李晓丰，蔺彬彬，王婧菲，林 兵，王妍玮，王 宇，徐 芳，曲凤玉

（哈尔滨石油学院，黑龙江哈尔滨150028）

介孔羟基磷灰石的合成及药物释放性能研究*

李晓丰，蔺彬彬，王婧菲，林 兵，王妍玮，王 宇，徐 芳，曲凤玉

（哈尔滨石油学院，黑龙江哈尔滨150028）

本文采用水热合成法，制备出介孔羟基磷灰石，该材料具有较高比表面积和较大的孔容，药物缓释性能测试表明，材料具有较高的药物组装率和较好药物缓释性能，因此，可以作为药物缓释载体，从而更好地实现对骨组织的修复。

水热法；介孔；羟基磷灰石；药物缓释

羟基磷灰石（Ca（PO4）6（OH）2）简称HAP，是人和动物牙齿及骨骼的主要无机成分[1]。HAP由于具有良好的生物相容性、生物活性、无毒、无刺激性以及良好的机械性能等特点[2,3]，使其成为生物医药和组织工程材料研究热点之一。常被用于骨修复及牙科等领域。

HAP的最早研究始于上世纪70年代中期，Roy首先合成了羟基磷灰石，从此开创了骨修复材料的新纪元，并迅速扩大到临床应用[4-6]。与普通的HAP相比介孔HAP具有更加优越的理化性能：如溶解度较高、表面能较大、生物活性更好、具有抑癌作用等[7]。因此，可以组装抗炎类药物，从而更有助于材料在骨修复以及牙科领域的应用[8]。目前，所合成的介孔羟基磷灰石材料的比表面积比较低，而且缓释性能较差[9,10]。

本文中，我们采用水热法合成了介孔HAP，对合成的材料进行了系统的表征。并系统的研究了材料的pH值敏感药物缓释释放性能。

1 实验部分

1.1 材料和仪器设备

CaCO3，乙醇，溴棕三甲基铵（CTAB），盐酸二甲双胍（MH），Na2HPO4。

扫描电镜照片在Hitachi S-4800扫描电子显微镜上进行（加速电压200KV）；X-射线粉末衍射（XRD）采用Siemens D5005型衍射仪，扫描速度1° ·min-1，用来测试材料的介孔结构；氮气吸附/脱附采用Micromeritics ASAP 2010M分析仪；比表面积采用BET比表面积；孔分布利用BJH方法计算；孔容根据t-plot计算。

高分辨透射电镜照片在Hitachi H-8100透射电子显微镜上进行；红外光谱（FTIR）（JASCOFT/IR-420）测试载药，采用KBr压片（样品占1（wt）%）；紫外用上海光谱仪器有限公司的752型紫外分光光度计。

1.2 介孔羟基磷灰石（MHAP）的合成

将1g CaCO3加入到100mL水和乙醇（水和乙醇体积比=1∶1）溶液中，离心搅拌，加入1g CTab.3.6gNa2HPO4，12mLH2O，50℃下磁力搅拌1h后，转移到反应釜中80℃下晶化3h。将所得固体沉淀用水和乙醇洗涤，空气中60℃干燥12h。最后，550℃下烧4h，产物命名为MHAP。

1.3 盐酸二甲双胍（MH）的组装及释放

组装：将0.206gMHAP与0.206g盐酸二甲双胍置于10mL的水中，密封搅拌2h，室温下过滤、干燥来分离载药后的样品。量取1.0mL的滤液适当的稀释后，并用紫外分光光度计测定滤液中药物的残留量，差减法计算得出装载量。

释放：把样品MH@MHAP浸泡在300mL pH值为7.4，3.4的磷酸缓冲溶液中，36.7℃条件下静置恒温释放，在指定时间取3mL释液，配成25mL的溶液紫外定量，然后再向母体液加入3mL缓冲液以保证原溶液体积不变。在波长为233nm时通过紫外分光光度计可以测出MH的释放量。

