基于纳米纤维素的imc复合纤维与bsa生物支架制备及性能

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1、万方数据学校代码：10225学号：S14114学位论文基于纳米纤维素的IMC复合纤维与BSA生物支架制备及性能指导教师姓名：申请学位级别：论文提交日期：授予学位单位：高佳丽刘一星教授硕士2014年4月东北林业大学于海鹏教授学科专业：木材科学与技术论文答辩日期：2014年6月授予学位日期：答辩委员会主席：论文评阅人：东方参栉素大学万方数据DissertationfortheDegreeofMasterPreparationandPropertiesofCelluloseNanofibers·-basedIndomethacinCompositeFibersandBi

2、ologicalScaffoldsofBovineSerumAlbuminCandidate：Supervisor：AssociateSupervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：Dateof0ralExamination：University：JialiGaoProf．YixingLiuandProf．HaipengYuMasterDegreeWoodScienceandTechnologyJune，2014NortheastForestryUniversity烨4u：吼删雌似m蝴㈤惯妣岫％M劂万方数据摘要纤维素纳

3、米纤丝(CNFs)是一种天然的高分子生物材料，具有比表面积大、表面羟基活性强、结构精细、易化学改性、无毒、生物相容性好以及可白组装等优点，是一种理想的高分子药物载体材料。纳米技术的发展，使得纤维素的结构和性能得到更充分的研究，纤维素纳米纤丝的特殊结构和优良性质，为其应用于生物医学的研究提供了可能。本论文以杨木木粉为原材料，采用化学预处理与超声处理相结合的方法制备CNFs，然后利用溶剂蒸发自组装法，在CNFs表面结晶生长吲哚美辛(IMC)形成复合纤维，进而利用去溶剂法和冷冻干燥处理制备载有牛血清白蛋白(BSA)纳米粒的纳米纤维素生物支架。采用透射显微镜(TEM)、扫

4、描电子显微镜(SEM)、光学显微镜、傅立叶红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、高效液相色谱仪(HPLC)等设备对CNFs／IMC复合纤维在制备过程中各组分的微观形貌、晶型结构、界面结合形态、载药性能及缓释效果进行表征和分析，探讨纳米纤维素的载药机理及各实验因素的影响，确定最佳的制备工艺。通过对BSA纳米粒的粒径、电位及生物支架微观形态的检测，得出较优的制备工艺；同时，通过体外细胞培养实验，测试生物支架的细胞相容性及生物毒性。开展的主要研究工作及其结果如下：(1)使用蒸馏水与无水乙醇的混合溶剂作为主溶剂，对不同溶剂比例的CNFs／IMC混悬液进行处理，并

5、分别采用烘箱干燥和冷冻干燥两种方式进行样品的干燥处理，以制备复合纤维。通过电镜观察发现，当无水乙醇的含量达到50％时，模型药物IMC与CNFs完全复合，形成复合纤维；对样品仅进行超声处理时，所得复合纤维为短棒状结构，纤维较为坚硬；当对样品超声处理后，继续进行均质处理，所得复合纤维较长且柔软；冷冻干燥所得样品，在微观上呈相互交织的三维网状结构，复合纤维之间彼此交错，层叠在一起形成整体；烘箱干燥处理所得样品，复合纤维形态均一，纤维之间并行排列并具有一定的取向性。(2)使用XRD，FTIR，DSC对CNFs／IMC复合纤维的固体样品进行表征，结果发现：采用冷冻干燥方法进

6、行处理的固体样品中的药物晶型与IMC原药晶型一致，均为稳态的1，型晶型结构；采用烘箱干燥处理的固体样品则具有2种药物晶型，混合溶剂中无水乙醇含量为100％和70％条件所得固态样品均呈现亚稳态的0【晶型，而无水乙醇含量为50％条件所得固态样品则呈现稳态的丫型。(3)将制备的CNFs／IMC复合纤维烘箱干燥样品进行体外模拟缓释实验，结果表明：药物的释放曲线符合一级药物代谢动力学方程，药物的释放可分为2个或者3个阶段，药物的持续释放时间超过1个月，累积释放量均超过80％，载药量大于69％，最大包封率为97．8％。(4)对不同条件下制备的BSA纳米粒进行测试，结果如下：当

7、溶剂中乙醇的含量大于40％的条件下，可制备BSA纳米粒，但所得BSA纳米粒的粒径较大且形状不规则；万方数据东北林业大学硕士学位论文在弱酸性PBS溶液中，所制备BSA纳米粒的粒径最大；采用去离子水和无水乙醇体积比为2：1的混合溶剂，在戊二醛交联作用下，可制备粒径较为均一的球形BSA纳米粒。(5)用超声处理所得的CNFs制备出的BSA．CNFs生物支架，其微观形貌较均质处理的CNFs所制备的生物支架更为均一，CNFs纤丝分散均匀，形成多孔网状结构，BSA纳米粒均匀地掺杂在CNFs的网状结构中。CNFs可有效地阻止BSA纳米粒的自聚，同时起到支撑和负载的作用。(6)选用

8、小鼠成纤维