埃洛石气凝胶的制备及其多尺度载药性能研究

发布时间：2020-05-14 19:32

【摘要】：埃洛石纳米管(HNTs)是由硅酸盐片层在天然条件下自然卷曲而形成的管状结构,具有高比表面积、独特的吸附性和化学热稳定性、以及独特的纳米结构和结构特性。HNTs在自然界中分布比较广泛,价格低廉,又有良好的生物相容性,很好地弥补了现有合成纳米材料,如碳纳米管的不足,使HNTs成为一种应用前景广阔的天然纳米材料。本论文通过埃洛石纳米管内壁正电荷与聚合物分子链上负电荷的静电作用,将大分子链负载于埃洛石纳米管内壁,利用负载大分子链作为交联点,通过Pickering乳液法将纤维状的埃洛石纳米管构筑为三维气凝胶网络状态,以天然粘土为原料制备了埃洛石纳米管粘土气凝胶,利用FTIR、TGA、Zeta电位、SEM等手段对大分子链负载行为、气凝胶材料构建效果等进行了研究。利用埃洛石纳米管内腔孔隙与气凝胶孔隙的多尺度特性,将布洛芬和地塞米松分别负载到不同孔隙中,制备了大孔介孔多尺度载药材料,研究了该材料的药物负载效果。实验结果表明,通过静电作用可以将聚硅氧烷成功负载在埃洛石纳米管管腔中,HNTs比表面积减小,孔隙尺寸显著变小,且在负载聚硅氧烷后形成了较为集中均匀的孔隙分布。采用Pickering乳液法制备出较为稳定的Pickering乳液,用负载的聚硅氧烷大分子链上的不饱和键作为交联点,得到了埃洛石粘土气凝胶。材料的吸附等温线为IV型IUPAC等温线,孔尺寸以介孔为主。埃洛石纳米颗粒的内腔被布洛芬颗粒堵塞,被空隙中断。布洛芬在埃洛石内腔中的负载由毛细管力驱动,并且有一些布洛芬晶粒加载到埃洛石的外表面上。30%乙醇溶液更适合作为负载布洛芬的纳米管材料的溶出介质,当两种药物在埃洛石黏土气凝胶的大孔介孔同时负载时,显示出一个相对均匀地药物释放速率,体现出埃洛石黏土纳米管载药材料的优良药物负载性能。当溶出介质为不同酸性的盐酸溶液时,药物的释放推动力与pH值相关,相同时间下酸性越大,药物的释放率就越大。所以使用埃洛石黏土气凝胶作为新型载药体系是合理且可行的。
【图文】：

研究方案,气凝胶

第一章文献综述）结构特征：凝胶状结构，通常具有纳米级连续骨架结构和孔隙；观结构（一级结构共存并与较大规模结构有关）；能够形成宏观大网络，，通常由非晶体物质组成。）性能特点：不同于固体物质，气体物质或普通泡沫的独特散装性导率，超低模量，超低折射率，超低介电常数，超低声速，高比表调范围密度和折射率（尤其是 SiO2气凝胶）；超低相对密度和超高胶的结构可以通过使用电子显微镜，孔径分析仪，小角度 X 射线。这些属性通常由特定的仪器来衡量。例如：气凝胶的力学性能（线，强度，模量和损耗角正切）可以通过精确的动态热机械分析仪以三点弯曲模式进行测试，或者压缩。根据该描述，并非所有类型可以分类为气凝胶状态。例如：超轻金属微晶格不属于气凝胶状态具有凝胶状分形微结构[38]。

气凝胶

介孔（2 50nm）气凝胶和混合多孔气凝胶。然而，最令人接受的分类气凝胶的观点是通过组成来区分它们。从图1-2 中可以看到[4]，主要可分为两类：单组分气凝胶（Single-component）和气凝胶复合材料（Composites）。其中单组分气凝胶中主要被人们所提及的有氧化物气凝胶（SiO2和非 SiO2）、有机气凝胶（纤维素基和树脂基）、碳气凝胶（碳化塑料，石墨烯和 CNT）、硫属化物气凝胶和一些别的种类的的气凝胶（单一元素，碳化物等）。气凝胶复合材料包括梯度气凝胶、多组分气凝胶和微/纳米气凝胶复合材料。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O648.17

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