光响应性羧甲基壳聚糖纳米胶束的制备及其农药控释研究

摘要

响应性聚合物作为一种智能材料，能够响应各种内部或者外部刺激。与传统的外部刺激相比，光刺激一种清洁和高效的刺激源，太阳光也是光刺激的一种，因此我们可以充分利用太阳光中的紫外线来设计室外条件下具有光响应性的纳米给药系统，从而实现药物的控制释放。本文以丁二酸酐为连接臂，在羧甲基壳聚糖的氨基上接枝具有光响应性的基团邻硝基苯甲氧基，制得光响应两亲性羧甲基壳聚糖衍生物，然后进一步制得光响应性的纳米胶束。
　　主要研究工作和研究结果如下：
　　一、制备了光响应两亲性羧甲基壳聚糖衍生物，并对其进行表征，研究其相关性质；
　　采用红外光谱与核磁图谱确定光响应两亲性羧甲基壳聚糖衍生物的结构，通过TLC、UV、HPLC等技术手段检测和确认了中间产物NBS和两亲性羧甲基壳聚糖衍生物的光响应性。
　　二、以光响应两亲性羧甲基壳聚糖衍生物为原料制备了纳米胶束，研究其稳定性、光响应性和pH敏感性。
　　（1）透射电镜结果显示，光响应性纳米胶束及戊二醛交联后的纳米胶束都具有很明显的核-壳结构，并且形态清晰规整，分布均匀，粒径均一。与未交联纳米胶束相比，交联后的纳米胶束的壳结构更加紧密；
　　（2）荧光强度与胶束浓度曲线表明疏水基团取代度的增加，会加速胶束疏水核心的形成，从而导致临界胶束浓度（CMC）减小；
　　（3）动态光散射结果表明，戊二醛交联的纳米胶束比未交联的纳米胶束有更好的稳定性，并且平均粒径明显减小，分散更加均匀；
　　（4）戊二醛交联的纳米胶束具有较好的光响应性。戊二醛交联的纳米胶束在紫外光光照条件下，结构中的光响应基团发生光裂解反应而断裂，自组装体系被破坏，粒径变大，分布系数变大；
　　（5）戊二醛交联的纳米胶束表现出显著的pH敏感性。pH值在较低范围时，其粒径较小，随着pH值增大，其粒径也开始增大，但当pH值超过最大值后，粒径又开始减小。
　　三、考察以敌草隆作为药物模型的载药纳米胶束的光响应释药行为，为该纳米载体在纳米农药领域的应用提供理论支撑。
　　（1）投药量对纳米胶束的载药量率与包封率的影响：随着投药量的增大，载药率也不断增大；随着投药量的不断增大，包封率先增大后又减小，会出现一个最大值；
　　（2）光刺激环境对纳米胶束药物释放的影响：在紫外光刺激下，负载药物的交联胶束有较快的释放，2分钟时分别有48.61％和45.50%负载的敌草隆从交联的样品中释放出来；在模拟太阳光照射下，交联胶束的药物释放则表现出了控释性能，8小时累计释放率分别达到98.30%和96.60%；而在无光刺激条件下，交联胶束则没有药物释放。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪论

1.1 纳米胶束概述

1.2 刺激响应性纳米胶束

1.3 光响应性聚合物纳米胶束

1.4 光响应性基团

1.5 光异构化聚合物胶束

1.6 光诱导重排聚合物胶束

1.7 光诱导交联聚合物胶束

1.8 光诱导能量转换聚合物胶束

1.9 光致裂解聚合物胶束

第2章 光响应两亲性羧甲基壳聚糖衍生物的制备及研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 结论

第3章 光响应性羧甲基壳聚糖纳米胶束的制备及表征

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 结论

第4章 光响应性羧甲基壳聚糖纳米胶束的药物释放研究

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 结论

第5章 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文