磁性介孔纳米材料的制备及性能的研究.docxVIP

通过水热法合成了分散性良好的Fe3O4纳米微球，在其外层包覆了介孔二氧化硅（MSN），并进一步修饰了壳聚糖（CS）和透明质酸（HA），形成了高分散的纳米微球Fe3O4@SiO2@MSN@CS@HA。通过扫描电镜（SEM）透射电镜（TEM）表整了几纳米微球的结构、形貌、粒径及分散性。利用热重分析仪（TGA）和比表面分析仪（BET）测试了其外层含量、比表面积和孔径大小。通过紫外可见光谱分析仪测定了参与芬顿反应的性能，并计算其反应速率。结果表明，纳米微球具有良好的分散性和载药能力，且含有的二价铁离子（Fe2+）可以进一步实现肿瘤的化学动力学治疗（CDT）潜力。

顺磁性铁基纳米材料是最为常见的铁死亡诱导剂，可作为芬顿反应中的纳米催化剂是因其含有亚铁粒子，其进入富含过氧化氢的肿瘤细胞中可以产生的羟基自由基（·OH）进而诱导肿瘤细胞死亡，从而实现肿瘤的化学动力学疗法(CDT)治疗。将Fe3O4与碳纳米材料、Au、二氧化硅（SiO2）等无机材料组成核壳结构，从而显著增强其磁性、生物相容性等性能。壳聚糖（CS）具有pH药物控释的特点，是作为药物载体的良好材料。

以四氧化三铁（Fe3O4）纳米粒子为核，通过对其外层包覆介孔二氧化硅（MSN）并修饰CS和透明质酸（HA），制备出了Fe3O4@SiO2@MSN@CS@HA纳米微球，并研究了其载药释药性能。结果表明，Fe3O4@SiO2@MSN@CS@HA纳米微球具有良好的介孔结构，同时其包含的Fe2+可与肿瘤组织内高浓度的过氧化氢（H2O2）引发芬顿反应，产生强氧化性的?OH实现杀死肿瘤CDT的潜力。

01

实验部分

1.1试剂与仪器

六水合三氯化铁FeCl3·6H2O、乙酸钠（CH3COONa）、聚（4-苯乙烯磺酸-共聚-马来酸）钠盐（PSSMA）、乙二醇、氟化钠、硅酸乙酯（TEOS）、三乙醇胺（TEA）、FS-66、3,3,5,5-四甲基联苯胺（TMB）、氟化钙（CaF2）、异丙醇、硅酸乙酯（TEOS）均为分析纯。

HitachiU-3900紫外分光光度计；JEOL-2100F透射电子显微镜（TEM）和SEM扫描电子显微镜（FEIMagallan400）；ShimadzuTGA-50热重分析仪（TGA）；TriStarII3flex比表面及孔径分析仪（BET）。

1.2材料制备

1.2.1Fe3O4纳米粒子的合成

取1.5g的FeCl3?·6H2O、4.5g的CH3COONa、1.5g的PSSMA、0.5g的CaF2于120mL的乙二醇中，置于不锈钢反应釜中密封。将反应釜置210℃热处理10h。待反应釜自然冷却至室温后，用磁铁吸附制备好的Fe3O4分散无水乙醇中超声5min，使其分散均匀，放入冰箱中密封冷藏。

1.2.2Fe3O4@SiO2@MSN纳米粒子制备

取0.1g的Fe3O4中加入10mL的蒸馏水，1%NaF加入3mL的TEOS乙醇溶液中混合溶液搅拌15h。反应完成后将溶液转移至离心管中进行乙醇洗涤并密封后放入冰箱中冷藏保存。取0.76g的CTAB和TEA加入2mL溶有FS-66的异丙醇溶液，磁力搅拌1h后再加入5mLTEOS可制备出Fe3O4@SiO2?。取Fe3O4@SiO20.05g溶于装有5mL蒸馏水的烧杯中，再向烧杯中加入10mL的模板液，超声5min，慢速搅拌5h。随后进行磁铁吸附放入冰箱中密封冷藏。

1.2.3Fe3O4@SiO2?@MSN@CS@HA的制备

取Fe3O4@SiO2?@MSN溶于20mL蒸馏水中，再向烧杯中加入SDS溶液和20mmol/L的CS溶液过夜搅拌。Fe3O4@SiO2?@MSN@CS溶于装有120mL蒸馏水的烧杯中，加入10mmol/L的HA溶液，搅拌12h后进行磁吸分离，并置于冰箱中保存。

1.3性能测试

1.3.1材料表征

使用热重分析仪测试和计算材料的热损失曲线，以及分析Fe3O4@SiO2@MSN@CS@HA该复合纳米材料中有机物的含量。通过透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）观察材料的形貌、微观结构及组成。比表面积及其孔径分析（BET）利用比表面积测试仪器对样品进行测试，得到样品的比表面积以及孔径大小的数据。

1.3.2芬顿反应测试

在评估Fe3O4@SiO2@MSN@CS@HA复合纳米颗粒催化H2O2产生?OH时，利用显色反应实验，将H2O2（50mol/L）、TMB（0.8mol/L）和Fe3O4@SiO2@MSN@CS@HA（50μg/mL）混合并测定其吸光度值，以检测?OH的存在。将不同浓度的H2O2（20、50、100和200mol/L）、TMB（0.8mol/L）和Fe3O4@SiO2@MSN@CS@HA（50μg/mL）均匀混合，测定混合溶液在652nm处吸光度值5