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简述磁性油溶性Fe_3O_4纳米颗粒—脂质体结构、性质与功能

收藏本文 2024-01-26 点赞:25497 浏览:110442 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:由脂质体(pposomes)和磁性纳米颗粒(magnetic nanoparticles, MNPs)组合而成的磁性脂质体(magnetopposomes, MLs)被认为是生物医学领域最具运用前景的药物载体之一在以往的探讨中,包载亲水性磁性纳米颗粒的脂质体是探讨的主要对象,而关于磷脂膜中包载油溶性磁性纳米颗粒脂质体的探讨则鲜见报导。本论文的工作则是围绕磷脂膜中包载油溶性磁性纳米颗粒的脂质体展开,主要内容包括:1本论文运用微乳法合成Fe3O4磁性纳米颗粒,并通过一系列操作使其具有疏水性表面。这种油溶性磁性纳米颗粒直径为6nm,能长期稳定分散于氯仿中,且具有良好的超顺磁性。在此基础上,采取优化的成膜-超临界二氧化碳法制得磷脂膜中包夹油溶性磁性纳米颗粒的脂质体。通过对脂质体形貌,磷脂膜表面性质及微观流动性的探讨,可以确定油溶性磁性纳米颗粒已成功包载于磷脂双分子层的疏水区域中。2本论文综合运用原子力显微镜,静态/瞬态荧光探针技术及计算机模拟策略对油溶性磁性纳米颗粒与磷脂双分子层之间的相互作用进行探讨。实验观察到当油溶性磁性纳米颗粒的尺寸比磷脂膜厚度稍大时,其包载会导致磷脂膜出现扭曲现象。疏水性磁性纳米颗粒扰乱了磷脂膜中原本紧密的分子排列。其不仅提升磷脂膜的微观流动性,还扩大了膜中的非极性区域和自由体积。此外,本论文还就磁性纳米颗粒浓度对磷脂膜性质的影响开展了一系列探讨。结果表明,磷脂双分子层对油溶性磁性纳米颗粒的包载能力有限,当纳米颗粒与磷脂质量比为0.002时,膜中纳米颗粒己达饱和。通过计算机模拟可以发现油溶性磁性纳米颗粒的包载使磷脂膜面积发生收缩,且纳米颗粒的浓度会对收缩程度产生影响。3本论文还重点探讨了该磁性脂质体的粒度分布,包封率,磁场响应性和释放行为等性质,旨在揭示其潜在运用价值。由于磁性纳米颗粒对磷脂膜微结构的扰乱作用,脂质体的相变温度显著降低。此外,疏水性磁性纳米颗粒的包载使磁性脂质体的包封率增加,这是因为更多比例的磷脂自发形成了包封率较高的大单层囊泡。本论文制备的磁性脂质体矫顽力和剩磁都为零,具有超顺磁性。由此,它在磁场中体现出良好的可控磁响应性。在具备靶向性的同时,该磁性脂质体可通过两种机制促发释放,分别是温度和交变电磁场(alternating current electromagnetic field, AMF)。磁性脂质体具有温敏特性,当环境温度高于其相变温度时,脂质体发生释放,且磁性脂质体的最终释放率基本能达到90%左右。外加交变电磁场也能促发磁性脂质体的释放,脂质体释放的开始/结束可通过施加/撤销磁场往复进行。结果表明,磁场促使的脂质体释放并不破坏脂质体结构,其为一个可逆变化。在不引起本体溶液大幅升温的情况下,磁致热现象导致磁性纳米颗粒周围的磷脂膜升温至相变温度,磷脂膜转变为结构较为松散的液晶态,这有利于内含物的向外扩散。此外,交变磁场中纳米颗粒的扰动作用会导致磷脂膜流动性增加,渗透性提升,也有助于内含物的释放。本论文探讨成果进一步丰富了国内外磁性脂质体的探讨内容,在磁性脂质体开发方面作出了有益的探讨。关键词:磁性脂质体论文油溶性磁性纳米颗粒论文微观结构论文磁场响应性论文可控释放论文

