亲疏水性反转纳米凝胶的制备与表征

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摘要分子组装技术在构建新型功能材料方面发挥了巨大的作用。纳米粒子是通过粒子组装调控其聚集体的有序/无序结构。如纳米粒子的凝胶化广泛发生在具有吸引作用的粒子体系。本课题采用种子乳液聚合法制备了PND纳米凝胶，研究温度、pH对其PND纳米凝胶的粒径和zeta电位的影响，探索了PND纳米凝胶的相变和流变行为。实验发现：PND纳米凝胶具有温度和pH双重敏感性，主要表现在粒径和zeta电位的变化上。随温度的升高，PND纳米凝胶粒径逐渐减小，zeta电位逐渐增加。过酸、过碱都会导致PND纳米凝胶的粒径增加，当pH大于7和小于3时，PND粒径较大，而当该值介于3到7之间时，粒径相对较小；PND凝胶颗粒的zeta电位随着pH的上升逐渐下降。通常情况下，当PND纳米凝胶溶液的温度达到一定值时，宏观上可观察到从液体到凝胶化的转变，即会发生体积相转变行为。NaCl降低了凝胶VPTT，它的添加破坏了凝胶颗粒表面的水化层和双电层，使凝胶在高温下发生团聚，盐浓度成为调控纳米凝胶凝胶化温度的因素之一。除了温度、pH、盐浓度对PND纳米凝胶的粒径和zeta电位有影响外，表面活性剂浓度、交联剂浓度对PND纳米凝胶的粒径、表面电位和稳定性均有一定影响。关键词：纳米凝胶温度pH盐浓度相变流变I AbstractMoleculeassemblingtechniqueplaysagreatroleinconstructionofnewfunctionalmaterial.Nanoparticlescanregulateself-structurebetweenorderedandunorderedbymoleculeassembling.Suchasnanogelgelation,ithappensinthesystemwhichisfilledwithattractionbroadly.ThispaperaimstodesignPNDnanogelbySeedemulsionpolymerization,StudytheimpactonparticlesizeandzetapotentialofthePNDnanogelbychangepHandtemperature，andexplorethetransformationandtherheologicalbehaviorofPNDnanogel.Theresultsshowedasfollows：PNDnanogelhasadualsensitivitytotemperatureandpH,mainlymanifestedinthechangeofparticlesizeandzetapotentia.Whentemperatureincreases,theparticlesizeofPNDnanogeldecreases,andthezetapotentialincreases.OverlyacidicoralkalinewillleadtotheparticlesizeofPNDnanogelincreases,.whenthepH>7orpH＜3，PNDnanogelparticlesizeislarger,andwhenthevalueisbetween3to7,theparticlesizeofPNDnanogelisrelativelysmall;AspHincreases,zetapotentialofPNDnanogelparticlesgraduallydecline.Undernormalcircumstances,whenthetemperatureofthePNDnanogelsolutionreachesacertainvalue,itcanbeobservedthatthetransitionfromliquidtogelation,namelythevolumephasetransitionbehaviorhappens.NaCllowersVPTTofPNDnanogelbydestroyinghydratedsheathandioniclayerontheparticlesurface,whichmakesPNDnanogelunstableathightemperature.SaltconcentrationsbecomeoneofthefactorsregulatingthePNDnanogelgelationtemperature.Inadditiontotemperature,pHandsaltconcentrationhasinfluenceontheparticlesizeandzetapotentialofthePNDnanogel, surfactantconcentration,crosslinkingagentconcentrationallhasinfluenceontheparticlesize，zetapotentialandstabilityofthePNDnanoge. Keywords:NanogelTemperaturepHConcentrationofsaltPhasetransitionRheology 目录摘要..............................................................IAbstract............................................................II1绪论.............................................................11.1纳米药物........................................................11.2纳米凝胶........................................................11.3课题来源及课题目的..............................................31.4课题理论基础....................................................32PND纳米凝胶的制备与表征..........................................52.1前言............................................................