磁性溫感型乳膠顆粒之製造與研究

Abstract

本論文以氮-異丙基丙烯醯胺(N-isopropylacrylamide，NIPAAM)和丙烯酸(acrylic acid，AA)的乳膠顆粒，在改變AA/NIPAAM比例及交聯劑濃度下進行各項測試。 接著進行磁性乳膠顆粒的製備實驗，與傳統“氧化鐵/高分子'合成方法有所不同，本實驗先將高分子乳膠顆粒合成，利用乳膠顆粒的AA鏈段官能基(-COOH)與鐵離子先鍵結成-COOFe2+及-COOFe3+，當氨水參與反應時，Fe3O4會以in-situ的方式形成，於是磁性乳膠顆粒形成。 以下為各項測試簡述： TEM圖形下觀察粒徑大小及型態，AA/NIPAAM比例越高，與乳膠顆粒鍵結的磁性粒子會越多；而交聯劑濃度越高，在含磁流與不含磁流的狀態下粒徑是完全相反的趨勢，未含磁流的粒徑變小，而含有磁流的組別粒徑變大。 利用紫外光-可見光分光光度計在改變溫度下測量450nm下的吸收值變化，得出LCST變化AA/NIPAAM比例越高，LCST在測試溫度下會越來越不明顯；而交聯劑濃度越高，疏水性增加，LCST會稍微下降；在含有磁流組別與未含磁流組別可以看出，在交聯度較大時，含有磁流的LCST較未含磁流組別來的大。 利用紫外光-可見光分光光度計在272nm，於不同時間下取樣測試咖啡因濃度－藥物包覆釋放實驗，主要可以看出磁性粒子對藥物釋放結果有著不同的結果，磁性粒子影響乳膠顆粒孔隙路徑的大小及結構，造成藥物釋放結果呈現0%>4%>2%(Fe3O4含量比例)。 利用紫外光-可見光分光光度計在280nm測試不同組別的BSA濃度，可反推鍵結上的BSA含量。AA/NIPAAM比例越高，接枝率越高；溫度升高，鍵結活性升高，接枝率升高，但乳膠顆粒因有溫度敏感性，體積表面積均會縮小，接枝率降低。

In our study, we discuss the copolymer of NIPAAM (N-isopropylacrylamide) and AA (acrylic acid) in different ratio of AA/NIPAAM and in different concentration of crosslinking agent. We test this copolymer in some experiments incluiding TEM, LCST, drug release and protein (BSA) bonding. Then synthesizing the magnetic hydrogel, we use different method to synthesize “iron oxide/polymer” form the traditional method. In our work, we firstly synthesize the hydrogel. Second, using the functional group(-COOH) on the hyrogel surface to bond with Fe2+ and Fe3+. Finally, we put ammonia into the latex, and we can get magnetic hydrogel. According to each test about poly(NIPAAM-co-AA), we choose suitable group to synthesize magnetic hydrogel. Then we test all events described in the first paragraph. From all testing experiments, we can realize the properties of the (magnetic) hydrogel and the effect on experimental results from each parameter.