复合中空微球的制备、改性与药物缓释性能研究

摘要

无机中空微球具有结构稳定，空腔和孔道尺寸可调控和表面易于修饰等优点，在药物缓控释方面有良好的应用前景。但是，单一壳层的中空微球在结构和表面改性方面存在一定不足，难以满足不同药物在载入、储存和释放时不同的要求。本文制备了具有复合结构的TiO2/SiO2中空微球，并针对壳层材料不同，选择性的对内层TiO2进行各种改性，考察了它们在药物缓释上的应用。同时，通过对CaCO3/SiO2核壳微球的选择性改性，对相关结论作了进一步验证。
　　 1.以共聚物微球为模板，制备了TiO2/SiO2复合中空微球。电镜和氮气吸附/脱附结果表明，其具有完整的球形空腔和多孔的壳层孔道结构，孔径分布良好。
　　 2.分别采用硬脂酸和无机磷酸盐对复合中空微球内层的TiO2进行疏水和亲水改性。以脂溶性药物布洛芬为对象，考察了不同改性基团对载药量及释药速率的影响，结果表明：硬脂酸改性的中空微球内表面疏水，具有萃取、浓缩作用，可以增大载药量(189.8 mg/g)，同时降低释药速率；而磷酸改性的中空微球内表面亲水，且由于电荷排斥，药物释放加快，同时载药量减少(153.5 mg/g)。
　　 3.利用TiO2对卵磷脂(PC)的化学吸附作用，对TiO2/SiO2复合中空微球的内层进行了选择性改性。研究表明，由于疏水长链的引入，改性后的微球载药量增大，释药速率减慢。实验结果还表明，当采用高浓度的PC，同时加入胆固醇时，体系的释药速率进一步减缓。推测其机理，除了疏水作用外，较大浓度的PC可能在中空微球内形成了一定数量的脂质体囊泡。
　　 4.为深入探讨选择性改性对缓释性能的影响，制备了CaCO3/SiO2核壳微球，分别采用硬脂酸和无机磷酸盐对其内核CaCO3进行了选择性改性，考察了三种体系对脂溶性药物布洛芬和水溶性药物心得安的释放机理。对于布洛芬：由于电荷排斥，无机磷酸改性体系释放速率最快；由于COO-与CaCO3存在化学吸附，未改性体系释放速率最慢。对于心得安：由于无机磷酸改性后对药物的碱性基团具有较强化学吸附，该体系释放速率最慢；未改性体系释放速率最快，其释放主要受扩散控制。由于硬脂酸改性的体系对有机药物存在萃取、浓缩作用，但疏水作用较化学吸附弱，该体系对两种药物的释放速率居中。
　　 因此，制备双层结构的中空和核壳微球，并进行选择性改性，可以使载体既具有和环境相容的外表面，又具有适合药物储存的内部微环境，同时还可以实现对载药量及药物释放速率的有效调控。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1药物缓控释体系概述

1.1.1药物缓控释体系的概念及特点

1.1.2药物缓控释载体的基本要求

1.1.3药物缓控释的机理

1.2药物缓控释体系中各种载体材料及其研究进展

1.2.1纳米脂质体

1.2.2高分子材料

1.2.3聚合物胶束

1.2.4树枝状高聚物

1.2.5无机多孔材料

1.3本论文的研究目的、意义及主要内容

第2章 TiO2/SiO2复合中空微球的制备

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1主要试剂与仪器

2.2.2表面含羧基的P(St-co-AA)微球的制备

2.2.3 P(St-co-AA)/TiO2核壳及 TiO2中空微球的制备

2.2.4 SiO2中空微球的制备

2.2.5 TiO2/SiO2复合中空微球的制备

2.2.6测试与表征

2.3结果与讨论

2.3.1 P(St-co-AA)模板形貌及结构表征

2.3.2模板/溶胶-凝胶法包覆机理

2.3.3包覆条件及去核方式对TiO2壳层形貌影响

2.3.4水解条件对SiO2壳层形貌影响

2.3.5 TiO2/SiO2复合中空微球的形貌及结构表征

2.4本章小结

第3章TiO2/SiO2复合中空微球的选择性改性及药物缓释性能研究

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1主要试剂与仪器

3.2.2 TiO2/SiO2复合中空微球的改性

3.2.3药物载入

3.2.4药物释放

3.2.5测试与表征

3.3结果与讨论

3.3.1 TiO2/SiO2复合中空微球的改性研究

3.3.2载药量测定

3.3.3药物缓释性能研究

3.4本章小结

第4章磷脂改性TiO2/SiO2复合中空微球及其药物缓释性能研究

4.1引言

4.2实验部分

4.2.1主要试剂与仪器

4.2.2低浓度卵磷脂改性TiO2/SiO2复合中空微球及其药物载入

4.2.3高浓度卵磷脂改性TiO2/SiO2复合中空微球及其药物载入

4.2.4药物释放

4.2.5测试与表征

4.3结果与讨论

4.3.1表面改性机理

4.3.2 FT-IR分析改性效果

4.3.3TG测定卵磷脂改性量与载药量

4.3.4载药量测定

4.3.5药物缓释性能比较研究

4.4本章小结

4.4.1结论

4.4.2存在问题

第5章CaCO3/SiO2核壳粒子制备、选择性改性及药物缓释性能研究

5.1引言

5.2实验部分

5.2.1主要试剂及仪器

5.2.2 CaCO3模板的制备

5.2.3 CaCO3/SiO2核壳及中空粒子的制备

5.2.4 CaCO3/SiO2核壳微球改性

5.2.5药物载入

5.2.6药物释放

5.2.7测试与表征

5.3结果与讨论

5.3.1不同形态CaCO3的制备原理

5.3.2 CaCO3模板形貌与结构

5.3.3 SiO2壳层的形貌

5.3.4 SiO2壳层增长机理

5.3.5 CaCOs/SiO2核壳微球的改性研究

5.3.6载药量测定

5.3.7药物缓释性能测定

5.4本章小结

5.4.1结论

5.4.2存在问题

第六章结论

参考文献

致谢

硕士期间发表和待发表的论文