52.2PND纳米凝胶的合成方法一.........................................52.3PND纳米凝胶的合成方法二.........................................72.4温度和pH对PND纳米凝胶的影响...................................92.5PND纳米凝胶的相变行为研究......................................142.6本章小结.......................................................173PIB纳米凝胶-碘海醇-三溴丙酮酸分散体相变与流变行为研究............193.1前言...........................................................193.2PIB纳米凝胶-碘海醇-三溴丙酮酸分散体的制备......................213.3PIB纳米凝胶-碘海醇-三溴丙酮酸分散体相变行为研究................223.4PIB纳米凝胶-碘海醇-三溴丙酮酸分散体流变行为研究................234全文总结.........................................................264.1实验主要研究内容...............................................264.2实验不足.......................................................264.3进一步工作计划.................................................27致谢.............................................................28附录.............................................................29参考文献...........................................................30I I 1绪论1.1纳米药物纳米药物的粒径使它具有特殊的表面效应和小尺寸效应等，与常规药物相比，它倾粒小、表面反应活性高、活性中心多、催化效率高、吸附能力强[1]，因此它具有许多常规药物不具备的优点，它的应用主要在如下方面：作为生物大分子的载体，改善难溶性药物的口服吸收蛋白质、多肽这类大分子药物口服后易被胃酸破坏，且在肠道中很容易发生蛋白水解，故难以透过肠壁被机体吸收，现在多采用注射给药，但这常常使病人产生不适，且费用高昂。而纳米凝胶作为载体可携带各种大分子药物，可有口服、注射、吸入等多种给药途径、提高生物利用度，减少用药量，减轻或消除毒副作用；纳米药物纳米药物当药物颗粒粒径达到纳米水平时，药物的总表面积大大增加，药物的溶出速率随之提高，与给药部位接触面积增大，提高了单位面积药物浓度。同时由于载药纳米粒较好的黏附性及小粒径，药物与吸收部位的接触时间延长，增加了药物在吸收部位上皮组织黏液层中的浓度，并延长了药物的半衰期，因此提高了药物的生物利用度。载药纳米粒子还可以改变膜运转机制，增加药物对生物膜的通透性，药物有可能通过简单扩散或渗透形式进入生物膜，使溶解度增加。此外，可对药物进行靶向引导，目标攻击效率的提高会使用药量减少，有可能使得人体对药物的副反应减少到忽略不计的程度，从而在保证药效的条件下有效减少药物的毒副作用。要减少纳米药物的毒副作用、提高利用率和疗效这时就需要用主动靶向使药物能直接到达靶部位，而不被RES所摄取。如抗肿瘤剂可直接作用于癌细胞而不影响正常细胞的功能，心血管用药可直接用于治疗部位而不再通过体循环引起全身反应。1.2纳米凝胶纳米水凝胶（nanogel）是粒径通常在1-1000nm的水凝胶粒子，能稳定地分散在水中形成胶体体系。纳米水凝胶的分子链结构介于支化聚合物和交联网状聚合物之间，其内部为交联网状结构，表面通常为所谓毛发状的支化结构。29 纳米水凝胶内部具有交联网络结构，因此其稳定性比聚合物胶束、聚合物囊泡等聚合物纳米粒子要高。纳米水凝胶表面积大，表面功能基团可偶联其它有特异作用的组分。纳米水凝胶有很高的含水量，与生物组织类似，因此它有良的生物相容性。另外，其内部可装载具有生物活性的组分，不会存在失活的风险。有些纳米水凝胶还对外界刺激如温度、pH值、光等产生响应而发生体积、折光指数、凝胶网络通透性等物理化学性能的变化。由于纳米水凝胶的这些特点，它在生物医学领域有良好的应用前景，如用于药物输送、医学诊断、生物传感器和生物物质分离等方面。聚N-异丙基丙烯酰胺（pNIPAM）作为经典的温敏聚合物得到广泛研究，此外还有其他类似单体化合物。以这类温敏单体引发聚合反应制备的纳米凝胶也具有特殊的温度响应性。当外界温度改变时，凝胶体积发生变化，我们将凝胶颗粒体积急剧收缩或溶胀时的温度定义为体积相转变温度（VolumePhaseTransitionTemperature，VPTT）。当温度升到VPTT时，凝胶溶液透光率急剧降低，此时，pNIPAM仍能单一分散于水溶液中但部分其他凝胶颗粒则发生团聚，粒径陡增至微米级。另外，不同单体赋予纳米凝胶不同的刺激响应性，凝胶的响应刺激除温度外，还有pH、离子强度、电场和磁场等等[2]。不同于常见的疏水性聚合物纳米粒子，纳米水凝胶内部聚合物分子链之间具有交联网络结构。构成纳米水凝胶的聚合物是亲水的，合成纳米水凝胶的原料绝大部分具有水溶性，因此很难用合成疏水性聚合物纳米粒子的方法来合成纳米水凝胶。为了满足纳米水凝胶在不同应用领域的使用要求，近十年来国内外发展了多种合成纳米水凝胶的方法[3]。包括：单体和交联剂聚合合成纳米水凝胶：该方法是采用某种聚合工艺，使单体和交联剂发生聚合反应一步合成纳米水凝胶。由于合成纳米水凝胶的单体和交联剂大多是水溶性的，聚合反应一般在水介质中进行，因此阴离子聚合法、阳离子聚合法、配位聚合法和开环聚合法都很少采用，主要使用的是普通的自由基聚合法，少数采用可控/活性自由基聚合法。根据纳米水凝胶形成的机理和采用的聚合工艺不同，又可将通过单体和交联剂聚合合成纳米水凝胶的方法分为沉淀聚合法、反相乳液聚合法和微模板聚合法等三个小类。聚合物后交联合成纳米水凝胶：这种方法是先将聚合物或其水溶液通过一定的工29 艺形成聚合物纳米粒子，再利用化学交联或光交联等办法使粒子内的聚合物分子链之间产生交联结构，最终得到纳米水凝胶。这种方法尤其适合合成基于天然聚合物的纳米水凝胶。