氧化石墨烯修饰壳聚糖药物载体的构建
基于石墨烯_壳聚糖修饰电极电化学测定4_壬基酚
基于石墨烯壳聚糖修饰电极电化学测定壬基酚作者：周文姝赵波黄晓华杨小弟来源：《分析化学》2013年第05期摘要：通过原位还原法制得GRCSGCE电极，对制得的电极用红外光谱、拉曼光谱进行表征，结果均表明氧化石墨烯被成功还原。
采用循环伏安法和示差脉冲伏安法研究了4NP的电化学行为，发现其氧化电流信号较GCE及GOCSGCE电极明显增强且电位负移，表明修饰电极对4NP的氧化具有一定的催化作用。
对富集电位、富集时间、扫速及缓冲溶液的pH等实验条件进行了优化，在最优条件下，4NP的浓度与电流的线性响应范围为0.01～40.0 靘olL，线性回归方程为I （霢）=0.364C（靘olL） + 0.618（R=0.9988），检出限为5.2 nmolL（SN=3），将该电极用于实际样品中4NP检测，加标回收率为95.0%～101.0%。
关键词：石墨烯；4壬基酚；电化学检测；示差脉冲伏安法1引言4壬基酚（4NP）是一种重要的化工原料，具有环境雌激素效应，已被确认为环境内分泌干扰物（EEDs）之一，对生物体的生殖系统和发育能力有着严重危害[1，2]。
目前检测4NP 的主要方法有高效液相色谱[3，4]、液气相色谱质谱联用技术[5，6]、液相色谱电喷雾离子化串质谱联用技术[7]、免疫检测法[8]等。
但基于电化学检测4NP的方法鲜有报道。
石墨烯（Graphene）因其独特的单原子结构具有一系列特殊的性质，如量子霍尔效应[9]、良好的导热导电效应[10]及超高的比表面积（2630 m2g）[11]，已成为电化学传感器的理想电极材料。
目前已有利用石墨烯修饰电极检测环境中的污染物的文献报道，如：五氯酚[12]、对苯二酚及邻苯二酚[13] 、双酚A[14] 等，但将石墨烯修饰玻碳电极用于4NP的检测尚未见报道。
本研究采用原位还原法制备了石墨烯壳聚糖修饰玻碳电极（GRCSGCE），考察了4NP在此电极上的电化学行为。
本方法操作简单、检测线性范围宽、检测限低、灵敏度高、重现性及稳定性好，并用于实际样品中4NP检测。
氧化石墨烯表面功能化修饰
氧化石墨烯表面功能化修饰概述：近年来，石墨烯作为一种新型的二维纳米材料，受到了广泛的关注。
其具有优异的电学、热学、力学和光学性能，使其在能源存储、催化剂、传感器等领域具有巨大的应用潜力。
然而，石墨烯的应用仍然受到一些限制，例如石墨烯容易聚集，其表面活性较低且亲水性不强等。
为了克服这些限制，功能化修饰成为一种广泛应用的策略。
功能化修饰的方法：是通过引入不同的官能基或化学基团，改变石墨烯的性质和功能。
常见的功能化修饰方法包括化学还原法、热还原法、微波辐射法和等离子体处理法等。
其中，化学还原法是最常用的功能化修饰方法之一。
它通过将氧化石墨烯与还原剂反应，去除氧化剂氧原子，将其还原为还原石墨烯。
在此过程中，可以引入不同的官能基。
例如，通过与氯化亚铜反应，可以将石墨烯表面功能化修饰为石墨烯/铜复合材料，在催化剂和能量存储领域具有广泛应用。
热还原法是另一种常见的功能化修饰方法。
它通过加热氧化石墨烯样品，去除氧化剂氧原子，从而实现功能化修饰。
热还原法具有简单、高效、低成本等优点，被广泛用于石墨烯纳米材料的合成和功能化。
微波辐射法是一种新兴的功能化修饰方法。
它利用微波辐射的加热效应，在短时间内实现氧化石墨烯的功能化修饰。
微波辐射法具有高效、均匀加热和低能耗等优点，被广泛应用于石墨烯的合成和功能化。
等离子体处理法是一种基于等离子体效应的功能化修饰方法。
