層層自組裝多層膜的制備及其功能化研究
本文選題:層層自組裝 切入點:藥物傳遞 出處:《新疆大學》2015年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:層層自組裝(Layer-by-Layer self-assembly,Lb L)技術(shù)作為一種操作簡易、選材繁多、膜厚及形狀可控、可根據(jù)需要功能化的多層膜制備方法已被人們廣泛接受。本論文以Lb L技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建多種多層膜,并研究了它們在藥物傳遞、光學、電化學領(lǐng)域方面的應(yīng)用。主要研究內(nèi)容如下:(1)目前Lb L技術(shù)在藥物傳遞領(lǐng)域的應(yīng)用日益彰顯。在本實驗室前期工作的基礎(chǔ)上,本章節(jié)進一步探討了膜組分的分子結(jié)構(gòu)等物化性質(zhì)對所制備多層膜藥物裝載量性能的影響。以生物兼容性聚氨酯(PU)為研究對象,分別與三種具有不同結(jié)構(gòu)的多糖:透明質(zhì)酸鈉(Na HA)、羧甲基纖維素鈉(CMC)和海藻酸鈉(ALG),配對制備聚氨酯/多糖系列的Lb L多層膜;以亞甲基藍(MB)作為模型藥物,考察了PU/NaHA、PU/CMC、PU/ALG三種多層膜在不同pH、離子強度下對MB的吸附性能。結(jié)果表明盡管三種膜對MB的吸附均符合Langmuir吸附和偽二級動力學方程模型,但多糖分子結(jié)構(gòu)中官能團種類及數(shù)量是影響膜載藥性能的關(guān)鍵因素。(2)采用Lb L技術(shù)構(gòu)建了新型的光致變色聚乙烯亞胺/磷鎢酸(PEI/PTA)多層膜。通過紫外可見光譜、紅外光譜、X射線光電子能譜測試手段對多層膜進行表征。將該膜置于紫外光的照射下,PEI/PTA多層膜逐漸的由無色變?yōu)樗{色,并在710 nm出現(xiàn)特征吸收峰。PEI/PTA多層膜光致變色機理為電荷轉(zhuǎn)移橋上的胺基的質(zhì)子氫通過該橋轉(zhuǎn)移給多酸的氧原子,使得W6+被還原成W5+,對應(yīng)于雜多酸分子被還原成雜多藍。當膜置于空氣或者O2環(huán)境下,膜會自發(fā)地由藍色變?yōu)闊o色。經(jīng)過10次的變色、褪色循環(huán)后,該膜的吸光值依然保持穩(wěn)定,表明PEI/PTA多層膜具有良好的穩(wěn)定性和光致變色可逆性能。(3)將PEI/PTA多層膜構(gòu)建于ITO玻璃片上作為一類新型的電化學傳感器,采用循環(huán)伏安測試方法對其電化學性能進行研究。采用該膜修飾的電極分別對溶液中的雙氧水(H2O2)及L-抗壞血酸(AA)進行檢測,結(jié)果得出線性范圍分別為3.5×10-3 3.5×10-2 mg/mL和1.0×10-3 1.2×10-2 mg/mL,檢出限達到:8.4×10-4mg/mL和6.4×10-4 mg/mL,采用標準加入法得到平均回收率分別為99.64%和100.15%。將該電極應(yīng)用于對市售的幾種果蔬飲料中的AA含量的檢測,并采用高效液相色譜法(HPLC)對其進行驗證,結(jié)果表明兩種方法間不存在顯著性差異。與文獻相比,PEI/PTA多層膜對于電催化還原H2O2和電催化氧化AA均表現(xiàn)出高靈敏性、高穩(wěn)定性及可重復(fù)使用性的特點,說明PEI/PTA多層膜修飾的電極可作為潛在的氧化性和還原性物質(zhì)的電化學傳感器。
[Abstract]:Layer-by-Layer self-assembly LbL (Lb-L) technology is widely accepted as a kind of multilayer film preparation method, which can be functionalized according to the needs of LbL technology, because of its simple operation, wide selection of materials, controllable film thickness and controllable shape. Their applications in the fields of drug delivery, optics and electrochemistry are also studied. The main research contents are as follows: 1) at present, the application of LbL technology in the field of drug delivery is becoming more and more obvious. On the basis of previous work in our laboratory, In this chapter, the effects of physicochemical properties such as molecular structure of membrane components on the drug loading performance of multilayer membranes were investigated. The biocompatible polyurethane (PUU) was used as an object of study. Three kinds of polysaccharides with different structures: sodium hyaluronate, sodium carboxymethyl cellulose (CMC) and sodium alginate (ALGG) were paired to prepare LbL multilayer membranes of polyurethane / polysaccharide series. The adsorption properties of the three kinds of multilayer membranes for MB at different pH and ionic strength were investigated. The results showed that the adsorption of the three kinds of membranes to MB was in accordance with the Langmuir adsorption and pseudo-second-order kinetic equation model. However, the type and number of functional groups in the molecular structure of polysaccharides are the key factors affecting the drug loading performance of the membrane. (2) A novel photochromic polyvinyleneimine / phosphotungstic acid PEI / PTAs multilayer films were constructed by LbL technique. Infrared spectrum X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) was used to characterize the multilayer film. The PEI / PTA multilayer film gradually changed from colorless to blue under the irradiation of ultraviolet light. The photochromic mechanism of PEI / PTA multilayer film at 710 nm is that the proton hydrogen of amine group on the charge transfer bridge is transferred to the oxygen atom of polyacid, so that W6 is reduced to W5. Corresponding to the reduction of heteropoly acid molecules to heteropoly blue. When the film is placed in the air or O2 environment, the film will spontaneously change from blue to colorless. After 10 times of discoloration and fading cycle, the absorptivity of the film remains stable. The results show that the PEI/PTA multilayer film has good stability and photochromic reversible property. The PEI/PTA multilayer film is constructed on the ITO glass as a new type of electrochemical sensor. The electrochemical performance was studied by cyclic voltammetry. The modified electrodes were used to detect hydrogen peroxide (H 2O 2) and L-ascorbic acid (AA), respectively. The results showed that the linear ranges were 3.5 脳 10 ~ (-3) mg/mL and 1.0 脳 10 ~ (-3) C ~ (-1) 脳 10 ~ (-2) mg 路mL ~ (-1), with detection limits of: 8.4 脳 10 ~ (-4) mg / mL and 6.4 脳 10 ~ (-4) mg / mL, respectively. The average recoveries were 99.64% and 100.15 mg / mL by standard addition method, respectively. The electrode was applied to the determination of AA in several kinds of fruit and vegetable drinks sold in the market. The results showed that there was no significant difference between the two methods. Compared with the literature, the PEI / PTA multilayer membrane was highly sensitive to the electrocatalytic reduction of H2O2 and the electrocatalytic oxidation of AA. The characteristics of high stability and repeatability indicate that the electrode modified by PEI/PTA multilayer film can be used as a potential electrochemical sensor for oxidizing and reducing substances.
【學位授予單位】:新疆大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TB383.2
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,本文編號:1563507
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