中空介孔氧化硅纳米材料的制备及其药物传输性能研究

发布时间：2018-04-03 18:01

本文选题：空心介孔二氧化硅(HMSNs)　切入点：十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)　出处：《上海大学》2015年硕士论文

【摘要】：近年来,无论是在基础研究还是在实际应用方面,空心结构都吸引了极大的关注。在过去几十年里,拥有独特物理和化学特性的空心介孔材料已经被广泛应用于催化、控制释放、光学、电学和环境保护等领域。在这些空心结构材料中,Si O2成为最受欢迎的材料之一,因为其具有优异的机械和热稳定性、易修饰、低毒性以及较高的生物相容性等。到目前为止,科研人员已经研究出了多种合成路线来制备空心介孔二氧化硅纳米材料(Hollow mesoporous silica nanoparticles,HMSNs),如模板法、自组装法等。然而,尽管如此,如何开发出简单而又高效的方法来制备拥有较高比表面积和优异性能的HMSNs依然是一个巨大的挑战。基于以往学者的研究,本论文技巧性地采用多种合成路线制备了具有不同结构和形貌的空心介孔Si O2纳米材料,主要分为以下三部分:(1)以三乙醇胺(TEA)为碱源,正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,十四烷基三甲基溴化铵(TTAB)为表面活性剂,通过一个简单高效的合成路线快速制备了空心介孔Si O2纳米粒子。实验结果表明,TTAB和TEA对于HMSNs的形成起到了一个非常关键的作用。SEM、TEM和BET结果表明得到的HMSNs拥有良好的球形结构(粒径约350 nm)、介孔孔道(2.3 nm)和较高的比表面积(1355m2g-1)。通过对合成条件的考察,并结合各种表征手段和实验结果,初步提出了这种HMSNs的形成机理。此外,我们也以广谱抗癌药物阿霉素(DOX)考察了制备的HMSNs药物负载及释放性能。药物传输性能结果表明,制得的产品对DOX负载率高达92.3%;在p H=3的缓冲溶液中,DOX的释放率超过70%。这可能主要归因于它们的空心纳米结构,多孔的介孔壳和较高的比表面积等。(2)以碳球为硬模板,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为软模板,采用软硬模板相结合的双模板法,制备了具有粗糙褶皱表面的空心介孔Si O2纳米粒子。SEM、TEM和BET结果表明得到的HMSNs拥有均一的形貌(粒径为200 nm)、粗糙的表面、多孔外壳(孔径为3-4 nm)和较好的分散性。此方法的独特优势是,空心纳米结构和介孔壳层的形成能够通过一个简单的热处理过程同时完成。细胞毒性测试表明这种HMSNs具有很低的生物毒性。考虑到此,我们以DOX和细胞色素C分别作为药物和蛋白模型,考察了其在药物传输和蛋白吸附方面的应用。结果表明,获得的HMSNs展示了相对较高的药物负载性能,对DOX负载率高达80.0%;对蛋白质吸附量能达到21.1μmol/g。并且该产品拥有良好p H响应可控释放性能,在p H=3的缓冲溶液中,DOX的释放率超过90%。(3)探索了大孔Si O2粒子的制备方法。考察了不同刻蚀剂、反应浓度等条件对Si O2粒子形貌的影响。结果表明,刻蚀剂的碱性强弱对刻蚀过程产生了非常重要的影响。这种方法为大规模制造大孔Si O2粒子提供了可能,具有潜在的应用价值。通过上述研究,我们对空心介孔Si O2纳米粒子的合成过程,影响因素,反应机理,以及HMSNs的生物相容性和药物负载释放性能等,有了进一步的认识和了解,并明确了下一步的研究方向。
[Abstract]:In recent years , it has attracted great attention in the fields of basic research and practical application . In the past few decades , it has been widely used in the fields of catalysis , controlled release , optics , electricity and environmental protection . The results show that the formation of hollow nano - structure and mesoporous shell layer can be accomplished simultaneously by a simple heat treatment process . The results show that the formation of hollow nano - structure and mesoporous shell layer can be accomplished simultaneously by a simple heat treatment process .

【学位授予单位】：上海大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ127.2;TB383.1

【共引文献】