表面修飾的水滑石功能材料的制備及性能研究.pdf

1、水滑石(LDHs)因其獨特的層狀結(jié)構(gòu)、層板組成含有羥基、表面帶正電、陰離子交換性等結(jié)構(gòu)特點，其層板內(nèi)外表面可被含有功能性基團的有機物修飾，從而制備功能化的LDHs。LDHs良好的生物相容性和易降解，使其在生物醫(yī)藥領(lǐng)域展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。但LDHs本身缺乏靶向性，本文設(shè)想利用層狀LDHs層板氫氧八面體的可修飾性，可以連接各種具有生物靶向作用的物質(zhì)，為應(yīng)用于生物成像打下基礎(chǔ)。LDHs表面修飾的研究無論在理論研究方面還是在實際應(yīng)用方面都有著

2、十分重要的意義。本研究主要內(nèi)容包括：
　　⑴葉酸對Zn-Al-CO3-LDH的表面修飾。首先采用共沉淀法合成了主體Zn-Al-CO3-LDH，然后利用其層板的可修飾性將其與有機熒光分子8-氨基萘-1，3，6-三磺酸二鈉鹽(ANTS)組裝，制備了一系列插層產(chǎn)物和吸附產(chǎn)物，得到了熒光標(biāo)記的LDHs，再利用3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTS)對產(chǎn)物表面進行了硅烷基化，最后將具有腫瘤細胞靶向性的葉酸(FA)通過與APTS形成肽鍵連接到層板表

3、面，其目的是為了制備可用于體內(nèi)生物成像且具有腫瘤細胞靶向性的LDHs功能材料。論文采用XRD、FTIR、TEM、NMR對上述產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進行了表征，采用熒光發(fā)射光譜研究了產(chǎn)物的光譜性質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)上述的合成方法未能成功制備可用于體內(nèi)生物成像且具有腫瘤細胞靶向性的LDHs功能材料，但是實驗發(fā)現(xiàn)上述制備的ANTS熒光標(biāo)記的LDHs表現(xiàn)出對葉酸的識別作用，這為下部分的研究奠定了良好的基礎(chǔ)。
　?、艫NTS表面修飾的Zn-Al-CO3-LDH對

4、葉酸的識別研究。首先采用共沉淀法合成了主體Zn-Al-CO3-LDH，再將ANTS修飾在了LDHs表面，并優(yōu)化了合成條件，制備了熒光性能良好的ANTS表面修飾產(chǎn)物。研究發(fā)現(xiàn)該表面修飾產(chǎn)物Zn-Al-CO3-LDH-ANTS可有效地識別葉酸，可作為一種用于檢測葉酸的新型熒光納米傳感器。為此論文系統(tǒng)地考察了該熒光納米傳感器的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，濃度、pH、干擾物質(zhì)（糖類有機物和常見金屬離子）等因素對該熒光納米傳感器的影響。實驗結(jié)果表明該熒光納米傳感

5、器具有良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，通過熒光猝滅法對葉酸進行定量檢測。該方法的檢測范圍為10.0～100.0μmol/L，線性方程為F0-F=38.52+4.230[FA](μmol/L)，R2=0.9952，檢測限為1.9μmol/L，具有較高的靈敏度，而且在誤差為±5％時，葡萄糖、果糖、蔗糖、K+和一定濃度范圍的Mg2+、Ca2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Fe3+（100倍的Mg2+，40倍的Ca2+、Co2+、Ni2+，10倍的Cu2+

6、，2倍的Fe3+）等干擾物質(zhì)對該熒光納米傳感器的影響不大，表明該傳感器具有較高的選擇性。最后通過XPS分析和理論計算，提出了該傳感器可能的配位交換識別機理，認(rèn)為由于葉酸與Zn-Al-CO3-LDH層板中的Zn2+的配位能力強于ANTS，修飾在LDHs表面上的ANTS被葉酸取代而發(fā)生脫落，從而Zn-Al-CO3-LDH-ANTS納米傳感器發(fā)生了熒光猝滅。
　?、荓DHs內(nèi)外表面可以有效地被有機熒光染料分子ANTS修飾，通過主客體之間