介孔羟基磷灰石纳米粒子的制备及其载药性能的研究

发布时间：2020-01-27 02:43

【摘要】：药物的控制释放是近年来新兴的一门交叉学科,其原理是将药物或其他的生物活性分子与具有良好生物相容性的载体以一定的物理或化学方式相结合,通过控制药物在人体内的扩散、渗透等方式,将药物或生物活性分子在要求的时间范围内以适当的浓度缓慢持续地在病变位置释放出来,从而达到有效、高效的治疗某种疾病的目的。因此,与传统的给药模式相比,药物的控制释放的优点就是给药次数少、药物稳定性高、毒副作用小、疗效高。而在药物缓释体系中,最重要的组成部分就是药物缓释载体。目前药物载体的种类很多,介孔纳米羟基磷灰石(HA)因为具有良好的生物相容性和活性、无毒、比表面积大、孔体积大且降解性能好而成为常见的药物载体。在文献报道的众多合成纳米HA的方法中,以气液化学沉淀法和水热合成法最为简便、环保且成本低。本文应用气液化学沉淀法成功地制备出了纳米级的纺锤状介孔HA粒子及其磁性HA复合粒子；并应用振荡吸附法,探讨了HA及其磁性复合材料对抗癌类和蛋白类药物的吸附和体外缓释性能。主要研究成果如下：1.通过气液化学沉淀法在室温条件下合成出了纺锤状的纳米HA,并对其进行了一系列的表征：X-射线粉末衍射(XRD)的分析结果表明,HA纳米颗粒晶型好,纯度高；扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)的分析结果显示,HA颗粒分散性好,尺寸均匀,外形类似长为100-150 nm,宽为20nm的纱锭,且在HA表面能够看到2-10 nm的介孔；比表面及孔隙分析仪(BET和BJH的方法)的检测结果表明,HA的比表面积为116.8 m2/g,孔体积为0.508 cm3/g,且存在介孔结构。此外,系统地研究了盐酸阿霉素(DOX)在HA上的吸附动力学和热力学：DOX在HA上的吸附符合Langmuir模型；DOX在HA上的吸附属于准二级动力学过程且其速率限制步骤是颗粒内扩散；DOX在HA上的吸附是吸热的,属于物理吸附,且是自发的熵增加过程。另外,对HA-DOX复合物在不同pH值磷酸盐缓冲液(PBS)中的体外释放行为进行了研究,体外释放结果表明：HA-DOX在PBS中能够缓慢、持续、稳定地释放,且释放速率可以通过改变脱附溶剂的pH值来调节。2.应用气液化学沉淀法在室温条件下成功地合成出了Fe3O4/HA纳米复合粒子。Fe3O4/HA复合粒子经过XRD、TEM、BET、振动样品磁强计(VSM)等一系列的分析表征,结果如下：10-20 nm的Fe304颗粒嵌入在宽为20nm,长为100-150 nm的纺锤状HA颗粒上,其复合粒子的比表面积达124.05 m2/g,孔体积达0.42cm3/g,比饱和磁化强度达16.20 emu/g。此外,考察了Fe3O4/HA-DOX复合物在不同pH值PBS中的体外磁靶向释放行为,结果表明：其释放速率可以通过改变脱附溶剂的pH值来调节；由于制备的Fe3O4/HA-DOX复合物在PBS中,20 h内的累计释放率不超过20%,故能有效的避免突释效应；且在随后的100 h,药物能够持续、缓慢并稳定地释放。因此,Fe3O4/HA-DOX体系具有磁靶向药物输送系统的靶向输送药物、给药次数少的特点,从而能够减轻癌症病人的痛苦。3.结合气液化学沉淀法和水热法成功地制备出了棒状的HA,并对其进行XRD、TEM、BET、傅里叶红外(FTIR)等一系列的分析表征,结果如下：样品纯度高,结晶度好,分散性好；HA颗粒具有长度在100-150 nm,宽度约在40nm的棒状形貌,且其比表面积在87.3 m2/g,孔体积在0.340 cm3/g。以牛血清白蛋白(BSA)为模式蛋白,分析了不同温度下的BSA在HA上的等温吸附行为,结果发现HA对BSA的最大吸附量可达140μg/mg。为了进一步探讨其吸附机制,使用文献中常用的吸附模型对等温吸附数据进行了拟合,结果表明BSA在HA上的吸附属于Langmuir模型。另外,考察了HA-BSA复合物在不同pH值PBS中的体外释放行为,结果发现：在pH5.6的PBS中的累积释放量要低于pH 7.0溶液中的释放量；可用非Fickian扩散来描述其药物释放机制；HA-BSA复合物在体外能够实现持久、缓慢、稳定的释放,且几乎无突释效应。
【图文】：

图１实验装置的示意图逡逑Ｆｉｇ．ｌ邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ邋ｓｅｔｔｉｎｇ，逡逑

ＦｅｊＣＶＨＡ复合粒子的比饱和磁化强度分别为６８．８７、１６．２０邋ｅｍｕ／ｇ。用介孔ＨＡ逡逑包裹后，复合颗粒中Ｆｅ３0４相对含量的减少导致了比饱和磁化强度的下降。此逡逑夕ｂ磁滞回线展现了邋Ｆｅ３0４／ＨＡ复合粒子的超顺磁性。图４邋（ｂ）就显示了逡逑化ＣＶＨＡ－ＤＯＸ的磁性可分离的特性。在无外加磁场下，Ｆｅ３0４／ＨＡ复合粒子能逡逑够很好分散在ＤＯＸ溶液中（左边的瓶子），而右边瓶子中的Ｆｅ３0４／ＨＡ复合粒逡逑子在有磁铁靠近时，，能够迅速的定向的移动到靠近磁铁的一边。这一结果直接逡逑表明，Ｆｅ３0４／ＨＡ复合粒子具有磁性，且适合做磁靴向药物输送系统的载体。逡逑｜ｒ邋ＨＵＭ逡逑－——＾些－．… 逦一逡逑Ｉ邋．邋？邋？邋ｃ邋邋．邋１逦ｊ逦？导－ｆ逡逑－２００００逦－１００００逦．邋Ｉ逦１００００逦２００００逡逑逦少。－＾

本文编号：2573491