羧甲基壳聚糖磁性液体制备及其同基因的连接

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1、摘要摘要磁性液体是一种由纳米磁性颗粒、稳定剂及载液所组成的人工合成纳米材料，兼具有磁性和流动性，其独特的性能和广阔的应用前景，吸引了国内外众多的材料研究者。而近年来采用具有生物相容性的表面改性剂制各出的水基磁性液体作为药物载体，更加拓宽了磁性液体在医学领域的应用前景。目前国内外有很多学者专家致力于将水基磁性液体与抗癌药物或基因连接方面的实验研究，作为药物载体材料一～磁性液体，以其特殊的超顺磁性，磁靶向性及磁热疗作用等成为医药应用上具有广阔应用前景的新型医药载体。由于稳定剂的组成、结构及性能影响医用磁性液体

2、的磁性与其他性能，目前国内外对医用磁性液体研究较少，尤其对磁性液体连接基因方面的研究还不足。为了获得能够较成功应用于基因载体的磁性液体，本文首次以羧甲基壳聚糖为表面改性剂，成功地制备出了水基Fe，0。磁性液体，并采用各种测试手段对其结构性能进行了表征。探讨了采用一步法与两步法制备羧甲基壳聚糖磁性液体的工艺，并对其进行了优化。一步法中，羧基壳聚糖与氨水的质量比为l：15、水浴温度为90℃时磁性液体性能较好。两步法中第一步制备稳定的Fe。0。磁核溶胶，关键工艺条件是要对磁颗粒多次清洗和超声处理{第二步改性实验

3、的莺要影响因素是改性时的DH值范围，中性pH=7左右时改性效果较好。本研究制备的羧基基壳聚糖磁性液体，最高饱和磁化强度可达1．6～2．5emu／g。Fe。0。磁核晶粒尺寸平均为7～9nm，纳米颗粒平均粒度为50nm左右。利用TEM、SEM对磁性液体颗粒形貌与粒径进行了观察，磁性液体中颗粒呈球形，尺寸分布均匀。IR分析显示羧甲基壳聚糖上的羧甲基已与Feaoa表面的一OH形成化学键。Zeta电位显示颗粒表面带负电荷，颗粒表面的电荷性质与改性剂羧甲基壳聚糖的羧化度有直接相关性，颗粒表面电位负电荷绝对值随羧甲基壳

4、聚糖的羧化度增高而增大。对颗粒改性提出了两种机理，一是羧甲基壳聚糖通过静电吸引和范德华引力与颗粒表面直接互相吸附：二是磁颗粒表面先吸附0H基后再与表面活性剂通过化学键合互相吸附。分析了磁核吸附表面活性剂的吸附类型，主要是立体锚接式化学键合吸附。利用琼脂糖凝胶电泳检测手段，初步探索了壳聚糖、羧甲基壳聚糖磁性液体与基因的连接情况。分析了在不同条件下羧甲基壳聚糖改性的磁颗粒与基因的连接情况，包括pH值范围、磁性液体的浓度等连接条件。关键词纳米Fe。0。颗粒；羧甲基壳聚糖；表面改性；DNA华南理工大学硕士学位论文

5、AbstractMagneticfluidsisanovelfunctionalnano—material，whichhasbothmagnetismandfluidity．Becauseofspecialpropertiesandgreatapplications，ithasattractedgreatinterests．WhileinrecentyearsmostUSemagneticfluidswithbiocompatiblemodificationshavebeenwidelyusedinthe

6、biomedicalfields．Atpresentmanyscientistsfocusonbindingnanoparticleswithanti-tumormedicineorgenes，andthemagneticfluidshasbeenanovelmedicalcarriersbecauseofit’Sspecialsuper—paramagnetism，magnetictarget，andmagneticthermaleffect．InthispaperThewaterbasedFe304m

7、agneticfluidsmodifiedwithcarboxymethylchitosanwassuccessfullypreparedforthefirsttimebythemeansofchemicalCO—precipitation，andthepropertiesofmagneticparticlesandmagneticfluidshasbeencharacterizedbyvariousmethods．Theparameterswhichinfluencetheone-steportwo‘s

8、teppreparationprocesshasbeendiscussedandoptimized．Intheone—stepprocess，themassratioofcarboxymethylchitosantoammoniaofl：15andthewaterbathtemperatureofabout90℃arepresented．Inthetwo-stepprocess，washingthemagneticpartic