    摘要5-7

    Abstract7-14

    第1章 绪论14-37

    1.1 引言14

    1.2 脂质体14-21

    1.2.1 脂质体的定义14-16

    1.2.2 脂质体的性质16

    1.2.3 脂质体的分类16-18

    1.2.3.1 按脂质体的结构和粒径分类16-17

    1.2.3.2 按脂质体的制备策略分类17

    1.2.3.3 按脂质体的组成分类17

    1.2.3.4 按脂质体的功能分类17-18

    1.2.4 脂质体的制备策略18-21

    1.2.4.1 被动载药技术19

    1.2.4.2 主动载药技术19-20

    1.2.4.3 超临界二氧化碳制备法20-21

    1.2.5 脂质体作为药物载体的优点21

    1.3 磁性纳米材料21-23

    1.3.1 磁性纳米材料的磁特性21-22

    1.3.2 磁性纳米颗粒的化学制备策略22-23

    1.4 磁性脂质体23-28

    1.4.1 磁性脂质体种类及常见制备策略24-25

    1.4.2 磁性脂质体在生物医药领域的运用及探讨进展25-28

    1.4.2.1 磁共振造影剂25-26

    1.4.2.2 磁性脂质体作为药物载体26-27

    1.4.2.3 热疗相似度检测物27-28

    1.5 分子模拟28-35

    1.5.1 分子模拟策略分类及介绍28-30

    1.5.1.1 量子力学模拟29

    1.5.1.2 分子力学法29

    1.5.1.3 分子动力学法29-30

    1.5.1.4 蒙特卡罗法30

    1.5.1.5 布朗动力学30

    1.5.2 计算机模拟在生物膜方面的探讨进展30-35

    1.5.2.1 全原子模拟30-33

    1.5.2.2 粗粒化模拟33-35

    1.6 论文选题背景、探讨内容及革新点35-37

    第2章 脂质体制备策略的优化及微观结构的探讨37-53

    2.1 引言37

    2.2 实验部分37-46

    2.2.1 试剂37-38

    2.2.2 仪器38

    2.2.3 脂质体的制备38-39

    2.2.4 盐酸小檗碱脂质体包封率的测定39-40

    2.2.4.1 盐酸小檗碱最大吸收波长的选择39

    2.2.4.2 盐酸小檗碱标准曲线的绘制39-40

    2.2.4.3 透析-紫外分光光度法测定盐酸小檗碱脂质体包封率40

    2.2.5 原子力显微镜观察样品形貌40-41

    2.2.6 动态光散射测定脂质体粒径41

    2.2.7 稳定性常数41

    2.2.8 耗散粒子动力学模拟41-46

    2.2.8.1 基础论述41-44

    2.2.8.2 模拟软件介绍44

    2.2.8.3 耗散粒子动力学模拟相关参数的设置44-46

    2.3 实验结果与讨论46-52

    2.3.1 脂质体制备策略的优化46-49

    2.3.1.1 成膜-scCO_2法与薄膜分散法比较46-48

    2.3.1.2 两种超临界二氧化碳法比较48

    2.3.1.3 制备压力对脂质体包封率及粒径的影响48-49

    2.3.2 脂质体的耗散粒子动力学模拟49-52

    2.3.2.1 脂质体的形成历程49-50

    2.3.2.2 磷脂分子浓度对自组装结构的影响50-52

    2.4 本章小结52-53

    第3章 油溶性磁性纳米颗粒的性质和磁性脂质体的结构53-71

    3.1 引言53-54

    3.2 实验部分54-59

    3.2.1 试剂54

    3.2.2 仪器54-55

    3.2.3 油溶性磁性纳米颗粒的合成55

    3.2.4 脂质体的制备55-56

    3.2.5 透射电子显微镜观察脂质体形貌56

    3.2.6 磷脂双分子层的制备56

    3.2.7 原子力显微镜观察磷脂膜形貌56

    3.2.8 稳态荧光法测定探针的各向异性56-57

    3.2.9 磁性纳米颗粒磁性质的表征57

    3.2.10 分子动力学模拟57-59

    3.2.10.1 基础论述57-59

    3.2.10.2 模拟软件介绍59

