多種尺度高分子納米材料的制備及其生物醫(yī)學(xué)性能研究.pdf

1、生物高分子材料的發(fā)展關(guān)系到現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的進(jìn)步，與人的身體健康和生命質(zhì)量息息相關(guān)。隨著高分子制備技術(shù)的重大突破，納米尺度的高分子材料以其獨(dú)特的生物醫(yī)學(xué)性能，逐漸成為生物材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本論文采用多種高分子納米材料的制備技術(shù)，包括鏈內(nèi)交聯(lián)法、自組裝法、無皂乳液聚合法和表面接枝法，設(shè)計(jì)合成了多種尺度的高分子納米材料（從超細(xì)納米粒子到二維納米層），并系統(tǒng)地評(píng)價(jià)了它們的生物醫(yī)學(xué)性能。研究工作在高分子納米材料的設(shè)計(jì)與合成、拓展其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

2、等方面具有積極的意義。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.單鏈聚合物P(HEMA-co-PDSEMA)超細(xì)納米粒子的制備及藥物控釋性能研究
　　使用可簡(jiǎn)易制得的單體甲基丙烯酸吡啶二硫乙酯(PDSEMA)，合成了無規(guī)共聚物P(HEMA-co-PDSEMA)。單分子鏈通過二硫鍵的自交聯(lián)作用，在溫和條件下形成粒徑可控（7至11nm）、可被動(dòng)靶向的單鏈聚合物納米粒子(SCNPs)?？疾炝私宦?lián)密度、聚合物分子量和初始濃度對(duì)形成SCNPs的影響

3、。體外藥物釋放實(shí)驗(yàn)顯示:由于二硫鍵的還原響應(yīng)性，SCNPs在類似細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的還原條件下，響應(yīng)性地釋放總載藥量的83.2％。同時(shí)，SCNPs的體外釋藥行為符合一級(jí)釋放動(dòng)力學(xué)模型(0.8929≤R2≤0.9904)。綜上所述，所制備的SCNPs適用于被動(dòng)靶向及還原響應(yīng)性靶向的雙重定位給藥系統(tǒng)。
　　2.P(MMA-co-HEMA)-g-PNIPAAm膠束的制備及藥物控釋性能研究
　　設(shè)計(jì)了一種新型大分子鏈轉(zhuǎn)移劑用于“grafti

4、ng from”法合成雙親性接枝共聚物。合成的雙親性接枝共聚物[P(MMA-co-HEMA)-g-PNIPAAm]自組裝形成粒徑約為90nm的膠束。該尺度的納米膠束易進(jìn)入細(xì)胞，可用于增溶疏水性藥物DOX并減少其毒副作用。體外實(shí)驗(yàn)研究了P(MMA-co-HEMA)-g-PNIPAAm膠束的溫度響應(yīng)性釋放藥物性能。膠束具有可逆的溫度響應(yīng)性，當(dāng)溫度為37℃時(shí)，膠束的累積釋藥量為52.4％。隨溫度升高，膠束的釋藥速率加快。膠束的體外釋藥行為符合

5、一級(jí)釋放動(dòng)力學(xué)模型(0.9632≤R2≤0.9963)，溫度的升高（大于LCST）提高了藥物擴(kuò)散的速率。同時(shí)，體外細(xì)胞毒性和細(xì)胞攝取實(shí)驗(yàn)表明，膠束具有良好的生物相容性，且容易被細(xì)胞跨膜攝取。而通過負(fù)載DOX后，膠束對(duì)癌細(xì)胞的生長(zhǎng)有較強(qiáng)的抑制作用。
　　3.PSA/Ag-NPs復(fù)合球的制備及抗菌性能研究
　　采用無皂乳液聚合技術(shù)合成的聚（苯乙烯-co-丙烯酸）(PSA)微球?yàn)榛w，制備粒徑可控（200至500nm）的PSA/A

6、g-NPs復(fù)合球，作為抗菌填料。PSA微球具有良好的單分散性，表面羧基能有效的將銀粒子固定，是用于制備均一性銀/聚合物抗菌填料的理想基體。通過抑菌圈、最小抑菌濃度、最小滅菌濃度和滅菌動(dòng)力測(cè)試，研究了填料的抗菌性能。實(shí)驗(yàn)證實(shí)了PSA/Ag-NPs復(fù)合球?qū)Ω锾m氏陽(yáng)性菌S.aureus和革蘭氏陰性菌E.coli均有較強(qiáng)的抑制作用。
　　4.接枝QPMAMP二維納米層的AAO-SiO2復(fù)合膜的制備及蛋白分離性能研究
　　在AAO-S

7、iO2膜表面化學(xué)接枝季銨化的聚（N-甲基-3-吡啶甲基丙烯酰胺）（QPMAMP）分子刷，形成聚陽(yáng)離子電解質(zhì)的二維納米層結(jié)構(gòu)，作為新型離子交換膜材料。相比離子官能團(tuán)，QPMAMP分子刷不但提供了更多的蛋白質(zhì)結(jié)合位點(diǎn)，并且，通過改變自身構(gòu)象可以有效的從分離組分中“捕獲”目標(biāo)蛋白。系統(tǒng)地研究了接枝QPMAMP的復(fù)合膜對(duì)白蛋白(OVA)的吸附性能，結(jié)果顯示，膜的靜態(tài)吸附容積為98.5mg/g膜，動(dòng)態(tài)吸附容積為65.3mg/g膜。對(duì)比商業(yè)化的傳統(tǒng)