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二氧化硅材料的合成及其对阿司匹林缓释性能的研究

2021-03-17 12:20编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要本文通过模拟体液法,研究了不同形貌二氧化硅材料对阿司匹林的体外缓释性能。研究结果表明,比表面积和孔体积较大的二氧化硅材料装载率高且释放率低。比表面积和孔体积较小的二氧化硅材料装载率低且释放率高。比表面积和孔体积较大的二氧化硅材料更适合用于阿司匹林缓释药物的制备。在孔壁厚度未有较大偏差的情况下粒径较大的二氧化硅材料,对阿司匹林的装载率较高,且缓释率较低。更适合用与阿司匹林缓释药物的制备。二氧化硅孔壁的厚度大的二氧化硅材料,装载率较低,释放率较高,相对于孔壁的厚度薄的二氧化硅材料不适合用于阿司匹林缓释药物的制备。粒径、比表面积和孔体积最大且孔壁厚度较薄的SiO2-D在模拟体液中停留48h,释放率为78%,释放曲线为平台型曲线,符合典型药物缓释曲线的特征,证明SiO2-D材料对阿司匹林存在较好的缓释性能。
目 录
1 前言 1
1.1二氧化硅材料的简介 1
1.1.1二氧化硅材料的特点及应用范围 1
1.1.2二氧化硅材料的需求及本文对二氧化硅材料研究的方向 1
1.1.3二氧化硅材料的制备方法 2
1.2阿司匹林的简介 3
1.2.1阿司匹林的起源 3
1.2.2阿司匹林的药理作用及部分作用机理 3
1.2.3服用阿司匹林的注意事项 4
1.2.4缓释阿司匹林药品的优点 5
1.3二氧化硅材料作为阿司匹林缓释载体的优点 6
1.4 课题研究意义 7
2实验部分 9
2.1实验材料与仪器 9
2.1.1主要材料与试剂 9
2.1.2 仪器与设备 10
2.2实验步骤 10
2.2.1二氧化硅的制备 10
2.2.2二氧化硅材料对阿司匹林的载药性能与缓释性能实验 11
2.3实验结果 12
结 论 15
参考文献 17
1 前言
1.1二氧化硅材料的简介
二氧化硅是一种没有毒、没有气味、没有污染的材料。二氧化硅并不是金属材料,而是一种无机材料。二氧化硅的化学结构是四个氧原子在共价键的连接下与四硅原 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072
子组合而成,四个氧原子位于四面体的四个顶角上。硅原子位于四面体的中心。二氧化硅的表达式不是表示单个二氧化硅分子而是二氧化硅材料中Si与O的个数之比。
1.1.1二氧化硅材料的特点及应用范围
二氧化硅材料因为其粒径很小,导致其具有着巨大的比表面积,又有良好的生物兼容性、化学纯度高、表面活性高、结构稳定和颗粒均一等特点,在药物缓释方面有着巨大的作用。由于窄的孔径分布,规则的孔道排列以及组成的灵 活性等特点可以作为良好的催化剂和催化剂载体应用于大分子催化反应[1]。不仅如此,二氧化硅材料也因为具有着相对巨大的表面能,极高的热阻和电阻及其良好的分散性、增稠性、触变性和补强性使二氧化硅材料在众多方面有着不可替代的作用。
虽然二氧化硅具有诸多优点,且无毒、无味、无污染,但是这并不是表明它对人完全无害,正因为其巨大比表面积,二氧化硅粉尘可悬浮于空中,如长期吸入含有二氧化硅的粉尘,可能会患上矽肺。
因为其具有的特点,SiO2材料可以应用在药物、粘结剂、塑料树脂复合材料、密封胶、化妆品等方面。 
1.1.2二氧化硅材料的需求及本文对二氧化硅材料研究的方向
据了解,全世界SiO2的市场需要出现不断增大现象,预计到2018年底全世界SiO2的市场需要将达3×106吨,比2014年增长大约一半,对SiO2需求增长的包括橡胶及相关工业,食品、医药、化妆品、汽车等相关领域[2]。其中,药品及其相关对二氧化硅的需求增长显著。
本文仅探究二氧化硅在药物载体方向的运用,同时因为二氧化硅在药物载体上的运用主要取决于它的孔径和孔道分布的空间结构,因此,本课题主要通过改变二氧化硅的合成条件制备出不同形貌的二氧化硅材料,并且测试每种形貌的二氧化硅材料对阿司匹林的载药量及其对阿司匹林缓释性能的影响。
1.1.3二氧化硅材料的制备方法
1.1.3.1气相法
主要通过四氯化硅与氧气反应生成二氧化硅与氯气的原理,一般来说为了充分利用四氯化硅,四氯化硅与氧气的混合比例为4:1,为了使反应更加完全,氧气应从激光照射的石英棒光斑区穿过。
该方式制备二氧化硅材料具有清洁,粒度均匀,无粘性,产量高,可连续生产等优点。
1.1.3.2碳化沉淀法
由文献可知该方法以模数为3.1~3.4,密度1.3835kg/L,SiO2含量为27%~28%的水玻璃和纯度在99%以上的二氧化碳气体为原材料在超重环境下合成[3]。
该方法制备二氧化硅材料反应时间短,且为粒子大小均一的无定形结构。
1.1.3.3化学沉淀法
在一定浓度的硅酸钠中,滴加一定浓度的烟酸溶液进行沉淀反应,当其在pH=8左右的时候,加入一定量的非离子型表面活性剂,将反应装置置于约50℃的水浴锅内进行反应[4] ,反应结束后,将所得到的沉淀物用离心法洗涤多次,用来去除里面所含的Cl离子,并在微波炉中干燥20分钟左右后,在470~500 ℃的马弗炉中进行一小时的热处理,即可得到纳米二氧化硅粉末[5]。
用该方法制备的粉末为粒径分布均匀、粒径相对较小的球形颗粒,颗粒中有许多微孔。颗粒的孔径很小。参考文献表明,平均孔径约为2.5×109m,总面积超过每克八百平方厘米,内表面积占总表面积的76%以上[67]。
1.1.3.4正硅酸乙酯水解法
该方法以正硅酸乙酯(TEOS)为原材料,通过一定的溶剂与添加剂等,使得正硅酸乙酯在水中分解,过滤,最后形成的白色沉淀干燥,后在马弗炉中去除杂质后的办法制备二氧化硅材料。
该方法制备的二氧化硅材料为白色粉末,可通过调节的模版剂制备出不同孔径大小的二氧化硅材料。亦可通过调节马弗炉温度制备出不同粒径大小的二氧化硅材料。
由文献可知该方法制备的二氧化硅材料在马弗炉为300,500,700摄氏度下制备出的材料平均粒径为14纳米,21纳米和30纳米,当温度超过一千摄氏度就不属于纳米材料了[8]。
1.1.3.5其他方法
由文献可知共沸蒸馏法为在一定温度的反应容器中,按一定比例将模数为3.34的水玻璃与乙酸乙酯在搅拌中混合,当反应形成凝胶后,用一定量盐酸调节溶液的pH为4,为去除Cl离子,须将调节过pH的溶液用蒸馏水多次洗涤,直至滤液中无法使用硝酸银无法获得沉淀后,与一定量nBuOH混合搅拌,进行共沸蒸馏,直至水彻底脱除,并在达到上述物质的共沸条件时,缓慢升温至nBuOH的饱和蒸气压与外界压强相等的条件。将所得凝胶干燥,即可得到非常疏松的无团聚的二氧化硅材料[9]。

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