    3.3 实验结果与讨论59-70

    3.3.1 油溶性磁性纳米颗粒的性质59-64

    3.3.1.1 游离AOT对油溶性磁性纳米颗粒制备的影响59-60

    3.3.1.2 氯仿基磁性纳米颗粒流体的稳定性60-61

    3.3.1.3 磁性纳米颗粒尺寸及形貌61

    3.3.1.4 红外光谱确定磁性纳米颗粒种类61-62

    3.3.1.5 磁性纳米颗粒的磁性质62-64

    3.3.2 磁性脂质体结构的确定64-70

    3.3.2.1 磁性脂质体表面形貌64-65

    3.3.2.2 磁性脂质体磷脂膜的表观形貌65-68

    3.3.2.3 磁性脂质体中DPH稳态荧光各向异性值变化68-69

    3.3.2.4 磁性脂质体的分子动力学模拟69-70

    3.4 本章小结70-71

    第4章 油溶性磁性纳米颗粒与磷脂膜的相互作用71-97

    4.1 引言71

    4.2 实验部分71-80

    4.2.1 试剂71-72

    4.2.2 仪器72

    4.2.3 油溶性磁性纳米颗粒的合成72

    4.2.4 脂质体的制备72

    4.2.5 透射电子显微镜观察脂质体形貌72

    4.2.6 磷脂双分子层的制备72

    4.2.7 原子力显微镜观察磷脂膜形貌72-73

    4.2.8 稳态荧光检测73

    4.2.8.1 稳态荧光法测定DPH探针的各向异性73

    4.2.8.2 磷脂膜中微极性及自由体积的测定73

    4.2.9 时间分辨荧光检测73-76

    4.2.9.1 荧光剂寿命的测定73-75

    4.2.9.2 时间分辨各向异性的测定75-76

    4.2.9.3 时间分辨各向异性数据处理76

    4.2.10 耗散粒子动力学模拟的参数设置76-80

    4.3 结果浅析与讨论80-95

    4.3.1 油溶性磁性纳米颗粒对磷脂膜表面形貌的影响80-81

    4.3.2 油溶性磁性纳米颗粒对磷脂膜流动性的影响81-82

    4.3.3 油溶性磁性纳米颗粒对磷脂膜微极性的影响82-84

    4.3.4 磁性纳米颗粒对磷脂膜内自由体积的影响84-86

    4.3.5 磁性纳米颗粒对磷脂膜内DPH寿命的影响86-87

    4.3.6 时间相关各向异性法探讨磁性纳米颗粒对磷脂膜结构的影响87-93

    4.3.7 磁性脂质体的耗散粒子动力学模拟93-95

    4.3.7.1 油溶性磁性纳米颗粒对磷脂膜表面形貌的影响93

    4.3.7.2 纳米颗粒尺寸对磷脂膜形貌的影响93-95

    4.3.7.3 纳米颗粒个数对磷脂膜表面形貌的影响95

    4.4 本章小结95-97

    第5章 磁性脂质体的物理性质、靶向性及可控释放97-116

    5.1 引言97-98

    5.2 实验部分98-102

    5.2.1 试剂98

    5.2.2 仪器98-99

    5.2.3 油溶性磁性纳米颗粒的合成99

    5.2.4 脂质体的制备99

    5.2.5 钙黄绿素(磁性)脂质体的制备及分离99

    5.2.6 脂质体包封率的测定99-100

    5.2.7 (磁性)脂质体释放率测定100-101

    5.2.8 动态光散射测定脂质体粒径101

    5.2.9 磁性脂质体磁性质的表征101

    5.2.10 差示扫描量热法测定(磁性)脂质体相变温度101-102

    5.3 结果与讨论102-115

    5.3.1 动态光散射法测定脂质体粒径102-104

    5.3.2 钙黄绿素脂质体包封率的变化104-107

    5.3.3 油溶性磁性纳米颗粒浓度对脂质体相变温度的影响107-109

    5.3.4 温度对钙黄绿素(磁性)脂质体体外释放行为的影响109-112

    5.3.5 磁性脂质体对磁场的响应112-113

    5.3.6 钙黄绿素磁性脂质体在交变电磁场中的释放113-115

    5.4 本章小结115-116

    第6章 结论与展望116-118

    6.1 结论116-117

    6.2 展望117-118

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