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(PUA/PSS)4层层自组装微胶囊的可逆温度响应性药物释放及形貌控制

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摘要

1 前言

1.1 LbL聚电解质微胶囊的制备

1.1.1 层层自组装技术简介

1.1.2 组装模板

1.1.3 囊壁材料

1.1.4 组装驱动力

1.2 LbL聚电解质微胶囊的性能

1.2.1 渗透性能

1.2.2 机械强度

1.3 LbL微胶囊在药物控释领域中的应用

1.3.1 智能响应性释放

1.3.2 快速响应性释放

1.3.3 药物缓释

1.4 课题的提出

1.4.1 脂肪族聚胺聚氨酯

1.4.2 微胶囊形貌的控制

1.4.3 模型药物DOX的选择

1.5 课题的研究内容

1.5.1 具有温度快速响应性的LbL微胶囊(PUA/PSS)4的制备

1.5.2 离子强度对(PUA/PSS)4微胶囊的形貌及性能的影响研究

1.5.3 (PUA/PSS)4中空微胶囊仿生矿化的初步研究

1.6 课题创新点

2 材料与仪器

2.1 实验原料

2.2 实验分析仪器

3 具有温度快速响应性的LbL微胶囊(PUA/PSS)4的制备与表征

3.1 引言

3.2 微胶囊的制备

3.2.1 CaCO3(PSS)球形微粒的制备

3.2.2 (PUA/PSS)4微胶囊的制备

3.3 微胶囊的结构表征

3.3.1 核磁共振仪

3.3.2 变温紫外可见光谱仪

3.3.3 Zeta电位(ζ-potential)

3.3.4 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)

3.3.5 扫描电子显微镜(SEM)

3.3.6 能量色散X射线光谱仪(EDX)

3.3.7 透射电子显微镜(TEM)

3.4 微胶囊的性能研究

3.4.1 温度响应性的可逆性研究

3.4.2 药物释放性能研究

3.5 实验结果与讨论

3.5.1 (salen)-MnCl配合物和PUA的结构表征

3.5.2 (PUA/PSS)4微胶囊的结构表征

3.5.3 微胶囊的可逆温度响应性研究

3.5.4 微胶囊的药物释放性能研究

3.6 小结

4 离子强度对(PUA/PSS)4微胶囊形貌及性能的影响研究

4.1 引言

4.2 材料的制备

4.2.1 MnCO3(HA)微粒的制备

4.2.2 (PUA/PSS)4微胶囊的制备

4.2.3 离子加入时间对微胶囊形貌影响研究

4.2.4 离子种类及离子强度对微胶囊形貌影响研究

4.3 材料的结构表征

4.3.1 扫描电子显微镜(SEM)

4.4 材料的性能研究

4.4.1 载药

4.4.2 药物释放缓冲溶液的配制

4.4.3 增强微胶囊药物释放性能的测定

4.5 实验结果与讨论

4.5.1 (PUA/PSS)4微胶囊的结构

4.5.2 离子加入时间对微胶囊形貌的影响

4.5.3 离子种类对微胶囊形貌的影响

4.5.4 增强微胶囊的药物释放性能研究

4.6 小结

5 (PUA/PSS)4中空微胶囊仿生矿化的初步研究

5.1 引言

5.2 杂化微胶囊的制备

5.2.1 (PUA/PSS)4微胶囊的制备

5.2.2 微胶囊的矿化

5.3 杂化微胶囊的结构表征

5.3.1 扫描电子显微镜(SEM)

5.3.2 能量色散X射线光谱仪(EDX)

5.4 实验结果与讨论

5.4.1 (PUA/PSS)4微胶囊的结构

5.4.2 矿化条件对微胶囊形貌的影响

5.4 小结

结论

参考文献

致谢

个人简历

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摘要

本文采用层层自组装技术(Layer-by-Layer),以具有pH和温度双敏特性的脂肪族聚胺聚氨酯(PUA)和聚苯乙烯磺酸钠(PSS)为囊壁材料,通过PUA和PSS之间的静电作用及氢键作用制备出具有可逆温度响应性的微胶囊,将其用作药物控释载体研究其药物释放性能,并对中空微胶囊的形貌进行控制,研究其对微胶囊智能响应性能的影响。本文的主要内容分为以下三部分:
  第一部分以(salen)-MnCl配合物为催化剂制备出的具有温度快速响应性的双敏PUA和PSS通过LbL技术制备出(PUA/PSS)4中空微胶囊,研究了该微胶囊的温度可逆响应性行为及智能响应性释药性能。TEM,EDX等表征手段证实了该微胶囊的中空结构及元素组成;Zeta电位及FT-IR结果证实了PUA和PSS之间的静电作用及氢键作用;SEM结果表明该微胶囊在pH7.4和pH4.5的环境下都具有温度可逆响应性,而且在pH4.5时的温度可逆响应性更加明显。释药结果表明,该微胶囊具有良好的pH响应性和温度响应性,其pH响应性归因于PUA和PSS之间的静电作用随溶液pH的变化而发生的改变,其温度响应性主要来自于温度大于PUA的LCST时其分子链的收缩和团聚。
  第二部分研究了离子强度对(PUA/PSS)4中空微胶囊的形貌以及性能的影响。SEM结果表明,随着盐离子加入时间的延长,微胶囊的形貌逐渐发生改变,由之前塌陷的扁平状变成立体的球状,强度逐渐提高;不同离子种类的盐溶液对微胶囊的形貌都会产生影响,其中CaCl2溶液对微胶囊形貌的影响最大。对离子增强后的微胶囊进行释药行为研究,结果表明增强后的微胶囊仍具有pH/温度双重智能响应性,而且相比于增强前缓释效果更明显。
  第三部分初步对(PUA/PSS)4中空微胶囊进行了仿生矿化研究,以提高其强度和稳定性。SEM、EDX结果表明在微胶囊表面成功生长出HAp无机层,而且制备出的杂化微胶囊的强度明显提高,由之前塌陷的扁平状变成立体的球状。另外,微胶囊表面无机层的厚度可以通过改变矿化条件如浓度、pH等进行调控。

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