它通过将氧化石墨烯置于等离子体中进行处理，引入不同的官能基或化学基团。
等离子体处理法具有非接触性、高效、可控性强等优点，被广泛用于石墨烯的功能化修饰。
功能化修饰的应用：可以赋予石墨烯新的性质和功能，拓展其应用领域。
例如，通过将石墨烯表面功能化修饰为亲水性材料，可以应用于水处理、润滑剂、生物传感器等领域。
同时，在能量存储领域，将石墨烯表面功能化修饰为催化剂，可以提高储能性能和电化学活性。
此外，还可以应用于光电器件、导电薄膜、传感器等领域。
总结：是一种重要的方法，用于改善石墨烯的性质和功能。
《2024年叶酸修饰的壳聚糖载粉防己碱纳米粒的制备及体外抗肿瘤作用研究》范文
《叶酸修饰的壳聚糖载粉防己碱纳米粒的制备及体外抗肿瘤作用研究》篇一一、引言随着纳米技术的快速发展，纳米药物载体在肿瘤治疗领域的应用日益广泛。
叶酸修饰的壳聚糖载粉防己碱纳米粒（F-CS-TNP）作为一种新型的纳米药物载体，具有优异的生物相容性和药物负载能力。
本文旨在研究F-CS-TNP的制备工艺及其在体外抗肿瘤作用。
二、材料与方法1. 材料壳聚糖、叶酸、防己碱、有机溶剂、透析膜等。
2. F-CS-TNP的制备（1）壳聚糖与叶酸通过共价键结合，形成叶酸修饰的壳聚糖（F-CS）。
（2）将F-CS与防己碱（TNP）在有机溶剂中混合，通过纳米沉淀法制备F-CS-TNP。
（3）通过透析法去除未结合的药物和有机溶剂，得到纯净的F-CS-TNP。
3. 体外抗肿瘤作用研究（1）细胞培养：选用肿瘤细胞株，如乳腺癌细胞、肝癌细胞等。
（2）药物处理：将F-CS-TNP加入细胞培养基中，观察细胞生长抑制情况。
（3）实验分组：设置不同浓度的F-CS-TNP处理组和对照组。
（4）观察指标：通过MTT法测定细胞存活率、流式细胞术检测细胞凋亡等。
三、结果1. F-CS-TNP的制备结果通过纳米沉淀法和透析法，成功制备了F-CS-TNP。
透射电镜（TEM）观察显示，纳米粒粒径均匀，分散性良好。
动态光散射（DLS）测定显示，F-CS-TNP的平均粒径在100-200nm之间，符合纳米药物载体的要求。
2. 体外抗肿瘤作用研究结果（1）细胞存活率：F-CS-TNP处理组的细胞存活率明显低于对照组，且呈浓度依赖性。
（2）细胞凋亡：流式细胞术检测显示，F-CS-TNP处理组的细胞凋亡率明显高于对照组。
（3）机制探讨：通过Western blot、PCR等技术，发现F-CS-TNP能够诱导肿瘤细胞发生凋亡，并抑制相关信号通路的表达。
四、讨论F-CS-TNP作为一种新型的纳米药物载体，具有优异的生物相容性和药物负载能力。
本研究通过制备F-CS-TNP并对其体外抗肿瘤作用进行研究，发现F-CS-TNP能够显著抑制肿瘤细胞的生长，并诱导细胞凋亡。
壳聚糖修饰碳纳米管载药体系的制备及性状的考察
壳聚糖修饰碳纳米管载药体系的制备及性状的考察李艳凤（郑州市第七人民医院药学部河南郑州 450016）摘要目的：构建难溶性药物具有肿瘤靶向性，缓释性的转运载体。
方法：用混酸将碳纳米管切断并氧化，后用天然多糖壳聚糖进行修饰，提高其生物相容性,然后利用壳聚糖分子中的氨基与叶酸分子中羧基进行酰胺化的反应，得到具有靶向的药物载体，最后连接上难溶性抗肿瘤药物2-甲氧基雌二醇，制成靶向抗肿瘤药物制剂。
结果：成功制备2-ME-FA-CHI-SWNTs肿瘤靶向药物载运系统。
结论: 制备的载药体系比较稳定，粒径电位较理想。
关键词碳纳米管；壳聚糖；叶酸；2-甲氧基雌二醇引言2-甲氧基雌二醇（2-methoxyestradiol,2-ME）为体内雌二醇的代谢产物，对多种肿瘤细胞具有抑制作用,不良反应发生率小[1]。
