[01737878]新型硅基干凝胶的制备及药物缓释性能研究

硅凝胶是具有丰富孔隙结构的介孔材料,因其巨大的比表面积、有序孔道结构、孔径分布窄且大小可调等特点,可用于构建药物及活性因子的输送载体,因而在生物材料领域具有重要的研究及应用价值。 本研究以介孔生物活性二氧化硅微球基体材料的制备为出发点,研究了石墨烯和聚合物修饰的磁性荧光石墨烯复合载体及温敏凝胶载体MBGs对药物分子装载与释放性能及其在细胞相容性方面的应用,研究的主要内容如下：（1）以溶胶-凝胶共沉淀法制备有序二氧化硅微球,研究了溶液酸性pH值和模板剂对样品介孔结构的影响,采用模拟体液（SBF）浸泡的方式检测有序硅微球的体外磷灰石形成活性。 （2）采用W/O型微乳液法制备了酸催化的介孔生物活性硅凝胶微球、酸-碱催化的介孔生物活性硅凝胶。（3）采用镁带-干冰法制备多层疏水性石墨烯,后通过盐酸清洗及高速离心分离得到高纯多层疏水性石墨烯,通过进一步氧化和Hummer法,制备得到高纯水溶性氧化石墨烯。（4）以巯基乙酸为稳定剂,使用水合氯化镉、碲粉和硼氢化钾为原料通过210℃水热反应合成的CdTe 量子点在水相中分散性优良。（5）磁性荧光双功能纳米材料既具有超顺磁性材料可磁性分离的优点,又具有量子点的优异的荧光特性,在生物、化学、医学等交叉学科引起人们的研究兴趣。我们通过湿化学及逐层自主装的方法,制备了Fe3O4/Graphene/SiO2/CdTe/SiO2纳米硅微球。我们发现由于石墨烯和硅微球的协同作用,该载药结构单元载药率提高38%。原子力显微镜观察显示该纳米微球平均尺寸为80nm,满足在血液循环中药物的输送。因此将磁性荧光双功能纳米材料和石墨烯相结合制成球形载体,可能是更好的难溶性药物缓释的载体单元。 （6） 采用改性多壁碳纳米管和壳聚糖为原料,研究博洛沙姆407复合水凝胶的胶凝温、胶凝强度和生物黏附力满足药物缓释载体生物要求,研究表明在复合水凝胶内部,壳聚糖、博洛沙姆407及改性多壁碳纳米管三者之间存在相互作用,共同构成凝胶网络结构。在许多含有芳香环结构的药物分子缓释方面,其载药量及缓释效果仍令人不甚满意,然而,在本课题的研究中,我们提出含有芳香环结构的药物分子可以通过范德华力与石墨烯的片层结构有效结合,并使药物的有效成分缓慢释放,从而可以有效改善芳香环结构的药物分子的难溶性、药物疗效的可控性和药物的载药量。所述具有温敏行凝胶兼具有碳纳米管、壳聚糖和泊洛沙姆的优点,弥补了这三种物质单独应用或两两联用时的缺陷,为新型难溶性药物载体用于口服和注射给药系统提供了新的思路。该复合型温敏凝胶通过氢键、π-π键、静电、化学交联、物理包埋等作用,在保持优异的生物相容性的前提下,不仅提高了难溶性药物的溶解度,而且还具有良好的动力学稳定性,延长了药物在体内的循环作用时间。 社会经济效益：通过研究,本项目完成发明专利一份,一种具有包载难溶性药物的含碳纳米管温敏型凝胶的制备方法。相关结果发表在国际材料化学界面主流期刊发表一篇SCI论文,发表EI收录论文一篇,国内核心期刊一篇。通过项目的实施,培养硕士研究生3名,一人晋升正高职称,一人晋升副高职称。培养和造就一批从事生物材料学研究的技术骨干。