氨基化二氧化硅颗粒固定木瓜蛋白酶研究

采用正硅酸乙酯与N (β 氨乙基 ) 氨丙基三乙氧基硅烷在油包水形成的微胶囊中同步水解的方法 ,一步法制备了氨基化的二氧化硅颗粒 ,得到的颗粒粒径在 0 3～ 0 5μm之间 ,平均大小为 0 3 7μm ,氨基含量和颗粒大小可控 ,氨基含量高达 5 6mmol g。此颗粒经戊二醛处理后 ,采用共价法固定木瓜蛋白酶 ,固定化最适pH6 5,最佳给酶量为 15mg g载体 ,固定化酶的最适反应温度为 70℃ ,最适反应pH为 6 5,固定化酶热稳定性 ,pH耐受性 ,贮存稳定性都明显高于游离酶 。

纳米二氧化硅颗粒对HL-7702细胞黏附和迁移能力的影响

目的:探讨纳米二氧化硅颗粒对HL-7702细胞黏附迁移能力的影响,为其安全性评价提供实验依据。方法:体外培养的人正常肝细胞株HL-7702随机分为对照组和纳米二氧化硅颗粒暴露组,暴露浓度分别为12.5、25.0、50.0和100.0mg·L-1。采用透射电子显微镜(TEM)及动态光散射粒度分析仪(DLS)对纳米二氧化硅颗粒进行观察。细胞处理24h后,细胞黏附实验检测细胞黏附能力;划痕修复实验检测细胞迁移能力,TEM观察细胞对纳米二氧化硅颗粒的摄取及颗粒在细胞内的分布。结果:TEM观察,纳米二氧化硅呈圆形,颗粒大小均匀一致,分散性良好,颗粒平均粒径为(67.42±5.69)nm。DLS法检测,纳米二氧化硅颗粒在无血清RPMI-1640培养液中水合粒径为(134.13±2.78)nm,而在含1%、5%和10%血清的RPMI-1640培养液中的水合粒径明显增大。细胞黏附实验及划痕修复实验,与对照组比较,在无毒剂量下,纳米二氧化硅颗粒暴露组细胞的相对黏附率和损伤修复率明显下调(P<0.05),且随着作用浓度的升高下调作用愈加明显。与对照组比较,在无毒剂量作用下,纳米二氧化硅暴露组大量的纳米二氧化硅颗粒已被细胞摄取,颗粒主要以成簇的形式分布于内吞小泡中或散在分布于胞质中,可见细胞膜凹陷、包裹吞噬纳米颗粒的过程。结论:纳米二氧化硅颗粒能够抑制HL-7702细胞的黏附和迁移能力,并呈一定的浓度依赖效应。

载带苯并[a]芘的纳米碳/二氧化硅颗粒引起大鼠氧化应激作用的研究

通过人工制备载带B[a]P的纳米碳(C)和纳米二氧化硅(SiO2)颗粒,采用气管滴注染毒方式,以7.5mg·kg-1(以体重计)的染毒剂量急性染毒大鼠,观察染毒24小时后载带B[a]P的纳米C/SiO2颗粒对机体产生氧化应激损伤的联合毒性效应.结果表明,在急性染毒后大鼠外周血中反映机体脂质过氧化损伤程度指标的丙二醛(MDA)含量表现为染毒组较对照组显著增加(p<0.05),表明纳米颗粒诱发机体发生了氧化应激反应.在急性染毒后各组大鼠肺泡灌洗液中谷胱苷肽过氧化物酶(GSH-PX)和超氧化物岐化酶(T-SOD)活力与对照组相比显著增加(p<0.05)(载带B[a]P的纳米SiO2组除外);载带B[a]P的纳米SiO2组肺泡灌洗液中GSH-PX活力与对照组相比无显著差异,而与单纯纳米SiO2组和B[a]P组比较显著降低,推测与抗氧化酶的一过性增高有关;载带B[a]P的纳米C组肺泡灌洗液T-SOD活力与其单纯纳米C组和单纯B[a]P组比较显著增加(p<0.05),由此表明载带B[a]P的复合纳米C/SiO2颗粒在致机体氧化损伤效应方面二者存在一定的协同作用.

