本文通过Material Studio计算模拟软件，一方面利用分子动力学模拟方法针对药物分子组氨酸及卡托普利插层锌铝类水滑石的超分子结构及水合膨胀性质等进行了计算分析，另一方面，利用密度泛函理论方法针对镍铜铝及镍镁铝三元类水滑石的层板精细结构及稳定性等进行了详细的分析探讨。组氨酸插层锌铝水滑石的分子动力学模拟结果表明，随着层间水含量的升高，体系的层间距d_c呈线性增加，且在水合状态N_w为2-3时，d_c值与实验表征结果相一致，说明模拟结果可信；由计算所得的氢键统计规律分析得到体系的水合历程为：水分子优先与层板作用并逐渐在层板附近堆积而将阴离子和层板隔离，最终在阴离子和层板间形成水分子层；计算所得的水合能随着水分子的增加而逐渐升高并最终趋于平衡，且平衡值仍低于体相水的势能，说明体系在高水含量的环境中仍能持续吸水，但难度越来越大。组氨酸之所以释放缓慢且饱和释放值仅为60%，可能与体系较低的平衡水合能及氢键形成规律有关。卡托普利插层锌铝水滑石的分子动力学模拟结果表明：随着层间水含量的升高，层间距d_c呈线性增加，拟合方程为d_c=0.084N_w+1.498(0≤N_w≤16, r~2=0.996)。当水含量N_w为5-6时，d_c值与实验表征结果相吻合，说明体系的实际水含量较低。由计算所得的氢键统计规律分析体系的水合历程为：水分子首先衔接阴离子和层板，然后逐渐将阴离子和层板分隔，最后在层板与阴离子之间排布成层，与组氨酸插层体系的模拟结果一致；水合能逐渐升高并逐渐趋于平衡，但平衡值仍低于体相水的势能，说明体系在高水含量的环境中仍能持续吸水。卡托普利的缓释历程可通过其水合性质来解释，其之所以释放缓慢且饱和释放值为72%，与体系平衡水合能和氢键形成规律有关：平衡水合能与体相水的势能值越接近，层间药物分子的缓释效果将越明显。镍铜铝类水滑石超分子结构及性质的密度泛函理论研究结果表明：随着层板中的铜离子逐渐被镍离子取代，主客体结合能的绝对值逐渐增加，且晶胞畸变角逐渐降低，表明镍的引入能够提高体系的结构稳定性及晶胞对称性。体系中的电子由羟基逐渐向金属阳离子及阴离子传递，结果使主客体的带电量均增加，体系的静电作用力增加。与此同时，电子传递行为使铜离子及镍离子的价电子组态均发生了变化并逐渐偏离其理想状态。所以，随着镍离子的引入，铜氧八面体及镍氧八面体的畸变程度均得到了有效减弱：八面体结构中四条M-O短键变长，而两条M-O长键变短，即体系的M-O键键长逐渐趋于平均化。这有利于各八面体共用棱边而形成稳定结构，从本质上解释了为什么镍的引入能够增加体系的稳定性，同时也可以推断M-O键的键长大小以及金属离子的电子组态对水滑石层板的形成具有重要影响，且O-M-O八面体配位角的变形是为了配合M-O键键长的变化。镍镁铝类水滑石超分子结构及性质的密度泛函理论研究结果表明：随着镍离子逐渐取代镁离子，金属离子之间的平均距离逐渐减小，层间距逐渐增大，与实验结果一致。与此同时，电子逐渐从主体层板向客体阴离子传递，导致主客体之间的静电作用力及超分子作用力逐渐增强，结合能的绝对值逐渐增大，体系的稳定性增加。在微观结构上，电子传递行为使层板中平均M-O键键长逐渐减小，且八面体配位角的畸变情况得到一定程度的缓解，这些变化都有利于形成更稳定的体系，再结合镍离子的有效半径数据，可以说明镍铝类水滑石在理论上比镁铝水滑石更稳定。然而，含镍水滑石的天然含量较低，这可能与镍元素的地壳含量很低以及氢氧化镍的高稳定性有关。