铜/低密度聚乙烯多孔复合材料的孔隙结构调控

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铜/低密度聚乙烯(Cu/LDPE)多孔复合材料是一种新型含铜宫内节育器(Cu-IUD)材料,用其制备的Cu-IUD预期具有重量轻、生物相容性好、铜利用率高、副作用小等优点。Cu/LDPE多孔复合材料作为一种多孔的药物缓释体系,孔隙结构对其铜离子的释放行为具有较大的影响,通过改变Cu/LDPE多孔复合材料的孔隙结构可实现其铜离子释放速率的调控。本文以抗氧剂2246和DTBHQ的混合物作为致孔剂,注塑温度设定在二者熔点之间,采用注塑成型/粒子沥滤法制备了多种不同孔隙结构的Cu/LDPE多孔复合材料。同时,利用气相色谱/质谱联用(GC/MS)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FR-IR)等手段对Cu/LDPE多孔复合材料的成分组成进行了分析,通过扫描电镜(SEM)、压汞仪(MIP)等分析技术对多孔复合材料的孔隙结构进行了表征,通过接触角测试法、吸收光谱法对多孔复合材料的亲水性及铜离子的释放性能进行了测试。对Cu/LDPE多孔复合材料成分组成的研究结果表明,该多孔复合材料为铜颗粒与多孔LDPE的简单混合物,各组分在制备过程中没有发生反应。对孔隙结构的研究结果表明,改变致孔剂中抗氧剂2246与DTBHQ的比例,能够调整Cu/LDPE多孔复合材料的孔隙结构。随着致孔剂中抗氧剂2246与DTBHQ的比值的增大,Cu/LDPE多孔复合材料中多边形孔的数目减少、圆柱状孔的尺寸增大且数目增加,且Cu/LDPE多孔复合材料的有效孔隙率呈现先增大后减小的趋势。当抗氧剂2246与DTBHQ的质量分数比为1:1时,Cu/LDPE多孔复合材料具有最高的有效孔隙率。对亲水性及铜离子释放性能的研究表明:Cu/LDPE多孔复合材料的亲水性随着有效孔隙率的增大而变好、随着浸泡于模拟宫腔液中的时间的增长而变好;与此同时,Cu/LDPE多孔复合材料的铜离子释放速率随着多孔复合材料的有效孔隙率的增大而增大。
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