以豆角秧为模板的复合孔二氧化硅药物缓释性能研究*

蒋晶洁，金曲梅，董 妍，王 丹，李 蕾

(哈尔滨师范大学)

0 引言

随着科技的不断发展与进步，具有有序孔结构的材料引起了广大的重视，并在很多领域有极大的应用价值，比如在催化，分离，传感，生物医学等等［1-4］.介孔分子筛是其中发展较为突出的材料之一，如新颖结构介孔材料的合成［5-7］、功能材料在介孔分子筛中的组装和应用都得到的快速的发展［8-11］.多级有序孔材料由于其所特有的复合孔体系，有望在催化和生物活性材料等方便得到更加广泛的应用［12］.

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

Pluronic P123(Mn-5，800)，乙醇(EtOH)，盐酸(HCl)，正硅酸乙酯(TEOS)，正己烷(Hexane)，布洛芬(IBU)，紫外-可见光谱.

1.2 复合孔材料的合成

称取0.9 g P123将其溶于10 g乙醇与0.1 g 2 mol盐酸的混合溶液中，然后加入2.08 g正硅酸乙酯，搅拌2 h后放入已经准备好的豆角秧，60℃条件下晶化3 d.取出植物再投入到新配置的前驱液中，再一次60℃晶化3 d，最后在600℃煅烧6 h除去表面活性剂，得到样品.

1.3 药物布洛芬的组装与释放

称取0.206 g复合孔材料，布洛芬0.206 g，加入10 mL正己烷中搅拌2 h后过滤，用紫外分光光度计测定药物的组装量，组装量为:18%.

称取200 mg组装体投入到300 mL pH=8.0的磷酸缓冲溶液中，37℃静置恒温释放，在指定的时间间隔取出3 mL溶液，将其定容到25 mL容量瓶中紫外测定其释放量，母体溶液再补充3 mL pH=8.0的磷酸缓冲溶液以保证原溶液体积不变.

2 结果与讨论

2.1 样品的SEM

图1 A是豆角秧植物模板的SEM，从图中可以看出其具有1μm的大孔孔道，以及100～300 nm的孔道，图1 B是已经除掉模板的复合孔材料的SEM，可以看出大孔孔道有一定的收缩，由于在煅烧的过程中水分的损失，但是其仍然保留着与豆角秧相同的形貌.说明植物模板的形貌得到了很好的保持.

图1 复合孔材料的SEM照片

图2是复合孔材料的小角粉末X射线衍射图谱.从图中可以观察，在小角区域材料展现了有明显的六方结构的(100)衍射峰.同时XRD图谱具有较高的峰强度，说明该材料具有高度有序的介孔孔道结构.

图2 复合孔材料的小角粉末X射线衍射图

图3是材料的氮气吸附-脱附等温曲线.此等温曲线为Ⅳ型，并且在相对压力0.4-0.6间，吸附量都有突跃性的增加，具有H1型滞后环，说明这种材料具有较好的介孔相结构，这个结果与XRD的结果是相符的.复合孔材料的比表面积、孔容和孔径列于表1.

图3 复合孔材料的氮气吸附-脱附曲线

表1 材料的比表面积、孔体积和孔径

图4是复合孔材料的缓释释放曲线，材料的释放体系是pH=8.0的磷酸缓冲溶液.从图中可以观察到材料的首释放量是25%(0.5 h)，随着时间的推移释放量逐渐增加，2 h能释放32%.在72 h达到最大释放量46%.这是由于药物从介孔孔道中释放出来之后，大孔对药物释放也起到一定的缓冲作用，两种孔道共同作用很好的控制了药物释放的过程.体系展现了良好的药物缓释性能.

图4 复合孔材料的药物缓释释放曲线

3 结论

该文选择了具有有序大孔结构的天然植物豆角秧为大孔模版，以表面活性剂P123为介孔模版，通过溶剂挥发的方法，合成了复合孔材料.该复合孔材料很好的复制了植物模板的大孔结构(1 μm 与 100 ～300 nm)，与介孔结构(3.4 nm).由于该材料优异的多级复合孔结构，使得该材料展现了良好的药物缓释性能.

［1］ Suzuki K，Ikari K，Imai H.Synthesis of Silica Nanoparticles Having a Well-Ordered Mesostructure Using a Double Surfactant System.J Am Chem Soc，2004，126:462-463.

［2］ Zhao X S，Lu G Q，Whittaker A K，et al.Comprehensive Study of Surface Chemistry of MCM-41 Using 29Si CP/MAS NMR，FTIR，Pyridine-TPD，and TGA.J Phys Chem B，1997，101:6525-6531.

［3］ Allard G S，Glyde G C，Goltner C G.Liquid-crystalline phases as templates for the synthesis of mesoporous silica.Nature，1995，378:366-368.

［4］ Huo Q，Leon R，Petroff P M，et al.Mesostructure Design with Gemini Surfacants:Supercage Formation in a Three-Dimensional Hexagonal Array.Science，1995，268:1324-1327.

［5］ Tanaka S，Nishiyama N，Oku Y，et al.Nano-Architectural Silica Thin Films with Two-Dimensionally Connected Cagelike Pores Synthesized from Vapor Phase.J Am Chem Soc，2004，126:4854-4858.

［6］ Che S，Liu Z，Ohsuma T，Sakamoto K，Terasaki O，Tatsumi O.Synthesis and characterization of chiral mesoporous silica.Nature，2004，429:281-284.

［7］ Kleitz F，Liu D，Anilkumar G M，et al.Large Cage Face-Centered-Cubic Fm3m Mesoporous Silica:Synthesis and Structure.J Phys Chem B，2003，107:14296-14300.

［8］ Liu Z，Sakamoto Y，Ohsuna T，et al.TEM Studies of Platinum Nanowires Fabricated in Mesoporous Silica MCM-41.Angew Chem Int Ed，2000，39:3107-3110.

［9］ Han Y，Kim J M，Stucky G D.Preparation of Noble Metal Nanowires Using Hexagonal Mesoporous Silica SBA-15.Chem Mater，2000，12:2068-2069.

［10］ Isabel D，Belén G，Beatriz A，et al.Ferrocenyl Dendrimers Incorporated into Mesoporous Silica:New Hybrid Redox-Active Materials.Chem Mater，2003，15:1073-1079.

［11］ Huang M H，Choudrey A，Yang P.Ag nanowire formation within mesoporous silica.Chem Commun，2000，1063-1064.

［12］ Yu Z，Zhou X F，Tang J W，Highly Ordered Mesoporous Bioactive Glasses with Superior In Vitro Bone-Forming Bioactivities.Angew Chem Int Ed，2004，43，5980-5984.