摘要
木质素基纳米材料因其绿色、可持续性而在增值功能材料领域引起了广泛关注。本论文采用新型实用的微通道微混合工艺成功制备出木质素/壳聚糖纳米颗粒,具有节省成本、时间和更好地控制最终组成和尺寸的优势,围绕木质素基纳米材料在药物递送和Pickering乳液领域的应用展开研究。主要研究内容如下: (1)微流控合成木质素/壳聚糖纳米颗粒用于pH响应递送抗癌药物:在一个简单且可扩展的微流控系统中合成了具有受控结构的木质素/壳聚糖纳米颗粒,Lig/ChiNPs具有球形形貌和纳米级尺寸(~180nm),表面电荷为+54.5mV,木质素的苯环结构赋予其负载疏水性药物潜力,体外药物释放实验表明DTX@Lig/ChiNPs和CCM@Lig/ChiNPs在模拟肿瘤的弱酸性环境中药物释放量分别为51%和50%,优于pH7.4时的释放量,同时纳米颗粒的包封显示出保护药物分子的作用。CCK-8细胞毒性评价实验结果表明,Lig/ChiNPs作为纳米药物载体具有低的生物毒性,在负载30μg/mL药物的情况下,DTX@Lig/ChiNPs和CCM@Lig/ChiNPs的细胞致死率分别为85.8%和89.8%,表现出对Hela细胞明显的杀伤作用。 (2)木质素/壳聚糖纳米颗粒稳定的Pickering乳液用于酶固定化与催化:使用微流控系统制备的Lig/ChiNPs纳米颗粒分散液直接作为稳定粒子(水接触角为89.7°),成功制备水包油型Pickering乳液。通过改变油水比发现,乳液液滴大小在RO/Wlt;7:3时呈递增趋势,并且表现出良好热稳定性、耐盐稳定性、储存稳定性和pH响应可逆循环。Lig/ChiNPs带正电,可通过静电相互作用和氢键等非共价相互作用而不涉及化学键合即可实现酶固定,并在Pickering乳液体系的双相催化中表现出高的酶催化活性,在五次重复性实验后,反应转化率仍保持90%左右。