介孔材料的合成及其在生物医药领域的应用

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1、上海交通大学博士学位论文摘要介孔材料从1992年诞生至今只有短短的十几年光景。由于其较大的比表面积(>1000m2／g)，较大的孔容(>Icm3／g)，分布均一并且在一定范围内可连续调节的孔径，在许多领域备受关注，包括催化、分离、环境工程、生物医药等。对介孔材料的研究主要是集中在两个方面：一方面是新型介孔材料的合成及机理的研究，从最初的M41S系列到后来的SBA，FDU，HSM，ASM等，从硅基介孔材料到非硅介孔材料，新型介孔材料不断涌现，同时又有许多合成机理被提出；另一方面就是介孔材料的应用研究，对于硅基介孔材料而言，由于其表面富含硅醇键，本身就具有活性，还可以

2、通过不同的改性手段改变其表面的物理化学特性，在孔道中引入客体分子，构筑主，客体体系，从而在多个领域得到应用，而对于非硅介孔材料而言，除了材料本身所具有的光电特性之外，介相结构的引入会为其增添一些奇异的特征。因此，介孔材料的应用研究在某种程度上就是介孔材料的功能化研究。本文正是立足于硅基介孔材料的功能化基础之上，考察了以介孔材料作为基体的药物控释体系的特性。1．一般用于药物控释体系的介孔材料其介相结构都是二维六方相的，其它结构的控释体系鲜有报道，本文首次通过比较不同介相结构的介孔材料用作药物控释体系的差异，找出了适于药物释放的介相结构。首先，本文合成出四种典型介相结

3、构的介孔材料：三维六方相(P6卅mmc)的SBA-7，三维立方相(Proi疗)的SBA-I，二维六方相(p6mm)的MCM．41与SBA-15以及立方相(1agd)的MCM．48。将这些介孔材料直接作为药物控释体系，以消炎药布洛芬作为模型分子，通过比较这五种介孔材料的结构特征，确定一种适合作为药物控释体系的介相结构。实验表明，MCM-41比较适合作为药物载体，其药物释放速率较其它介孔材料都慢。与市售布洛芬缓释胶囊的释放药物速率比较中，市售胶囊在2小时内基本已经释放完全，而MCM-41还有40％的剩余药物分子可以持续释放，释放时间明显较长。此外，还将MCM-41型介

4、孔材料与不同的药物组成药物控释体系，研究不同特性的药物分子在MCM-41中释放速率的特征。结果表明，药物在体液中的释放速率与药物分子在水中的溶解度相关，溶解度越大，释放速率越快。上海交通大学博L学位论文2．通过对MCM-41材料进行功能化处理，考察了不同的改性方法对药物控释体系释放性能的影响。在确定MCM-41的介相结构适用于药物控释之后，对MCM-41表面进行改性，可以通过引入功能基团来获得更强的主客体间的相互作用，从而进一步改善药物分子在MCM-41中的释放速率。实验中首次采用共缩聚法对MCM-41进行了改性，在MCM-41孔道表面引入氨基基团，比较了它与后合

5、成法以及溶剂热法改性对控释体系带来的不同影响。结果表明，共缩聚改性获得的MCM．．41介孔材料在做为阿司匹林的载体时可以获得比较理想的药物释放速率。3．利用阴离子表面活性剂合成有序介孔材料的过程本身就是介孔材料直接功能化的过程。硅源在助结构导向剂的作用下，以阴离子表面活性剂为模板形成有序介孔材料，本文一方面考察了反应温度及水热处理时间对材料结构性能的影响，另一方面首次使用乙醇胺和乙酸铵的乙醇溶液成功的去除了模板剂，保留了功能基团，得到了功能化的介孔材料。4．以阴离子表面活性剂C18．GIuA合成出的介孔材料去除模板剂后，直接用作药物控释体系，表现出优异的药物释放性

6、能。关键词：介孔材料；药物输送：功能化；阴离子表面活性剂Il上海交通大学博士学位论文AlmtraetThediscoveryin1992oforderedM41Ssilicamesophasesusingasupramolecularself-assemblyapproachwasthestartingpointofaneweminporousmaterials．WithinlOyears，morethan3000papersandseveralbooksandspecialjournalissuesappearedintheareaofperiodicorder

7、edmesoporousmmefialswithnarrowporesizedistributions．Oneofthestudykeypointsisaboutsynthesisofnewkindofmesoporousmaerialsandtheformationmechanismofmesoporousmaterials．SincethediscoveryoftheM41SfamilybyMobilCorporationscientistsin1992，severalseriesofmesporousmaterialshavebeendevelopedsuc

8、hasAS