毕业答辩磁性载药微球

具有磁热效应载药PLGA微球的研制及相关性能研究,答辩人 ： 胡立立指导老师： 罗艳答辩日期：2015.01.12,目录contents,研究背景及意义,2,3,4,1,6,5,研究现状,研究内容,结论与展望,学术论文及译文,致谢,研究背景及意义-磁性微球的应用,1,磁性微球应用,细胞分离基于磁性微粒表面的抗体与细胞抗原之间的相互作用来实现细胞的快速分离。,靶向给药通过局部给药胃肠道或选择性地浓集定位于靶组织、靶器官、靶细胞或细胞内结构的给药系统。,固定化酶酶的固定化一方面有助于实现酶与底物以及产物分离，另一方面可以实现酶的重复利用,免疫检测定性、定量测定免疫分子和免疫细胞，并分析其临床意义，包括细胞免疫检测和体液免疫检测。,载药释放改变药物进入人体的方式和在体内的分布、控制药物的释放速度并将药物输送到靶向器官的体系。,磁介质热疗在交变磁场作用下，位于靶区的磁性介质因吸收电磁波的能量而产生热量并抑制肿瘤细胞的增长从而达到辅助治疗的作用。,1,研究现状-磁性PLGA微球,2,由于良好的生物相容性以及独特的磁性质，磁性PLGA微球是近几年来国内外研究的热点。,图2 PLGA磁性微球结构图,图1 聚乳酸羟基乙酸共聚物（PLGA）结构图,2,研究现状-传统方法与微流体技术的对比,2,制备,传统方法,微流体技术,凝聚法,超声雾化法,乳化溶剂蒸发法,复相乳液法,被动法（微通道法）依靠流体流动的剪切力和界面张力,无法控制微球粒径；得到的微球粒径分布过于宽泛；颗粒形态不规则。,粒径均一、重复性好、易于控制、单分散性好、纯度高。,主动法依靠电、热、光、声等外力驱动,3,研究现状-微通道法存在的问题,2,无节流孔易于数据模拟,剪切力较小粒径均一性差,剪切力较大粒径分布均一,微球粒径过大，不适用于医学注射粒径缺乏有效控制，对设备要求较高缺乏微球载药释放性能的研究,待解决,4,研究内容-研究路线,3,5,3-1 纳米Fe3O4颗粒的制备,6,纳米Fe3O4颗粒的制备方法,3,高温热解法：,溶剂热法：,（乙酰丙酮铁）,Fe3O4,分散剂,FeCl36H2O,高温高压,乙二胺、乙二醇,7,纳米Fe3O4颗粒的XRD图,3,图1 高温热解法与溶剂热法纳米Fe3O4的XRD谱图与标准卡片PDF 65-3107,图2 高温热解法与不同条件溶剂热法的纳米Fe3O4的XRD谱图,纳米Fe3O4颗粒均为Fd3m空间群的尖晶石结构。,8,研究内容-纳米Fe3O4颗粒的FT-IR图,3,图1 高温热解法纳米Fe3O4的FT-IR 谱图,图2 溶剂热法纳米Fe3O4的FT-IR 谱图,Fe-O,Fe-O,C=O,油酸修饰,乙二胺修饰,9,纳米Fe3O4颗粒的形貌观测,3,图1 溶剂热法与高温热解法纳米Fe3O4颗粒的AFM,图2 溶剂热法与高温热解法纳米Fe3O4颗粒的SEM,10,粒径均在20nm左右且存在团聚现象,纳米Fe3O4颗粒磁学性能及亲水性,3,图1 溶剂热法与高温热解法制备的纳米Fe3O4颗粒磁滞回线,11,比饱和磁化强度：Pyrolysis Solvothermal,图2 高温热解法（a）与溶剂热法（b）纳米Fe3O4颗粒的接触角照片,亲水性：Pyrolysis 20,W/O初乳液及磁性PLGA微球的形貌,3,图 乳液及磁性PLGA微球的外观形貌（a、c-SEM；b、d-金像显微镜）,17,破乳,多孔,磁性PLGA微球的红外及热重图,3,图1 纳米Fe3O4颗粒、PLGA及磁性PLGA微球的FT-IR图,18,图2 纳米Fe3O4颗粒、PLGA及磁性PLGA微球热重（TGA）曲线,Fe-O,Fe-O,C=O,O-H,C=O,包覆率为90.1%,磁性PLGA微球的磁学性能,3,图1 磁性PLGA微球在不同温度下的磁滞回线VSM图（左）及磁熵变（右）,图2 磁性PLGA微球在磁场下的泳动情况,19,T=325KSm= 0.061 Jkg-1K-1,可注射使用,3-3 PLGA磁性微球的粒径控制,20,方法简便有效,生物相容性好,Fe3O4纳米颗粒及葡萄糖浓度对磁性PLGA微球的影响,3,图1 不同FeCl3浓度所得Fe3O4纳米颗粒的平均粒径及相应磁性PLGA微球的粒径及SEM照片,21,图2 葡萄糖质量分数不同的PVA外水相制备的磁性微球的SEM图片,调控磁性PLGA微球平均粒径的可能机制,3,图 复合乳液法调控PLGA微球粒径的可能机制,22,3-4 