然而2-ME是一种难溶性药物,胃肠道吸收差,血浆消除率快，生物利用度低。
所以如何提高该药物溶解度，并使其在体内达到一个长期有效的血药浓度是该药物研究的重难点。
靶向给药系统是利用具有一定特异性的载体将药物定向作用于肿瘤组织, 而不影响正常组织细胞功能, 从而提高疗效、减少毒副作用的一种给药系统[ 2]。
该系统中的碳纳米材料以碳纳米管（SWNTs）为代表, 近年来在生物医学领域的应用得到了广泛的研究和重视。
碳纳米管具有细胞膜穿透性并具有较高的比表面积使碳纳米管具有较高的药物负载率，其固有的稳定性和结构柔性也可延长循环时间及改进结合的药物分子的生物利用度[3]。
但原始碳纳米管不能溶解于生理体液中，容易聚集在细胞、器官和组织中[4]。
本研究利用壳聚糖（Chitosan，CHI）对碳纳米管进行表面修饰，改善了碳管溶解性及生物相容性。
并引入叶酸（Folic acid，FA）作为靶向因子，最后将2-ME负载于碳纳米管侧壁，构建了难溶性药物具有肿瘤靶向性的转运体系。
实验部分1 实验仪器及试剂UV-2102型紫外可见分光光度计（尤尼柯仪器有限公司）；Nano-ZS90型激光粒度分析仪（英国马尔文公司）；DSC/TGA同步分析仪Q600（日本岛津）；单壁碳纳米管（中国科学院成都有机化学研究所）；壳聚糖（脱乙酰度≥95%）（东京化成公司）；叶酸（国药集团化学试剂有限公司）；2-甲氧基雌二醇（纯度：99%）（郑州大学药学院）。
壳聚糖修饰碳纳米管载药体系的制备及性状的考察
壳聚糖修饰碳纳米管载药体系的制备及性状的考察李艳凤;关动【期刊名称】《中国卫生标准管理》【年(卷),期】2015(000)026【摘要】Objective To prepare the targeted delivery system of 2-ME-FA-CHI-SWNTs.Methods Carbon nanotubes wil be cut off and oxidated with mixed acid,modified with natural polysaccharides CHI to improve its biocompatibility and then connected with the target groups FA via the acylation reaction of the amino and carboxyl,finaly loaded with the insoluble anticancer drug 2-ME.ResultsThe targeted delivery syste -m of 2-ME-FA-CHI-SWNTs is successfuly prepared.ConclusionThe targeted delivery system of 2-ME-FA-CHI-SWNTs prepared by this method is relatively stable. The particle size and the Zeta are better.%目的：构建难溶性药物具有肿瘤靶向性，缓释性的转运载体。
方法用混酸将碳纳米管切断并氧化，后用天然多糖壳聚糖进行修饰，提高其生物相容性，然后利用壳聚糖分子中的氨基与叶酸分子中羧基进行酰胺化的反应，得到具有靶向的药物载体，最后连接上难溶性的抗肿瘤药物2-甲氧基雌二醇。
结果成功制备2-ME-FA-CHI-SWNTs肿瘤靶向药物载运系统。
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第35卷第8期高分子材料科学与工程Vol.35,No.8