根据事先形成聚合物纳米粒子的机理不同，又可将该方法分为以下几类：沉淀/交联法、乳化/交联法、自组装/交联法和微模板成型/交联法。1.3课题来源及课题目的在赵彦兵副教授的指导下，确定了“亲疏水性反转纳米凝胶的制备与表征”这一课题。课题的主要目的是完成亲疏水性反转纳米凝胶的合成与表征，实现对亲疏水性反转纳米凝胶特性的调控。在临床应用中,纳米药物常通过静脉注射、渗透、溶解和扩散等方式引入到血液组织中。血液是一种高度复杂的组织,主要由红细胞、白细胞、血小板和血浆组成。其中血浆是一个复杂的体液，它包含超过3700种不同的蛋白质。无论采用哪种方式,这些纳米材料将不可避免地会与丰富的血浆蛋白(或其他血液成分)发生某种联系和相互作用。然而，纳米材料和血浆蛋白之间的相互作用，可能在决定纳米材料的毒性方面起到至关重要的作用。实现纳米凝胶亲疏水性反转与纳米药物的五得原则（跑得动、停得下、钻的深、进得去、放得出）有关，我们希望药物在进入体内参与循环的时候是亲水性的，这样可以抑制血浆蛋白的调理和避免网状内皮系统（RES）的清除，然后纳米药物通过过通透性增强与滞留效应（EPR效应：正常组织中的微血管内皮间隙致密、结构完整,大分子和脂质颗粒不易透过血管壁,而实体瘤组织中血管丰富、血管壁间隙较宽、结构完整性差,淋巴回流缺失,造成大分子类物质和脂质颗粒具有选择性高通透性和滞留性,这种现象被称作实体瘤组织的高通透性和滞留效应,简称EPR效应。EPR效应促进了大分子类物质在肿瘤组织的选择性分布,可以增加药效并减少系统副作用。）到达肿瘤组织的时候，肿瘤组织的pH差异导致凝胶由亲水性变为疏水性，这样就使得更多的纳米药物被被肿瘤细胞摄取，从而提高治疗效果。1.4课题理论基础聚N-异丙基丙烯酰胺(pNIPAM)类纳米凝胶是一种对温度、pH和离子强度等环境因素敏感的智能高分子。为了扩大pNIPAM29 纳米凝胶的应用范围，常常需要对纳米凝胶的结构进行修饰。通常引入其他单体制备成共聚物，丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)等可以在聚合物链中引入弱电解质官能团，这些单体的引入不仅可以改善纳米凝胶的稳定性，还能赋予凝胶颗粒新的刺激响应性和不同的体积相转变行为[4]。例如，AA的添加可以使pNIPAM共聚物具有温度/pH双重敏感性。除了引入共聚单体，引发剂也对凝胶的性质有很大影响。常用的水溶性引发剂包括阴离子型的过硫酸盐（如过硫酸钾（KPS）和过硫酸铵（APS））和阳离子型的2,2'-偶氮双(2-脒基丙烷)。在一定条件下引发聚合，由于引发剂残基所带电荷的不同，所制备的聚合物也带相应的电荷。以衣康酸等单体（pKa≈1.9,6.2）为弱酸性pH敏感单体，以N'-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为温敏单体等，以含二硫键的N,N’-双丙烯胱胺（BAC）为交联剂，改变两者比例以及交联剂用量，采用乳液聚合法制备具有不同亲疏水性反转特性的系列可生物降解温度/pH敏感纳米凝胶（p(NIPAM-co-IA),PNI）。同时制备无亲疏水性反转特性的寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯温敏均聚物纳米凝胶。采用NMR、IR等表征纳米凝胶的分子结构与组成，TEM、SEM、AFM等表征其微观形貌，动/静态光散射技术表征其流体力学尺寸和表面Zeta电位；在谷胱甘肽作用下进行纳米凝胶体外降解性能的评价，结合GPC测定纳米凝胶体外降解产物的分子量，采用NMR、IR等测定降解产物的分子结构，采用输水荧光探针技术、变温浊度法、变温动态光散射技术等对其亲疏水性反转特性进行表征，采用EDC/NHS法进行近红外荧光分子Cy5.5的偶联标记。29 2PND纳米凝胶的制备与表征2.1　前言聚N-异丙基丙烯酰胺(pNIPAM)类纳米凝胶是一种对温度、pH和离子强度等环境因素敏感的智能高分子。为了扩大pNIPAM纳米凝胶的应用范围，常常需要对纳米凝胶的结构进行修饰。通常引入其他单体制备成共聚物，丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)等可以在聚合物链中引入弱电解质官能团，这些单体的引入不仅可以改善纳米凝胶的稳定性，还能赋予凝胶颗粒新的刺激响应性和不同的体积相转变行为。例如，AA的添加可以使pNIPAM共聚物具有温度/pH双重敏感性。共聚单体的添加除了量的多少可以调控，改变添加的顺序也会得到不同性质的产物。除了引入共聚单体，引发剂也对凝胶的性质有很大影响。常用的水溶性引发剂包括阴离子型的过硫酸盐（如过硫酸钾（KPS）和过硫酸铵（APS））和阳离子型的2,2'-偶氮双(2-脒基丙烷)。本实验以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为温敏单体，DEA为碱性单体，合成带带正电荷的NIPAM温敏纳米凝胶（简写为PND），研究了不同因素对PND纳米凝胶颗粒的影响。纳米凝胶粒径和表面电位由光子相关光谱法（PCS）（Nano-ZS90，马尔文，英国）测定。将透析好的纳米凝胶水分散液稀释5倍，取1.0mL于粒径池中测定其流体力学直径。检测角度：90º，光源：氦-氖激光（=633nm），测试温度：25℃，平衡时间：3min，循环次数：3次，单次测量次数：11次。取0.6mL透析好的纳米凝胶水分散液置于电位池中测定其Zeta电位。测试温度：25℃，平衡时间：3min，循环次数：3次，单次循环次数：21次。用100mmol/L的盐酸溶液和100mmol/L的NaOH溶液调节纳米凝胶透析液的pH值，测定不同pH条件下纳米凝胶的粒径、Zeta电位。2.2PND纳米凝胶的合成方法一：2.2.1实验试剂及实验器材实验试剂：N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM，东京化成工业株式会社），采用正己烷重结晶精制后使用；过硫酸钾（KPS，天津市登丰化学品有限公司）；29 十二烷基硫酸钠（SDS，生兴生物技术（南京）有限公司），采用超纯水重结后使用；甲基丙烯酸二乙胺基乙酯（DEA，分析纯，上海试一化学试剂有限公司）；去离子水（18.2MΩ）。实验器材：250mL的三口烧瓶（用超纯水洗干净并烘干）、玻璃塞、恒温磁力搅拌器、油浴锅、氩气罐及通氩气的装置、自来水冷切装置、温度计、称量天平2.2.2实验步骤1）用天平精确称量NIPAM（11.49mmol，1300mg）、MBA（0.66mmol,100mg）、SDS(0.20mmol,57mg)加入到250mL的三口烧瓶中，再用量筒量取141mL超纯水加入，放到恒温油浴锅中加热并搅拌，通氩气30-60min排除溶解氧，并升温至70℃（250mL三口烧瓶内溶液反应温度）。