多孔中空二氧化硅纳米颗粒作为水溶性杀虫剂的控制释放

范刘^a，李雄文^a,*，朱-朱利^a，文瑜^b，海燕孙^b，陈建峰^a,b*

^a纳米材料重点实验室，教育部，北京化工大学，北京100029，^b超重力工程与技术研究中心，北京化工大学，北京100029教育部中国研究机关，中华人民共和国2005年11月10日修订；在2006年4月11日收到；2006年4月18日接受；2006年5月4日4月18日可在线

摘要：

以可溶于水的农药有效霉素控制输送系统的多孔中空二氧化硅纳米颗粒 (PHSNs) 的制备和应用。PHSNs被加载有效霉素通过一个专门设计的超临界流体的加载方法。这表明高负荷容量（36wt.%）井冈霉素可以实现，在这研究中这比简单浸泡更加有效。这被加载的(PHSNs)通过 TG,IR和XPS 来进行分析。有效霉素从PHSNs半释放被研究和展现出多阶段释放模式可能导致有效霉素在PHSNs的不同吸附位置。这种释放行为使PHSNs在农业上是有前途进展的，特别是对杀虫剂的即时控制释放与释放的延长一样是所必要的。此外，影响有效霉素释放速率包括ph值温度的因素正在被研究。

2006年 Elsevier有限公司版权所有

关键词：A.微孔材料;A.纳米结构;B.溶胶-凝胶化学;D.扩散

1. 介绍

为了长效搜寻一个合适的有效物质载体材料是在输送系统尚未完全解决的主要方面的其中之一。为了这个运用考虑了好几个候选，包括生物制剂^{[ 1 ]}，聚合物^{[ 2 - 4 ]}，硅基材料^{[ 5 - 7 ]}，或金属^{[ 8 ]}。在过去的十年中，载波系统迅速发展。上述材料的尺寸范围从微尺度到纳米级^{[ 9 ]}。纳米载体可提高药物的生物利用度，降低药物毒性，提高定时释放药物分子，使精确的靶向药物^{[10- 14 ]} 。纳米粒子已经成为在药物传送的一个重要研究领域，但是在杀虫剂释放系统上只做了一点工作。我们采用无机纳米CaCO3模板合成多孔中空二氧化硅纳米颗粒（phsns）代替其大型有机对应^{[ 15 ]}。PHSNs具有高的比表面积和空心结构，孔隙大小不高，具有热稳定性和机械稳定性。在之前的研究^[16]中，PHSNs通过一种简单的浸渍加载法加载了一种油溶性农药，如阿维菌素，结果表明，PHSNs是阿维菌素控制释放的优良载体。

通过简单的浸入式加载方法，PHSNs壳内微笑的纳米孔使农药分子难以进入PHSNs，这使得用2周时间才能达到阿维菌素^[16]的吸附饱和。另一方面，开放的孔隙网络和PHSNs的中空内部将促进蒸汽和气体在整个材料体积内的运输。从理论上讲，任何含有少量蒸汽压的化合物都可以在多孔硅材料中沉积^[17,18]。Domingo等报道了压力是影响吸附的最重要变量^[19]。因此，可以利用超临界流体技术将农药装载到PHSNs载体中。在超临界流体药物加载过程中，超临界流体作为一种溶剂，同时由于高压提供了一种巨大的驱动力量，使药物通过纳米级的孔隙通道进入空的PHSNs核心。本文采用SFDL方法对PHSNs进行了水溶性杀虫剂的研究，以研究其释放动力学。由于有效霉素的截面分子直径比PHSNs的孔径小，所以选择了有效霉素作为农药模型。用IR、XPS、TG等方法对装载了有效霉素的 PHSNs进行了表征。研究了有效成分的控制释放行为，以及溶出介质pH值和温度对释放速率的影响。