PEGMa改性氧化钼与温敏微凝胶的复合及光热性能研究

摘要

光热治疗技术是由近红外光（NIR）照射光热剂将光能转化为热能烧蚀肿瘤细胞的技术（PTA），该技术具有高效、快速、微创、毒副作用小等优点。尤其是作为光热剂的MoOx，经改性后不仅具有高效的光热转换性能，还具有随pH值变化的可降解性能。但由于MoOx在正常生理环境所处的pH值条件下降解速率过快，大大影响了其光热性能的应用。本论文通过引入甲基丙烯酸（MAA）单体以提供偏酸性环境进一步调控pH值的同时和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM）复合制备微凝胶。此外，通过再次引入聚乙二醇甲基丙烯酸酯（PEGMa）使其和氧化钼作用有效提高复合微凝胶的光热转换性能。以设计合成具有pH/温度/光热三重响应的PEGMa-MoOx/p(NIPAM-co-MAA)(NCs)复合微凝胶。
　　为制备具有光热性能的氧化钼，通过“一锅煮”水热法利用PEGMa还原和稳定氧化钼的机理，制备得到了粒径和光热转换性能不同的PEGMa-MoOx。实验结果表明，随着PEGMa投入量的增加，改性氧化钼粒径在增大光热性能在减小。由FT-IR测试结果表明PEGMa-MoOx带有C=C双键，说明其能够和NIPAM、MAA单体继续反应。
　　探讨了制备不同粒径的p(NIPAM-co-MAA)微凝胶的制备工艺参数和条件，通过调控表面活性剂的投入量，以乳液聚合的方法获得温敏微凝胶。实验结果表明，微凝胶粒径随着表面活性剂投入量的增加在变小。通过透过率随温度变化曲线测试其性能后，发现p(NIPAM-co-MAA)微凝胶具有温度/pH响应。其最低相转变温度（LCST）测试结果表明加入MAA能够提高PNIPAM微凝胶的LCST。
　　为延缓改改性氧化钼的降解，使其能够多功能化，将改性氧化钼引入到温敏微凝胶中，通过乳液聚合的方法制备PEGMa-MoOx/p(NIPAM-co-MAA)(NCs)复合微凝胶。加入MAA单体提供以pH为3-5的酸性环境，控制改性氧化钼的降解速率。紫外-可见分光光度计及808nm激光器测试得到的结果表明，MAA的加入能够稳定复合微凝胶的光热性能；同时MAA的加入使复合微凝胶具有pH敏感性能。
　　为进一步提高复合微凝胶的光热性能，在制备复合微凝胶的乳液聚合过程中再次加入PEGMa，使其再次和氧化钼作用以进一步稳定氧化钼。光热测试结果表明，当PEGMa的投入量为2.5g时，复合微凝胶的水溶液8min内的温度可升高27℃，说明PEGMa的加入能有效提高复合微凝胶的光热转换性能。
　　通过以上设计和探讨分析，具有三重响应的PEGMa-MoOx/p(NIPAM-co-MAA)(NCs)复合微凝胶被制备得到，其多功能化的性能在生物医药等多个领域具有较大的潜在应用价值。

目录

第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 钼的氧化物及其在生物医药领域的应用

1.3 PNIPAM温敏微凝胶

1.4 PNIPAM 温敏微凝胶与光热材料的复合

1.5 国内外研究现状的简析

1.6 本文的主要研究内容

第2章 实验材料与实验方法

2.1 实验试剂和仪器设备

2.2 实验方法

2.3 结构表征及性能测试

第3章 改性氧化钼与温敏微凝胶的制备及其性能研究

3.1 引言

3.2 PEGMa-MoOx的表征及光热转换性能

3.3 p(NIPAM-co-MAA)微凝胶的制备及性能测试

3.4 本章小结

第4章 PEGMa-MoOx/p(NIPAM-co-MAA)NCs的制备

4.1 引言

4.2 MAA的投入量对复合微凝胶光热稳定性的影响

4.3 PEGMa投入量对复合微凝胶光热性能的影响

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

声明

致谢