本文關(guān)鍵詞：納米銀的制備及其體外抗菌和抗腫瘤活性研究

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【摘要】：納米銀粒子(Silver nanop articles, AgNPs)因為具有表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等而表現(xiàn)出獨特的物理、化學和生物學性質(zhì),它們在多個領(lǐng)域中都有研究應(yīng)用。因為不同形貌和尺寸大小的納米銀粒子會表現(xiàn)出不同的性質(zhì),因此制備形貌相同、尺寸均一的納米銀粒子具有重要的研究意義,這也是納米銀基材料研究領(lǐng)域中的一個難題。細菌感染是一種嚴重的感染性疾病,抗生素是其重要的治療藥物。隨著抗生素濫用現(xiàn)象的日益嚴重,人們的健康受到很大的威脅。納米銀具有很好的抗菌能力且不易產(chǎn)生耐藥性,可能是有效治療細菌感染的一個新制劑。不同形貌的納米銀具有不同的抗菌活性,它們形貌與抗菌活性之間的關(guān)系仍不是很清楚,已有的研究表明：納米銀三角片的主要晶面是{111}晶面；納米銀球和納米銀立方體的主要晶面是{100)晶面；納米銀棒同時具有{111}和{100}晶面。以上納米銀粒子的抗菌活性不同,可能是因為它們含有不同的晶面結(jié)構(gòu)所導致的,但仍不清楚含有{111}晶面多的納米銀粒子是否就具有更好的抗菌活性。腫瘤疾病具有很高的患病率和致死率,嚴重危害了人們的身體健康�；熓侵委熌[瘤的重要方法但是毒副作用明顯,例如損傷正常細胞、沒有選擇性、毒性大、會產(chǎn)生耐藥性等等。隨著關(guān)于納米銀研究的逐漸深入,人們發(fā)現(xiàn)納米銀對腫瘤細胞具有良好的殺傷效果,在治療腫瘤疾病中有很大的應(yīng)用前景。但納米銀材料對于健康組織具有毒副作用,限制了其在醫(yī)療領(lǐng)域中的進一步應(yīng)用,如何將納米銀基材料安全應(yīng)用于腫瘤研究領(lǐng)域中是一個難題。針對上述三個問題,本論文主要從以下三部分進行研究：第一部分(第二章),在十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)體系中制備不同形貌的納米銀粒子,并研究其中的影響因素,以期獲得單分散性較高的納米銀粒子。主要的實驗結(jié)果有：a)以A晶種制備納米銀粒子時,加入不同體積的CTAB后影響了硝酸銀的濃度而得到不同分散性的納米銀棒。本實驗加入15.0 mL的CTAB后得到單分散性較好的納米銀棒。b)以B晶種制備納米銀粒子時,能夠得到納米銀三角片,納米銀三角片如果以緊密的方式排列,會表現(xiàn)出與納米銀棒相似的兩個紫外吸收峰；如果以疏松的方式排列,則表現(xiàn)出三個紫外吸收峰。c)以B晶種制備納米銀三角片時,CTAB濃度在0.1 M～0.035 M之間；NaOH濃度在9.0mM～18mM之間；AgNO3濃度在0.18 mM-0.45 mM之間和晶種濃度在0.023 mM-0.0022 mM之間時能得到納米銀三角片。根據(jù)濃度不同納米銀三角片具有不同的尺寸和粒徑分布。d)以B晶種制備納米銀粒子時,當Vc/Ag+的摩爾比較高(25～40)時,得到的納米銀三角片尺寸較��；當Vc/Ag+的摩爾比較低(5～20)時,得到的納米銀三角片尺寸較大。第二部分(第三章),比較納米銀立方體、納米球、納米棒、納米三角片之間的抗菌活性,以期從另一角度證明含有{111}晶面多的納米銀粒子具有更好的抗菌活性。主要的實驗結(jié)果有：a)制備了四種納米銀粒子AgNPs-1, AgNPs-2, AgNPs-3和AgNPs-4 。 AgNPs-1主要是納米銀球,AgNPs-2主要是銀納米立方體,AgNPs-3主要是納米銀短棒和納米銀球的混合物,AgNPs-4主要是納米銀長棒及一些納米銀三角片。b)抗菌實驗表明：納米銀對于革蘭陽性菌(金黃色葡萄球菌)的抗菌活性強于陽性對照藥物物(環(huán)丙沙星),對于革蘭陰性菌(大腸桿菌)的抗菌活性弱于陽性對照藥物。c) AgNPs-1和AgNPs-2兩種納米粒子具有相似的抗菌活性。因為它們的粒徑相近,和細菌的結(jié)合能力沒有明顯區(qū)別；而且兩種粒子的主要晶面都為{100)晶面,具有相似的釋放銀離子能力。d) AgNPs-3和AgNPs-2表現(xiàn)出相似的抗菌活性。這是因為,雖然AgNPs-3中納米銀短棒具有{111}晶面,能夠釋放更多的銀離子,但是納米銀棒的比表面積比納米銀球要小,和細菌的結(jié)合能力弱于納米銀球。綜合考慮兩者的影響,納米銀短棒和納米銀球的抗菌活性沒有明顯區(qū)別。e) AgNPs-4在四種納米銀粒子中具有最好的抗菌活性。因為納米銀三角片中{111}晶面不僅能夠釋放更多的銀離子,還使得納米粒子能更容易與細菌結(jié)合。第三部分(第四章),首次利用生育酚琥珀酸酯(α-TOS)和組氨酸修飾納米銀粒子,以期在提高納米銀抗腫瘤活性的同時減少納米銀的毒副作用。主要的實驗結(jié)果有：a)制備了三種特定形貌的納米銀粒子,它們對乳腺癌細胞(MCF-7)、白血病細胞(K562)、肺癌細胞(A549)三種腫瘤細胞都具有良好的細胞毒性。b)使用α-TOS修飾以上納米銀粒子,紅外分析顯示AgNPs和α-TOS中環(huán)醚的CH2-O-CH2結(jié)合。高濃度α-TOS修飾的納米銀復合物在實驗濃度范圍中能夠完全殺死腫瘤細胞MCF-7,同時對正常肝細胞HL7702的生物相容性有所提高;低濃度α-TOS修飾的納米銀粒子能夠明顯減少納米銀對于正常肝細胞HL7702的毒副作用,且不影響納米銀對MCF-7腫瘤細胞的殺傷作用。c)使用組氨酸修飾納米銀粒子,紅外分析顯示AgNPs和組氨酸中咪唑基的C-N結(jié)合。組氨酸修飾的納米銀復合物能夠減少納米銀對于正常肝細胞HL7702的細胞毒性,且不影響納米銀對于MCF-7腫瘤細胞的殺傷作用。
【關(guān)鍵詞】：納米銀粒子 不同晶面 抗菌活性 制備與修飾 抗腫瘤活性 毒副作用
【學位授予單位】：南方醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R943;TB383.1
【目錄】：

