添加剂对过氧化钙载体的形貌调控研究文献综述

 2023-03-25 18:18:17

纳米过氧化钙制备的研究进展

摘要:纳米过氧化钙是一种多功能、安全无毒的过氧化物,由于其与水反应可以释放氧气,是一种优良的供氧剂,广泛应用于农业、肿瘤缺氧治疗、水环境治理等领域。随着纳米技术的发展,不同结构、形貌与特性的纳米粒子被设计出来,纳米尺度材料大小和基本生物分子相似,凭借这些特殊性质使其在抗癌药物的负载运输以及纳米前药的设计合成等方面具有天然的优势。然而纳米材料的制备仍面临着挑战,其稳定性、形貌、尺寸和分散性难以控制等难点,成为当今研究的热点,本文从物理研磨、水相反应、有机相反应三个体系总结了近几年制备纳米过氧化钙的方法。

关键词:纳米过氧化钙; 添加剂; PEG200; 乙醇

随着纳米技术的发展,纳米材料被广泛研究。纳米材料的大小与基本生物大分子大小相近,并且具有较大的比表面积、优秀的物理化学性质、易于进行表面修饰等特点,在抗癌药物递送系统中具有明显的优势[1]。过氧化钙因其本身和反应后的产物均无毒的特性,具有较好的生物相容性。并且过氧化钙与水反应生成的钙离子可参与人体中正常生理反应,同时过氧化钙因其高O2携载量而被认为是一种很有前途的O2前药,有助于改善特定的乏氧环境。此外,CaO2作为“固体过氧化氢”,可以与水反应,快速生成一种常见的活性氧物质(ROS)——过氧化氢,具有良好的抗肿瘤作用和抗菌性[2]

通常,传统方法合成的过氧化钙尺寸大,不利于进入细胞,并且由于过氧化钙颗粒表面无修饰,在未运送至肿瘤细胞部位就已经发生了反应,产生的过氧化氢对于正常细胞有一定危害。此外,常规方法制备的过氧化钙直径大、比表面积小,反应速率低,易发生团聚。因此构建一种过氧化钙的合成方法用以减小颗粒尺寸、并对过氧化钙进行表面修饰避免聚集效应和减缓反应速率是当今科研的研究热点。

本文介绍了传统过氧化钙合成的方法,综述了纳米过氧化钙制备的物理和化学方法,并针对化学方法中原料、溶剂不同对反应产物性质的影响进行了介绍。

  1. 过氧化钙的传统合成方法

过氧化钙的传统合成方法根据原料的不同可分为三类:氢氧化钙法、氧化钙法和钙盐法。氢氧化钙法:常见的过氧化钙法以氢氧化钙和过氧化氢为原料,进行氧化还原反应生成湿的过氧化钙,然后经过分离、干燥得到产物。为了提高过氧化钙产量和纯度,在合成时通过添加稳定剂,降低反应温度,同时产品纯度也会有所提高,节约能源。氧化钙法:以氧化钙和双氧水为原料合成过氧化钙,为了避免低温反应,反应时添加稳定剂使其可在常温反应,降低能源消耗。钙盐法:以钙盐和过氧化氢为原料在碱性条件下反应,一般所用钙盐为二水氯化钙或者碳酸钙,加入的碱为氨水,故而限制了产品在食品方面的应用。钙盐法一般需要加入添加剂使其能够在常温下反应,产物纯度较高,常温反应方程式如下:

CaCl2·6H2O 2NH3 → Ca(NH3)2Cl·6H2O

Ca(NH3)2Cl·6H2O 2H2O2→2NH4Cl CaO2·8H2O

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