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在国家自然科学基金委、科技部、上海市纳米中心以及中国科学院的资助下,中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室施剑林研究员领导的课题组,在介孔主客体复合材料应用于生物医药领域(如:药物储藏与控制释放、药物靶向传输载体材料)等研究中取得了一系列重要创新性进展,相关研究成果相继发表在国际一流的核心化学期刊上,如Angew.
Chem. Int. Ed.
2005, 44,5083-5087、J.
Am. Chem. Soc. 2005,
127, 8916-8917
(2004年SCI影响因子分别为9.161、6.903)。
该课题组一直致力于介孔主客体复合材料的可控合成与性能探索研究,其中,以生物医药需求为研究背景,发展能应用于生物医药领域的新型介孔主客体复合材料是他们的一个重要研究方向。具有规则孔道的介孔SiO2空心球能够实现客体药物分子的高储藏量(是文献报道的普通介孔材料储藏量的3倍),同时,介孔壳上的贯穿介孔孔道能够实现客体药物分子的内外传输。继在成功合成高水热稳定性的立方相介孔中空球的基础上(Nano
Letters,
2003, 3, 609),他们最近利用介孔空心球的空心核与介孔壳的贯穿孔道以及聚电解质具有环境响应的特点,通过层层自组装技术(Layer-by-layer
technique),使包裹在介孔空心球外层的聚电解质对pH值或者离子强度等条件产生结构性能的响应,实现对介孔孔道的封堵与开放,从而起到药物控制释放的“开关”作用。该研究成果将在药物及其他控制释放领域具有良好的应用前景。其论文之一“ Stimuli-Responsive
Controlled Drug
Release from a
Hollow Mesoporous
Silica Sphere/Polyelectrolyte
Multilayers Core-Shell
Structure”
已发表在近期的国际权威杂志德国《应用化学》(Angew.
Chem. Int. Ed.
44,5083-5087,2005)上,受到该杂志同行审稿专家的高度评价:“介孔材料结合层层自组装技术是一个非常新颖的想法,另外,这种新颖的控制释放系统在药物及其他领域都有巨大的应用潜力。”、“作者结合了目前非常感兴趣的三种不同技术(介孔材料合成技术,纳米技术和表面功能化技术)发展了一种非常有趣的控制释放系统,我认为是一项很好的工作。”该论文被评为VIP文章(Very
Important Paper)。
针对这种新型的药物控制释放体系,他们还进一步进行了药物靶向传输方面的研究。该课题组首次创新性地合成了一种以磁性氧化铁颗粒为核,以介孔氧化硅为壳,粒度可调的单分散介孔氧 化硅核壳结构磁性纳米复合颗粒。该研究可以有效地将装载有药物分子的氧化硅介孔材料包覆在单分散的具有铁磁性的四氧化三铁颗粒表面,实现了药物载体与磁性粒子的有效结合。该复合颗粒的饱和磁化强度达到27.3
emu/g,在外磁场内可以实现有效分离,并且颗粒粒度均匀可调,在体液中高度分散。该材料既具有介孔材料特有的高比表面和高孔容,又具有很强的磁性,装载药物分子以后有望在外磁场作用下实现药物在人体内的靶向传输,同时在液体分离领域中也具有很好的应用前景。相关研究成果已发表在近期的国际一流的核心化学期刊《美国化学学会会志》上(J.
Am. Chem. Soc.
127,8916-8917,2005)。
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