水溶性丁二酸酐酰化壳聚糖纳米凝胶的制备及其pH响应性研究

以水为介质、碳酸钠为催化剂,室温下制备了水溶性丁二酸酐酰化壳聚糖,研究了反应物料比对产物酰化取代度及水溶性的影响。红外光谱分析表明丁二酸酐成功接枝到了壳聚糖分子链上;XRD结果表明酰化反应改变了壳聚糖的结晶结构;Zeta电位分析发现存在1个等电点:pI=3.54。将丁二酸酐酰化壳聚糖加入到甲酸溶液中,通过自组装法制备纳米凝胶粒子。SEM照片显示该纳米凝胶粒子呈球形,粒径为20~30nm;DLS测试表明,随溶液pH值的增大,粒径从70~80nm增大到350~700nm,表明丁二酸酐酰化壳聚糖纳米凝胶粒子具有一定的pH响应性。     

O-羧甲基壳聚糖水凝胶的制备及其性能研究

本文以壳聚糖、一氯乙酸、纳米银,氧化海藻酸钠(ADA)为原料,制得羧甲基壳聚糖水凝胶,并探究ADA与纳米银加量对羧甲基壳聚糖水凝胶凝胶化时间、吸水倍率、抗菌性能的影响。研究表明：ADA用量与其凝胶化时间呈负相关,纳米银用量与其凝胶化时间呈正相关,配量为12 mL羧甲基壳聚糖(5%)、2 mL ADA(10%)、6 mL纳米银时,其凝胶化时间为40 min,凝胶化时间适宜;羧甲基壳聚糖水凝胶的吸水倍率在89.2%～95.2%,具有良好的吸湿性与保湿性;ADA用量增多,对于大肠杆菌与金黄色葡萄球菌的抑制作用更显著,纳米银对大肠杆菌抑制效果明显。     

聚丙烯酸甲酯接枝改性纳米纤维素

利用羰基二咪唑(CDI)的高活性活化纳米纤维素(NCC),使NCC表面带有高反应活性的碳碳双键。再以2-溴异丁酸乙酯为引发剂,铜丝为催化剂,制备出低分子量的聚丙烯酸甲酯(PMA)。然后采用活性自由基聚合将PMA接枝到活化的NCC表面,制备出PMA接枝改性的NCC。采用凝胶渗透色谱测定合成的PMA的分子量及分子量分布;通过傅立叶变换红外光谱及X射线衍射分析等测试方法对改性前后的NCC的结构和性能进行了分析。实验结果表明,通过单电子转移活性自由基聚合法合成的PMA分子量为2 000,分子量分布窄(分布指数为1.14),并且其成功接枝到NCC表面。     

纳米SiO2/壳聚糖气凝胶的制备及吸附性能研究

为实现纳米材料的分散,解决其应用过程中易聚集的缺陷,以纳米SiO_2粒子为研究对象,选择可形成片层网络气凝胶的壳聚糖为载体材料,通过溶胶-凝胶和冷冻干燥方式构筑纳米SiO_2/壳聚糖复合气凝胶,并通过葡萄糖交联和十二烷基硫酸钠(SDS)収泡的方法,支撑气凝胶的三维网络结构,实现了纳米材料在气凝胶三维空间的分散和固定。所制葡萄糖交联纳米SiO_2/壳聚糖气凝胶和SDS収泡纳米SiO_2/壳聚糖气凝胶比表面积分别最高达39.65和146.27 m~2/g,对巴豆醛的吸附量最高达2.32和1.71 mg/g。     

以壳聚糖为基质的智能电荷翻转体系用于紫杉醇的高效输送

通过在羧甲基壳聚糖纳米球(CNP)表面修饰三(2-氨基乙基)胺(TAEA)及2,3-二甲基马来酸酐(DMMA),得到针对肿瘤微酸环境响应的智能电荷翻转体系(CNP:TAEA:DMMA-纳米球),并用于难溶性抗肿瘤药物紫杉醇(PTX)的高效输送. 结果表明,所制纳米球在正常体液(pH 7.4)条件下能保留其负电性(-11 mV),从而减少被巨噬细胞J774A.1摄取;而在肿瘤部位的微酸环境(pH 6.8)下,其表面负电性(-34.8 mV)可迅速转化为正电性(+5 mV),促进被肿瘤细胞LLC摄取,提高肿瘤细胞内的药物浓度. 与市售注射剂相比,纳米球展现出良好的生物相容性,对肿瘤细胞杀伤效果也明显提高,其半抑制浓度从11.3降低至4.09 mg/mL,实现了PTX的高效输送.     

