磁性碳基復(fù)合材料的制備及載藥性能研究.pdf

1、21世紀(jì)是納米科學(xué)和生命科學(xué)的世紀(jì)。將磁性納米材料和碳納米材料有效的結(jié)合并應(yīng)用到醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)領(lǐng)域,將對(duì)抵抗疾病、提高人們生存質(zhì)量具有重大意義。本研究采用了共沉淀法、物理沉積法和化學(xué)偶聯(lián)法分別制備了Fe3O4納米粒子、磁性碳納米管復(fù)合物、磁性石墨烯和磁性碳納米管/石墨烯復(fù)合物。利用振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)、透射電鏡、掃描電鏡、X射線衍射儀、紅外光譜儀和熱重分析儀等儀器對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了分析表征,并對(duì)其載藥性能進(jìn)行了研究。
　　利用共沉

2、淀法制備了粒徑分別為6nm、10nm和12nm的超順磁性Fe3O4納米粒子,其磁飽和強(qiáng)度分別為69.25emu/g、101.24emu/g和66.53emu/g。利用改性的碳納米管,采用物理沉積法合成了三種磁性碳納米管復(fù)合物(CNTs-Fe3O4),其磁飽和強(qiáng)度分別為7.52emu/g、16.50emu/g和16.05emu/g。以廣譜抗癌藥物5-氟尿嘧啶(5-FU)為模版,CNTs-Fe3O4(S1)藥物負(fù)載與釋放實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)5-

3、FU初始濃度為0.5mg/mL時(shí),經(jīng)過72h,5-FU的負(fù)載量為0.23mg/mg;在37℃條件下釋放8h,5-FU釋放率分別為40.08％(pH=4.0)和17.47%(pH=6.9)。選擇HepG2肝癌細(xì)胞作為研究對(duì)象,體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):碳納米管具有“尖端識(shí)別”功能。在0.5h,CNTs-Fe3O4與細(xì)胞膜接觸,通過非特異性吞噬進(jìn)入細(xì)胞體內(nèi);3h后,進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的CNTs-Fe3O4量增加。
　　采用常溫堿性剝離法,制備了水溶性石墨

4、烯。紅外光譜分析顯示所制備的石墨烯具有羧基基團(tuán)。當(dāng)pH=6.5時(shí),其Zeta電位值為-40.05mV;在弱酸、中性和堿性條件下,石墨烯水溶液具有穩(wěn)定的分散性。利用化學(xué)偶聯(lián)法制備了磁性石墨烯復(fù)合物(G@Fe3O4),其磁飽和強(qiáng)度為23.10emu/g。以5-FU為模版,藥物負(fù)載與釋放實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)5-FU初始濃度為0.5mg/mL時(shí),經(jīng)過72h,5-FU的負(fù)載量為0.35mg/mg;在37℃條件下釋放8h,5-FU釋放率分別為54.72

5、%(pH=4)和14.74%(pH=6.9)。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):在3h,G@Fe3O4與細(xì)胞膜接觸,通過非特異性吞噬進(jìn)入細(xì)胞內(nèi);10h后進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)的G@Fe3O4增加,并逐漸靠近細(xì)胞核。
　　利用物理沉積法方法分別制備了兩種磁性碳納米管/石墨烯復(fù)合物(G1,G2),其磁飽和強(qiáng)度分別為19.82emu/g和6.56emu/g。藥物負(fù)載實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)5-FU初始濃度為0.5mg/mL時(shí),經(jīng)過72h,5-FU的負(fù)載量分別為0.27mg/m

6、g和0.09mg/mg。以G1為藥物載體,藥物釋放實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在37℃條件下釋放8h,5-FU釋放率分別為58.5%(pH=4)和15.9%(pH=6.9)。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):G1能夠在0.5h內(nèi)以非特異性吞噬方式進(jìn)入HepG2細(xì)胞,并隨著時(shí)間的增加,G1進(jìn)入細(xì)胞量增加,并逐漸靠近細(xì)胞核。
　　以正常肝細(xì)胞Chang Liver和HepG2為研究對(duì)象,MTT檢測(cè)結(jié)果表明:G1和G@Fe3O4兩種復(fù)合材料對(duì)Chang Liver細(xì)胞沒