PLGA磁性微球的药物缓释性能,23,磁响应性优良,单分散,具有缓释作用,磁性PLGA载姜黄素微球制备,3,W,PLGA/DCM溶液,Fe3O4明胶水溶液+姜黄素 1,2丙二醇溶液,图2 姜黄素分子结构图,图1 W/O初乳液,24,姜黄素乙醇溶液标准曲线,3,图 姜黄素乙醇溶液标准工作曲线,精密度的测定：,RDS(相对标准偏差)= 标准偏差 平均值 *100%,RDS(3ug/ml) = 0.08%RDS(5ug/ml) = 0.04%RDS(8ug/ml) = 0.01%,回收率的测定：,回收率= 加入后测定量加入前测定量 标准加入量 *100%,平均回收率 = 92.80% RSD = 6.15%,（1）,（2）,25,磁性PLGA载药微球的载药量与包覆率,3,载药量：称取3.7mg载药微球，加入10ml无水乙醇，37恒温震荡超声12h，测定浓度，计算的载 药量为3.2%。,载药量= 姜黄素完全游离的质量 微球总质量 *100%,包覆率：将以上结果除以理论载药量，得到包覆率为77.9%。,理论载药量= 姜黄素投入量 壁材质量+姜黄素投入量+Fe3O4投入量 *100%,（1）,（2）,26,磁性PLGA载药微球累积释放曲线,3,图 磁性PLGA载药微球在PBS溶液中的累积释放曲线,27,15.0%,72.4%,84.4%,载药微球形貌及粒径分布,3,图1 磁性PLGA载药微球的SEM(a)及金像显微镜图(b),28,图2 磁性PLGA载药微球的粒径分布图,载药微球粒径控制,3,图 不同浓度葡萄糖PVA溶液对磁性PLGA载药微球平均粒径的控制（a）及金像显微镜图（b）,29,载药微球的磁学性能,3,图2 磁性PLGA载药微球的磁响应性 (a-无磁场；b-有磁场),图1 磁性PLGA微球的载药与未载药的磁回滞曲线,30,结论,4,溶剂热法较高温热解法更适合制备纳米Fe3O4颗粒；其粒径与形态可通过前驱体浓度及保温时间控制加以控制磁性PLGA微球中Fe3O4的含量为6.4wt.%，包覆率为90.1%；其比饱和磁化强度高达3.2846 emug-1，顺磁性优良，且325K磁热效应最为显著利用不同葡萄糖的质量浓度可将磁性PLGA微球的粒径调控在16m到207m之间磁性PLGA载药微球的载药量为3.2 wt.%，包覆率为77.9 wt.%；磁性PLGA载药微球具有很好的缓释作用,31,学术论文及译文,5,学术论文1 Lili Hu, Ming Huang, Jiaoning Wang.Yi Zhong, Yan Luo. Preparation of magnetic poly (lactic-co-glycolic acid) microspheres with controllable particle size based on composite emulsion and their releasing property for curcumin loading J. journal of applied polymer science. 2015, accepted.2 张恒頔,胡立立,钟毅,罗艳.单分散性PLGA磁性微球的制备及其缓释性J.精细化工, 2015, 03: 267-271+276.3 Hengdi Zhang, Lili Hu, Yi Zhong, Yan Luo. Controllable size distribution of monodisperse PLGA magnetic microspheres by microchannel deviceJ. polymer international, 2015, 10(64): 1425-1432.译文1 胡立立. Datacolor:参考级手持式分光光度计J. 国际纺织导报,2013,12:54.2 V.A.Dorugade,胡立立. 磁化水对棉染色的影响J. 国际纺织导报,2015,01:30-32.3 R.Tuteja,R.Raghav,胡立立,李梦雅. 黏胶针织物纺前染色及匹染色对环境的影响J. 国际纺织导报,2015,03:78-81.4 胡立立,李梦雅. Jeanologia:环境影响测试软件J. 国际纺织导报,2015,04:81.5 胡立立,谈军伟. Thies:新型纱线染色机J. 国际纺织导报,2015,05:44-45.6 E.Renn,A.Geu,胡立立,谈军伟. 小颗粒大作用J. 国际纺织导报,2015,08:35-36+38.7 B.A.Conn