2 结果和讨论

2.1 样品的结构表征

2.1.1 扫描电镜（SEM）分析图1为样品MHAP的扫描电镜图。

图1 样品MHAP1扫描电镜Fig.1 SEM image of MHAP

从图1可以观察到，样品都具有不规则的球形形貌，粒径约为3～5μm，表面略显粗糙。

2.1.2 XRD分析图2为MHAP的广角X射线衍射图。

图2 样品MHAP的广角XRDFig.2 The wide X-ray diffraction patterns of MHAP

从图中可以看出样品MHAP，在2θ=29.4和31.36出现两个明显的衍射峰，表明合成的材料是羟基磷灰石，样品的比表面积和孔容分别为36.321 m2·g-1，0.165cm3·g-1。

2.1.3 TEM分析图3是材料的透射电镜照片，可以看出材料具有有序的介孔孔道。

图3 样品MHAP的TEMFig.3 TEM of sample MHAP

2.2 MH的组装及释放性能

图4是MHAP。

图4 样品MMHAP@MH红外曲线Fig.4 FTIR spectra of samples MHAP

从图4可以明显的观察到，载药样品在872cm-1处有吸收峰，在604和503cm-1处有吸收峰，同时在3174cm-1处载药样品出现氨基吸收峰，证明盐酸二甲双胍已经被载入到了磁性介孔羟基磷灰石体系中。

图5为样品MHAP分别在pH值为3.4和7.4的磷酸缓冲溶液释放48h的释放曲线。

图5 样品MHAP@MH的释放曲线Fig5 Cumulative release rates of MHAP@MH

从图5可以看出，样品在pH值为7.4时都具有较低的释放量，最终释放量约为19.7%。而在pH值为3.4时样品都具有较高的药物释放率，最终接近55%。导致这种现象的根本原因主要是因为在较小pH值的条件下，羟基磷灰石溶解速率大，即在酸性条件下羟基磷灰石的降解速度快，这就使药物从载体里快速的释放出来。

3 结论

本文通过水热法合成了介孔羟基磷灰石，所合成的材料具有较高的比表面积和较大孔容，药物缓释性能测试表明，该材料具有较高的药物组装量及较好药物缓释释放性能。因此，该材料可用于pH敏感的药物缓释系统，从而更有效地实现对骨组织的修复。

［1］YangS，LeongK，DuZ，ChuaC［J］.TissueEng.，2001，7（6）：679-689.

［2］Vallet-Regi M,Balas F,Arcos D［J］.AngewChem.Int.Ed.Engl.，2007，46（40）：7548-7558.

［3］Hench LL.Bioceramics:from concept to clinic［J］.J.Am.Ceram. Soc.，1991，74：1487-510.

［4］NaLi，QingJie，SuminZhu，RuodingWang［J］.CeramicsInternational，2005，31：641-646.

［5］Xia Li,XWang,H Chen,P Jiang,XDong［J］.J.Shi.Chem.Mater.，19，2007，4322-4326.

［6］Hui-sukYun，Seung-eonKim，Yong-taekHyun，Su-jinHeo，Jungwook Shin［J］.Journal of Biomedical Materials Research part B: Applied Biomaterials，2008，87：374-380.

［7］Darmawati Mohamad Yunos,Oana Bretcanu,Aldo R.Boccaccini［J］.J Mater Sci，2008，43：4433-4442.

［8］Masami Hashimoto,Hiroaki Takadama,Mineo Mizuno,Tadashi Kokubo［J］.Mater Res Bull，2006，41：515-524.

［9］Sandor GK,Kainulainen VT,Queiroz JO,et al.［J］J.Dent.Traumatol，2003，19（4）：221-227.

［10］Kim HW,Knowles JC,Kim HE.J.Mater Sci.Mater Med.，2005，16（3）：189-95.

Synthesis of mesoporous hydroxyapatite and drug release properties*

LI Xiao-feng，LIN Bin-bin，WANG Jing-fei，LIN Bing，WANG Yan-wei，WANG Yu，XU Fang，QU Feng-yu
（Harbin Institute of Petroleum，Harbin 150028，China）

The mesoporous hydroxyapatite was synthesized by hydrothermal synthesis method.The material has high specific surface area and pore volume.The drugs release test showcd that the material has high assembly rate and better drugs release performance,therefore,it can be used as a drug carrier,so as to better realize the bone tissue repair.

hydrothermal method；mesoporous；hydroxyapatite；drug release

TB383 R318.08

A

1002-1124（2014）10-0014-03

2014-05-26

黑龙江省教育厅基金资助项目（12533037）

李晓丰（1976-），男，讲师，研究方向：生物医用材料。