在氩气保护下加入KPS水溶液（7.7mg/mL，6mL）引发聚合反应。待乳光出现30min后，补充加入DEA（2.3mmol，463.2μL）和KPS水溶液（7.7mg/mL,3mL），继续反应4h后，得到核壳型PND纳米凝胶反应液。2）透析袋的准备：用剪刀剪取两段约10cm长的透析袋（MW=14000），放入烧杯中，加入足量的超纯水，在加热器上垫上石棉网加热至沸腾，继续加热20min，然后取出放入超纯水中浸泡并冲洗干净（原装的透析袋在出厂前为防止销售前被氧化，涂了药品，预处理能有效去处透析袋本身自带的杂物）3）留样和透析：取5mL合成的PND纳米凝胶反应液于10mL离心管中并放入冰箱保存（做粒径测量用），剩余的PND纳米凝胶反应液加入到预处理过的透析袋中，放入装有超纯水的大烧杯中透析，并用磁力搅拌器搅拌，透析时间为一周，每天换两次水。2.2.3实验现象的分析及实验结果实验中加入的两单体NIPAM与DEA的物质的量的比值为11.49:2.3=5:1，在加入引发剂KPS引发聚合后约5min出现乳光，制备出来的PND纳米凝胶反应液分散性不好，出现少量结团现象，但整体溶液呈乳白色。为对实验现象有更充分的说明，对合成的PND纳米凝胶反应液进行粒径的检测：由于所配制的PND溶液浓度很高，所以取PND纳米凝胶反应液少许，稀释20倍，用激光粒度仪测粒径：从表2.29 1测量数据中可以看出此种方法合成的PND纳米凝胶分散性不好（PdI>0.1），而且粒径比较大。原因可能是DEA浓度过高，导致合成的PND纳米凝胶带正电引发团聚。表2.1方法一合成的PND纳米凝胶温度℃平均粒径nmPdICountRate（kcps）25249.90.476282.5247.90.447275.8234.10.422265.237134.80.364473.5137.60.369487.8148.30.322628.4为了进一步证明研究是否是DEA浓度过高引起合成的PND纳米凝胶分散性不好，而且粒径比较大，将加入的两单体NIPAM与DEA的物质的量的比值变为10:1，即加入的DEA的物质的量为1.15mmol，其他试剂的量及实验条件、实验方法保持不变。即：用天平精确称量NIPAM（11.49mmol，1300mg）、MBA（0.66mmol,100mg）、SDS(0.20mmol,57mg)加入到250ml的三口烧瓶中，再用量筒量取141mL超纯水加入，放到恒温油浴锅中加热并搅拌，通氩气30-60min排除溶解氧，并升温至70℃（250mL三口烧瓶内溶液反应温度）。在氩气保护下加入KPS水溶液（7.7mg/mL，6mL）引发聚合反应。待乳光出现30min后，补充加入DEA（1.15mmol，231.6μL）和KPS水溶液（7.7mg/mL,3mL），继续反应。实验现象：加入DEA约2min后溶液有乳光生成，但3h后，溶液变为澄清态，溶液中有一团白色物质，表明反应物与生成物已团聚。实验现象分析：很可能是DEA的浓度过高导致凝胶带电荷引发团聚通过上述实验表明：以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为温敏单体，DEA为碱性单体，SDS为表面活性剂，MBA为交联剂，KPS为引发剂合成的PND纳米凝胶分散性不好，粒径表较大。2.3PND纳米凝胶的合成方法二：29 2.3.1实验试剂及实验器材实验试剂：N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM，东京化成工业株式会社），采用正己烷重结晶精制后使用；N,N’-亚甲基双丙烯酰胺（MBA，国药集团化学试剂有限公司），采用丙酮重结晶精制后使用；2,2’-偶氮二异丁脒二盐酸盐（V-50，分析纯，国药集团化学试剂有限公司）；十六烷基三甲基溴化铵（CTAB，分析纯，阿拉丁试剂（上海）有限公司）；甲基丙烯酸二乙胺基乙酯（DEA，分析纯，上海试一化学试剂有限公司）；去离子水（18.2MΩ）实验器材：250mL的三口烧瓶（用超纯水洗干净并烘干）、玻璃塞、恒温磁力搅拌器、油浴锅、氩气罐及通氩气的装置、自来水冷切装置、温度计、称量天平2.3.2实验步骤1）用天平精确称量NIPAM（7.49mmol，848mg）、MBA（0.40mmol,60mg）、CTAB(0.10mmol,36mg)加入到250mL的三口烧瓶中，再用量筒量取141mL超纯水加入，放到恒温油浴锅中加热并搅拌，通氩气30-60min排除溶解氧，并升温至70℃（250mL三口烧瓶内溶液反应温度）。在氩气保护下加入V-50水溶液（16.67mg/mL，6mL）引发聚合反应。待乳光出现30min后，补充加入DEA（0.65mmol，130.65μL）和V-50水溶液（16.67mg/ml,3mL），继续反应4h后，得到核壳型PND纳米凝胶反应液。2）透析袋的准备：用剪刀剪取两段约10cm长的透析袋（MW=14000），放入烧杯中，加入足量的超纯水，在加热器上垫上石棉网加热至沸腾，继续加热20min，然后取出放入超纯水中浸泡并冲洗干净（原装的透析袋在出厂前为防止销售前被氧化，涂了药品，预处理能有效去处透析袋本身自带的杂物）3）留样和透析：取5mL合成的PND纳米凝胶反应液于10mL离心管中并放入冰箱保存（做粒径测量用），剩余的PND纳米凝胶反应液加入到预处理过的透析袋中，放入装有超纯水的大烧杯中透析，并用磁力搅拌器搅拌，透析时间为一周，每天换两次水。2.3.3实验结果及实验结果的分析29 在氩气保护下加入V-50水溶液后1min左右出现乳光，时间较为迅速，反应结束后得到的反应液直观上看呈乳白色，而且分散性很好。用激光粒度仪测量粒径，得到数据如表2.2：表2.2方法二合成的PND纳米凝胶温度℃平均粒径nmPdICountRate（kcps）25162.70.040187.8158.10.031187.23776.740.009358.876.090.015370.4从上面数据中可以看出用此种方法合成的PND纳米凝胶分散性很好，粒径比较均一。为了验证试验具有很好的重复性，又按照上述方法合成了多个批次的PND纳米凝胶，测粒径得到如表2.3数据：表2.3不同批次PND纳米凝胶粒径批次温度℃平均粒径nmPdICountRate（kcps）125167.10.002207.0163.90.053204.73779.120.009403.679.380.006404.1225169.60.012254.2172.80.030253.13784.230.006446.783.150.032457.4试验数据表明：以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为温敏单体，DEA为碱性单体，CTAB为表面活性剂，MBA为交联剂，V-50为引发剂合成的PND纳米凝胶粒径比较稳定（25℃为70-90nm，37℃为155-175nm），而且粒径较小，分散性好。