单分散二氧化硅颗粒的研究进展

综述了单分散体系的形成条件和机理,以及在粒度测试、色谱、催化、光物理和智能材料等不同应用领域中的研究进展。

氧化银纳米线在官能化二氧化硅颗粒表面的自组装合成

在碱性水醇溶液中,硝酸银与用3-(2-氨乙基氨丙基)三甲氧基硅烷[N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyl-trimethoxy- silane,AMPTS]表面修饰后的二氧化硅胶体颗粒相互作用,发现所生成的氧化银纳米颗粒可以在二氧化硅颗粒表面自组装为氧化银纳米线。通过调变反应物中Ag/Si摩尔比,可对氧化银纳米线的形貌进行调控,在较小的Ag/Si摩尔比下,可以得到结构均匀、直径约为50nm、长度几十微米的氧化银纳米线.随Ag/Si摩尔比增大,得到的氧化银纳米线逐渐变短变粗,且结构变得不均匀.高分辨透射电镜(HRTEM)显示,所有的氧化银纳米线均由直径10～20nm的氧化银颗粒定向堆积而得.利用透射电镜(TEM)对氧化银纳米线的形成过程进行了观察,并对氧化银颗粒形成及组装机理进行了探讨。

两亲性二氧化硅颗粒的合成、表征及自组装微胶囊

以正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源、溴化十六烷基三甲基铵(CTAB)为结构导向剂、Brij-56为助表面活性剂,成功合成了一种两亲性介孔二氧化硅颗粒,通过XRD、FTIR、TEM、SEM对其结构进行了表征,并以其为乳化剂稳定皮克林乳液自组装得到水包油型微胶囊。结果表明,该两亲性介孔二氧化硅颗粒表面具有大量的孔道样结构,大小较为均一,平均直径约100~110nm;自组装微胶囊具有一定的稳定性,直径约100~500μm。

气管滴注纳米二氧化硅颗粒致大鼠肺炎症反应及脏器中硅浓度变化的研究

目的对纳米二氧化硅颗粒导致大鼠肺脏的炎症反应进行研究。方法将128只雄性Wistar大鼠随机分为4组,分别为空白对照组(生理盐水)、0.5、1和2mg/Kg·bw剂量组,采用非暴露式气管滴注染毒一次,分别于染毒后的1d、7d、14d以及28d后处死大鼠,每实验组各处死8只动物,分别检测分析脏器中的硅浓度的变化;检测肺泡灌洗液中白细胞总数、蛋白含量、乳酸脱氢酶。结果纳米二氧化硅颗粒主要分布在肝脏和肾脏;可引起大鼠肺部明显的炎症反应;可引起肺泡灌洗液中的白细胞总数、蛋白含量、乳酸脱氢酶升高。结论纳米二氧化硅颗粒可引起肺组织损伤,对大鼠具有一定的肺毒性作用。

C18键合纳米金修饰二氧化硅颗粒在色谱分离中的应用

毛细管电色谱（CEC）被认为兼具毛细管电泳（CE）的高分离效率及高效液相色谱（HPLC）的高选择性的优点，因此可以高效地分离中性的和带电的物质。有研究表明，将小粒度的无孔硅胶固定相应用于HPLC中可以获得高柱效并且大大缩短了分析时间。小粒度的二氧化硅颗粒在CEC上的应用的研究还比较少。纳米金具有高的比表面积及易修饰的特点，

球形二氧化硅颗粒表面的疏水改性及其性能研究

比较了硬脂酸钠、四乙氧基硅烷以及乙烯基烷氧基硅烷/丙烯酸缩水甘油醚复合改性球形SiO2的改性效果。对改性前后SiO2颗粒样品的接触角、含水率、吸油值以及环氧树脂分散液黏度的测定结果表明:不同类型的改性剂都能不同程度地提高SiO2表面的疏水性,其中复合改性后SiO2样品的亲油性得到明显改善。同时用扫描电子显微镜对固化后的复合材料断面观察发现:复合改性SiO2颗粒与环氧树脂间的界面模糊,表明其亲合性明显优于未改性SiO2。复合材料的力学性能测试结果表明,复合改性SiO2复合材料的拉伸强度增加了35%,弯曲强度增加了42%,而硬脂酸钠改性却弱化了界面作用,复合材料的强度有所下降。

高亲水性纳米二氧化硅颗粒稳定范德华乳液

利用未修饰的高亲水性纳米二氧化硅颗粒(SiO_(2)NPs)在其等电点附近制备了范德华乳液。结果表明,在等电点(pH 2.7)下,SiO_(2)NPs借助高速均质与油/水界面剧烈混合,并受范德华引力的驱动逼近界面,在SiO_(2)NPs质量分数0.5%、水相体积分数50%的条件下稳定为平均粒径244μm的O/W型范德华乳液。增加SiO_(2)NPs的质量分数或减小油相体积分数可提高单位油滴界面附近的颗粒数,增大连续相黏度并促进乳液液滴之间形成三维网络结构,从而提高乳液稳定性。通过调节连续相的pH以促进SiO_(2)NPs表面的羟基发生质子化与去质子化的转变,可实现乳液3次pH响应乳化-破乳循环。

