pH响应性气体渗透CNC/PBAT复合膜的制备与性能

具有可调控气体渗透的薄膜对包装保鲜领域发展具有重要意义,而设计具有pH响应性渗透和高力学性能的薄膜仍然是一个挑战。设计琥珀酸酐酯化与二乙烯三胺酰胺化的两步取代反应,实现纤维素纳米晶表面胺基(A-CNC)与羧基(S-CNC)功能化修饰,进一步与聚对苯二甲酸-己二酸丁二醇酯(PBAT)复合,制备具有互反pH响应性气体渗透的复合薄膜。结果表明,通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)和核磁共振^(13)C谱(^(13)C NMR)对纤维素纳米晶及其功能化修饰进行表征,证实改性成功。对复合薄膜性能表征:在力学性能方面,S-CNC/PBAT(3/97)与A-CNC/PBAT(5/95)复合薄膜拉伸强度达到最高,比PBAT分别增加40.44%与50.56%,但断裂伸长率下降,断裂模式由韧性向脆性断裂转变。在气体渗透性方面,复合薄膜展现出互反pH响应渗透特征。S-CNC/PBAT(5/95)复合薄膜渗透性出现正响应变化趋势,随着缓冲液pH(3~12)升高,CO_(2)与O_(2)渗透性分别增加67.98%和48.34%,水蒸气渗透性从2.467×10^(-13)变化到3.039×10^(-13)g·cm/(cm^(2)·s·Pa);而A-CNC/PBAT(5/95)复合薄膜渗透出现pH负响应性现象,CO_(2)与O_(2)渗透性分别降低63.00%与54.61%,水蒸气渗透性从2.747×10^(-13)变化到2.043×10^(-13)g·cm/(cm^(2)·s·Pa)。这种具有pH响应性渗透的复合薄膜在智能包装领域具有广阔的前景。

基于pH响应的纳米载体制备及其黏液渗透性能研究

目的 制备pH响应的渗透性纳米载体（pMPPs）,观察其在小鼠生殖道黏膜组织中的分布情况,并评估其在肿瘤细胞中的放射治疗增敏效果.方法 合成含pH敏感腙键的双亲性高分子,并使用超声乳化法制备pMPPs.同时,分别选取疏水性高分子聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）和不含腙键的双亲性高分子PLGA-聚乙二醇,按同样方法制备黏附性纳米载体（MPs）和渗透性纳米载体（MPPs）.利用荧光显微镜观察荧光染料Cy5.5标记的3种纳米载体在小鼠生殖道黏膜组织中的分布情况.采用噻唑蓝实验检测纳米载体对人宫颈癌细胞HeLa的毒性.将含pH敏感腙键的双亲性高分子与油溶性金纳米颗粒结合形成多包裹纳米载体,再采用噻唑蓝实验评估其在HeLa细胞中的放射治疗增敏效果.结果 成功制备了pMPPs,粒径相对均一且分散性良好.荧光显微镜观察结果显示,pMPPs不仅具有良好的黏液渗透性能,还有效提高了纳米载体在小鼠生殖道黏膜组织中的进胞效率.噻唑蓝实验结果显示,当载体的质量浓度达0.80 mg/ml时,pMPPs组HeLa细胞存活率仍高于90％,且均高于MPs和MPPs组,表明pMPPs具有良好的生物安全性.在不同剂量的X射线照射下,希美纳溶液（0.80 mg/ml）组HeLa细胞存活率均高于相同质量浓度的多包裹纳米载体组（4 Gy：82.90％比61.79％;8 Gy：64.75％和42.36％）,表明相比于临床中常用的放射治疗增敏剂希美纳,多包裹纳米载体可更有效地增强肿瘤细胞对放射治疗的敏感性,从而提高放射治疗对肿瘤细胞的杀伤力.结论 本研究解决了纳米载体在黏膜组织应用中黏液渗透性能与细胞内吞设计上的冲突,为黏膜组织疾病的治疗提供了新思路.