2.4温度和pH对PND纳米凝胶的影响由于用方法一合成的PND纳米凝胶分散性不好，粒径不稳定，所以以下试验都是用方法二合成的PND纳米凝胶。29 在对合成的PND纳米凝胶进行透析后，倒入准备好的平皿中，上面盖上保鲜膜，放入冷藏室冷藏至少12h，然后用冻干机冻干，得到海绵状的PND纳米凝胶白色粉末，放入干燥器中保存备用。计算PND纳米凝胶的产率：原反应液中两单体的重量为848mg+120.8mg=968.8mg，多个批次得到的冻干粉末的重量分别为：770.5mg、850.1mg、782.5mg，所以产率分别为：79.53%、87.75%、80.77%，综合考虑其他因素，如留样等，产率应该在80%-90%，产率较高。2.4.1温度对PND纳米凝胶粒径和zeta电位的影响前面测量25℃和37℃下的PND纳米凝胶粒径，对于同一批次纳米凝胶而言，37℃下粒径比25℃下的粒径大，为了进一步研究PND纳米凝胶随温度的变化，用激光粒度仪进行粒径的变温测量，得到图1图2.1PND纳米凝胶粒径随温度变化曲线从图2.1可以看出在15℃-45℃范围内，随着温度的升高，PND纳米凝胶的粒径逐渐减小；其中，温度为33℃-37℃期间，PND纳米凝胶的粒径变化很大，37℃后，PND纳米凝胶的粒径变化不明显，但纳米凝胶透光率快速下降。29 前面在对合成的PND纳米凝胶宏观现象观察的过程中也进行了粒径的测量，现在，除了对合成的PND纳米凝胶进行粒径测量外还要研究zeta电位的变化规律。首先对不同批次合成的PND纳米凝胶进行zeta电位的测量：表2.4不同批次合成的PND纳米凝胶zeta电位批次温度℃Zetapotential（mv）CountRate（kcps）1250.93092.01.5179.52.2977.4372.5476.14.3696.66.04106.22253.44147.21.57179.32.25175.8373.91118.65.34139.65.23157.23374.50154.94.99166.85.83186.7从表2.4数据可知，PND纳米凝胶的在37℃以下zeta电位小于6mv，而且高温下（37℃）的zeta电位比常温下（25℃）的zeta电位大。不过这几组数据并不能说明温度越高，zeta电位越大，为了更具有说明性，要测量不同温度下的zeta电位，并作出变化图像，如图2：29 图2.2PND纳米凝胶zeta电位随温度变化曲线从图2.2可知，随溶液温度的升高，PND纳米凝胶的zeta电位逐渐增大，而且温度大于35℃时，zeta电位的增速增加。PND纳米凝胶Zeta电位随温度的变化可能是因为高温使得粒径收缩，颗粒表面电荷密度相对增加引起的。2.4.2pH对PND纳米凝胶粒径和zeta电位的影响取PND纳米凝胶冻干粉末300mg溶于250mL超纯水中，搅拌均匀；取50mL离心管8个，分别对应着pH为4、5、6、7、8、9、10、11；在8个离心管中分别加入20mL制备好的PND纳米凝胶溶液，然后用pH计和配置好的酸碱溶液调节pH为上面对应的数值，然后用激光粒度仪分别测出各个pH下的粒径，得到图2.3PND纳米凝胶粒径随pH的变化曲线29 图2.3所显示的为25℃下测量的PND纳米凝胶粒径随pH的变化的数据，由于调节pH时存在较大误差导致数据不够准确，按照酸碱粒子对凝胶粒子的影响，我们可以知道由于DEA的引入，PND凝胶颗粒表面被其二乙氨基乙酯残基覆盖，为颗粒表面提供了一定量的正电基团。当溶液过酸时，凝胶颗粒被质子化，颗粒整个带正电荷，单个PND颗粒内部存在静电排斥，这样，颗粒膨胀变大。同理可知，当溶液过碱时，PND也同样变大。所以PND纳米凝胶粒径随pH变化曲线应为图2.4。当pH大于7和小于3时，PND粒径较大；而当该值介于3到7之间时，粒径相对较小。图2.4PND纳米凝胶粒径随pH变化曲线值得注意的是在pH过高如pH为10、11时，在高温如37℃下，PND纳米凝胶会发生严重团聚，此时粒径达到1000nm，PdI为1.000。如表2.5为37℃下PND纳米凝胶粒径随pH的变化关系：表2.5PND纳米凝胶粒径随pH的变化pH4567891011平均粒径nm100.090.4284.8486.04102.5108.3990.81016PdI0.2080.0780.0540.0540.1460.0461.0001.00029 DEA的引入，PND凝胶颗粒表面被其二乙氨基乙酯残基覆盖，为颗粒表面提供了一定量的正电基团，pH升高，相当于一个去质子化过程，PND纳米凝胶颗粒表面的正电荷逐渐减少，颗粒间斥力逐渐减小，凝胶颗粒的表面电位随着pH的上升逐渐下降，如图2.5图2.5PND纳米凝胶zeta电位随pH的变化曲线实际上，除了温度、pH对PND纳米凝胶的粒径和zeta电位有影响外，表面活性剂浓度、交联剂浓度对PND纳米凝胶的粒径、表面电位和稳定性均有一定影响。如表2.6为表面活性剂浓度变为原来的一半时，PND纳米凝胶的粒径变化：表2.6不同表面活性剂浓度PND纳米凝胶颗粒粒径CTAB（mg）温度（℃）平均粒径（nm）6025162.73776.09302593.873751.282.5PND纳米凝胶相变行为研究2.5.1PND纳米凝胶相变机理29 　　纳米凝胶溶胶-凝胶的动态相转变过程，实际上是样品本身粘弹性发生变化的宏观表现。任何流体对应力的响应兼有弹性固体和粘性液体的双重属性，与之相对应的特性参数分别为弹性模量（G’）和粘性模量（G’’），又称作储能模量（G’）和损耗模量（G’’）。通常，部分流体的这两种参数不是固定不变的，在不同外界条件下（温度、时间、应力、剪切速率等），二者可发生相应改变。当被测样品的储能模量大于损耗模量时，样品更多表现出固体性质，反之亦然。对于本实验中的凝胶材料，随着温度升高，样品在宏观上可观察到从液体到凝胶化的转变，我们将G’=G’’时的温称为体积相转变温度（VPTT）。当环境温度大于这一值时，测试凝胶开始发生凝胶化，由流体向软固体转变。从宏观现象上将溶液由透明变成不透明时的温度定义为体积相转变温度(VPTT)，将高温时溶液发生凝胶化的温度定义为收缩温度(Shrunkentemperature,ST)。