刺激响应性聚合物因其具备特有的环境敏感行为近年来在药物缓控释领域中已经得到广泛应用，但是载药量较低这一缺陷又严重限制了它的推广。介孔二氧化硅由于其均一的孔道结构、可调孔径大小以及高比表面和容易进行表面修饰等一系列优势，被视作一种新的优良药物载体。尤其是通过表面嫁接上述聚合物后所得到的杂化材料既具有较高的载药性能，又对外界环境有敏感性，一度引起大家广泛关注。但是，药物分子的吸附和扩散机制是影响其传递性能的两个主要方面，即内部介孔通道具有的“限域效应”和外表面聚合物对药物递送的“表面效应”，目前却鲜有报道。双模型介孔二氧化硅（BMMs）具有3 nm左右的蠕虫状一级孔和10 ～ 30 nm左右的球形颗粒堆积孔。最近，本课题组以BMMs为载体，通过氨基改性和表面嫁接聚丙烯酸(PAA)或聚N-异丙基丙烯酰胺共聚丙烯酸(P(NIPAM-co-AA))，并以IBU为模型药物，深入考察了复合材料的制备化学规律(如介孔分布、结构尺寸以及聚合物形态和官能团种类)及其对载药行为和释放动力学的影响，结果表明 “限域效应”和“表面效应”对药物分子吸附和扩散现象都起着非常重要的作用，但它们的本质机制却尚不明确。另外，这些杂化介孔SiO₂作为载体虽然具有较高的载药量和较好的控释性能，但是无法检测其在特定的生物体内位置和确切时间内的药代动力学行为。基于此，我们曾采用荧光分子1,8-萘二酸酐（NA）负载到BMMs表面，发现其发光性能同样受上述“限域效应”和“表面效应”的较强影响。本文选用致密的纳米SiO₂作为载体，通过氨基改性其表面并引入较大的荧光分子3,4,9,10-苝四羧酸酐（PTD）以及pH敏感性聚合物(PAA)形成有机-无机杂化材料，并用IBU作为模型药物，采用各种表征方法，如扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、热重分析仪（TGA），详细讨论了表面效应对IBU装载和控释过程的作用机理及其荧光分子和聚合物稳定性与纳米二氧化硅表面微环境的相互关系。

   通过表面改性和嫁接手段成功制备出APTES-DNSS、PTD@DNSS和PAA@DNSS三种有机-无机杂化材料。XRD、TEM、FT-IR、TG、PL等各种表征结果说明这些制备过程并不能改变DNSS大约250nm的球形特征。但是随着PTD嫁接的增加，样品PTD@DNSS分别在400nm和450 nm附近均出现两个发射峰，表现出较强的荧光性能。样品PAA@DNSS载药后其释放具有pH响应性，在碱性条件下（pH7.4）不仅释放量明显大于酸性条件（pH3.0），而且在释药过程中保持着较强的发光性能，进一步证明在DNSS表面所引入的PTD和PAA对药物释放性能和发光行为存在着较强的表面效应。这些结果为后续研究药物分子通过表面效应对其在载体表面吸附和扩散行为的影响，以及在生物体内药代动力学机理提供了重要的参考依据。