2019年8月POLYMERMATERIALSSCIENCEANDENGINEERINGAug.2019
氧化石墨烯修饰壳聚糖药物载体的构建张中勋,刘 霞,刘 杨,邓林红(常州大学生物医学工程与健康科学研究院,江苏常州213164)
摘要:采用化学交联法制备了氧化石墨烯/壳聚糖(GO/CS)药物载体,并进行红外光谱、扫描电镜、孔隙率、吸水率、力学
性能测试,研究了引入GO以后对CS理化性能及载药性能的影响。结果表明,GO和CS发生了有机结合,制备的GO/CS药物载体具有均匀的孔洞结构。相比于CS,GO/CS的孔径和孔隙率有所提升,引入GO之后该材料具有较好的保湿
性能,尤其力学性能得到显著提升。此外,采用阿仑膦酸钠对材料的载药性及生物相容性进行了研究,结果表明,引入GO后材料的载药性能得到提高,对比单纯的CS,GO/CS的载药率提升了6.3%;MC3T3细胞实验结果表明,细胞能很
好地在材料上黏附生长,在细胞接种7d后,细胞能与材料很好地结合。
关键词:壳聚糖;氧化石墨烯;阿仑膦酸钠;药物载体中图分类号:R318.08 文献标识码:A 文章编号:1000-7555(2019)08-0137-07
doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2019.0218收稿日期:2018-08-27
基金项目:国家自然科学基金项目重点项目(11532003);国家自然科学基金项目面上项目(31670950);江苏省科技厅自然科学基金面上项
目(BK20171196);江苏省教育厅自然科学基金面上项目(15KJB310001);常州市基础研究计划项目(CJ20180059)
通讯联系人:刘杨,主要从事生物医用材料,材料表面化学改性等研究,E-mail:liuyang@cczu.edu.cn
骨缺损是临床常见疾病之一,通过骨移植物或骨修复支架材料对骨缺损部位进行修复和替代是临床常见的方式。自体骨具有良好的组织相容性、免疫排斥反应较低等优点,目前仍然是治疗骨缺损的黄金标准,但是该方法由于供体不足受到极大的限制[1]。骨支架材料是治疗骨缺损的可行性方案,因此,在过去的几十年里引起了许多研究者极大的兴趣[2,3]。多孔支架可以为细胞提供较好的微环境,具有与骨相似的结构,是一种有较好应用前景的骨移植物[4]。壳聚糖(CS,Fig.1(a))作为天然高分子材料具有良好的生物安全性、生物可降解性和骨传导性等
优点,在医学、药学及食品加工等领域被广泛应用[5,6]。然而,单纯的壳聚糖基支架材料的力学性能
较差,其应用受到了限制[7]。氧化石墨烯(GO,Fig.1
(b))是石墨烯的氧化产物,除了具有较大的比表面
积外,还有良好的力学性能,据报道,在CS中引入GO能提升材料的力学性质[8,9]。Khan等[10]还发现
壳聚糖/氧化石墨烯薄膜中不同相对分子质量的CS
对支架的力学性能有较大的影响,高相对分子质量的CS复合材料展示出较高的拉伸强度和弹性模量。
Fig.1 Chemicalstructureof(a)chitosan,(b)grapheneoxideand(c)alendronatesodium 但是,在现有的骨修复材料中,当其植入之后往往需要引入一些促进骨修复的药物以提升材料的修复能力[11]。Lai等[12]通过低温3D打印技术在聚乳
