溫敏型磁性表面分子印跡聚合物識(shí)別5-氟尿嘧啶的機(jī)理及其緩釋行為.pdf

1、隨著環(huán)境污染的嚴(yán)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(dá)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(shè)計(jì)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(xué)領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)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?yàn)榛|(zhì)材料，以常用抗癌藥物5-氟尿嘧啶(5-F U)為模板分子，對(duì)Fe3O4@C微球進(jìn)行表面修飾，接枝溫敏單體 N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)，在理論設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)驗(yàn)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(duì)于分子印跡技術(shù)在藥物緩釋系統(tǒng)領(lǐng)域的發(fā)展應(yīng)用具有積極的促進(jìn)作用。具體研究結(jié)果如下：
　　(1)印跡位點(diǎn)的理論設(shè)計(jì)與識(shí)別機(jī)理。引入密度泛函理論，首先通過Dmol3程序包模擬計(jì)算

3、單個(gè)5-FU分子和 NIPAM之間的多種作用位點(diǎn)及相互作用能，確定幾何結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定的5-FU/NIPAM復(fù)合構(gòu)型，其相互作用能為-46.50 kJ/mol。其次，計(jì)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(jì)算結(jié)果得出，隨著NIPAM單體比重的增大，5-F U和NIPAM復(fù)合結(jié)構(gòu)相互作用能增長(zhǎng)速度逐漸降低并趨于穩(wěn)定，結(jié)合實(shí)驗(yàn)，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?jì)算，構(gòu)建5-FU在

4、溫敏交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(PNIPAM)中的印跡位點(diǎn)模型(5-FU/PNIPAM)，從5-FU/PNIPAM表面靜電勢(shì)及布局分析的計(jì)算結(jié)果可以看出，5-FU分子印跡位點(diǎn)的形成在理論上是可行的，且5-FU和印跡位點(diǎn)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(diǎn)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(duì)Fe3O4@C進(jìn)行

5、硅烷化修飾，在其表面引入乙烯基官能團(tuán)，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(duì)TMMIPs的結(jié)構(gòu)形貌和性能進(jìn)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(qiáng)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(cè)試。設(shè)計(jì)靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)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(duì)5-FU的最大吸附量為96.53 mg/g，吸附平衡時(shí)間為120 min，印跡因子1.50。吸附動(dòng)力學(xué)過程滿足準(zhǔn)一級(jí)和準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)方程，等溫吸附過程符合Langmuir和Freundlich方程。選擇