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中空介孔二氧化硅制备药物可控的PET织物

梁樱  
【摘要】:涤纶(PET)织物因其具有强度高、弹性好、耐热、耐腐蚀、生物相容性好等特点在生物医用领域应用广泛。目前功能化医用纺织品有效果较弱、技术有限等缺点。层层组装技术较多应用于功能化表面,是一种利用逐层交替沉积的方法,使层与层之间自发形成结构完整、性能稳定的分子聚集体或超分子结构的过程。本文制得具有pH刺激性响应可控释放的中空介孔二氧化硅纳米微粒,通过层层组装技术喷涂于PET织物表面,为PET织物表面功能化提供新的研究思路和方法。首先,通过溶胶凝胶法合成具有明显的空腔结构、外径420±10nm、内径290±5 nm的中空介孔二氧化硅(HMS),并对其进行表征、对比出特点。得到由2.60 nm的孔道将4.29 nm的孔道互相连接而成形成介孔结构的外壳。并将HMS与介孔二氧化硅(MSN)对比加载不同浓度的罗丹明B(RhB)溶液后提取离心上清液,其中HMS在21 h后的离心上清液明显其中RhB含量较低,并且HMS与MSN在质量浓度0.5mg/mL的RhB溶液中的载药率分别为26.80%与8.24%,证明HMS相对MSN具有明显性高负载的特性。将两种负载RhB的纳米微粒在去离子水中进行药物释放,从与释放动力学曲线对比明显得出HMS纳米微粒具有释放快速的特点。其次,利用多巴胺(DA)在HMS表面聚合形成一层对pH敏感薄膜,对其表征并进行酸性(磷酸盐缓冲液(PBS),pH=3)和弱碱性(PBS,p H=7.4)不同环境下的药物释放。TEM测试测量出膜厚为7.15±0.5 nm。将制得的(HMS-RhB)@PDA纳米微粒分别在酸性和弱碱性环境下药物释放:酸性环境中10 h内释放速度保持稳定,具有药物控制释放的特点;释放动力学曲线相对比在酸性条件下纳米微粒最终释放量93.21%,是弱碱性条件下纳米微粒最终释放量34.34%的2.7倍,具有刺激性响应的特点。再次,通过层层组装的方法将PET织物交替喷涂(HMSRhB)@PDA与聚烯丙基胺盐酸盐(PAH),制得1-6层PET功能化织物。将功能化的6种PET功能化织物分别进行SEM与透气率表征,随着层数的增加织物上纳米微粒增加,织物由未组装到组装6层透气性减弱37.36%。将PET功能化织物在酸性(PBS,pH=3)和弱碱性(PBS,p H=7.4)环境下对比释放。12 h内释放速度比较稳定,达到药物控释的要求,12 h时酸性环境下的释放量是弱碱性环境的3.93倍;释放8 d后最终释放量酸性环境下是弱碱性环境的3.03倍,体现出pH刺激性响应的特点。将PET功能化织物与纳米微粒的释放对比,PET功能化织物最终释放量呈现3.03倍关系,比纳米微粒的2.7倍更为明显,刺激性响应程度明显加强,这是由于功能化织物上微球与PAH大分子间正负电荷结合使外界的环境对纳米微粒有所影响,并且这种影响对弱碱性环境下的释放影响相对更大。将释放后的织物紫外测试,弱碱性环境下释放后留在织物上的RhB含量更多,证明释放的有效性。综合本文的研究结果,PET功能化织物具有pH刺激性响应可控释放的性能,此项技术可以应用于PET生物医用织物,以解决目前PET生物医用织物的问题,具有较高的研究价值和可观的市场前景。


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