利用二醛木聚糖一锅法制备纳米银抗菌水凝胶

利用二醛木聚糖(DAX)可与羧甲基壳聚糖(CMCS)以及银氨溶液同时反应的特性,即DAX的醛基与CMCS的氨基发生席夫碱反应形成亚胺键,同时,DAX含有的大量醛基与银氨溶液发生银镜反应,在室温条件下很快地还原出银纳米粒子(SNPs),一锅法制备出了具有优异抗菌性能的羧甲基壳聚糖-纳米银抗菌水凝胶。加入生物相容性良好的聚乙烯醇(PVA)并通过冻融法形成了与CMCS互穿的双网络结构,进一步提高了水凝胶的结构稳定性。采用FTIR、热重、TEM、XRD和SEM对DAX,SNPs和水凝胶的形貌、结构进行了表征。结果表明DAX在整个反应中起到了十分有效的双功能作用,成功的与CMCS和PVA发生反应,共同构成了双网络结构的水凝胶,从而提高了水凝胶的力学性能。同时,DAX将银氨溶液中的SNPs还原出来,且粒径在20-80 nm之间,具有较好的分散性,从而显著提高了水凝胶的抗菌性。本文中所制备的水凝胶具有伤口敷料方面的应用潜力。     

医用银离子抗菌水凝胶敷料的制备及性能研究

将纳米银与水凝胶两者性能结合,制备医用银离子抗菌水凝胶敷料,并对其性能进行研究。不使用分散剂,采用水凝胶的纳米孔吸附银离子的方式制备纳米银,使用壳聚糖、冰醋酸、纳米银、泊洛沙姆、碳酸氨、甘油六种试剂制备纳米银抗菌凝胶,并采用类似的方式制备纳米银抗菌凝胶敷料。分别对制备得到的水凝胶敷料进行UV-vis分析,并测试其抗菌性、溶胀性和生物相容性。实验结果表明,在不添加分散剂和还原剂的条件下,硝酸银可以被还原成纳米银,表明纳米银制备方法可行;水凝胶对大肠杆菌的最大抑菌圈为4.20mm左右,对葡萄球杆菌的最大抑菌圈为3.52 mm左右,均具有良好的抗菌效果,且纳米银的添加,更加增强了水凝胶的抗菌性;相较于其他甘油含量的水凝胶敷料,添加2%甘油的敷料具有更好的溶胀性;银离子抗菌水凝胶敷料具有较好的生物相容性,在促进细胞增殖分化方面具有无可比拟的优势。     

一锅法乳液聚合制备上转换纳米凝胶

采用一锅法乳液聚合设计和合成了含UCNPs(上转换纳米颗粒)的纳米凝胶体系。通过对NG(聚合物纳米凝胶)一锅法制备方法的探索,并加入含双键和氨基的UCNPs,采用共价键结合法将无机纳米颗粒与NG复合后,构建了UCNP-NG(上转换纳米凝胶)。研究结果表明:氨基有利于后续光敏剂的吸附,从而可形成稳定的UCNP-Ce6-NG(含光敏剂Ce6的上转换纳米凝胶);NG明显改善了UCNPs的水溶性,提高了UCNP-NG的稳定性和生物相容性;该UCNP-NG无毒、环保且比表面积较大,在生物医学等方面具有潜在的应用价值。     

制备CS-Ca2+-SAL中空凝胶球及其对碳纳米的缓释行为

将海藻酸钠溶液(SAL)滴入壳聚糖-钙(CS-Ca2+)分散溶液中，海藻酸钠与壳聚糖分子链之间发生物理交联的同时，也与钙离子进行同步交联，可一步制备毫米级壳聚糖-钙-海藻酸钠(CS-Ca2+-SAL) 水凝胶球。通过调控原料用量比例、滴加速度和方式，成功制备内部中空，球壁均匀，表面致密的凝胶球。以荧光性碳纳米点为标记物，考察凝胶球的溶胀性能和缓释性能。结果表明，凝胶球在中性水溶液中12h溶胀率可达26.09%，并能保持完整球形结构。溶胀性能受到pH的影响显著，处于pH=1.2的溶液体系中溶胀率最小，处于pH =6.8溶液环境中溶胀率最大。荧光凝胶球在pH=7.1的Tris-HCl缓冲液中的释放率实验结果表明，对碳纳米的释放模型最符合Hixon-crowell溶蚀方程，说明凝胶球的缓释机制以溶蚀为主，扩散为辅。     

水解CaCO_3作为交联剂制备羧甲基壳聚糖凝胶微球

羧甲基壳聚糖水溶液在一定转速下分散在石蜡油中可形成油包水结构,通过加入碳酸钙体系的交联剂可形成不溶于水的交联微球,将微球分离干燥得到羧甲基壳聚糖的交联粉末,可作为止血粉使用。分别使用GDL/碳酸钙和柠檬酸/碳酸钙复合体系制备羧甲基壳聚糖凝胶微球,其中,柠檬酸可在水热环境下原位还原硝酸银,一步法直接制备含银羧甲基壳聚糖微。结果表明,GDL/碳酸钙和柠檬酸/碳酸钙均可形成微米级的羧甲基壳聚糖凝胶微球。使用柠檬酸/碳酸钙可制备含银的羧甲基壳聚糖凝胶微球,纳米银的紫外吸收峰出现在445 nm处,为纳米级。