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有序多孔羟基磷灰石的制备及其药物缓释因素分析

周烨民  
【摘要】:药物缓释系统由于可以极大的缓解服用药物后的突释现象达到提高药物有效释放效率,降低血药浓度从而减少药物对人体的负面影响。其中,羟基磷灰石以其优秀的生物相容性、生物活性和生物可吸收性而作为药物的载体在药物缓释领域有极大的应用范围。通过制备成有序多孔结构及对其进行掺杂改性来提高药物缓释性能,可以获得更好的载药与释药性能,显示良好的释放持久性,减缓药物突释现象,使材料能有更广泛的应用。本论文研究了有序多孔羟基磷灰石材料的制备工艺,同时成功制得有序多孔羟基磷灰石,分别通过掺杂锌和镁及共掺杂改性制备的有序多孔羟基磷灰石,并研究了其药物缓释性能及机理。(1)通过无皂乳液聚合法制得粒径尺寸平均分布在380±10nm的聚苯乙烯乳液,再经过蒸发自组装法制出聚苯乙烯晶体模板,并表征了其微观形貌。以胶体晶体模板法制备有序多孔羟基磷灰石,探究模板和前驱体质量比、浸渍工艺及前驱体分散剂种类等因素对有序多孔羟基磷灰石微观形貌、物相及药物缓释性能的影响规律。结果表明:通过蒸发自组装法制得了排列整齐有序聚苯乙烯模板;模板和前驱体质量比、浸渍工艺及前驱体分散剂种类对有序多孔羟基磷灰石微观形貌、物相和药物缓释性能影响较小,且以1:15的模板与前驱体质量比,醇水混合系为分散剂体系,通过浸渍抽滤在600℃下制得的有序多孔羟基磷灰石的微观形貌、物相和药物缓释性能较好,并且药物缓释性能比纳米羟基磷灰石有极大的改善。(2)在配置前驱体溶液时,掺杂不同量的锌,并保证(Ca+Zn)/P≈1.6667,经过浸渍抽滤后将材料在600℃下煅烧,获得锌掺杂量不同的有序多孔羟基磷灰石,探究了锌掺杂量变化对有序多孔羟基磷灰石的微观形貌、物相及药物缓释性能的影响。结果表明:锌掺杂量从1 mol%增加到5 mol%时,对有序多孔羟基磷灰石的微观形貌影响不明显,但掺杂量为1 mol%时制备的有序多孔羟基磷灰石得到的物相最好,拥有较高的结晶度,并且在药物缓释方面展现出较好的载药量及控制药物释放的能力。与未掺杂的材料相比,掺杂1 mol%的有序多孔羟基磷灰石微观形貌变化不大,结晶度有所下降,但明显改善了药物缓释性能,展现出更高的载药能力和药物释放控制能力。(3)进行不同量的镁掺杂时,在保证(Ca+Mg)/P≈1.6667基础上,通过相同方法制得不同镁掺杂量的有序多孔羟基磷灰石,研究了掺杂不同量的镁对有序多孔羟基磷灰石的微观形貌、物相及药物缓释性能的影响。结果表明:随着镁掺杂量从1 mol%增加到5 mol%,其微观形貌显示出较小的变化,缺陷增加。物相发生了较大的变化,随着掺杂量的增加材料结晶度下降,掺杂量超过3 mol%后转变出β-TCP相并且随着掺杂量增加愈加明显。不同掺杂量中1 mol%镁掺杂的有序多孔羟基磷灰石具有较好的微观形貌、物相及展现出良好的药物缓释性能。其与未掺杂的材料比较,微观形貌变化较小,但是晶粒细化且结晶度下降,产生了 β-TCP相,载药能力得到提高而对药物释放控制能力相比于未掺杂的有序多孔羟基磷灰石较弱。(4)将锌镁共掺杂时,在不同掺杂量下保持(Ca+Zn+Mg)/P≈1.6667,以相同制备工艺制得不同共掺杂的有序多孔羟基磷灰石,探究了不同锌镁共掺量对有序多孔羟基磷灰石的微观形貌、物相及药物缓释性能的影响。结果表明:随着锌镁共掺杂量从1 mol%到5 mol%的增加,其微观形貌中缺陷增加较多,结晶度下降,物相变化明显并出现其他如β-TCP相。不同掺杂量中1 mol%锌镁共掺杂的有序多孔羟基磷灰石具有较好的微观形貌、物相及展现出良好的药物缓释性能。与未掺杂材料相比,微观形貌中产生更多的缺陷,结晶度有所下降与晶粒细化,载药能力得到了改善,但是对于控制药物释放能力,掺杂前后的材料没有明显的改变。(5)将不同掺杂工艺及掺杂前后中性能较好的有序多孔羟基磷灰石进行微观形貌、物相和药物缓释性能等方面的对比分析。结果表明:未掺杂的有序多孔羟基磷灰石具有良好的微观形貌和较为纯净的物相;掺杂后的有序多孔羟基磷灰石的微观形貌出现了变化,产生了不同程度的缺陷,同时都产生了 β-TCP相,结晶度下降。不同掺杂工艺的有序多孔羟基磷灰石中,1 mol%锌掺杂的材料具有最好的药物加载量,镁掺杂及锌镁共掺杂材料的载药量相比未掺杂的材料也获得较大的改善;对药物释放的控制能力中,1 mol%锌掺杂的材料也表现出最佳的控制能力,而1 mol%镁掺杂的材料对药物释放的控制能力相比较弱,另外1 mol%锌和1 mol%镁共掺杂的材料与未掺杂有序多孔羟基磷灰石相比,对药物的释放控制能力则差异较小。


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