含锰功能基包覆二氧化硅颗粒的SOD活性研究

以5-甲基水杨醛和乙二胺为原料合成席夫碱化合物,用NaBH4将其还原,还原产物与3-溴丙基三甲氧基硅烷发生亲核取代反应,经水解反应后和锰离子配位得到一种锰配合物修饰的功能基固体颗粒。采用红外光谱、热重分析及X-射线能谱对其结构进行表征,用改进的四氮唑蓝法对其SOD活性进行测定。结果表明,锰配合物修饰的功能基固体颗粒的SOD活性单位IC_(50)为0.055g·L^(-1),其具有SOD活性和循环使用性。

二氧化硅纳米颗粒潜在的神经毒性对神经变性疾病的影响

神经变性疾病是一类慢性疾病,包括常见的阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)、帕金森病(parkinson’s disease,PD)和额颞叶痴呆(frontotemporal dementia,FTD)等。这些疾病的病理生理变化特点均有神经元内出现异常蛋白质聚集、氧化应激反应、线粒体功能障碍等,最终可导致神经元变性死亡。目前虽无彻底治愈这些疾病的特异性疗法,但是不乏可以帮助缓解症状或延缓疾病进展的药物治疗方法。其中,包括二氧化硅纳米颗粒(silica nanoparticles,SiNPs)作为一种新型材料用于神经保护剂作用的疗法。最近的研究表明,这种材料虽有其优点,但可能对神经变性疾病产生负面影响。因此,本文拟以近年相关报道,从SiNPs的暴露途径以及其与神经炎症、线粒体功能障碍、Aβ和p-Tau的临床前研究进行综述,为充分认识SiNPs潜在神经毒性机制研究以及NRDs的防治提供理论或实践依据。

二氧化硅颗粒稳定的Pickering乳及其在皮肤给药中的应用

Pickering乳是指仅采用固体颗粒在油-水界面起稳定作用的一类乳液。二氧化硅颗粒由于表面具有易于改性的硅醇基及多孔结构,常用作Pickering乳的稳定剂。该综述简要介绍了Pickering乳的稳定原理和制备方法,着重阐述二氧化硅颗粒表面功能化方法以及二氧化硅颗粒的表面性质,如表面润湿性、颗粒含量、颗粒形状、颗粒大小和颗粒密度,对Pickering乳稳定性和释放特性等功能的影响,最后总结二氧化硅颗粒稳定的Pickering乳在经皮给药系统中的应用。

海胆状纳米二氧化硅增强水凝胶的制备与性能研究

利用溶胶-凝胶法制备海胆状的二氧化硅纳米颗粒(USN),并将其作为共价交联中心增强聚丙烯酰胺(PAM)水凝胶。利用硅烷偶联剂(3-(异丁烯酰氯)丙基三甲氧基硅烷)对USN进行表面改性,通过原位引发自由基聚合得到USN增强的聚丙烯酰胺水凝胶。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、动态光散射(DLS)和透射电子显微镜(TEM)对改性前后的USN进行表征,考察了USN加入量对水凝胶溶胀性能和压缩性能的影响。结果表明:与纯聚丙烯酰胺水凝胶相比,掺杂USN后,水凝胶溶胀率由约70%降低到约30%,显示出明显的抗溶胀性能;在应变为90%的条件下,水凝胶的最大压缩应力由298.8 kPa增大到566.4 kPa。

Chelator-Free法标记介孔二氧化硅纳米颗粒用于乳腺癌靶向PET成像

目的 使用Chelator-Free法进行^(68)Ga标记介孔二氧化硅纳米颗粒(MSNs),制备新型正电子发射计算机断层显像(PET)分子探针,并检测其表征、生物安全性、放射性化学性能、体内生物分布及评估其体内乳腺癌靶向PET成像性能。方法 用模板法合成MSNs,对其进行纳米表征及生物安全性分析,明确其良好的生物安全性。并用Chelator-Free法进行^(68)Ga标记,制备出新型纳米PET分子探针^(68)Ga-MSNs,对其进行放射性化学分析,评估其在KM小鼠体内生物分布和对乳腺癌荷瘤小鼠的靶向PET成像性能。结果 MSNs平均粒径为85.03 nm,分散均匀,形貌优良。生物安全性分析显示MSNs在100μg/ml浓度下对细胞增殖无明显影响,显示出良好的生物安全性。^(68)Ga-MSNs的标记率大于95%,放射性化学分析显示,经纯化后^(68)Ga-MSNs放射性化学纯度大于98%,体外标记稳定性优良。KM小鼠体内生物分布显示^(68)Ga-MSNs主要分布于肝脏、脾脏和肺脏。乳腺癌MCF-7荷瘤小鼠模型PET成像表明,^(68)Ga-MSNs在肿瘤部位摄取明显,显示出良好的体内靶向PET成像性能。结论 本研究成功应用Chelator-Free标记法构建的^(68)Ga-MSNs分子探针具有良好的表征、生物安全性及放射性化学性能,具有活体乳腺癌靶向PET成像性能,该研究为乳腺癌的靶向诊疗提供新的药物平台。