• 摘要3-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 引言12-13
• 1.2 制備不同形貌的納米銀粒子13-16
• 1.2.1 物理法13-14
• 1.2.2 生物學法14
• 1.2.3 化學法14-16
• 1.3 銀系納米材料的抗菌活性研究16-17
• 1.4 銀系納米材料的抗腫瘤活性研究17-19
• 1.5 銀系納米材料研究中存在的不足及其發(fā)展趨勢19-20
• 1.6 本課題的研究目的、意義及主要內(nèi)容20-22
• 第二章 CTAB體系制備納米銀粒子22-40
• 2.1 引言22-23
• 2.2 實驗試劑及儀器23
• 2.3 實驗方法23-24
• 2.3.1 制備納米銀粒子23
• 2.3.2 納米銀粒子的分離23-24
• 2.3.3 納米銀粒子的表征24
• 2.4 結(jié)果與討論24-39
• 2.4.1 兩種晶種粒徑比較24-25
• 2.4.2 以A晶種制備納米銀粒子25-26
• 2.4.3 以B晶種制備納米銀粒子26-36
• 2.4.4 不同晶種形成納米銀粒子的可能機制36-39
• 2.5 小結(jié)39-40
• 第三章 幾種形貌納米銀粒子的制備與抗菌活性40-49
• 3.1 引言40
• 3.2 實驗試劑及儀器40-41
• 3.3 實驗方法41-42
• 3.3.1 制備納米銀立方體AgNPs-141
• 3.3.2 制備納米銀粒子AgNPs-2、AgNPs-3、AgNPs-441
• 3.3.3 納米銀粒子的表征41
• 3.3.4 納米銀粒子的抗菌實驗41-42
• 3.4 結(jié)果與討論42-48
• 3.4.1 納米銀粒子的紫外表征42-43
• 3.4.2 納米銀粒子的粒徑分析43-45
• 3.4.3 納米銀粒子的抗菌實驗及可能機制45-48
• 3.5 小結(jié)48-49
• 第四章 納米銀粒子的制備、修飾與抗腫瘤活性49-63
• 4.1 引言49-50
• 4.2 實驗試劑及儀器50
• 4.3 實驗方法50-52
• 4.3.1 納米銀的制備50-51
• 4.3.2 納米銀的修飾51
• 4.3.3 納米銀粒子及復合物的表征51
• 4.3.4 細胞實驗51-52
• 4.4 結(jié)果與討論52-61
• 4.4.1 納米銀粒子的表征52-53
• 4.4.2 納米銀的修飾與紅外分析53-54
• 4.4.3 納米銀的細胞實驗54-56
• 4.4.4 納米銀復合物的細胞實驗56-60
• 4.4.5 納米銀復合物的抗腫瘤機制60-61
• 4.5 小結(jié)61-63
• 第五章 全文總結(jié)63-67
• 5.1 主要結(jié)論63-65
• 5.2 主要創(chuàng)新65
• 5.3 需進一步完善的工作65-67
• 縮寫詞簡表67-68
• 參考文獻68-83
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文83-84
• 致謝84-85

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