浅谈药用磁性材料的研究概况
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[中图分类号]TB383.4
[文献标识码]A
[文章编号]1005-0019(2009)7-0034-02
[摘要]本文概述了药用磁流体的制备,磁性微粒的分散技术,提高其稳定性的方法。同时对新型热敏脂质体的研究进展作了概述。
[关键词]磁流体;分散;热敏脂质体
磁靶向给药系统(magnetictargeteddrugsdeliverysystem,MTDS)是近年来研究的一种新的靶向给药系统。该系统是将药物与适当的磁活性成分配制在药物稳定系统中,在足够强的外磁场作用下,将载体定向于靶区,使其所含药物定位释放,集中在病变部位发挥作用,从而具有高效、速效和低毒的特点[1]。
常见MTDS的几种类型为,磁性脂质体(magneticliposomes,MLP)、磁性毫微粒(magneticnanoparticles,MNP)、磁性微球(magneticmicrospheres,MMS)等[2]。作为药物载体,系统主要由磁性微粒、高分子材料和治疗药物3部分组成。磁性微粒是磁性药物载体的主要成分,是指含有磁性金属或金属氧化物的超细粉末而具有磁响应性的高分子微粒。对磁性微粒的制备及性质研究、磁性微粒分散技术、影响其稳定的因素及提高其稳定性的方法,目前国内外有较丰富的研究成果。
1药用磁流体的制备
磁流体(Magneticfluids)是指有磁性的可流动液体。磁流体本身无磁性,但在磁场作用下可被磁化而具有磁性。这种流体是将粒径为纳米(nm)计的强磁性微粒均匀地分散在液相中所得到的非常稳定的胶体溶液。磁流体是由载体、强磁性微粒子和表面活性剂3部分组成。载体一般为水、直链烃、芳香烃、硅油、氟油、酯类油和醚类等。表面活性剂因载体不同而异,常用的有油酸、亚油酸、4-氧杂环己胺、十四烯酸、琥珀酰亚胺。目前药用的主要是铁氧系,如四氧化三铁、锰铁氧体、镍铁氧体及锰锌铁氧体等,并以四氧化三铁为主[3]。
1.1磁流体制备条件的探讨:
将一定量的FeCl3•6H2O和FeCl2•4H2O分别溶于水中,混合,加入适量分散剂,再加热到所需的反应温度,在快速搅拌下滴加适当浓度的NaOH溶液,即生成黑色的Fe3O4沉淀。上述反应原理为:Fe2++2Fe3++8OH-Fe3O4+4H2O,Fe3O4再在适当的条件下氧化成α-Fe2O3。影响生成磁流体的因素有不同NaOH的浓度,NaOH的滴加速度,反应温度等对氧化铁粒子大小及饱和磁化强度的影响。
1.2磁流体制备工艺:根据实验,对磁流体的制备工艺总结如下:
取一定量FeCl3•6H2O和FeCl2•4H2O分别溶于蒸馏水中,过滤。滤液混合,将将滤波用蒸馏水稀释至-定量,搅匀,加入适量的分散剂,置于3000ml烧杯中.将烧杯置于超声波清洗器中。在搅拌速度1500r•min-1,水温40℃,用6mol•L-1NaOH溶液适量滴到烧杯中,滴加速度5ml•min-1,反应结束后,在继续搅拌下40℃保温30min。将混悬液置于磁铁上强迫磁性氧化铁粒子沉降,倾去上清液,剩下下层液,加入分散剂适量,搅匀,在超声清洗器中清洗20min,过直径1μm筛,得到黑色的胶体溶液[4]。
2磁粉的分散技术
提高磁粉分散的稳定性,增加磁层中磁性粒子的填充率,降低磁浆粘度,改善磁浆流乎性,除了改进分散设备外,人们进行的工作主要可分为三大类:①在滋浆中使用分散剂;②磁粉的表面包覆或表面改性处理;③粘结剂的改性[5]。
2.1在磁浆中使用分散剂
2.1.1表面活性剂形分散剂通过亲水基与表面自由能高的磁粉结合,使磁粉表面形成一层由疏水基团构成的表面自由能低的亲油层。磁粉表面由原来的亲水性变为亲油性,从而加速磁粉在粘结剂有机相中均匀分散,保证粘结剂对磁粉表面的润湿,排出空气,提高磁浆的稳定性,改善磁浆质量缩短制浆时间,增加磁粉填充量,提高磁带性能[6]。
用于磁粉的表面活性别型分散剂有:环烷酸锌、二辛基硫代琥珀酸、十二烷基硫酸酯等。
2.1.2偶联剂型分散剂偶联剂的主要功能是在亲水性磁性颗粒和疏水性粘结剂树脂之间以化学铰架起“桥梁”,使二者成为一体。在磁粉表面形成一界面薄膜,使磁粉表面由无机变为有机,从而使易于凝聚的磁粉变得粒子间相互没有干涉,易被粘结剂润湿,在磁浆中保持稳定的分散状态。磁浆加工粘度降低,由此形成的涂层界面不会剥离,能发挥出临界的剪切强度。同时,此单分子膜有吸收能量的能力,且临界值较大。
目前工业上使用的偶联剂主要有硅烷类、钛酸酯类、锆类、有机铬络合物四大类。
2.2磁粉的表面处理:热处理之前在粒子表面包覆有机硅化物或用二氧化硅和钛、锆、铝之类的氧化物进行表面包覆,主要是为了提高粒子耐高温性,在热处理中保持针形形貌,但对加强粒子的分散性也有意义。用KOH水溶液处理磁粉[7],增强了粒子表面的碱性,使更易与分散剂中酸性官能团结合。用离子交换树酯溶解磁粉中所含有的水溶性物质,以促进其在油性体系中的分散。更多的是用表面活性剂,如磷酸酯、脂肪酸、D-山梨糖醇及硅氧烷或钛酸酯偶联剂对磁粉进行表面改性,将粒子表面由亲水性变成亲油性。
用表面活性剂对磁粉粒子表面处理的工艺有以下几种:
(1)浸渍法。即把磁粉浸渍在表面活性剂溶液中,经搅拌、过滤、干燥和粉碎即可。处理均匀效果好,但操作较复杂。
(2)辊压喷雾法。即磁粉碾压下,将表面活性剂溶液喷雾于其中。操作简单,但处理不均匀,且对粒子尺寸被破坏性大。
(3)捏合工艺技术。这是一种较新的工艺,利用压力和剪切力一次相继完成表面处理和润湿两个步骤,表面处理均匀,对粒子尺寸破坏性小,且可缩短砂磨时间 ......
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