酸聚羟基乙酸/磷酸三钙中引入淫羊藿苷,制备了具有良好生物相容性、生物可降解性和成骨能力的聚乳酸聚羟基乙酸/磷酸三钙/淫羊藿苷(PTI)复合支架,该支架在激素类股骨头坏死疾病治疗中显示出较好的促进作用。阿仑膦酸钠(AL,Fig.1(c))是双膦酸盐类药物,可促进成骨细胞的增殖和成熟,抑制破骨细胞的骨吸收,被广泛用于代谢性骨疾病的临床治疗,如佩吉特氏病、质疏松症、恶性肿瘤的高钙血症及炎症相关的骨丢失[13,14]。然而,AL在胃肠道中的吸收较快,往往需要患者禁食,而对于一些需要长期治疗的患者在治疗过程中可能要停药[15]。鉴于此,本研究通过化学交联法,在CS中引入GO以改善支架材料的力学性能,并以AL作为药物负载模型,构建负载AL的氧化石墨烯/壳聚糖(GO/CS-AL)药物载体,并对构建的药物载体进行了微观结构观察、理化性能分析和生物相容性的研究。1 实验部分1.1 原料与试剂壳聚糖(CS):脱乙酰度≥95%,黏度200mPa·s,阿拉丁试剂;碳酸氢钠:99.8%,阿拉丁试剂;N-羟基琥珀酰亚胺(NHS):98%,阿拉丁试剂;1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC):98%,阿
拉丁试剂;噻唑蓝溴化四唑(MTT):生兴生物;α-MEM培养基:Gibco公司;胎牛血清:Gibco赛默飞
世尔科技(中国)有限公司;氧化石墨烯(GO):98%,
上海源叶生物科技有限公司提供;冰醋酸:分析纯,国药集团化学试剂有限公司;氢氧化钠:分析纯,国药集团化学试剂有限公司。1.2 材料的制备
首先,配制3%的CS溶液与6mg/mLGO水溶液,然后,以5%EDC为交联剂,以5%NHS(均为质
量浓度)为催化剂,对GO的-COOH与CS的-NH2进行共价连接,并磁力搅拌过夜,同时控制
m(EDC)∶m(NHS)∶m(CS)=1∶1∶6。之后将
GO/CS水凝胶转入模具,在冷冻干燥机中冷冻干燥
48h,得到GO/CS支架。
负载AL的材料制备方法同上,向CS与GO/CS
水凝胶中加入3mL30mg/mL的AL溶液,磁力搅拌均匀后转入模具放入冷冻干燥机中冻干。其中氧化石墨烯/壳聚糖负载阿仑膦酸钠记为GO/CS-AL,
并以负载阿仑膦酸钠的壳聚糖作为对照组,记为CS-AL。
Fig.2 SchematicdiagramofthemechanismpreparationofCS-ALandGO/CS-AL1.3 测试与表征
1.3.1 FT-IR测试:采用傅里叶变换红外光谱仪
(NicoletiS50,Thermofisher)对冻干的
CS-AL
和
GO/CS-AL以KBr压片法制样进行官能团测试,红
外扫描范围为400~4000cm-1
。
1.3.2 形貌观察:将
CS-AL和GO/CS-AL
支架放
在样品台上喷金处理,加速电压5kV,采用场发射扫
描电子显微镜(FESEM,SUPRA55,Zeiss)观察其微
观结构。1.3.3 力学性能测试:采用生物材料力学性能试验
机(BoseELF3200,美国BOSE公司)对CS-AL和GO/CS-AL的力学性能进行测试。
1.3.4 孔隙率测试:
CS-AL和GO/CS-AL
支架的
孔隙率(P)通过液体置换方法计算。将质量Ms的支架浸入乙醇中,真空脱气,使乙醇充盈于多孔支架的孔中,称量样品质量为Mw
。测量圆柱形支架的尺寸
(包括半径(R)与高度(H)),使用式(1)计算支架的
孔隙率:P=
(Mw-MS)/ρethanol
π×R×R×H
(1)
