1、功能化碳包覆磁性納米復(fù)合材料的制備及其載釋藥性能磁靶向給藥系統(tǒng)因其能夠同步實現(xiàn)快速靶向、藥物緩釋可控性和磁熱療作用，明顯提高腫瘤治療的高效率和低毒副作用，已經(jīng)成為國內(nèi)外新型給藥系統(tǒng)的研究熱點之一。其中，具備磁場與溫度雙重響應(yīng)的磁性溫敏復(fù)合微納米球在眾多磁靶向給系統(tǒng)中脫穎而出。一方面，磁性溫敏微納米球結(jié)構(gòu)中的磁性納米粒子（ MNPs）可以在外界磁場作用下快速靶向定位于病灶組織；另一方面，MNPs表面修飾的溫敏聚合物作為藥物分子的載體， 載藥后的材料通過溫度調(diào)控可以實現(xiàn)藥物控釋，從而克服傳統(tǒng)癌癥治療方法的局限性。 然而，磁性納米粒子由于自身的磁性作用，在分散液中很難維持穩(wěn)定。因此，制備磁性溫敏材料

2、的關(guān)鍵技術(shù)是選擇一種材料實現(xiàn)磁性粒子的空間穩(wěn)定以及為高分子聚合物提供一個支撐體。碳納米材料由于其良好的物化性能、熱穩(wěn)定性和酸堿穩(wěn)定性， 使其在作為包覆穩(wěn)定和聚合物載體材料方面具有明顯的優(yōu)勢。在上述背景下，本文的研究工作主要圍繞著功能化碳包覆改性的磁性微球的制備、表征以及初步應(yīng)用展開，具體涉及以碳微球為核的溫敏復(fù)合微球的制備CMS/PNIPAM）、以碳包覆磁性粒子為核且具有磁性與溫度雙重響應(yīng)的實心微球TSMCMSs）和空心微球的制備（ TSCHMSs）及其用于藥物載體的研究。此外，從光譜學(xué)的角度研究了兩種功能化微球與蛋白質(zhì)之間的相互作用， 為載體在靶向給藥系統(tǒng)中的應(yīng)用提供基礎(chǔ)。研究的主要內(nèi)容和結(jié)

3、果如下： 1、CMS/PNIPAM的制備：選擇化學(xué)氣相沉積法制備的碳微球作為載體， 首先采用混酸氧化法在微球表面引入含氧官能團， 其次利用硅烷偶聯(lián)劑 -( 甲基丙烯酰氧 ) 丙基三甲氧基硅烷 （MPS）與微球表面的羥基反應(yīng)生成含有碳碳不飽和雙鍵的改性碳微球，最后在溫敏單體N-異丙基丙烯酰胺（NIPAM）、引發(fā)劑過硫酸銨（ APS）和交聯(lián)劑 N,N- 亞甲基雙丙烯酰胺（ MBA）的存在下，引發(fā)自由基聚合反應(yīng)制備核殼結(jié)構(gòu)的CMS/PNIPAM。產(chǎn)物通過場發(fā)射電子顯微鏡（ FESEM）、透射電子顯微鏡（ TEM）、熱失重（ TG）、傅里葉紅外光譜（ FTIR）和動態(tài)光散射（ DLS）等技術(shù)進行了形貌

4、、結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性的細(xì)致分析。結(jié)果表明：制備 CMS/PNIPAM的最佳反應(yīng)時間為12h，交聯(lián)度為 15， TEM顯示，該條件下的聚合物殼層厚度約為25nm，溶脹比（ SR）為 2.6 ；CMS/PNIPAM具有明顯的溫敏特性，且最低臨界溶解溫度（LCST）在 30左右；交聯(lián)度可以影響 CMS/PNIPAM的動力學(xué)直徑，交聯(lián)度為25 的微球比交聯(lián)度為15 的微球動力學(xué)直徑小 37nm；計算模擬和實驗均表明抗腫瘤藥物分子5- 氟尿嘧啶 (5-FU) 具備作為 CMS/PNIPAM載體模板分子的可行性， 且對 5-FU具有一定的載藥能力；同時，低交聯(lián)度有助于提高載藥率，當(dāng)交聯(lián)度由15 增加到 25，其