原位液体室透射电镜观察二氧化硅纳米颗粒的合并生长

利用原位液体室透射电子显微镜实时观察硅酸钠溶液中二氧化硅纳米颗粒的生长过程,同时使用动态光散射对纳米颗粒尺寸分布进行原位监测。通过对该动态过程的定量分析,研究了二氧化硅纳米颗粒的生长机理。结果表明,硅酸钠溶液中二氧化硅纳米颗粒主要是通过合并的方式进行生长。在合并的过程中,颗粒会自发地进行连续合并或发生形状改变,以降低单位体积表面能。进一步的结果分析显示,二氧化硅纳米颗粒的合并生长符合基于Smoluchowski速率方程的动力学,接近于受反应控制的聚集生长,其化学本质是颗粒表面羟基间的脱水缩合反应。

前沿科研成果融入仪器分析实验教学——钆掺杂介孔有机氧化硅纳米颗粒的制备

本文以钆掺杂介孔有机氧化硅纳米颗粒为例,探讨了将科研成果融入仪器分析实验教学的方法和实践效果。实验设计采用溶胶-凝胶过程和化学沉积法制备钆掺杂介孔有机氧化硅纳米颗粒,研究其在磁共振成像性能方面的应用。实验过程包括钆掺杂介孔有机氧化硅纳米颗粒的制备,透射电子显微镜、傅里叶红外变换光谱仪和比表面分析等表征内容。经过本实验,学生能够深入地了解并掌握钆掺杂有机氧化硅的合成、仪器的操作以及相关数据的分析,实现理论与实际的结合,基础知识与现代科研手段的结合。同时锻炼学生独立思考、创新能力和实验设计的能力,进而提高学生科研素养,激发学生科学热情和兴趣。

有氧运动对二氧化硅纳米颗粒染毒大鼠血液毒性的改善作用

目的探讨有氧运动对二氧化硅纳米颗粒(SNP)染毒大鼠血液毒性的改善作用。方法将40只Wistar大鼠随机分为空白对照组、染毒组、低强度运动组、中强度运动组和高强度运动组,每组8只。除空白对照组外,其余组均采用非暴露式气管滴注法构建SNP染毒模型,空白对照组采用同等体积的生理盐水进行气管滴注。建模成功后,低强度运动组、中强度运动组大鼠分别在每次气管滴注的第2天游泳45 min、游泳90 min,高强度运动组大鼠分别在每次气管滴注的第2天上午和下午各游泳75 min,空白对照组、染毒组不进行运动干预。于首次气管滴注前及处死大鼠前称量大鼠体重,计算体重增加值。于最后一次运动24 h后采血,检测各组大鼠的血常规指标、血生化指标、超氧化物歧化酶(SOD)及羟脯氨酸水平。结果染毒组大鼠的白细胞计数、血小板计数升高,红细胞计数降低,血清ALT、AST、肌酐、尿素氮、乳酸脱氢酶、SOD水平均升高(均P<0.05)。低强度运动组、中强度运动组大鼠的体重增加值均低于空白对照组、染毒组、高强度运动组(均P<0.05)。与染毒组、低强度运动组相比,中、高强度运动组大鼠的白细胞计数和血小板计数降低,红细胞计数升高,且血清ALT、AST、肌酐、乳酸脱氢酶、SOD水平均下降(均P<0.05)。中强度运动组大鼠的血清羟脯氨酸水平低于染毒组、低强度运动组、高强度运动组(均P<0.05)。结论中、高强度的有氧运动可以缓解SNP造成的炎症反应和氧化应激反应,减轻SNP造成的心脏、肝脏及肾脏损害。

二氧化硅纳米与微米颗粒作为固定化酶载体的生物效应

分别将二氧化硅纳米颗粒(SiNPs)与微米颗粒(SiMPs)作为固定化载体,选择多聚酶牛肝过氧化氢酶(CAT)和单体酶辣根过氧化物酶(HRP)作为酶模型,通过考察酶固定化后在酶活回收率、热稳定性、酶促反应最适温度以及酶在水-有机溶剂混合体系中催化能力的变化,对载体与酶所产生的生物效应差异进行了系统研究.酶活回收率结果表明,SiNPs显示出比SiMPs优越的对酶无选择性的高生物亲和性,而SiMPs则能使固定于其上的酶热稳定性大幅度提高,且二者都能使固定化酶在有机相中的稳定性得到明显增强.但酶促反应最适温度的变化结果表明,对不同类型的酶所产生的生物效应则表现出无规律性.