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壳聚糖基分子印迹磁性微凝胶的制备及释药特性

壳聚糖基分子印迹磁性微凝胶的制备及释药特性. 高分子材料与工程 唐春燕. 指导老师：张黎明教授. 背景 —— 分子印迹技术. 分子印迹技术 （ MIT ） 是制备在空间结构和结合位点上与模板分子完全匹配的分子印迹材料 (MIMs) 的技术，常被形象的描述为制造识别“分子钥匙”的“人工锁”技术。 应用 ：“万能的分子识别材料”、 模拟传感 、模拟酶 、催化、亲和分离. 背景 —— 分子印迹的基本原理. 背景 —— 分子印迹技术存在的问题.  本体聚合法后处理繁琐，产物形状不规则，交联密度大，柔韧性较差 ，传质速率较慢 ；

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壳聚糖基分子印迹磁性微凝胶的制备及释药特性

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Presentation Transcript

  1. 壳聚糖基分子印迹磁性微凝胶的制备及释药特性壳聚糖基分子印迹磁性微凝胶的制备及释药特性 高分子材料与工程 唐春燕 指导老师：张黎明教授

  2. 背景——分子印迹技术 分子印迹技术（MIT）是制备在空间结构和结合位点上与模板分子完全匹配的分子印迹材料(MIMs)的技术，常被形象的描述为制造识别“分子钥匙”的“人工锁”技术。 应用：“万能的分子识别材料”、模拟传感 、模拟酶 、催化、亲和分离

  3. 背景——分子印迹的基本原理

  4. 背景——分子印迹技术存在的问题 本体聚合法后处理繁琐，产物形状不规则，交联密度大，柔韧性较差 ，传质速率较慢 ； 功能单体和交联剂的选择范围狭窄，所得材料生物相容性和降解性差； 印迹过程多在有机溶剂中完成，对分子印迹材料的选择吸附性研究较多。

  5. 背景——超顺磁性材料 超顺磁性：不会出现磁滞，剩磁和矫顽力都为零 应用：靶向药物输送、生物传感器、核磁共振成像（MRI）对比增强、快速分离、痕量特定目标物质的浓缩

  6. 课题的提出 分子印迹技术 超顺磁性 药物控制释放 反相乳液法 分子印迹磁性微凝胶 原料：壳聚糖、京尼平、咖啡因

  7. 实验部分——印迹和非印迹磁性微凝胶的制备

  8. 结果与讨论——印迹机理 模板分子咖啡因和功能基团之间的作用力：非共价相互作用，包括静电引力、氢键和范德华力等。

  9. 结果与讨论——红外分析 IR spectra of Fe3O4 (a), Fe3O4@SiO2 (b), and Fe3O4@SiO2@MIH before (c) and after extraction (d)

  10. 结果与讨论——荧光分析

  11. 结果与讨论——X射线衍射分析 XRD patterns of Fe3O4 (a), Fe3O4@SiO2 (b) and Fe3O4@SiO2@MIH (c)

  12. 结果与讨论——磁性能分析 Plots of magnetization versus magnetic field at 300 K for Fe3O4@SiO2 (a) and Fe3O4@SiO2@MIH (b)

  13. 结果与讨论——外加磁场分离效果图 Magnetic-field-assisted separation for Fe3O4@SiO2@MIH in distilled water.

  14. 结果与讨论——扫描电镜分析 Fe3O4@SiO2@MIH at different magnifications Fe3O4@SiO2@non-MIH

  15. 结果与讨论——模板分子用量对释放速率的影响结果与讨论——模板分子用量对释放速率的影响 Effect of template amount on release rate. (Loading: 10 mg/g dry gels; Molar ratio of genipin/glucosamine:1/2)

  16. 结果与讨论——咖啡因负载量对释放速率的影响结果与讨论——咖啡因负载量对释放速率的影响 Effect of loading on release rate. (Molar ratio of caffeine/glucosamine:1/10; Molar ratio of genipin/glucosamine:1/2)

  17. 结果与讨论——茶碱的释放速率 Release rate of theophylline (Molar ratio of caffeine/gl-ucosamine:1/10; Molar ratio of genipin/glucosamine:1/2; Loading: 10 mg/g dry gels)

  18. 结论 1. 通过反相乳液法制备出一种新型的分子印迹磁性微凝胶； 2. 用红外和XRD表征了微凝胶的结构； 3. 荧光分析证明了微凝胶中识别位点的存在； 4. 合成的微凝胶为球形，粒径在2到 8 μm之间，且具有超顺磁性； 5. 咖啡因在印迹微凝胶中的释放速率要比在非印迹微凝胶中的慢，且释放速率受模板分子和咖啡因负载量的影响，印迹微凝胶对咖啡因有特异选择吸附性。

  19. 创新之处 1. 首次将分子印迹技术、超顺磁性、药物控制释放结合起来，采用反相乳液法在水相中制备分子印迹磁性微凝胶 ，克服了传统本体聚合法存在的一些问题; 2. 以具有良好生物相容性、降解性的壳聚糖为功能聚合物母体，以从栀子果实中提取的京尼平为交联剂，扩大了功能单体和交联剂的选择范围； 3.初步探索了分子印迹材料在药物控制释放领域的应用。

  20. 致谢 感谢创新化学实验与研究基金项目对本研究工作的资助 ！ 感谢我的导师张黎明教授一直以来对我的关心和鼓励，感谢王红飞师兄在整个实验过程中的细心指导，感谢实验室的其他师兄师姐、同学对我的帮助和支持！ 谢谢大家！

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