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摘 要

采用壳聚糖，聚乙烯醇(PVA)，聚乙二醇（PEG），纳米粒子为原料，以稀释到%1的乙酸作为溶解剂来溶解壳聚糖，通过壳聚糖的化学交联和聚乙烯醇（PVA）的物理交联，形成互穿网络结构体系，最后向其中加入纳米二氧化钛搅拌冷藏成胶。考察制备壳聚糖水凝胶时聚乙烯醇，聚乙二醇的用量对纳米粒子壳聚糖水凝胶性能的影响。通过对比浓度与吸光度的关系图来查找出质量、茜素绿浓度、静置时间这三个变量对吸附效果的影响。

关键词：壳聚糖；聚乙二醇；聚乙烯醇；二氧化钛纳米粒子；吸附

The Influence of Nanoparticles on the Performance of Chitosan Hydrogel

Abstract

Using chitosan, polyvinyl alcohol (PVA) and polyethylene glycol (PEG), nanoparticles as raw materials, to dilute acetic acid to % 1 as solute to dissolve chitosan, chitosan through chemical crosslinking and polyvinyl alcohol (PVA) physical crosslinking, forming interpenetrating network structure system, finally to stir in nano titanium dioxide frozen gel. Looking at the preparation of chitosan hydrogel pva, the amount of polyethylene glycol (peg) on the properties of chitosan hydrogel nanoparticles. By comparing the relationship between concentration and absorbance diagram to find out the quality, concentration of alizarin green, let stand time these three variables on the adsorption effect.

Key words: Chitosan; Polyethylene glycol (PEG); Polyvinyl alcohol; Titanium dioxide nanoparticles; Adsorption

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1 背景 1

1.2壳聚糖的简介 1

1.3纳米粒子壳聚糖水凝胶的研究进展 2

1.4纳米粒子壳聚糖水凝胶的制备原理 3

1.4.1二氧化钛纳米粒子的基本性质 3

1.4.2壳聚糖水凝胶的基本性质 3

1.5吸光度测定原理 3

第二章 实验部分 4

2.1实验原料、试剂、仪器 4

2.2纳米粒子壳聚糖水凝胶的制备流程 4

2.3纳米壳聚糖水凝胶的制备实验 4

2.3.1壳聚糖水凝胶的制备 4

2.3.2聚乙烯醇与聚乙二醇的物理交联 5

2.3.3纳米粒子 5

2.4成品性能测试方法 5

2.4.1吸光度测试 5

2.4.2傅里叶变换红外光谱的基本原理 6

2.4.3吸附茜素绿溶液后的分析 6

第三章 结果与讨论 7

3.1茜素绿浓度与吸光度的关系 7

3.2不同质量的纳米粒子壳聚糖水凝胶在相同浓度茜素绿下吸光度的变化 8

3.3相同质量的纳米粒子壳聚糖水凝胶在相同浓度的茜素绿溶液下静置不同时间吸光度的变化 10

3.4相同质量的纳米壳聚糖水凝胶在不同浓度茜素绿溶液下吸光度的变化 11

3.5傅里叶变换红外光谱（FTIR）检测官能团对纳米粒子壳聚糖水凝胶交联的影响 13

第四章 结论和展望 17

4.1结论 17

4.2展望 17

致谢 18

参考文献 19

第一章 引言

1.1 背景

现代社会人们的生活质量日渐丰富，但是人们的生活健康却遭到各种疾病的威胁，危害生命健康的的罪魁祸首之一就是癌症。众多治疗癌症中的一个手段就是将药物指向性的送到癌细胞内而且又不影响正常细胞。在药物控释领域的脂质体、微胶囊已经渐渐被人们所熟知，正在日益展露头角纳米粒子领域也越来越受到人们的关注,纳米粒子使得药物在人体体内的传输变的更加便捷。纳米粒子还可以与缓释抗肿瘤药物相结合，一般通过静脉将纳米粒子输送进肿瘤内，因为肿瘤细胞有很强的吞食其他细胞的能力。肿瘤组织血管通透性也比较大，选择其他给药方式远不如静脉给药这种方式来的安全便捷。而且这种结合后的纳米粒子缓释药物还可以生存很长时间，肿瘤生长因子在很长一段时间内都可以得到有效的控制，患肿瘤生物的生命也会得到延续。存在时间长还有一点好处就是可以减少给药次数和给药剂量，这也就减少了药物的毒性作用，间接增加了纳米粒子缓释药物的治疗效果^[1]。

在材料学、生物交叉学科这些学科中，人们已经将壳聚糖的微米/纳米粒子药物载体系统的制备作为了研究热点之一，研究表明，纳米药物载体的优点是高嵌入率，很强的生物活性，良好的缓慢释放性能和可设计好^[2]。虽然纳米粒子有如此之多的优点，但我们也不得不承认在作为合成载体时,人体循环系统拥有自我识别的功能，机体的免疫机制会快速的将它从体内循环排泄出去，这就是的血药浓度不能够长期维持在一个稳定的范围，药物对病变器官的靶向作用也不能被很好的解决，纳米粒子作为药物载体还有很多问题需要解决。

1.2壳聚糖的简介

壳聚糖在生活中来源非常广泛而且非常便宜,于此同时科学家还发现壳聚糖具有良好的生物相容性，相比其他同类产品壳聚糖的安全性和生物降解性也是非常好的,所以本实验将其作为制作水凝胶的理想材料。

壳聚糖的别名又叫做乙酰甲壳素，由于自然界大量的存在几丁质 当它们通过乙酰作用时就会得到我们需要的壳聚糖。随着人们对壳聚糖的慢慢研究，越来越多的优良性能被人们所熟知，例如在医药方面壳聚糖可以降血脂和降血糖;在化工方面壳聚糖则可以作为增稠剂、被膜剂这样的添加剂。此外壳聚糖分子在酸性溶液中易成盐，这是因为壳聚糖分子中带有游离氨基，这使得整个壳聚糖大分子表现出阳离子性质壳聚糖的独特性质还表现在当分子中的氮基数目变大，氮基它本身所具有的独特性质就会表现的越明显，由此许多生化以及加工中就会用到壳聚糖的这个独特性质^[3]。交联高分子具有具有三维网络状这样的结构，因为具有交联结构，所以当它们与酸性溶剂相互反应的时候将会变得溶胀。溶胀程度可以大也可以小，交联程度如果高了，那么溶胀度就会变小，反之则会变大。虽然壳聚糖的安全性和生物降解性比较好，但是壳聚糖柔软的特性决定了它的强度会比较差。此外，与其他材料相比，壳聚糖还有其它缺点，例如形成壳聚糖凝胶胶体后性质不稳定、易挥发、胶体性质柔软等。所以研究纳米粒子壳聚糖水凝胶首先要对壳聚糖的溶胀度以及它的硬度进行分析处理，这样才可以保证得到高新能的壳聚糖水凝胶胶体^[4]。壳聚糖化学分子式的结构图如图1.2所示。

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