GSH响应性纳米粒子的制备及其作为控释农药载体的研究

摘要

本文以壳聚糖为原料，用氯乙酸和11-巯基十一烷酸对其进行化学修饰，得到了两亲性的11-巯基十一烷酸化羧甲基壳聚糖。这种两亲性聚合物在疏水相互作用力的驱动下，在水溶液中自组装，经超声氧化巯基，得到了二硫键交联的核壳纳米粒子，并对其有关性质进行了研究。主要的研究内容和结论如下：　　（1）以壳聚糖为原料，用氯乙酸对其进行化学修饰，得到了水溶性更好的羧甲基壳聚糖（CMCS）。然后将11-巯基十一烷酸（MUA）与CMCS进行酰胺化反应得到两亲性的11-巯基十一烷酸化羧甲基壳聚糖（CMCS-MUA），对其进行了红外和核磁表征。利用CMCS-MUA在水溶液中自组装，经超声氧化巯基，制备了二硫键交联的核壳纳米粒子。采用透射电镜（TEM）、纳米粒径电位分析仪（Malvern ZS90）测定纳米粒子的形态，粒径分布和Zeta电势，并研究了纳米粒子的稳定性，pH敏感性和谷胱甘肽（GSH）响应性。　　红外和核磁图谱结果表明MUA成功接枝到CMCS上。TEM结果表明纳米粒子是球形的，具有明显的核壳结构，粒径分布较均一，平均粒径约为250 nm。纳米粒径电位分析仪测定结果表明，纳米粒子在pH为7.0的缓冲溶液中具有较好的稳定性。纳米粒子的pH敏感性研究结果显示，当缓冲溶液的pH由4.0增加到7.0时，纳米粒子的粒径随着pH的增加而增大，当pH由7.0增加到8.0时，纳米粒子的粒径随着pH的增加而减小。纳米粒子的GSH响应性研究结果表明，二硫键交联的纳米粒子在pH为7.0，不含GSH，或含有较低浓度GSH（10μM）的缓冲溶液中能够保持相对稳定，然而在相对较高浓度GSH（2 mM）的缓冲溶液中，会导致粒径增大，多分散指数增加。且还发现， CMCS-MUA中巯基含量越高，由其制备出来的纳米粒子的GSH响应性越高。　　（3）以敌草隆为模型除草剂，制备了载敌草隆纳米粒子，研究了载敌草隆纳米粒子在模拟植物细胞环境中的释药行为。　　随着CMCS-MUA中巯基含量的增加，纳米粒子的载药率和包封率逐渐增加。释药研究结果表明，载敌草隆纳米粒子在不含 GSH，以及含较低浓度的GSH（10μM）的缓冲溶液中，累积释药率较低，在含较高浓度的GSH（2 mM）的缓冲溶液中，累积释药率较高。　　（4）选用稗草和玉米作为供试植物，采用温室盆栽法，对供试植物进行播种后苗前土壤处理，来初步评价载敌草隆纳米粒子的室内除草活性。　　除草活性测试结果表明，未载药的纳米粒子对玉米和稗草均无植物毒性，相对于敌草隆本身来说，载敌草隆纳米粒子对稗草的抑制作用更明显。

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第1章 绪论

1.1 聚合物纳米粒子的概述

1.2 智能聚合物纳米粒子的分类

1.3 谷胱甘肽响应性聚合物纳米载体的概述

1.4 控释农药的概述

1.5 本文的设计思路及主要研究内容

第2章 CMCS-MUA的制备以及表征

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 结论

第3章 二硫键交联的纳米粒子的制备及其性能研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 结论

第4章 GSH响应性纳米粒子的载药和释药研究

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

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