2.5.2PND纳米凝胶相变实验相变实验设计：PND纳米凝胶相变受纳米凝胶浓度的影响，为了研究浓度对相转变温度的影响，首先要配置不同浓度的PND纳米凝胶溶液：取制备好的PND纳米凝胶粉末溶于超纯水中，分别制备质量分数为2wt%、4wt%、6wt%、8wt%、10wt%的PND纳米凝胶溶液，搅拌均匀后在恒温槽中观察相变，恒温槽的温度范围设置为0℃-43℃，每次变化1℃，平衡3min。实验现象：在0℃时，8wt%、10wt%的PND纳米凝胶溶液呈低温凝胶态，2wt%、4wt%、6wt%的PND仍然具有流动性，但流动性很差；温度到达6℃和9℃时，8wt%和10wt%相继去凝胶化，流动性增强；在0℃-15℃期间，不同浓度的PND纳米凝胶溶液呈透明态；当温度升高15℃-30℃，不同浓度的PND纳米凝胶溶液逐渐变为半透明状态，乳白色逐渐加深，流动性很好；当温度继续升高30℃-43℃，不同浓度的PND纳米凝胶溶液相继变为不透明的乳白色状态，流动性依然很好，没有凝胶化。实验现象分析：通过实验发现，当温度达到40℃以上时，各个浓度下的PND纳米凝胶均未发生体积相转变行为，发生这种现象的原因可能有：（1）配制的不同浓度的PND纳米凝胶溶液没有进行充分的搅拌，PND纳米凝胶颗粒分散不均匀；（2）PND纳米凝胶颗粒之间的团聚力不够，不能很好更多的团聚形成固体凝胶；（3）PND纳米凝胶溶液浓度过低。29 针对上面的三种因素，重新设计和进行实验：采用0.15%Nacl溶液替代超纯水作为溶剂，配制质量分数分别为2wt%、4wt%、6wt%、8wt%、10wt%的PND纳米凝胶溶液，同时配制16wt%的以超纯水为溶剂的PND纳米凝胶溶液；然后将配制好的溶液用磁力搅拌器充分搅拌5h；在恒温槽中做相变实验，实验温度设置范围为0℃-40℃，每次变化1℃，平衡时间为3min。实验现象：0℃-10℃：4wt%、6wt%、8wt%、10wt%的PND为无色透明状态，6wt%、8wt%、10wt%有趋向呈凝胶状态，流动性较差；2wt%、4wt%的PND流动性很好，2wt%的PND有少量乳光；此外，16wt%的PND在0℃-9℃下呈低温凝胶态。10℃-15℃：4wt%、6wt%、8wt%、10wt%的PND相继有乳光产生，流动性增强，16wt%的PND逐渐去凝胶化，流动性增强；15℃-25℃：2wt%、4wt%、6wt%、8wt%、10wt%的PND颜色逐渐加深，呈半透明状态，流动性很好；25℃-30℃：2wt%、4wt%、6wt%、8wt%、10wt%、16wt%的PND都由半透明状态变为不透明的乳白色状态，流动性变差；30℃-40℃：此期间内所有浓度的PND都变为凝胶态，相变温度（ST）如2.6图图2.60.15%Nacl溶液配制的不同浓度PND纳米凝胶溶液相变温度　　同时，测得16wt%的PND的相转变温度为30℃。2.5.3PND纳米凝胶相变实验结果及分析实验过程中PND纳米凝胶溶液变化如图2.29 7，结合实验数据可以得出在一定范围内PND纳米凝胶溶液浓度越高，变成凝胶态所需的温度越低。值得注意的是，PND纳米凝胶溶液浓度越低，当达到相变温度呈凝胶态形成的固体强度越小，有更多的水残留；Nacl的加入有助于PND纳米凝胶溶液呈凝胶态，原因是：PND纳米凝胶为带电荷的大分子颗粒，颗粒表面可形成双电层和水化层，水溶性纳米凝胶稳定分散于溶液中的主要作用力来源于颗粒间的氢键和静电斥力。盐的添加破坏了凝胶颗粒表面的水化层，氢键作用破坏，进而颗粒内部水分子的排出，疏水作用相对增强；与此同时，颗粒表面的双电层紊乱，静电斥力减弱。高浓度的盐对凝胶颗粒表面的离子层和水化层的破坏作用更大。另外温度升高使疏水基团外露，体系疏水作用开始占主导作用，最终凝胶团聚。这一结果预示，盐浓度可能成为调控纳米凝胶凝胶化温度的因素之一。图2.7PND纳米凝胶瓶倒转相图2.6本章小结采用种子乳液聚合法合成了PND纳米凝胶，合成的PND纳米凝胶带正电，冻干后呈片状白色固体，可以很好的复溶，通过透射电镜可观察到PND为核壳型结构。图2.8PND纳米凝胶透射电镜图片（氯铂酸钾染色）29 PND纳米凝胶具有温度和pH双重敏感性，主要表现在粒径和zeta电位的变化上。随温度的升高，PND纳米凝胶粒径逐渐减小，zeta电位逐渐增加。过酸、过碱都会导致PND纳米凝胶的粒径增加，当pH大于7和小于3时，PND粒径较大，而当该值介于3到7之间时，粒径相对较小；PND凝胶颗粒的zeta电位随着pH的上升逐渐下降。除了温度、pH对PND纳米凝胶的粒径和zeta电位有影响外，表面活性剂浓度、交联剂浓度对PND纳米凝胶的粒径、表面电位和稳定性均有一定影响。通常情况下，当PND纳米凝胶溶液的温度达到一定值时，宏观上可观察到从液体到凝胶化的转变，即会发生体积相转变行为。29 3PIB纳米凝胶-碘海醇-三溴丙酮酸分散体相变与流变行为研究3.1前言纳米粒子特有的EPR效应能够负载化疗药物在肿瘤区域富集,为实体瘤提供了新的被动靶向,因而被认为是改善肿瘤治疗效果的重要手段。但是肿瘤独特的生理屏障,如淋巴回流缺乏的脉管系统、组织间质高压和非正常的细胞外基质等对纳米药物的化疗有严重的阻碍作用,必须联合其他的方法如修饰特异性的靶向配体等技术,提高纳米药物在肿瘤内的传输。研究表明[5]正常细胞对于42-45℃热疗温度具有比肿瘤细胞更高的耐受力。因此肿瘤的热疗已经成为一种新型治疗手段。设计温度、pH双重敏感的P(NIPAM-co-DEAA)纳米凝胶,通过正常组织和肿瘤组织的pH差异对该纳米凝胶的相变温度进行调控,在正常组织和血液pH条件下,该纳米凝胶的相变温度高于45℃,纳米凝胶具有较高的亲水性,降低正常细胞以及巨噬细胞的摄取,达到长循环的目的;而在肿瘤组织的pH条件下,该纳米凝胶的相变温度降低到37-45℃之间,在热疗条件下,纳米凝胶转变为疏水性,更多的为肿瘤细胞所摄取,从而达到温度靶向的目的。进一步,在肿瘤细胞内,通过pH敏感的降解释放抗肿瘤药物，从而提高肿瘤治疗效果。3.1.1栓塞剂经导管栓塞术在介入放射学中的地位日益突出，已被广泛用于治疗各种疾病，包括富血供肿瘤，动静脉畸形，出血，器官灭能等。根据病变的血管结构和血流动力学特征，在血管内栓塞治疗中要使用各种栓塞剂包括弹簧圈，颗粒或液体栓塞剂等。栓塞剂是指能够通过导管释放到血液中，机械和/或生物性的闭塞血管的液体或固体材料。理想的栓塞材料应具备以下特点:(1)可以方便而安全地通过各种导管注射；(2)注射时操作简单、易于控制；(3)可以完全、均匀、有效地栓塞不同大小的血管；(4)不透X线，具有良好的显影性；(5)具有良好的生物相容性；(6)可以有效的载附各种治疗因子(如生长因子、蛋白质、基因、药物等)并能够控制性地释放它们；(7)易制备、易获得、使用方便；(8)利于栓塞后的后续治疗(如易于栓塞后手术切除)；(9)相对便宜。