论文部分内容阅读
随着材料科学与现代临床医学的迅猛发展,药物缓控释制剂在制剂学研究中越发重要,其不仅可以提高患者用药的依从性,还可以提高疗效和减少毒性反应。而缓控释技术的关键在于药物载体的选择。无机中空微球与实心微球或者其他非球型材料相比,具有更大的比表面积、表面易修饰、特殊的光学、电学、力学等优点,它的内部空腔可容纳大量的客体分子,表面的多孔壳层可作为客体分子释放的通道,因而在缓控释领域被广泛研究。本论文通过探讨介孔二氧化钛（TiO2）、中空TiO2及中空TiO2/羟基磷灰石（HA）复合微球的制备及其性能,采用X射线粉末衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、傅里叶转换红外光谱仪（FTIR）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、透射电子显微镜（TEM）、能量色散X射线光谱仪（EDS）、拉曼光谱（Roman）、N2吸附-脱附分析仪、Delsa Nano C纳米粒度/Zeta电位分析仪、磁强计等仪器对合成的粉末进行分析表征,以期为TiO2在药物缓控释及光催化领域的应用提供参考依据,其主要的研究内容及结论如下:（1）以廉价的TiOSO4·xH2SO4·xH2O为钛源,尿素为沉淀剂,采用水热辅助均匀沉淀法制备锐钛矿TiO2微球,通过考察水热时间和反应温度对TiO2微球微观结构、结晶度和比表面积的影响。实验结果表明:经过120℃、0.5 h的水热处理,煅烧后得到的TiO2为锐钛矿型,分散性良好,粒径均一,约为23μm,吸附曲线属于Ⅳ型等温线并且带有H3型回滞环,相应的比表面积达到91.0629 m2·g-1,孔径约为14.87 nm,属于介孔材料。（2）以SiO2为模板,采用水热辅助硬模板法制备了TiO2中空微球,并对St?ber法合成SiO2及对TiO2中空微球的工艺流程进行了优化,将此中空TiO2与通过超声化学法制备的HA进行搅拌、超声等物理方法混合。实验结果表明:优化St?ber法合成的SiO2粒径均一,分散性很好。通过腐蚀SiO2模板制得的TiO2中空结构明显,其壳层厚度大约为104.0±11.58nm,空腔直径约为240.4±17.74 nm,并具有较好的单分散性,HA呈纳米棒状结构,SEM图表明TiO2纳米颗粒表面成功包覆了一层HA。（3）研究介孔TiO2、中空TiO2及中空TiO2/HA复合微球的生物相容性。实验结果表明:介孔TiO2在试验浓度小于2 mg/mL时,溶血率在5%以内,而中空TiO2及中空TiO2/HA复合微球在试验浓度范围内（0.1-4 mg/mL）溶血率都小于3%,相比之下,后两种材料具有更好的安全性。（4）以盐酸阿霉素（Dox·HCl）为药物模型,分别研究介孔TiO2、中空TiO2及中空TiO2/HA复合微球的载药量和包封率,同时分析其释药行为,进一步探讨其载药释药性能。实验结果表明:当药载比为1:2时,中空TiO2微球相比其他两种材料而言,载药量及包封率最好,分别为33.12±0.01%、99.03±0.24%,中空TiO2/DOX载药微球的体外释药行为具有pH响应性,并且呈现出缓慢和恒定的释放趋势。因此,中空TiO2微球更适合作为药物载体材料。（5）以甲基橙（MO）为污染物模型,研究介孔TiO2、中空TiO2及中空TiO2/HA复合微球的光催化活性。实验结果表明:经过700℃煅烧的介孔TiO2为锐钛矿型,能够高效降解甲基橙（1 h内降解率达到99.3±0.08%）,在此基础上对介孔TiO2进行磁性修饰,制备出具有优异磁响应性能的光催化剂。而中空TiO2对甲基橙的光催化降解率几乎为0,中空TiO2/HA复合物经过100分钟对甲基橙的光催化降解率不超过15%。因此,介孔TiO2更适合应用于光催化领域。