基于葡萄糖和果糖水热碳化合成氧功能化碳球作为高效槲皮素载体的研究

《Applied Nursing Research》：Dual-wavelength solar blind photodetectors based on GeTiO 2 vertical and lateral heterojunctions

本文系统研究了以葡萄糖（G-160）和果糖（F-140）为前驱体，通过水热碳化（HTC）法合成碳材料，并评估其作为槲皮素（Quercetin）药物载体的潜力。研究表明，HTC衍生碳材料具有高氧含量（~28%）和优异的生物相容性，经聚乙二醇（PEG）功能化后，其槲皮素结合率高达90%，显著优于商业化多壁碳纳米管（MWCNT，~60%），为绿色合成高效药物递送系统提供了新策略。

　　

Highlight

材料

多壁碳纳米管（>95% 碳基础，直径50–90 nm）、D-(+)-葡萄糖（纯度≥99.5%）、D-(-)-果糖（纯度≥99%）、硫酸（ACS试剂，95.0–98.0%）、硝酸（puriss. p.a., 65.0–67.0%）、聚乙二醇（PEG）（纯度≥99%，平均分子量8000）和槲皮素（纯度≥95%）均购自Sigma-Aldrich（美国马萨诸塞州伯灵顿）。四氢呋喃（THF）（纯度≥99.9%）和吡啶（p.a., ACS试剂）购自VWR。

3.1. SEM

图1显示了所检测碳样品的SEM图像。可以注意到，G-160和F-140样品（图1a和图1b）具有球形特征，但G-160样品在球体尺寸方面获得了更高程度的均匀性。对于F-140样品（图1b），则存在球体尺寸差异以及不规则形状的团聚体。图1c显示了MWCNT的SEM图像，其特征是众所周知的纳米尺寸管状结构。

结论

本研究证明了通过葡萄糖和果糖的水热碳化成功合成了富含氧的碳材料，这些材料在药物递送应用中具有巨大潜力。与商业化的氧化多壁碳纳米管相比，水热合成样品表现出显著更高的表面氧含量（~28%），这有助于在没有额外氧化处理的情况下有效地与聚乙二醇（PEG）进行功能化。这些材料还表现出优异的生物相容性。槲皮素结合实验结果表明，两种HTC衍生样品的槲皮素结合率均达到90%，而MWCNT的结合率约为60%。这些发现突显了HTC衍生碳材料作为槲皮素递送载体的巨大潜力，其优势在于高结合效率、优异的生物相容性、低成本和环境友好的合成路线。未来的研究将集中于控制释放行为以及体内外性能评估。