[發明專利]多孔模板制備生物可降解高分子納米材料的方法及裝置

無效

• 申請號: 200810201280.7
• 申請日: 2008-10-16
• 公開（公告）號: CN101381467A
• 公開（公告）日: 2009-03-11
• 發明（設計）人: 尹靜波;曹斌;羅坤;宋志江;李舒;鄭嬿珍;陳學思
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: C08J5/00
• 分類號: C08J5/00;C08L5/08;C08L3/02;C08L1/02;C08L89/00;C08L77/04;C08L67/04;B82B3/00
• 代理公司: 上海上大專利事務所（普通合伙）
• 代理人: 顧勇華

技術領域

本發明屬于先進生物納米材料制備技術領域。特別是一種基于多孔模板的生物可降解高分子納米材料的制備方法和裝置。

背景技術

近年來，我國科學家在納米科技領域屢創佳績，一系列重要的論文發表在世界權威科學刊物或者相關國際會議上。目前在與納米科技有關的諸多研究領域中，比較熱門并且有可能率先取得實際應用的有：納米制備方法，納米器件構建，納米醫學。其中自組裝納米結構材料越來越受到人們關注，正在成為納米材料研究新熱點。其基本內涵是以納米顆粒、納米線和納米管為基本單元在一維、二維和三維空間組裝排列成具有納米結構的體系。多孔模板法是組裝納米結構材料非常重要而簡易易控的一個方法。

目前利用多孔模板可以比較成熟地制備金屬、半導體、聚合物納米材料。這些材料通過賦予納米結構后具有特殊的光電磁功能特性，從而為光電磁納米器件的構建奠定了基礎。如A.J.Yin等[Appl.Phy.Lett.，2001，79(7)：1039]在多孔氧化鋁的納米孔道中，以金屬氯化物的二甲基亞砜(DMSO)溶液為電解液，通過交流電沉積制得金屬納米線陣列。H.B.Xu等[Chem.Phy.Lett.，2005，412：294]在多孔氧化鋁模板中電泳沉積制得了有機酞菁銅納米線。Steinhart等[Science，2002，296(14)：1997]利用多孔氧化鋁模板，通過熔融潤濕法制備了聚苯乙烯(PS)、聚四氟乙烯(PTFE)的納米管。同時他們利用大孔徑氧化硅模板制備了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)納米管。

多孔模板是構建可降解高分子納米材料的有效方法，但是鮮有報道。由于生物可降解高分子在體內可降解，其分解產物可以代謝并最終排出體外，以最大限度減少材料對機體的長期影響，因而通過多孔模板法制備的可生物降解高分子納米材料將在藥物緩釋和組織工程等領域具有廣闊應用前景。高分子納米材料的常規制備方法是熔融法和溶液浸潤法，前種方法可加快材料降解，后種方法由于溶液黏度較高而不能完全浸潤。

發明內容

為解決上述問題，我們發明一種多孔模板制備生物可降解高分子納米材料的方法和裝置，又可將其命名為負壓抽濾法。本發明的基于多孔模板的生物可降解高分子納米材料包括納米線和納米管的制備方法和裝置，通過改變高分子溶液濃度和模板參數，可根據實際需要調控納米材料三維尺寸。

本發明所采用的技術方案如下：

一種多孔模板制備生物可降解高分子納米材料的方法，其特征在于該方法是將生物可降解高分子溶液經負壓抽濾后填充到多孔模板中，用刻蝕劑將多孔模板刻蝕后得到可降解高分子的納米材料，具體步驟如下：

a.開啟真空泵(8)，在掩膜(3)的掩膜孔(7)處放上多孔模板(5)，先用去離子水滴加到多孔模板(5)上洗滌多孔模板2～3次；

b.將可降解高分子材料充分溶解于適量的溶劑中，然后將2～3滴可降解高分子溶液滴加到多孔模板(5)上，待可降解高分子溶液全部滲入多孔模板(5)后停止抽真空；

c.小心的用鑷子將多孔模板(5)取出并用雙面膠將多孔模板(5)貼于玻片上，放入40℃烘箱烘15分鐘；

d.用刻蝕劑在40℃烘箱中將多孔模板(5)溶解，用大量去離子水清洗除去殘余鹽分，40℃烘箱烘15分鐘，即得可降解高分子的納米材料。

所述的生物可降解高分子材料為天然可降解高分子材料如殼聚糖、淀粉、纖維素、蛋白質，或者為合成可降解高分子材料如聚谷氨酸、聚乳酸、聚羥基丁酸酯、聚羥基戊酸酯。

所述的多孔模板為具有多孔管道孔徑的無機或有機多孔材料模板如陽極氧化鋁模板、納米孔洞玻璃模板、介孔沸石模板、多孔硅模板、金屬模板、聚碳酸酯模板。

所述的方法步驟b中所用的溶劑不具備溶解多孔模板和砂芯漏斗的能力，溶劑為水，或者為鏈烷烴、烯烴、醇、醛、胺、酯、醚、酮、芳香烴、氫化烴、萜烯烴、鹵代烴、雜環化物、含氮化合物及含硫化合物中較易揮發的溶劑如氯仿、四氫呋喃、甲苯、乙醇、乙醚中的一種或幾種混合后的溶劑。

所述的方法步驟d中所用的刻蝕劑為不具備溶解生物可降解高分子材料但具備溶解多孔模板能力的溶液，為強堿溶液如NaOH或KOH溶液等。