Page 195 - 《精细化工》2020年第12期

第 12 期 刘俊任，等: 用于盐酸阿霉素释放的多响应性纳米凝胶 ·2557·

1.6 分析与表征 药物质量浓度为 0）；每孔加入 1 mL MTT 溶液
1.6.1 场发射扫描电子显微镜（SEM）分析 （0.5 g/L）培养 4 h，再加入 0.6 mL DMSO 并低速
用高分辨率场发射扫描电子显微镜在 15 kV 的 振荡 10 min，使用酶标仪在 570 nm 处测定光密度值
加速电压下观察纳米凝胶的微观形态。将适宜浓度 （OD）并记录数据，该数据可间接反映活细胞数量。
的纳米凝胶悬浮液均匀地滴在箔纸上，并在 50 ℃ 细胞存活率可通过下式计算：
的烘箱中干燥，在测试前喷金处理。 细胞存活率/%=〔（实验组 OD–空白组 OD）/
1.6.2 傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析 （对照组 OD–空白组 OD）〕×100
用傅里叶变换红外光谱仪对冷冻干燥的纳米凝
胶和溴化钾的混合物进行 FTIR 扫描，波数范围为 2 结果与讨论
–1
500~4000 cm 。
2.1 纳米凝胶的合成
1.6.3 核磁共振波谱（NMR）分析
用 HNO 3 /H 3 PO 4 -NaNO 2 体系氧化甘蔗渣纤维素
用核磁共振波谱仪对交联剂 CBA 和 MAMC- 得到单羧基纤维素，通过实验发现，氧化程度随氧
1
SBC 进行 HNMR 扫描，以 D 2 O 为溶剂，四甲基硅
化时间的增加而增强，氧化度可以通过“电位滴定
烷为内标。 [20-21]
1.6.4 纳米粒度分析 法”进行计算 。在甲基丙烯酸酐和单羧基纤维素
的反应中，保留在纤维素链上 C2 和 C3 位上的羟基
用高精度粒径分析仪测定纳米凝胶的平均粒径
作为亲核试剂攻击甲基丙烯酸酐，得到甲基丙烯酸
和粒径分布，无特殊说明则测试皆在 25 ℃下进行。
酐接枝的单羧基纤维素（MAMC-SBC） [22] 。随后，
将样品均匀分散在超纯水中，在测试前超声 15 min，
在自由基引发剂 APS 的作用下，含有二硫键的胱胺
对每个样品进行 3 次测量以获得平均值。
双丙烯酰胺（CBA）与 MAMC-SBC 和 NIPAM 在水
1.6.5 Zeta 电位分析
将 指 定 浓度的 样品 分散在 PBS 缓冲 液中 相中共聚，交联成纳米凝胶，其合成机理见图 2。
（10 mmol/L，pH=7.4），用高灵敏度 Zeta 电势分析 在整个过程中，成功制备纳米凝胶的关键因素为：
仪测定纳米凝胶的 Zeta 电位。 （1）甘蔗渣纤维素的改性：通过活化、改性得到尺
1.6.6 细胞毒性分析 寸降低并具有良好水溶性的改性纤维素，这是进行
将小鼠肝癌细胞 H22 播种在 96 孔板内（5000 合成的前提条件；（2）聚合温度的控制：反应在远
个/孔），在 37 ℃和体积分数 5%的二氧化碳的细胞 高于单体 NIPAM 的低临界溶解温度（LCST，32 ℃）
培养箱中孵化 24 h 后，添加质量浓度为 1~80 mg/L 下进行聚合，增加了 PNIPAM 链的相分离行为，提
的纳米凝胶水溶液并孵化 24 h，并设置空白组与对 高了 PNIPAM 链分散成胶质粒子的转化率，促进纳
照组（空白组只加培养液、MTT、DMSO；对照组 米凝胶的形成；（3）改性纤维素和单体用量比的控制。

图 2 自由基聚合制备纳米凝胶的机理图
Fig. 2 Mechanism diagram of preparing nanogels by free radical polymerization

2.2 傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析 谱带的振动。在 CBA 的谱图中，主吸收带在 1551 cm –1
MAMC-SBC、单体 NIPAM、交联剂 CBA 和纳 处的峰是由于 CBA 上的 N—H 振动引起的。在纳米
–1
米凝胶的 FTIR 谱图如图 3 所示。在 MAMC-SBC 的 凝胶红外光谱中，3418 cm 处的峰为纤维素 O—H
–1
–1
谱图中，1420 cm 处对应于脂肪酸的 C—O 键的伸 的主吸收带，1060 cm 处的峰归因于 NIPAM 的 N
–1
–1
缩振动吸收峰，而在 1625 cm 处对应 C==C 键的伸 —H 振动，1543 cm 处的峰归因于 CBA 的 N—H
缩振动吸收峰，这表明用甲基丙烯酸酐对单羧基纤 振动。从 FTIR 结果可知，纳米凝胶是由 MAMC-
–1
维素的成功改性。NIPAM 在 1653 和 1551 cm 处的 SBC、NIPAM 和 CBA 组成的交联共聚物 [23-24] 。
吸收峰分别归因于 NIPAM 单元的酰胺Ⅰ和酰胺Ⅱ