【摘要】：提高氮化碳納米片的生物相容性、與藥物的相容性及在生理介質(zhì)中的穩(wěn)定性對拓展氮化碳納米片在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要的研究意義。本論文從理論層面對荷電氮化碳納米片的膠體穩(wěn)定性進行深入的探討并對其表面進行改性修飾,并在此基礎(chǔ)上拓展氮化碳納米片在藥物遞送領(lǐng)域更加豐富的應(yīng)用。具體研究工作如下:1.分別采用三種具有代表性的方法對塊體氮化碳進行剝離并得到橫向尺寸約100 nm,厚度約1.5~6 nm的氮化碳納米片。通過調(diào)控超聲時長可實現(xiàn)對納米片尺寸的調(diào)控。通過在凍干過程中加入凍干保護劑可提高納米片固體粉末在水中的再分散性能。采用濃硫酸化學(xué)剝離法制備得到的納米片存在明顯的介孔結(jié)構(gòu)。2.圍繞離子和氮化碳納米片膠體穩(wěn)定性之間的關(guān)系展開深入的研究,并提出基于電荷驅(qū)動的層層自組裝理論來對荷電的分子量較小的離子或分子可誘導(dǎo)荷電納米片出現(xiàn)絮凝這一現(xiàn)象進行機制探討。3.通過不同的剝離方法、pH、表面改性修飾這三種手段可實現(xiàn)對氮化碳納米片表面電荷的調(diào)控。其中,牛血清白蛋白(BSA)修飾可實現(xiàn)納米片由正到負的電荷反轉(zhuǎn),聚乙烯亞胺(PEI)修飾可實現(xiàn)納米片由負到正的電荷反轉(zhuǎn)。4.采用BSA和PEI對氮化碳納米片進行表面改性修飾,提高氮化碳納米片在各種環(huán)境下的膠體穩(wěn)定性的同時還實現(xiàn)了納米片表面電荷的反轉(zhuǎn)。此外,還明確了BSA的修飾原理是基于疏水相互作用力、氫鍵及靜電力;PEI的修飾原理是基于靜電作用力。5.氮化碳納米片對具有芳香結(jié)構(gòu)的丹酚酸B(Sal B)的飽和載藥量高達300%。通過將丹參酮IIA(TSIIA)制備成環(huán)糊精包合物,避免了脂溶性藥物在載體的水相環(huán)境中易于析出晶體而導(dǎo)致不能負載的問題,這一創(chuàng)新策略可為其他二維納米載體對脂溶性藥物的負載提供參考。此外,氮化碳納米片作為藥物遞送載體可調(diào)控藥物緩慢釋放。6.采用反溶劑沉淀-超聲法制備TSIIA納米晶體。將氮化碳納米片用作TSIIA納米晶體系中的穩(wěn)定劑,結(jié)果表明BSA修飾的氮化碳納米片在一定程度上可實現(xiàn)對藥物納米晶的穩(wěn)定作用的調(diào)控。7.氮化碳納米片在液-液界面和固-液界面均具有兩親性,可作為固體乳化劑形成Pickering乳液以及提高疏水性藥物TSIIA在水相中的分散性能。以氮化碳納米片作為固體乳化劑可得到氮化碳包衣的石蠟微球,實現(xiàn)了氮化碳從二維納米片到三維微球的形貌轉(zhuǎn)變。
【圖文】：

第一章 緒論1.1 氮化碳的簡介從 18 世紀 30 年代到 20 世紀末期間陸續(xù)報道了關(guān)于 C3N4 的理論研究[1-4]，但直到 2008 年，王心晨教授發(fā)表“關(guān)于利用類石墨相 C3N4在可見光下分解水制氫”的文章引起全球的關(guān)注[5]，C3N4 才成為研究熱點。C3N4 是自然界不存在的物質(zhì)，是一種由人類在現(xiàn)有理論指導(dǎo)下對材料的結(jié)構(gòu)組成及性能進行設(shè)計和預(yù)測的新型材料。理論計算表明，C3N4 具有五種結(jié)構(gòu)，分別為 α 相、β 相、立方相、類立方相以及石墨相。前四種都是超硬材料，，而石墨相是軟質(zhì)相，并且在常溫常壓下十分穩(wěn)定[6]。在石墨相氮化碳中，C、N 原子以 SP2形式雜化并連接形成類苯環(huán)的共軛六元環(huán)結(jié)構(gòu)，再相互連接鋪展延伸形成二維片層并層層堆積構(gòu)成類石墨結(jié)構(gòu)。目前關(guān)于石墨相氮化碳的單層結(jié)構(gòu)模型有兩種[7]，如圖 1-1 所示，分別為基于均三嗪環(huán)的結(jié)構(gòu)單元（C3N4 環(huán)）和三均三嗪環(huán)的結(jié)構(gòu)單元（C6N7 環(huán)）。

圖 1-2 單氰胺縮聚生成氮化碳的反應(yīng)歷程Fig.1-2 Condensation reactions of cyanamide to give discrete oligomers, polymers, andextended networks.1.2 石墨相氮化碳的剝離由于塊狀氮化碳比表面積小，顆粒較大，在水中的分散性較大，表現(xiàn)出的化性能較差，難以直接應(yīng)用在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。自 2004 年發(fā)現(xiàn)機械剝離石墨
【學(xué)位授予單位】：廣東藥科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R943

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本文編號：2631176