29 近年来，各种微球作为新型栓塞剂得到人们广泛关注。但这些微球与理想的栓塞材料要求相比，在可操作性(粘度)、药物控释性、末梢栓塞效果等方面仍有不足。因此，有必要寻找一种理想的栓塞材料，来克服这些缺点。水凝胶目前己广泛应于人体，因为它们的理化性质类似于活体组织，具有良好的生物相容性且不勃附于周围组织。温度敏感性水凝胶已在材料和生物医学领域引起了相当的关注，因为它能在低温下保持液体溶胶状态，超过它的最低溶解温度(lowercriticalsolutiontemperature，LCST)后变为固体凝胶。由于它们无毒、生物相容胜好和方便使用等特点，它们在生物医学和制药领域中的潜在应用得到了广泛研究，包括用作基因载体、药物控释系统、生物传感器和组织工程等。3.1.2PIB纳米凝胶纳米凝胶是一种大小为10-1000nm的交联互穿网络聚合物，在其三维网络结构中可包埋多种生物活性分子(如DNA,酶、蛋白等)。温敏纳米凝胶与相应的线性聚合物溶液相比，具有较低的溶胶粘度、较高的凝胶强度、更快的凝胶反应速度、更强的剪切稀化能力。由于体积相转变温度以上的疏水性相互作用的存在，这些纳米尺寸的凝胶颗粒可以互连形成大型网络，与相应的线性聚合物形成的水凝胶相比，PNIPAM纳米凝胶粒子组成的分级的三维网络，有更高的抗压缩强度。温敏型聚(N-异丙基丙烯酸胺-co-甲基丙烯酸丁酷)纳米凝胶(poly(N-isopropylacrylamide-co-butylmethylacrylate)nanogel），记为PIB纳米凝胶)。已有研究表明[6]：（1）PIB纳米凝胶具有温敏相变特性，室温下为液体溶胶，36.5℃发生溶胶-凝胶相变行为。（2）PIB纳米凝胶具有显影性，透视下整个栓塞过程可以实时显示；（3）PIB纳米凝胶具有非黏附性，栓塞时可以慢速注射而不黏附导管和血管；（4）PIB纳米凝胶是水溶性的，不含有机溶剂，栓塞时可以快速注射而不引起血管痉挛，栓塞时不会溶解损伤导管，因此，它具有良好的操作可控性；（5）PIB纳米凝胶在肾动脉系统内分布均匀，有确切的栓塞作用，PIB纳米凝胶的栓塞水平可以通过注射速度和注射导管位置来控制，因此，它具有良好的栓塞可控性。（6）29 浸提液和直接接触细胞毒性试验显示PIB纳米凝胶具有良好的细胞相容性；兔背部肌肉组织植入试验显示PIB纳米凝胶具有良好的组织相容性。PIB纳米凝胶栓塞肾动脉容易而可控，可以产生均匀和持久的栓塞效果，不伴有严重的炎症反应。因此，PIB纳米凝胶是一种较理想的栓塞材料。3.1.3三溴丙酮酸正常肝组织的能量约99％来自糖的氧化，糖酵解仅占1％，但在肝癌组织中糖酵解明显增强，占能量供给的50％。进一步研究证实肝癌组织糖酵解的增强是由于糖酵解过程中的几个关键酶，如HK和丙酮酸激酶的活性显著升高，其中HK的过度表达与糖酵解的增强尤为相关。HK是糖酵解过程中的第一个限速酶，能催化葡萄糖磷酸化，生成6-磷酸葡萄糖，它的高表达对于维持肝癌细胞高糖酵解表型是必需的。做为强烷化剂的三溴丙酮酸（3-BrPA），能与HK活性部位的-XH基结合，抑制酶活，从而阻断肿瘤细胞的糖酵解过程，使肿瘤细胞因能量供应缺乏而死亡[7]。通过MTT法检测发现三溴丙酮酸对9种人肿瘤细胞均有体外生长抑制作用，所以三溴丙酮酸具有广谱的体外抗肿瘤作用。三溴丙酮酸对人乳腺癌细胞（MCF-7）和人结肠癌细胞（SWIII-C）有生长抑制作用。大鼠和家兔的长期毒性试验表明，三溴丙酮酸具有相对较高的安全性[8]。三溴丙酮酸注射入体内后，除绝大部分能够选择性地吸附到肿瘤组织上，有少量三溴丙酮酸进入到正常组织中，影响正常组织，三溴丙酮酸在人体需要的浓度小于30mmol/L时几乎不会改变人血清白蛋白（HSA）的二级结构。因此，三溴丙酮酸通过血液作用于肿瘤细胞的过程中对人血清白蛋白（HSA）的结构影响很小,表明HSA是一种可以安全携带三溴丙酮酸药物到达患处的载体蛋白[9]。3.2PIB纳米凝胶-碘海醇-三溴丙酮酸分散体的制备3.2.1PIB纳米凝胶的制备采用沉淀聚合法制备。制备过程简述如下:2.26gNIPAM单体、0.14gBMA单体（甲基丙烯酸丁酯）、0.03gMBA（N,N'-亚甲基双丙烯酞胺，交联剂）和0.03gSDS（十二烷基硫酸钠，表面活性剂），加入到配有回流冷凝管及导气装置500mL容量的三颈瓶中，加入180mL蒸馏水后在磁力搅拌下溶解，通入氮气1h后加热到70℃，加入95mgKPS（过硫酸钾）作为引发剂，在氮气中70℃的环境下反应4.5h，最终得到PIB纳米凝胶分散体。将此分散体在超纯水中透析(透析袋29 分子量为14000g/mol)两周，去除未反应的单体和其它小分子物质。将透析后的纳米凝胶分散体低压冻干。将收集的冻干粉分装后，高压蒸汽灭菌，室温下保存。3.2.2PIB纳米凝胶-碘海醇-三溴丙酮酸分散体的制备用超纯水和Nacl配制0.15%Nacl溶液；取一定量的PIB纳米凝胶冻干粉加入到0.15%Nacl溶液中配成4wt%的PIB纳米凝胶溶液；按表3.1所示的质量体积比，先向样品瓶中加入一定质量的三溴丙酮酸，后加入一定体积的碘海醇(欧乃派克300mgI/mL)，摇动样品瓶使混合均匀；然后用注射器吸取配制好的PIB纳米凝胶加入，混合均匀。分别配制0mg3-BrPA/mL、25mg3-BrPA/mL、50mg3-BrPA/mL、75mg3-BrPA/mL、100mg3-BrPA/mL、125mg3-BrPA/mL的分散体。表3.1不同3-BrPA浓度的分散体浓度mg/mL02550751001253-BrPAmg075150225300375碘海醇μL150015001500150015001500PIBμL1500150015001500150015003.3PIB纳米凝胶-碘海醇-三溴丙酮酸分散体相变行为研究将配制好的不同3-BrPA浓度的分散体置于恒温槽中做相变实验，目视法结合瓶倒转法测定相变温度，温度设置范围为0℃-40℃。经过实验，得出相变温度如表3.2：表3.2不同3-BrPA浓度的分散体相变温度3-BrPA浓度mg/mL0255075100125相变温度℃353331292726从表3.2可以看出3-BrPA浓度越大，分散体的相变温度越低，当3-BrPA浓度为0时，相变温度为35℃，这相当于碘海醇-PIB凝胶分散体的相变温度。图3.1是根据表3.2做的相变图。动物实验中，兔子肝动脉灌注平均剂量为7.3mg/只，兔子对3-BP的平均最大耐受剂量10mg/只；所以当三溴丙酮酸浓度合适时，PIB纳米凝胶-碘海醇-三溴丙酮酸分散体可用于动物实验。