【摘 要】
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自药剂学进入给药系统（DDS）时代,研究者们已经开发出了不同的智能给药系统。与传统药剂学相比,这些智能给药系统在增强治疗效果、降低毒副作用等方面具有很大的优势;同时智能给药系统可以满足个性化医疗的按需给药和按时给药的要求。在智能给药系统研究的过程中,以下两个问题值得思考:（a）靠血液循环的给药系统在毛细血管末端组织或生理屏障部位存在富集或释放慢的问题。或许能构建自振荡给药系统来解决问题。（b）很少
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（21978329）
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自药剂学进入给药系统（DDS）时代,研究者们已经开发出了不同的智能给药系统。与传统药剂学相比,这些智能给药系统在增强治疗效果、降低毒副作用等方面具有很大的优势;同时智能给药系统可以满足个性化医疗的按需给药和按时给药的要求。在智能给药系统研究的过程中,以下两个问题值得思考:（a）靠血液循环的给药系统在毛细血管末端组织或生理屏障部位存在富集或释放慢的问题。或许能构建自振荡给药系统来解决问题。（b）很少有较为直观的方式来长期观测药物或载体的分布、转运、吸收。或许可以找到某种物质以达到长期监测的目的。基于这些问题,本研究主要分为以下两个部分:第一部分:Belousov-Zhabotinsky（BZ）reaction产物的合成与凝胶自振荡。通过合成BZ reaction的关键化合物,并用该化合物参与水凝胶的合成,来研究将化学振荡变化转变为机械变化的可行性。希望能为新的自振荡给药系统的研究提供思路。在本章中合成了BZ反应的核心化合物B,并通过核磁共振氢谱确定了它的结构。通过紫外-可见全波长扫描图谱和荧光激发/发射光谱,确定了化合物具有荧光特性,其荧光的最佳激发波长是566 nm,最佳发射波长是630 nm,并且还发现化合物B对荧光激发波长的改变没有依赖性。通过DCC/NHS或EDC/NHS介导的酰化反应,将化合物B以酰胺键连接到聚丙烯酸或聚丙烯酰胺的高分子单链上,红外谱图的分析结果证明了化合物B的成功引入。分别将含Ru元素的聚丙烯酸（C2）/聚丙烯酰胺（M2）高分子单链溶于BZ反应的底物溶液,观察到了明显的振荡现象,C2和M2的振荡周期以及它们氧化态和还原态的转换时间有所不同。同时使用温度传感器测量了二者振荡反应过程中的温度变化,发现它们的溶液温度随反应时间呈现阶梯状的上升趋势,时间-温度变化图表明C2/M2的振荡是持续的升温过程。在二者不同比例的混合溶液振荡实验中,发现C2比例的增大会使振荡反应的现象更明显,反应的周期也会略微加长,M2比例的增大,振荡反应溶液颜色的变化以及荧光强度的变化减弱。最后通过将C2/M2参杂到凝胶中并放入振荡反应溶液中,发现柱状凝胶没有呈现预期的“振荡”现象,而条状凝胶表现出了“振荡”现象;并且N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）的加入会有利于“振荡”现象的产生,与其他凝胶相比N-M2-gel的变化最明显,出现了弯曲-恢复的机械变化。第二部分:多氨官能化量子点的合成以及固载化研究通过将量子点改性来固载化量子点,以克服其易从药物载体（如水凝胶）上脱落的缺点;并将它加入到水凝胶中来研究其作为长期监测的可行性。在本章中用一步水热法合成了N参杂的多氨官能化碳量子点（N-CQDs）,同时利用甲基丙烯酸酐改性了该量子点。通过红外光谱以及核磁共振碳谱确定了双键化改性的成功。通过紫外-可见光谱与荧光光谱研究了改性前后的荧光性质,改性前后N-CQDs的荧光最佳激发波长均为365 nm,改性使其最佳发射波长由451 nm变为459 nm;改性前后N-CQDs对激发波长均无依赖性。以硫酸喹啉为标准溶液测量荧光量子产率,发现改性使得荧光量子产率由原来的16.9%上升到26.5%。将改性前后的N-CQDs掺入到聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）凝胶合成过程中,制备出了具有高荧光强度的温敏性凝胶。在二者的释放实验中,结果表明改性后的N-CQDs在释放率和释放总量上都比改性前的要小,同样在凝胶的加热实验中也观察到了该结果,并且还发现加热并不会使它们的荧光发生猝灭。加热实验后含改性N-CQDs的凝胶荧光保存较好,含N-CQDs的凝胶荧光有所减弱。这表明改性使得N-CQDs带有双键,不易从PNIPAM凝胶中脱落泄露,能用于长期的监测。
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