FeO/壳聚糖温敏凝胶复合材料的制备与性能研究

摘要

膀胱癌灌注治疗过程中通常会遇到药物作用时间短、药效差、灌注次数多等诸多问题，这给患者带来巨大的身体痛苦和经济负担。若将药物的靶向贴壁与缓释治疗引入到膀胱癌肿瘤治疗过程中，可以在很大程度上解决以上问题，给患者带来福音。此外，将药物治疗与热疗进行有效的结合，也将为肿瘤的治疗开辟新的途径。 基于上述考虑，本文利用Fe3O4的磁性与壳聚糖温敏凝胶的缓释性能制备出Fe3O4/壳聚糖温敏凝胶磁性载药集成颗粒，其中纳米Fe3O4颗粒不仅可以在磁场导航下，牵动复合颗粒实现靶向贴壁与缓释，还可以通过体外微波透射作为热种子实现热疗功能。为制备出适用的药物载体，本文确定并优化了相关工艺参数，对复合材料进行了分析测试研究。主要研究内容及结果如下： 采用化学共沉淀法制备出纳米Fe3O4，利用水浴加热、微波辐照加热、水热三种方法对Fe3O4进行熟化处理，并借助XRD、TEM、VSM等方法对其进行测试分析。结果表明：熟化后的Fe3O4结晶度提高，晶粒尺寸增大，颗粒尺寸在25nm以下，比饱和磁化强度随熟化的温度或时间的增加而增大；水热熟化所得的Fe3O4具有较高的比饱和磁化强度及较高的结晶度，200℃水热处理4h后，Ms可达80．0emu/g； Fe3O4具有较强的微波吸收性能，试样匹配厚度为7mm时，在实验所采用微波频率2．45GHz下的反射率可达-13dB；微波辐照后的Fe3O4的Hc、Mr都较小，对数据进行对比分析得出，经共沉淀．微波辐照所制备的纳米Fe3O4具有良好的超顺磁性。 确定出壳聚糖-β-甘油磷酸钠温敏凝胶的制备工艺参数，在37℃水浴中可以根据需要在可控时间范围内形成凝胶。 在壳聚糖温敏凝胶制备过程中加入Fe3O4，并最终将凝胶干燥粉碎后得到Fe3O4/壳聚糖温敏凝胶复合材料。SEM结果显示，由于凝胶粘度较大以及凝胶化过程中的疏水作用，Fe3O4产生比较严重的团聚。XRD与IR结果显示，Fe3O4与凝胶基体并未发生反应。磁性能曲线表明制备的复合材料磁性能下降较大，Ms下降约80％，但其仍然保持了一定的磁响应特性，体外磁场模拟试验表明，载药颗粒贴壁性能良好。以盐酸环丙沙星为模型，研究了载药制剂的缓释性能。结果表明药物的释放主要靠扩散来控制，粒径小载药量高的颗粒，其缓释速率较快。以含药10％、30-60目筛之间的颗粒为例，在静态释放12h时，药物缓释率在65％左右，而到72h时，其缓释率为80％。采用Higuchi模型进行拟合，拟合结果呈现良好的线性关系。 采用MTT法测定材料的细胞毒性，结果表明材料各浓度浸提液的细胞毒性为0级，可以认为所制备的材料无细胞毒性；对材料浸提液作用后的L-929细胞形态进行观察，细胞形态正常，与空白对照组相比无明显差别，根据细胞形态分析标准判定，材料无细胞毒性。采用SMMC-7721人肝癌细胞和裸鼠建立动物模型，在理疗状态下初步研究Fe3O4/壳聚糖凝胶的微波热疗效果。结果显示注射的材料具有较好的热效应，肿瘤明显减小，达到了局部热疗的效果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2靶向给药系统的研究进展

1.2.1靶向给药系统概述

1.2.2磁靶向给药系统概述

1.2.3磁靶向给药系统中常用磁性材料

1.3药物缓释体系的研究进展

1.3.1缓释制剂的定义、分类及特点

1.3.2壳聚糖在药物缓释体系中的应用

1.4本论文研究目的、研究内容及技术路线

第二章实验原料、设备与测试方法

2.1实验原料与设备

2.1.1实验原料

2.1.2主要仪器及设备

2.2分析测试技术

2.2.1红外光谱(IR)

2.2.2 X射线衍射(XRD)

2.2.3透射电镜(TEM)

2.2.4扫描电镜(SEM)

2.2.5吸波性能测试

2.2.6磁性能分析

2.2.7分光光度测试

第三章纳米四氧化三铁的制备及表征

3.1化学沉淀法制备纳米四氧化三铁

3.1.1反应方程式

3.1.2制备过程

3.1.3 Fe3+与Fe2+比值的确定

3.1.4红外(IR)分析

3.2不同熟化方式对Fe3O4性能的影响

3.2.1水浴加热与水热处理

3.2.2 Fe3O4微波吸收性能研究

3.2.3微波辐照加热

3.3磁性能对比分析

3.4本章小结

第四章壳聚糖-甘油磷酸钠温敏凝胶的制备与研究

4.1实验过程及表征手段

4.2结果分析

4.2.1IR结果分析

4.2.2微观结构分析

4.2.3不同工艺参数对凝胶性能的影响

4.2.4壳聚糖-甘油磷酸钠温敏凝胶凝胶化机理探讨

4.3本章小结

第五章Fe3O4／壳聚糖温敏凝胶复合材料的制备与研究

5.1 Fe3O4／壳聚糖温敏凝胶复合材料的制备与表征

5.1.1实验过程

5.1.2结果分析

5.2 Fe3O4／壳聚糖温敏凝胶复合材料的缓释性能研究

5.2.1载药颗粒制备

5.2.2标准方程的建立

5.2.3复合颗粒的静态释放结果分析

5.3本章小结

第六章Fe3O4／壳聚糖温敏凝胶复合材料的细胞毒性研究及动物热疗初步探讨

6.1实验部分

6.1.1主要原料和仪器设备

6.1.2细胞毒性实验过程

6.2细胞毒性实验结果分析

6.2.1细胞形态观察

6.2.2细胞相对增殖率

6.3动物热疗初步探讨

6.3.1实验过程

6.3.2实验结果分析

6.4本章小结

第七章结论与展望

7.1研究工作结论

7.2创新点

7.3展望

参考文献

致谢

附录：发表的论文、专利及获奖