水热法制备介孔羟基磷灰石微球及药物缓释性能的研究

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羟基磷灰石由于其良好的生物相容性、生物活性以及其在人体内的无毒害、无免疫反应等特点一直以来在人工骨材料研究范畴中都是一个重要的研究方向,其在骨填充、替代材料以及药物载体的研究领域中具有良好的应用前景。介孔材料具有较大孔容和比表面积,这些特性在吸附、催化、传感、止血剂等方面都有着巨大的应用潜能,而介孔羟基磷灰石具备了介孔材料的优势,对于其的研究可以帮助人们寻找更优异的骨替代材料。除了受到孔容与比表面积的影响,介孔羟基磷灰石的生物活性和药物载荷性能还与其形态结构有关,中空羟基磷灰石的内部中空结构,对于药物装载性能的加强起到了很好的促进作用。本文通过以碳酸钙微球作为制备稳定形态的羟基磷灰石的前驱体,采用水热法将碳酸钙转为内部残余一定量碳酸钙的微球型的羟基磷灰石,通过在pH=6.0的弱酸性柠檬酸缓冲溶液中浸泡一定时间腐蚀羟基磷灰石内部残留的碳酸钙以制备得到中空的羟基磷灰石微球。并以万古霉素作为载药模型,研究中空羟基磷灰石的载药性能相对于羟基磷灰石微球性能的优劣。通过常用的XRD、FTIR、TEM、SEM、BET等分析手段对磷灰石进行形貌、物相及孔结构进行表征分析。将添加壳聚糖为晶形诱导剂可以制备得到具有六面体型重叠结构的碳酸钙,而用贝壳作为钙源,以贝壳中含有的有机质作为模板剂则可获得微球型碳酸钙。用水热法将两种不同形貌的碳酸钙转化成介孔羟基磷灰石,比较两种磷灰石形貌及结构则可得出以微球型碳酸钙作为前驱体制得的羟基磷灰石形态更加稳定。用水热法制备得到的介孔磷灰石微球结晶度较高,直径约5μm。磷灰石微球主要以磷灰石纳米粒子形成的片状结构堆积而成,片层之间的缝隙形成不规则的孔结构,IV型等温线和H3型迟滞环表明该孔为介孔,孔径集中在3.8nm。经过处理后得到的中空羟基磷灰石保持了羟基磷灰石微球的基本特征,但由于过程中受酸性溶液的腐蚀,部分羟基磷灰石溶解,因而孔径有所增大,约为5nm。通过万古霉素的载药实验表明中空羟基磷灰石的药物负载容量高于未经处理的羟基磷灰石,其药物负载容量可以达到85.38%,而羟基磷灰石只有52.11%。其装载效率也增高,中空羟基磷灰石药物装载效率可以达到82.78%,而普通的羟基磷灰石微球的药物装载效率仅为73.64%。
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