5、飽和載藥量由17.91mg/g 降低至 15.84mg/g 。2、實心磁性溫敏微球TSMCMSs的制備：以二茂鐵為原料，丙酮為溶劑， 一步溶劑熱法制備了表面帶有羥基的碳包覆四氧化三鐵微球；利用前期得到碳微球表面的改性最佳參數(shù)，對磁性碳微球進行硅烷化修飾和溫敏聚合物接枝，得到雙重響應(yīng)微球。通過 TG分析得到溫敏單體在磁性載體表面的接枝率為8.77%；振動磁強計分析（ VSM）說明 TSMCMSs具備超順磁性，且磁飽和強度為13.75emu/g；誘導(dǎo)熱測試得到 TSMCMSs的歸一化 SAR值為 77.0W/g，證實其具備磁熱療的潛質(zhì)；TSMCMSs的 LCST發(fā)生在 45附近，表現(xiàn)出良好的溫敏特

6、性，且25時水溶液中TSMCMSs的動力學(xué)直徑為280nm，聚合物層的厚度約為30nm左右， SR為 7.0 ；載藥及釋藥性能實驗顯示， TSMCMSs在 4h 時對 5-FU 的上載量為 40.8mg/g ；12h 內(nèi)微球的累積釋放率在35和 50分別達到 15.7%和 35.0%，說明 TSMCMSs對 5-FU具備緩釋作用且緩釋過程可以通過溫度調(diào)節(jié)控制。3、空心磁性溫敏微球TSCHMSs的制備：首先以三氯化鐵為鐵源， 乙二醇為溶劑， 聚乙烯吡咯烷酮為模板劑溶劑熱法制備空心四氧化三鐵微球；其次選擇葡萄糖作為碳源， 水熱法實現(xiàn)碳對空心磁性微球的包覆穩(wěn)定； 最后經(jīng)過硅烷化修飾和溫敏聚合物的接枝

7、得到空心的雙重響應(yīng)微球。結(jié)果表明：溫敏單體在磁性載體表面的接枝率為5.51%；TSCHMSs的溫敏特性明顯，其 LCST在 43附近，25時水溶液中的動力學(xué)直徑為342nm，SR為 4.1 ；TSCHMSs具備超順磁性，磁飽和強度為56.9emu/g ，歸一化的 SAR值為 240W/g，表明微球具備作為熱療處理介質(zhì)的條件；載藥及釋藥性能實驗顯示，TSCHMSs在4h 時對 5-FU 的飽和吸附量 30.3mg/g ； 12h 內(nèi)微球的累積釋放率在35和 50分別達到 18.8%和 36.2%，說明 TSCHMSs可以通過溫度調(diào)節(jié)實現(xiàn)5-FU 的緩釋和控釋作用。 4、磁性溫敏微球與牛血清白蛋白

8、的光譜學(xué)作用研究：25時，實心TSMCMSs可以使 BSA的熒光發(fā)生猝滅，且隨著濃度的增加，猝滅強度增加；由不同溫度下的 Stern-Volmer方程擬合可知， TSMCMSs使 BSA猝滅的方式是靜態(tài)猝滅，通過熱力學(xué)分析發(fā)現(xiàn)二者的相互作用是自發(fā)過程并以氫鍵結(jié)合力為主；紫外吸收光譜實驗表明， TSMCMSs的存在使 BSA的構(gòu)象發(fā)生了變化；而不同TSMCMSs濃度下的圓二色光譜結(jié)果證實， TSMCMSs可以使 BSA的結(jié)構(gòu)變得松散，當(dāng) TSMCMSs的濃度從 0 增加到 30mg/L 時， BSA二級結(jié)構(gòu)中無規(guī)卷曲的含量從33.0%增加到36.0%；空心 TSCHMSs與 BSA之間的作用與 TSMCMSs與 BSA之