基于介孔氧化硅的控释系统及锂离子传感器的设计、合成与性能研究

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介孔氧化硅材料具有较大的比表面积、孔容积和高度有序的介孔结构,及良好的生物相容性,使得其在药物控制释放及金属离子的吸附分离领域的应用日趋广泛。本文利用介孔氧化硅纳米粒子为载体,设计合成了两类控释系统,对其结构进行了FT-IR, SEM、TEM、DLS、XRD、BET等一系列表征,为典型的介孔结构。设计合成了一种锂离子传感器。1.基于4-氨基安替比林、鲁米诺(Luminol)可以与辣根过氧化酶(HRP)竞争性结合的原理设计并合成了粒子N 5。释放性能测试结果表明,粒子N5有较强的负载能力且可以做到“零提前释放”,而在Luminol的存在下,可以有效地打开介孔,释放负载分子,释放速率及释放量随着底物浓度的升高而增大,具有良好的控释性能。2.在介孔氧化硅纳米粒子孔表面共价连接2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖(Inhibitor),通过葡萄糖氧化酶(Glucose Oxidase)与Inhibitor的特异性结合,成功得到了一种具有良好控释性能的介孔氧化硅纳米粒子P 6。释放性能测试结果表明,粒子P6有较强的负载能力且无提前释放,而在葡萄糖的存在下,介孔陆续被打开,释放负载分子。相对其它单糖来讲,粒子P 6对葡萄糖有较好的选择性。有望进一步开发并用以实时检测体内葡萄糖浓度。3.设计合成了一种基于受体四甲基-14-冠-4(TM14C4)及荧光发色团1,8-萘酰亚胺的新型锂离子传感器FSl,结构经1H NMR、13C NMR、HRMS验证。FSl在Li+加入前后紫外吸收及荧光曲线变化不明显。质谱结果显示FS1对锂离子有一定的络合能力。
摘要第5-6页
Abstract第6页
第1章 绪论第10-25页
    1.1 引言第10页
    1.2 介孔氧化硅材料简介第10-15页
        1.2.1 介孔材料的分类第11页
        1.2.2 介孔材料的制备方法第11-13页
        1.2.3 介孔材料的功能化第13-15页
    1.3 介孔氧化硅材料在控制释放、传感器、吸附及分离领域和其它方面的应用第15-24页
        1.3.1 介孔氧化硅材料用于控制释放第15-18页
        1.3.2 介孔氧化硅材料用于传感器第18-23页
        1.3.3 介孔氧化硅材料在其它领域的应用第23-24页
    1.4 本课题提出的主要意义与研究目标第24-25页
第2章 基于介孔氧化硅及辣根过氧化酶的控释系统的设计、合成与性能研究第25-43页
    2.1 前言第25-26页
    2.2 基于介孔氧化硅及辣根过氧化酶的控释系统的设计第26-27页
    2.3 实验部分第27-31页
        2.3.1 实验所用试剂与仪器第27页
        2.3.2 合成路线及实验方法第27-31页
    2.4 介孔氧化硅纳米粒子的结构表征与性能测试方法第31-34页
        2.4.1 所用试剂第31-32页
        2.4.2 表征与测试所用仪器第32页
        2.4.3 表征方法第32-33页
        2.4.4 性能测试方法第33-34页
    2.5 结果与讨论第34-42页
        2.5.1 介孔氧化硅纳米粒子的结构表征第34-39页
        2.5.2 介孔氧化硅纳米粒子N4、N5的性能测试第39-42页
    2.6 本章小结第42-43页
第3章 基于介孔氧化硅及葡萄糖氧化酶的控释系统的设计、合成与性能研究第43-63页
    3.1 前言第43-45页
    3.2 基于介孔氧化硅及葡萄糖氧化酶的控释系统的设计第45页
    3.3 实验部分第45-52页
        3.3.1 实验所用试剂与仪器第46页
        3.3.2 合成路线及实验方法第46-52页
    3.4 介孔氧化硅纳米粒子的结构表征与性能测试方法第52-54页
        3.4.1 所用试剂第52页
        3.4.2 表征与测试所用仪器第52页
        3.4.3 表征方法第52-53页
        3.4.4 测试方法第53-54页
    3.5 结果与讨论第54-62页
        3.5.1 介孔氧化硅纳米粒子的结构表征第54-59页
        3.5.2 介孔氧化硅纳米粒子的P5、P6的释放实验及选择性第59-62页
    3.6 本章小结第62-63页
第4章 基于萘酰亚胺的新型锂离子传感器的合成第63-76页
    4.1 引言第63-64页
    4.2 基于萘酰亚胺的新型锂离子荧光传感器的分子设计第64-65页
    4.3 实验部分第65-70页
        4.3.1 实验所用试剂与仪器第65页
        4.3.2 合成路线及实验方法第65-70页
    4.4 探针FS1的性能测试方法第70-72页
        4.4.1 测试所用试剂与仪器第70-71页
        4.4.2 测试方法第71-72页
    4.5 结果与讨论第72-75页
        4.5.1 FS1的pH滴定曲线第72-73页
        4.5.2 FS1对锂离子的紫外吸收和荧光响应第73-74页
        4.5.3 FS1对离子的选择性第74页
        4.5.4 荧光量子产率第74页
        4.5.5 质谱分析第74-75页
    4.6 本章小结第75-76页
第5章 结论第76-77页
参考文献第77-84页
攻读硕士期间发表和待发表的文章第84-85页
致谢第85-86页
附录 (典型化合物谱图)第86-94页
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