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抽象的

二氧化矽奈米膠囊毒性的安全設計方法

卡澤雷夫斯卡·奧爾加

介孔二氧化矽奈米膠囊是一種眾所周知且領先的奈米容器系統，應用於多個領域（腐蝕防護、防污、藥物傳輸）。然而，據報道，在合成這些奈米膠囊時用作模板的單體陽離子界面活性劑十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）應該被替換，因為它是奈米膠囊毒性的來源。在這項工作中，我們研究了用二聚體界面活性劑（稱為雙子表面活性劑）取代 CTAB。文獻中已有的研究表明，與傳統類似物相比，雙子界面活性劑對淡水和海洋物種的毒性往往較低。因此，本研究可被視為一種安全設計的二氧化矽奈米膠囊合成方法，以雙子界面活性劑（QSB2-12）取代商業界面活性劑（CTAB）。使用兩種界面活性劑製備的奈米膠囊透過不同的技術（BET、FTIR、DLS、TGA、SEM）進行了充分錶徵，同時評估了四種海洋物種（綠色微藻Nannodlingpsis gaditana 和Tetraselmis chuii、矽藻Phaeodactylum tricornutum）的短期暴露效果，和微型甲殼動物鹵蟲）。  

奈米膠囊是使用無毒聚合物生產的奈米級殼。它們是由聚合物薄膜製成的囊泡框架，體現了奈米級的向內流體中心。奈米膠囊具有多種用途，包括用於鎮靜運輸、食品升級、營養保健品和自我恢復材料的有前景的臨床應用。範例技術的優點是確保這些物質在不利條件下保持穩定、受控排放和精確定位。奈米膠囊可以被用作 MRI 引導的奈米機器人或奈米機器人，儘管困難仍然存在。用於不同應用的奈米膠囊的普通尺寸範圍為10-1000 nm。儘管如此，根據奈米膠囊的設計和使用，尺寸將更加具體。  

奈米膠囊結構由奈米囊泡框架組成，其形狀為中心殼遊戲平面。普通奈米膠囊的外殼由聚合物層或覆蓋物製成。所使用的聚合物類型是可生物降解的聚酯，因為奈米膠囊經常用於天然框架中。聚己內酯（PCL）、聚丙交酯（PLA）和聚（丙交酯-乙交酯）（PLGA）是用於奈米膠囊形成的常見聚合物。其他聚合物包括硫醇化聚（甲基丙烯酸腐蝕劑）和聚（N-乙烯基吡咯烷酮）。由於製造的聚合物已被證明在考慮到常見聚合物時越來越純正且可重複，因此它們經常受到開發奈米膠囊的青睞。儘管如此，一些常見的聚合物，例如殼聚醣、明膠、海藻酸鈉和蛋清，被用於一些藥物輸送奈米膠囊。其他奈米膠囊殼包含脂質體以及多醣類和醣類。多醣和醣類因其無毒和可生物降解性而被利用。它們與有機膜一樣具有吸引力。 奈米膠囊的中心由油表面活性劑製成，該表面活性劑經過專門選擇，以促進聚合物層內的選定鎮定作用。所使用的特定油必須能夠與藥物充分溶解，並且在有機領域中使用時無害。油鎮靜乳劑必須與聚合物薄膜具有較低的溶解度，以確保藥物能夠適當地輸送到整個框架並在最佳的時間和區域排出。當獲得正確的乳液時，藥物應該均勻地分佈在聚合物薄膜的整個內部凹陷中。 

範例技術依賴某些隨機藥物或物質的需求。這些程序依賴中心材料、分隔材料和所需尺寸的物理化學特性。最著名的奈米膠囊製造方法是奈米沉澱法、乳液分散法和可溶性消失法。 在奈米沉澱技術中，也稱為可溶解的移位策略，透過在兩個單獨的階段之間製備膠體懸浮液來成型奈米膠囊。自然階段包括答案和天然溶劑的混合物。水階段由形成表面膜的非溶劑混合物組成。自然階段逐漸注入流體階段，此時流體階段被擾動以形成膠體懸浮液。當膠體懸浮液成形時，它將不穩定，直到奈米膠囊開始形成框架。奈米膠囊的大小和狀態取決於輸注速度和攪拌速度。 另一種製備奈米膠囊的常規方法是乳液分散技術。此技術包括三個階段：自然階段、流動階段、弱化階段。在這個策略中，在高度不穩定的狀態下將自然階段添加到水階段，從而形成乳液。在此過程中，將水添加到乳液中，使可溶性物質擴散。這種乳液傳播的結果是奈米膠囊的形成。 

 可溶解消失是製備奈米膠囊的另一種引人注目的技術。在此過程中，單一或雙重乳液由溶劑成型並用於形成奈米顆粒懸浮液。利用快速均質化或超音波處理來形成奈米顆粒懸浮液中的小分子尺寸。當懸浮液穩定時，利用室溫下不間斷的吸引混合或透過降低周圍壓力來消除溶劑。