服了介孔二氧化硅包覆金纳米棒（GNR/mSiO2）在人体难以降解的缺点，具有了良好的生物可降解性。此外，HAP的掺杂还改善了mSiO2外壳的介孔结构，使得GNR/mSiO2/HAP具有比GNR/mSiO2更强的载药能力。该载体的设计为获得具有多重响应性，较高载药能力和良好生物可降解性的纳米药物载体提供了新的研究思路。本论文分以下三个部分。
　　首先，以GNR为核制备了GNR/mSiO2/HAP，探索Na2HPO4的浓度和反应温度对GNR/mSiO2/HAP生长的影响。TEM、XRD和XPS的分析表明，5 mmol/L为Na2HPO4的最佳浓度，70℃下制备的GNR/mSiO2/HAP-70℃比40℃下制备的GNR/mSiO2/HAP-40℃有更高的HAP含量。
　　随后，对GNR/mSiO2/HAP-70℃和GNR/mSiO2/HAP-40℃进行了药物释放和降解性能实验。药物释放结果表明，所制备的GNR/mSiO2/HAP具有较高的比表面积（142.4 m2/g）和载药效率，GNR/mSiO2/HAP-40℃载药效率为86.7％， GNR/mSiO2/HAP-70℃载药效率更高达98.8%；另外，所制备的GNR/mSiO2/HAP还显示出pH和NIR双重响应性，HAP在弱酸性条件下使无机外壳瓦解的作用和GNR在近红外光下的局部过热效应使得GNR/mSiO2/HAP具有的pH与NIR响应性能够相互促进，在pH4.5和NIR照射下，12 h的药物释放量达到了37.6%。降解实验则表明，GNR/mSiO2/HAP具有良好的可降解性能，GNR的杂化外壳在pH4.5的条件下24 h内可以完全破碎。细胞毒性实验则证明了GNR/mSiO2/HAP的良好生物相容性。
　　最后，本实验又对纯HAP包覆GNR（GNR/HAP）的制备条件进行了初步的探索，讨论了Na2HPO4的浓度对GNR/HAP的影响，结果表明，1 mmol/L为最佳的Na2HPO4浓度，TEM和FTIR分析证明了HAP对GNR的成功包覆。

目录

声明

1 引言

1.1 纳米药物载体

1.2 金纳米棒

1.3 课题的提出

1.4 课题的研究内容

1.5 课题创新点

2 材料与仪器

2.1 化学试剂

2.2 实验分析仪器

3 GNR/mSiO2/HAP的制备与表征

3.1 引言

3.2 金纳米棒的制备条件探索

3.3 GNR/mSiO2的制备

3.4 GNR/mSiO2/HAP的制备

3.5 GNR/mSiO2/HAP的表征

3.6 结果与讨论

3.5 小结

4 GNR/mSiO2/HAP的药物释放、降解和生物相容性研究

4.1 引言

4.2 药物负载

4.3 GNR/mSiO2/HAP的药物释放性能研究

4.4 GNR/mSiO2/HAP的降解性能研究

4.5 GNR/mSiO2/HAP的细胞毒性

4.6 结果与讨论

4.7 小结

5 GNR/HAP制备条件的初步探索

5.1 引言

5.2 GNR/HAP的制备

5.3 GNR/HAP的制备条件探索

5.4 小结

结论

参考文献

个人简历

致谢