摘要
碳酸钙在自然界中分布十分广泛,它既是一种地质矿物,储存着丰富的二氧化碳;又是一种生物组分,作为软体动物外壳、甲壳动物角质层、原生动物骨骼的主要成分。目前发现的碳酸钙有三种无水晶型(方解石、文石和球霰石,其稳定性依次递减),三种水化亚稳态形态(单水方解石、六水碳酸钙和半水合碳酸钙),还有一种及其不稳定的无定形纳米碳酸钙(ACC)相。与其它碳酸钙相比,ACC具有颗粒小、比表面积大、溶解度高等优点而受到广泛关注。但它同时具有高度的不稳定性,在不同的条件下容易转化为球霰石、文石或方解石。目前,自然界中稳定存在的ACC仅存在于海胆、螯虾、珊瑚、和腹足动物等生物体中,作为钙离子的临时储存相。因此,控制合成稳定的ACC是非常重要的。 以CO2和Ca(OH)2为原料,在甲醇介质中合成ACC,并考察了CO2压力、温度、转速、反应时间对ACC产率的影响。同时,研究了ACC纳米粒子在甲醇-水体系中的结晶行为。然后,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂,制备了高度稳定的无定形纳米碳酸钙-聚乙烯吡咯烷酮(ACC-PVP)颗粒。并考察了不同PVP添加量对ACC比表面积和稳定性的影响。采用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、热重-差热(TG-DSC)对ACC、ACC-PVP颗粒以及ACC在甲醇-水中的结晶行为进行了表征。以5-氟尿嘧啶(5-FU)和姜黄素(CUR)作为模型药物,研究了ACC-PVP作为药物载体的性能,并利用体外溶出实验考察了复合颗粒的溶出性能。 研究表明:在ACC的合成实验过程中,当CO2压力为0.4MPa、温度50℃、转速600r?min-1、反应时间1h,得到产率为74.02%的ACC,比表面积高达344m2?g-1,较高的比表面积是作为药物载体的重要因素。ACC纳米粒子在甲醇-水体系中随着溶液含水量的增加,ACC会转变为亚稳态球霰石再转变为热力学更稳定的方解石。当含水量为18%时,得到了一种高度单分散的方解石。以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂,制备了高度稳定的无定形纳米碳酸钙-聚乙烯吡咯烷酮(ACC-PVP)颗粒,这种颗粒可稳定存在8个月不发生结晶。随着PVP含量的增加,ACC-PVP颗粒的比表面积减少,这可能是PVP吸附在ACC颗粒的孔隙中所致。以5-氟尿嘧啶(5-FU)和姜黄素(CUR)作为模型药物,并利用体外溶出实验考察了复合颗粒的溶出性能。结果表明,5-FU@ACC-PVP颗粒表现出良好的pH响应性,CUR@ACC-PVP颗粒在模拟胃液环境中表现出良好的药物释放作用,该多孔型ACC-PVP颗粒有希望可作为pH响应性和难溶性药物的给药载体。