溫敏型磁性表面分子印跡聚合物識別5-氟尿嘧啶的機理及其緩釋行為.pdf

1、隨著環(huán)境污染的嚴重，困擾人類的胃癌、結(jié)腸癌等疾病的發(fā)病率不斷升高。而傳統(tǒng)口服制藥和注射制藥很難有效到達病患部位，真正發(fā)揮作用的藥物濃度偏低，藥物生物利用度低，毒副作用大。為了提高疾病的治療效果，涌現(xiàn)出眾多的新型藥物緩釋系統(tǒng)。目前，利用生物相容性好的高分子材料作為藥物載體，選取特定的藥物分子，基于分子模擬設計的構(gòu)思，將分子印跡技術(shù)用于藥物緩釋系統(tǒng)，制備出高效的藥物緩釋體系是醫(yī)藥學領(lǐng)域中的研究熱點之一。
　　本論文以核殼結(jié)構(gòu)的碳包覆四

2、氧化三鐵(Fe3O4@C)微球為基質(zhì)材料，以常用抗癌藥物5-氟尿嘧啶(5-F U)為模板分子，對Fe3O4@C微球進行表面修飾，接枝溫敏單體 N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)，在理論設計的基礎上，結(jié)合實驗優(yōu)化合成條件，制備得到溫敏型磁性分子印跡藥物緩釋材料。這對于分子印跡技術(shù)在藥物緩釋系統(tǒng)領(lǐng)域的發(fā)展應用具有積極的促進作用。具體研究結(jié)果如下：
　　(1)印跡位點的理論設計與識別機理。引入密度泛函理論，首先通過Dmol3程序包模擬計算

3、單個5-FU分子和 NIPAM之間的多種作用位點及相互作用能，確定幾何結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定的5-FU/NIPAM復合構(gòu)型，其相互作用能為-46.50 kJ/mol。其次，計算模擬5-FU分子和不同配比的NIPAM分子之間的相互作用能，計算結(jié)果得出，隨著NIPAM單體比重的增大，5-F U和NIPAM復合結(jié)構(gòu)相互作用能增長速度逐漸降低并趨于穩(wěn)定，結(jié)合實驗，確定印跡材料制備過程中5-FU/NIPAM用量配比為1:4?；谝陨系睦碚撚嬎?，構(gòu)建5-FU在

4、溫敏交聯(lián)網(wǎng)絡(PNIPAM)中的印跡位點模型(5-FU/PNIPAM)，從5-FU/PNIPAM表面靜電勢及布局分析的計算結(jié)果可以看出，5-FU分子印跡位點的形成在理論上是可行的，且5-FU和印跡位點之間的相互作用能主要由范德華力、靜電作用和氫鍵等構(gòu)成，印跡位點和模板分子之間的相互作用能為-112.24 kJ/mol。
　　(2)溫敏型磁性表面分子印跡聚合物的制備。首先通過溶劑熱法制備Fe3O4@C微球。其次，對Fe3O4@C進行

5、硅烷化修飾，在其表面引入乙烯基官能團，優(yōu)化硅烷化參數(shù)，得到硅烷化產(chǎn)物(Fe3O4@CSi)。最后以Fe3O4@CSi為基體材料、過硫酸銨(APS)為引發(fā)劑、NIPAM為溫敏單體、N，N‘亞甲基雙丙烯酰胺（M BA)為交聯(lián)劑，通過表面接枝聚合法制備溫敏型磁性表面分子印跡聚合物(TMMIPs)。通過對TMMIPs的結(jié)構(gòu)形貌和性能進行研究，結(jié)果顯示TMMIPs是粒徑為150 nm左右的核殼結(jié)構(gòu)微球，包覆層厚度為50 nm，其臨界相轉(zhuǎn)變溫度為3

6、9.2℃，磁飽和強度為16.57 emu/g，具有良好的超順磁性、溫敏性和分散性。
　　(3)TMMIPs的吸附、緩釋性能測試。設計靜態(tài)吸附實驗考察TMMIPs吸附5-FU分子的吸附、緩釋行為，結(jié)果顯示：在25℃條件下，TMMIPs對5-FU的最大吸附量為96.53 mg/g，吸附平衡時間為120 min，印跡因子1.50。吸附動力學過程滿足準一級和準二級動力學方程，等溫吸附過程符合Langmuir和Freundlich方程。選擇