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本论文设计并合成了一系列一氧化氮负载功能聚合物材料微球,并对它们的热稳定性、红外吸收光谱、微观结构以及包括在生理条件下在内的宽温度或者酸碱度范围环境下一氧化氮的行为做了详细的研究;另外,对不同体系的功能聚合物微球材料进行了可能的应用探索:包括在多种介质、宽温度和酸碱度范围下微环境中潜在的医疗应用等。具体各体系的相关内容如下: 一,设计并合成了一类含有二级胺功能基团的二氧化硅核/有机聚合物壳层的核壳结构聚合物复合微球,经过氢氟酸水溶液的选择性除去硅核,得到相应的空心聚合物微球;之后核壳型微球和空心聚合物微球分别在高压(5atm)、强碱性(甲醇钠)条件下,每一分子二级胺功能位点与两分子一氧化氮反应结合,形成所谓的二醇二氮烯鎓(Diazeniumdiolates)结构。由于二醇二氮烯鎓结构能够在周围(水性)环境中微量氢离子的催化下,释放出两分子的一氧化氮,所以,具有二醇二氮烯鎓结构的材料可以用作一氧化氮的供体材料。微量的一氧化氮在生物体内的生化过程中有重要的调节功能,而本文中合成的硅核/高分子聚合物微球和空心聚合物微球中高负载量的二级胺功能基团(硅核/高分子聚合物微球,1.51mmol/g;空心聚合物微球,1.76mmol/g)以及微球中二级胺功能位点转化为二醇二氮烯鎓结构的高转化率,因此可以获得高一氧化氮负载量(硅核/高分子聚合物微球,3.60μmol/mg;空心聚合物微球,5.50μmol/mg)的微球。通过对两种负载一氧化氮的微球在磷酸盐缓冲溶液(37℃, pH7.4)以及标准胎牛血清(37℃,pH7.2)中的释放行为研究发现,本文中合成的具有二醇二氮烯鎓结构的纳米微球具有良好的潜在医用价值。 二,目前为止,文献中报道的具有二醇二氮烯鎓结构的一氧化氮供体体系一般为裸露结构,而二醇二氮烯鎓结构释放出一氧化氮的行为是微量氢离子催化的过程,因而,其一氧化氮的释放行为受环境因素(温度,酸碱度等)的影响比较大;比如,以在生理条件下的一氧化氮释放为对照,裸露结构的一氧化氮供体在酸性条件下释放速度较快,而在碱性条件下,则释放很缓慢。为了能够获得在较宽泛的温度和酸碱度范围内,能稳定释放一氧化氮的供体结构,本文设计并合成了一类具有温度和酸碱度响应性壳层的具有二醇二氮烯鎓结构的空心双壳层聚合物微球。通过对这类结构的空心微球在不同的温度和酸碱度下的释放行为研究发现,该类型的聚合物微球能够实现在pH=7.4条件下,20~55℃温度范围内具有稳定的一氧化氮释放行为;或者在37℃温度下,pH5~10范围内具有稳定的一氧化氮释放行为。 三,亚硝基硫醇结构物广泛存在于生物体内,是生物体内一氧化氮给体的存在形式。由于其较高的生物相容性和较低的毒性,亚硝基硫醇结构物作为外源性一氧化氮给体的研究备受关注。本论文通过对空心聚合物微球进行简单后续改性的办法,设计并合成了一类具有亚硝基硫醇结构的空心聚合物微球,通过对这类一氧化氮给体释放行为的研究发现,这类给体具有较高的一氧化氮负载量,并且在含有微量铜盐的磷酸盐缓冲溶液中或者在标准胎牛血清中有良好的释放行为。