Page 43 - 精细化工2019年第9期

第 9 期 刘 策，等: ZIF-8 的制备及其在药物特征响应释放中的应用 ·1771·

综上所述，以上 3 种溶剂中均可成功制备 ZIF-8
粒子，但溶剂的质子化能力影响粒子的形貌、大小
2+
和结构。甲醇的质子化能力适中，在较低的 n(Zn )∶
n(Mim)∶n(MeOH)下制备得到的 ZIF-8 形貌结构最
佳；正辛醇质子化能力相对较弱，也可以得到形貌
较为理想的 ZIF-8 粒子；去离子水的质子化能力最
强，不利于咪唑配体的去质子化，需加入去质子试
剂三乙胺，才可得到较为规整的 ZIF-8 粒子。
2.1.3 合成 ZIF-8 的反应程度随时间的变化情况

2+
按照 1.2 节的实验方法，分别以 n(Zn )∶ 图 8 3 种溶剂中合成 ZIF-8 样品的热重曲线
n(Mim)∶n(MeOH)=1∶2∶1000，1∶4∶1000 和 1∶ Fig. 8 TGA curves of ZIF-8 samples
8∶1000 在甲醇中合成 ZIF-8 粒子。以各组溶液反应
2.2.2 酸稳定性考察
48 h 后的浊度为基准，用不同时间下的浊度百分比
在甲醇溶剂中合成的 ZIF-8 晶体在不同 pH 缓冲
标定其反应进程，结果如图 7 所示。
液中完全溶解所需时间如图 9 所示。

2+
图 7 不同 n(Zn )∶n(Mim)∶n(MeOH)下的反应进程
Fig. 7 Reaction progress at different molar ratio of reactants 图 9 ZIF-8 样品在不同 pH 下的溶解时间
Fig. 9 Dissolution time under different pH of ZIF-8 sample
由图 7 可知，各组反应的程度随时间的变化趋
势一致，开始阶段反应迅速，1 h 后反应程度可达 由图 9 可知，两种溶解方式下，ZIF-8 晶体溶解
65%左右，3 h 后反应程度达 80%左右，之后随着反 趋势相同，酸性溶液中超声溶解速率明显大于搅拌
应时间的延长，反应进程变得非常缓慢。其原因在 溶解。溶液 pH 越低，ZIF-8 晶体溶解越快；随着溶
2+
于随着反应的进行，溶液中 Zn 和有机配体的浓度 液 pH 接近中性，ZIF-8 溶解逐渐缓慢。当 pH≥5.8
不断降低，过低的配体不利于新的 ZIF-8 晶体的生 时，搅拌数小时后溶液仍浑浊，晶体未完全溶解；
2+
成。此外，不同 n(Zn )∶n(Mim)∶n(MeOH)下的反 当 pH≥7.0 时，超声数小时，晶体仍未完全溶解。
应程度随时间的变化趋势一致，表明原料配比对合 以上实验现象表明，ZIF-8 晶体具有酸不稳定性，在
成 ZIF-8 反应程度的影响不大。 酸性条件下结构发生崩塌，酸性越强，结构崩塌越
2.2 ZIF-8 晶体的结构稳定性研究 迅速。
2.2.1 热稳定性考察 2.3 ZIF-8 纳米粒子对 DOX 的吸附与体外溶出性
在 3 种溶剂中合成 ZIF-8 样品的热重曲线如图 8 能测试
所示。 DOX 水溶液在 480 nm 测量波长下的紫外标准
由图 8 可知，3 组 ZIF-8 样品的失重曲线近似一 曲线如图 10 所示，线性方程为：A=21.0113ρ+0.0009，
2
致。200 ℃以下的质量损失是由于 ZIF-8 材料空腔 R =0.9996。
或表面溶剂分子的失去所致；200~600 ℃是逐步失 药物吸附结果表明，以甲醇、去离子水、正辛
重过程，几乎没有平台期，是由于 ZIF-8 材料空腔 醇为溶剂，在室温下（25 ℃）合成的 ZIF-8 纳米微
或表面的有机配体碳化导致；600 ℃以上的失重过 粒的载药量分别 19.73%、17.72%、16.04%。对比文
程是由于材料骨架的坍塌分解导致。以上结果表明， 献[5]报道的 ZIF-8 对 DOX 的载药量为 20%可知，3
不同溶剂体系下合成的 ZIF-8 晶体在 600 ℃以内均 种溶剂中合成的 ZIF-8 样品均具有优秀的载药能力，
具有良好的热稳定性。 载药效果可达到 16%~20%，是合适的药物载体。其