沸石分子筛材料具有与生化过程密切相关的独特性能,例如离子交换,形状选择吸附和催化。它们是一类性能优异的新型功能材料,广泛用于工业和日常生活中。沸石分子筛材料是一类性能优异的新型化学材料,已广泛应用于工业和日常生活中,并渗透到光电子材料,微电子学和生物芯片领域。在2001年,巴黎举行的第13届国际分子筛会议上,分子筛在医学领域的应用成为会议的重点。

沸石分子筛是一类具有均匀孔结构的天然或合成的铝硅酸盐。其化学组成为:M2/n·Al2O3x·xSiO2·yH2O,其中M表示金属阳离子,n为金属阳离子的化合价态。x是硅与铝的比例,y是饱和水分子的数量。硅-氧化铝分子筛的基本结构单元是硅-氧四面体和铝-氧四面体,它们通过氧桥相互连接以形成多元素环,而各种类型的多元素环通过氧桥彼此连接以形成三维结构。空腔称为空腔或笼子,其在保持架和保持架过程中可以通过各种孔相互穿过。沸石分子筛的这种结构特征引起了研究者对其研究的广泛兴趣,就目前来看,研究范围包括受约束条件下客体分子的吸附和相变,分子筛的离子交换以及金属种类,金属氧化物和半导体簇的存在,成为分子筛孔中的形成过程以及孔中其他类型客体物质的负载。

作为离子吸附剂和抗菌添加剂。沸石分子筛具有优异的离子交换和吸附性能,并且对某些放射性元素如90Sr,137Cs,60Co,45Ca和5C1r具有明显的吸附现象。例如,斜发沸石作为饲料添加剂可以大大降低动物肝脏,肾脏和骨骼肌中134Cs的含量。有机胺和重金属离子是水污染的重要组成部分,这些污染物,特别是重金属离子,可以通过食物链进入人体。一些天然沸石,例如菱沸石,斜发沸石和菲利普沸石可以有效地去除体内的水分。Cd2,Pb2,Zn2,Cu2,Cr2等重金属离子可有效还原污染水域动植物中的重金属元素。同时,它可以有效吸收一些小分子量的有机化合物。因此,作为优秀离子吸附剂的沸石分子筛是一种具有巨大潜力的环保材料。

作为缓慢/控制释放的药物载体。由于沸石分子筛具有规则的骨架结构,良好的水热稳定性,对人体无毒副作用,分子水平的孔径和狭窄的孔径分布范围,因此非常适合作为药物的骨架型载体。使用分子筛作为药物载体制备的药物制剂,可以显着降低药物对人体的刺激作用,控制药物的释放速率,延长药物的作用时间。现有研究文献表明,天然或修饰的斜发沸石是控释阿司匹林的最常见载体。

在将不同种类的小鼠的食物中加入斜发沸石后,发现食用这种饲料的小鼠的寿命比相应的对照组要长,并且小鼠中肿瘤的数量和体积也很有着很明显的衰退现象。同时,通过毒性试验后,发现斜发沸石的添加没有带来任何毒副作用。体外细胞培养发现微粉化斜发沸石会引起肿瘤干扰蛋白的分泌并阻止肿瘤细胞的生长。

沸石分子筛的催化性能使其成为一种酶模拟材料。与传统的生物酶相比,分子筛制备的无机模拟酶具有更高的稳定性,易于制造和储存。沸石分子筛的超大孔体积和比表面积不仅为其结构框架中的生物酶负载提供了空间,还促进了酶催化过程中底物的转化。因此,研究人员正在尝试使用这种分子筛来制备各种生物电极。例如,将分子筛颗粒添加到葡萄糖氧化酶和碳糊的混合物中可以准确地测量葡萄糖的存在。

在血液渗析中,沸石分子筛通常被用来除掉渗析液中的NH4+,并已在实际医疗中得到应用。同时,沸石分子筛也可以保护暴露高聚物,使其免于暴露在紫外线下降解,这一原理被推广用于皮肤药品的制备中。另外研究发现,沸石分子筛粉末还可以用于治疗种皮肤病(如褥疮)和外伤以及胃肠道疾病。