29 图3.1不同3-BrPA浓度的分散体相变温度曲线3.4PIB纳米凝胶-碘海醇-三溴丙酮酸分散体流变行为的研究3.4.1实验器材及试剂高速旋转流变仪（MalvernKNX2100）、1mL注射器若干、已配制好的0mg3-BrPA/mL、25mg3-BrPA/mL、50mg3-BrPA/mL、75mg3-BrPA/mL、100mg3-BrPA/mL、125mg3-BrPA/mL的分散体。3.4.2实验步骤取下高速旋转流变仪的保护装置（用一只手托住，另一只手按活动开关）；安装底板和转子，底板规格为PL65C0035SS，转子规格为PU40SC0087SS；打开空气压缩机开关（包括电源开关和过载调制器开关），等到进气压力表示数为5bar并且出气压力表示数为3bar时打开高速旋转流变仪开关；打开计算机；启动操作软件；上样：样品厚度选择0.5mm，材料选择nanogel，上样时要把注射器插入分散体溶液中，不要吸入空气，然后用注射器吧样品慢慢滴到底板中间，使其向四周均匀扩散，用塑料刷子刷去四周多余的样品，然后装上保护装置。黏度测量：转速设为10.00弧度/s；测量时间设为5min；测量温度设为25℃模量测量：开始温度设20℃，温度变化速率设为2℃/min，结束温度设为4529 ℃，shearstress设为0.5Pa。分别测量不同3-BrPA浓度的分散体的黏度和模量3.4.3实验结果经过用高速旋转流变仪测量，得到不同3-BrPA浓度分散体的黏度和相变温度（高速旋转流变仪测量所得的相变温度），如表3.3表3.3不同3-BrPA浓度分散体的黏度3-BrPA浓度mg/mL0255075100125黏度Pa·s0.01350.01110.00930.00630.00650.0173相变温度℃34.832.330.428.526.524.4从表3.3可以看出，在测量温度25℃下，3-BrPA浓度越小，分散体的黏度越大，由于125mg/mL的分散体相变温度为24.4℃，所以在25℃下测得的黏度值出现异常。高速旋转流变仪可以测出不同3-BrPA浓度分散体的弹性模量和粘性模量随着温度的变化曲线，图3.2为不加3-BrPA的分散体模量随温度变化图，图3.3为25mg3-BrPA/mL的分散体模量随温度变化图。图3.2碘海醇-PIB纳米凝胶分散体模量随温度变化图29 图3.325mg3-BrPA/mL的分散体模量随温度变化图从图3.3可以看出，当温度低于32.3℃时，弹性模量小于粘性模量，此时PIB纳米凝胶-碘海醇-三溴丙酮酸分散体主要发生粘性形变，PIB纳米凝胶-碘海醇-三溴丙酮酸分散体呈液态；当温度等于32.3℃时，弹性模量等于粘性模量，PIB纳米凝胶-碘海醇-三溴丙酮酸分散体呈半固态，凝胶即是一种典型的半固态物质；当温度高于32.3℃时，弹性模量大于粘性模量，此时PIB纳米凝胶-碘海醇-三溴丙酮酸分散体主要发生弹性形变，PIB纳米凝胶-碘海醇-三溴丙酮酸分散体呈固态。29 4全文总结4.1实验主要研究内容：采用种子乳液聚合法制备了核壳型PND纳米凝胶；研究了温度、pH对PND纳米凝胶的粒径和Zeta电位的影响；随温度的升高，PND纳米凝胶粒径逐渐减小，zeta电位逐渐增加。过酸、过碱都会导致PND纳米凝胶的粒径增加，当pH大于7和小于3时，PND粒径较大，而当该值介于3到7之间时，粒径相对较小；PND凝胶颗粒的zeta电位随着pH的上升逐渐下降；过酸和过碱不利于高温下PND的稳定性。除了温度、pH对PND纳米凝胶的粒径和zeta电位有影响外，表面活性剂浓度、交联剂浓度对PND纳米凝胶的粒径、表面电位和稳定性均有一定影响PND的相变实验表明不同浓度的PND纳米凝胶相变温度不同，PND纳米凝胶浓度越大，相变温度越低；Nacl的加入有助于PND纳米凝胶溶液呈凝胶态。制备了PIB纳米凝胶-碘海醇-三溴丙酮酸分散体，并研究了PIB纳米凝胶-碘海醇-三溴丙酮酸分散体的相变与流变行为，还研究了不同浓度的三溴丙酮酸对分散体相变与流变行为的影响。相变实验表：明3-BrPA浓度越大，分散体的相变温度越低，黏度越大，当3-BrPA浓度为0时，相变温度为35℃，这相当于碘海醇-PIB凝胶分散体的相变温度。流变实验表明：当温度低于相变温度时，弹性模量小于粘性模量，此时PIB纳米凝胶-碘海醇-三溴丙酮酸分散体主要发生粘性形变，PIB纳米凝胶-碘海醇-三溴丙酮酸分散体呈液态；当温度等于相变温度时，弹性模量等于粘性模量，PIB纳米凝胶-碘海醇-三溴丙酮酸分散体呈半固态，凝胶即是一种典型的半固态物质；当温度高于相变温度时，弹性模量大于粘性模量，此时PIB纳米凝胶-碘海醇-三溴丙酮酸分散体主要发生弹性形变，PIB纳米凝胶-碘海醇-三溴丙酮酸分散体呈固态。4.2实验不足29 实验只研究了0.15%Nacl浓度PND纳米凝胶，还需要研究不同Nacl浓度的对PND纳米凝胶相变温度和凝胶强度的影响；研究pH对PND纳米凝胶粒径影响实验时，pH的调节不够准确，偏差较大；还需要研究不同pH对PND纳米凝胶相变温度的影响。4.3进一步工作计划（1）完成实验的不足点；（2）将PIB纳米凝胶-碘海醇-三溴丙酮酸分散体与PND纳米凝胶混合做载药释放实验（PIB纳米凝胶与三溴丙酮酸共混的只是物理混合，缺乏药物与载体之间的连接能力，缓释效果体现的不够明显；PND中含有叔胺基团，能使纳米凝胶带上正电，可以与三溴丙酮酸的羧酸根负点相互吸附，通过化学偶联的方法将药物负载到纳米凝胶体系中，缓释效果应该会更明显）；（3）将PIB纳米凝胶-碘海醇-三溴丙酮酸分散体与PND纳米凝胶混合做动物实验（兔子肝动脉灌注平均剂量为7.3mg/只，兔子对3-BP的平均最大耐受剂量10mg/只。PIB纳米凝胶-碘海醇-三溴丙酮酸分散体相变与流变实验表明可以用于动物实验）29 致谢本论文是在导师赵彦兵副教授和李涵博士的精心指导和帮助下完成的。赵老师丰富的学识和创造性的思维给了我很大的启发，他严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我；李涵博士在具体实验上给予我细致的指导和帮助，帮助我及时解决克服实验困难并顺利完成实验。在此向赵老师和李涵博士致以最诚挚的敬意和感谢！特别要感谢药物所的万江山博士，感谢他从大二开始带领我做实验，他丰富的实验经验和睿智的实验思路让我获益匪浅！感谢夏炎枝老师、袁翩翩老师、万江陵老师、朱俊铭老师在学习生活中给予的指导和关怀！感谢生命科学与技术学院的所有老师，谢谢你们为我们提供一个优异的学习与生活环境！感谢一起度过四年大学生活的同学和朋友们，谢谢你们在生活学习中的帮助！最后，感谢我的家人，谢谢他们一直以来对我的鼓励与支持！29 附录29 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