探析多壁碳纳米管的化学修饰及其对小鼠肝脏器官毒性的研究

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1、上海大学硕士学位论文多壁碳纳米管的化学修饰及其对小鼠肝脏器官毒性的研究姓名：孙昱飞申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：焦正20080101上海大学硕士学位论文摘要碳纳米管(CNTs)flj于其独特的力学、机械等性能，被誉为是最有前景的新颖的纳米材料之一，在许多领域如信息技术、新材料、生物医学等具有广泛的应用前景，但是由于碳纳米管水溶性很差，限制了其广泛应用。本论文通过酰氯化的方法合成了一种水溶性很好的牛磺酸修饰的多壁碳纳米管，所制得的多壁碳纳米管利用FTIR,Raman，TEM，TGA，Uv-Vis等各种化学表征方法表征，结果发现通过酰氯化

2、法可以得到修饰很好的CNTs，TGA的分析表明其接枝率为25％，紫外测得其溶解度也大于2．0mg．mL一，高于其它方法得到的牛磺酸修饰的CNTs。由于CNTs具有广泛地应用前景，而在其应用之前，对其机体内毒性的研究就显得很有必要与迫切。目前对CNTs毒性的研究主要集中在肺部毒性，而机体内其它重要的器官却很少涉及。肝脏作为机体内重要的免疫与解毒器官，已有文献报道了肝脏可以从血液中吞噬大量的CNTs，并且长时间储存而不被代谢掉。本文在国际上首次深入地研究了MWNTs对肝脏的毒性，通过静脉注射方法将牛磺酸修饰的MWNTs注入小鼠体内，注射剂量为2，20

3、，60，100mg／kg，实验时间为1，7，15，30与60天，通过检测各种不同的生物指标来评价其对肝脏的毒性。结果发现实验组与对照组相比，血清中的肝功能酶(LDH，AST，ALT)与血浆中的TNF．a的含量没有存在明显的显著性差异；但是高剂量的情况下组织均浆中的SOD与GSH的含量的降低，这意味着MWNTs导致了肝脏的氧化损伤与炎症反应；HE染色没有出现组织病变；TUNEL也没有发现组织中凋亡细胞；超微结构病理研究发现Kupffer细胞吞噬大量CNTs，并且导致了其少量坏死。所有的研究结果表明，CNTs对肝脏具有低毒性。关键词：碳纳米管；酰氯化

4、法；毒性；肝脏；氧化损伤；炎症反应；细胞凋亡上海大学硕上学位论文ABSTRACTCarbonnanotubes(CNTs)arebecomingpromisingnovelmaterialsindiverseareaslikeinformationtechnology，ultrastiffmaterials，biomedicineetc，becauseoftheiruniquephysicalproperties．Butthepoorsolubilityisallobstacletotheirwideapplications．Intheprese

5、ntthesis，goodwatersolubletaurine—graftedmulti-walledcarbonnanotubeswerepreparedbyacylchloride·amidationreaction。TheobtainedgraftedMWNTswerecharacterizedbyFTIR,Raman，TEM，TGA，andUV-Vis．ExperimentalresultsindicatethatMWNTscouldbefunctionalizedwellbyacylchloride—amidationreaction

6、．Onthebasisofthermogravimetricanalysis，thegraftedrateisestimatedtobe25％，andUV二Ⅵsstudiesoftaurine—graftedMWNTsindicatewatersolubilityisabout2．0mg．mL～．Thismethodismoreefficientthan11igh—temperaturesolid—statereactionreferredbyotherpapers．强einvivotoxicologicalstudyofCNTsisveryim

7、perativeforthesafetyassessmentinrespecttotheirwideapplications．However，todatethisstudyhasonlybeenfocusedonthepulmonarytoxicity；almostnoworkdoneontheothermajororgans．Asthemostimportantorganpossessingdetoxifyingfunctionforexoticsubstances，liverCantrapmostoftheCNTsfrombloodandke

8、epthemwithoutbeingmetabolizedforlongtime．Thispaperintensivelyinvesti