pHGSH响应羧甲基壳聚糖水凝胶及纳米凝胶的研究毕业论文

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1、pH/GSH响应羧甲（申请医学硕士学位论文）基壳聚糖水pH/GSH响应羧甲基壳聚糖水凝胶凝胶及及纳米凝胶的研究纳米凝胶的研究培养单位：化学工程学院学科专业：药学高成研究生：高成指导教师：殷以华教授武汉2014年5月理工大学万方数据分类号密级UDC学校代码10497学位论文题目pH/GSH响应羧甲基壳聚糖水凝胶及纳米凝胶的研究英文TheresearchonthepH/GSHresponsivehydrogelsandnanogels题目fromcarboxymethylchitosan研究生姓名高成姓名殷以华职称教授学位博士指导教师单位名称武汉理工大学化工学院邮编4300

2、70申请学位级别硕士学科专业名称药学论文提交日期论文答辩日期学位授予单位武汉理工大学学位授予日期答辩委员会主席评阅人2014年5月万方数据独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或

3、机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。（保密的论文在解密后应遵守此规定）研究生（签名）：导师（签名）：日期万方数据中文摘要智能水凝胶和纳米凝胶能够较为迅速的响应外界环境刺激，如pH、温度、离子强度、还原电势等。这些特点使它们有望作为药物控释系统的载体，能够实现对药物的有效负载和控释。在各种环境刺激因素中，pH敏感性的研究较为广泛，并且p

4、H值在正常细胞和肿瘤细胞中的不同，因而肿瘤细胞内较低的pH值常被当做肿瘤细胞药物释放的一种触发因素。二硫键是一种可逆的化学键，能够稳定存在于人体血液中，在细胞内则被较高浓度谷胱甘肽劈开，然而肿瘤细胞内谷胱甘肽浓度为正常细胞内的4倍，因而在研究肿瘤内药物控释时经常将二硫键引入到所设计的纳米粒子中。本文以壳聚糖为基质，分别制备了pH/GSH响应羧甲基壳聚糖水凝胶和纳米凝胶，并对其性质进行了相关研究，主要内容和结论如下：（1）以壳聚糖为原料，制得pH/GSH响应羧甲基壳聚糖水凝胶，并表征凝胶的结构和相关物理力学性能，研究凝胶的谷胱甘肽响应性和pH敏感性。制备该凝胶的反应条件温

5、和，易于控制，且在反应过程中，并没有引入巯基，而是直接引入了二硫键，使得反应无需在无氧条件下进行，大大简化了制备条件。此外，将2，2'-二硫代二苯甲酸酰化，使其更容易接枝到羧甲基壳聚糖上，增加了凝胶中二硫键的含量。（2）研究了pH/GSH响应羧甲基壳聚糖水凝胶的溶胀动力学性质。凝胶在pH≤5.0溶液中出现过溶胀现象，这是由于凝胶内部网络结构中相邻羧基之间会产生氢键作用，并且在该pH环境下，未电离的羧基和氨基之间也会有静电吸引作用，两者共同导致了过溶胀现象的出现。凝胶在pH≤5.0介质中的过溶胀效应遵循Díez-Peňa等提出的动力学模型。凝胶在pH>5.0的介质中时，吸

6、水膨胀直至达到溶胀平衡，并没有出现在pH≤5.0缓冲溶液中的过溶胀现象，这主要是由于此时羧基大部分离子化，产生静电排斥作用，并且凝胶内部相邻羧基的氢键作用也消失，故导致过溶胀现象消失。凝胶在pH>5.0缓冲溶液中的溶胀动力学过程遵循Schott二级溶胀动力学方程。（3）以壳聚糖为基质，制备了pH/GSH响应羧甲基壳聚糖纳米凝胶，采用透射电镜和动态光散射仪对该纳米凝胶的形态、粒径及分布进行表征，并研究其稳定性、pH敏感性和还原响应性，探讨该核壳型纳米凝胶的形成机制。透射电镜和结果显示，该纳米凝胶为核壳结构、形态规整、分布均一，平I万方数据均粒径在160nm左右。动态光结果

7、显示纳米凝胶在pH7.4缓冲液中放置一个月前后的粒径和分散系数均未发生较大变化，表明制备的纳米凝胶具有较好的稳定性，且在较低浓度（5μM）谷胱甘肽缓冲液中，其平均粒径也未发送较大变化，而在含含5mM和20mM缓冲液中的平均粒径显著增大，显示出谷胱甘肽响应性。纳米凝胶的粒径随着pH值变化而变化，表现出良好的pH敏感性，且其敏感程度与巯基化羧甲基壳聚糖中巯基含量有关。利用两亲性大分子在水溶液中自组装成纳米粒子，经原位交联形成核壳型纳米凝胶，该制备方法简单，且无需使用交联剂。制备的纳米凝胶具有pH和谷胱甘肽双重响应性，考虑到肿瘤细胞与正常细胞内