831高分子材料科学与工程2019年 式中:Mw———药物载体充盈乙醇之后的质量;Ms———药物载体的原始质量;ρethanol———乙醇密度;R,H———分别为圆柱形支架的半径和高。质量为M0的CS-AL和GO/CS-AL支架放入PBS(pH=7.4)溶液中浸泡一定时间取出,之后用滤纸轻轻吸去材料表面溶液,称量溶胀之后的样品质量Mw(n=5),测其吸水率(S)。吸水率计算公式为:S=Mw-M0M0(2)式中:Mw———药物载体吸水之后的质量;M0———药物载体的原始质量。1.4 载药率和药物体外释放实验取一定量的CS-AL和GO/CS-AL药物载体溶解在2%的HAc溶液中,离心取上清液,测定溶液中AL的浓度,从而得到材料的载药率。AL浓度检测根据文献[16]报道的方法测定。即将收集的上清液溶于氯化铁/高氯酸溶液中,使用紫外-可见分光光度计(UV-2800,UNICO)检测AL浓度。载药率(DL)计算公式为:DL=m2m1(3)式中:m1———载体制备时投入AL的原始质量;m2———载体中AL的质量。将CS-AL和GO/CS-AL载体分别放入6mLPBS(pH=7.4)溶液中,在37℃振荡培养箱中进行AL体外释放试验。一定时间收集3mL样品上清液并补充等量的新鲜PBS,用紫外-可见分光光度计测定上清液中溶液的OD值,从而计算AL药物含量,得到AL的体外累积释放浓度。1.5 生物相容性测试将CS-AL和GO/CS-AL药物载体灭菌之后浸入10mLα-MEM完全培养基(含有10%胎牛血清)中,于37℃环境中放置24h得到载体浸提液。将MC3T3细胞用胰酶消化离心,用新鲜培养基重悬细胞密度为5×104mL-1,接着将100μL细胞悬液接种到96孔培养板中,在37℃,5%CO2环境中培养24h,之后轻轻吸出培养基,向每孔中加入100μLCS-AL和GO/CS-AL浸提液,其中浸提液每2d更换1次,细胞培养7d。在第1d、2d、3d、5d和7d分别取出一块细胞培养板,向每孔中加入20μLMTT(5mg/mL)溶液。将培养板放回37℃,5%CO2培养箱中培养4h,之后吸出培养基,加入150μL二甲基亚砜溶解甲瓒,然后将培养板放置在摇床上室温摇动10min。用酶标仪(Infinitef50,瑞士)测
定溶解液在492nm处的吸光值。MC3T3细胞在CS-AL和GO/CS-AL载体的增
殖和活力使用荧光染色法进行分析。用无菌PBS清洗CS-AL与GO/CS-AL载体3次后照射紫外30
min灭菌。然后向有CS-AL和GO/CS-AL载体的
24孔培养板添加200μL细胞悬液,其中细胞数量为
5×104个/孔,并在37℃,5%CO2环境中培养。培
养一定时间后,用罗丹明标记的鬼笔环肽染色1h,
DAPI染色3min。通过荧光显微镜(CELLOB-
SERVER,Zeiss,德国)观察CS-AL和GO/CS-AL
载体上染色的细胞。
2 结果与讨论
2.1 药物载体的理化性能
为了验证CS中是否成功引入了GO成分,进行了红外分析。Fig.3所示为CS-AL(a)和GO/CS-AL(b)的红外光谱图。从Fig.3(b)中可以看出,3423
cm-1峰变宽可能是O-H和N-H键伸缩振动峰重合
造成的,表明复合材料中含有较多的O-H和N-H
键。1154cm-1和898cm-1附近为糖苷键(C-O-C)的特征峰,表明复合材料中含有
CS
成
分。相对于CS-AL,GO/CS-AL在1648cm-1、1578
cm-1、1321cm-1附近出现的3个峰,是GO的
-COOH和CS的-NH2反应生成的酰胺键引起的,
其峰位分别归属于酰胺I(C=O伸缩振动),-NH2
中N-H弯曲振动与酰胺II(C-N)和酰胺Ⅲ(C-N
伸缩振动峰,N-H弯曲振动)的重叠峰,同时1258cm-1出现的峰是阿仑膦酸钠中P=O的伸缩振动峰,