[發明專利]一種生物活性納米多孔材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201010184222.5
• 申請日: 2010-05-27
• 公開（公告）號: CN101844742A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 游波;祝迎春;葛曉春;李華青;武利民
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: B82B1/00
• 分類號: B82B1/00;B82B3/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

技術領域

本發明屬于生物、化工及材料技術領域，涉及一種具有生物活性的納米多孔材料及其制備方法。更具體地，本發明涉及一種生物活性納米多孔材料，它包含生物高分子、無機納米前驅體、沉淀劑、水和非必需助劑。本發明還涉及所述生物活性納米多孔材料的制備方法。本發明的生物活性納米多孔材料可以用于抗菌材料、醫藥涂敷材料、藥物緩釋材料、生物傳感器、生物模板材料等。

背景技術

近年來，隨著納米技術的迅速發展，微觀有序材料以其獨特的性能引起了科學家的廣泛興趣。其中，納米多孔材料因其具有的獨特性能，在光電轉換器件、催化劑載體、太陽能電池材料、控制釋放及生物基因轉移材料、生物傳感器、分離介質等領域顯示出巨大的應用前景。自然界中無數特異現象都與納米多孔結構相關，如結構復雜精巧、效能奇妙多彩的海膽、貝殼、骨骼、牙齒等，都是天然納米多孔材料，將具有不同功能的生物高分子與無機納米結構組裝為一體，將有希望構筑仿生納米多孔結構材料。

發明內容

本發明的目的在于提出一種具有生物活性的無機納米/生物高分子納米多孔網絡結構材料，它是利用生物高分子的分子識別及誘導作用，通過無機納米與生物高分子界面的相互作用，采用水熱合成法，實現納米多孔結構的仿生組裝，該生物活性納米多孔材料具有高強度和高韌性。

本發明的另一個目的在于提出所述生物活性納米多孔材料的制備方法。

本發明所述的生物活性納米多孔材料，其原料包含生物高分子、無機納米前驅體、沉淀劑、水和非必需助劑，利用生物高分子的分子識別及誘導作用，通過無機納米與生物高分子界面的相互作用，采用水熱合成法，實現納米多孔網絡結構的仿生組裝，制得具有生物活性的無機納米/生物高分子多孔結構材料，其中，生物高分子用量占原材料總量的1-50wt％，無機納米前驅體用量占原材料總量的1-50wt％，沉淀劑用量占原材料總量的1-30wt％，水用量占原材料總量的48-97wt％，非必需助劑用量占原材料總量的0-30wt％。

所述生物高分子為分子量5000-5000000的天然或合成的生物分子，表面帶有或化學修飾有可與無機納米前驅體結合的功能基團如羥基、羧基、巰基、胺基、亞胺基，為核酸、聚酰胺、多糖、有機聚氧酯、聚磷酸酯、木質素、腐殖酸中的一種或兩種。

所述生物高分子的非限定性實例為：核酸包括脫氧核糖核酸、核糖核酸，聚酰胺如蛋白質、聚氨基酸，多糖包括纖維素、淀粉、殼聚糖、黃原膠，有機聚氧酯包括聚羥基脂肪酸酯，聚硫酯，無機聚酯包括聚磷酸酯，聚異戊二烯包括天然橡膠或古塔波膠，聚酚包括木質素、腐殖酸等。

所述生物高分子用量占原材料總量的1-50wt％，優選為1-40wt％。

所述無機納米前驅體是能與生物高分子、沉淀劑、水和非必需助劑共同作用，原位生成無機納米粒子附著在生物高分子鏈上的無機化合物，為金屬配合物、金屬有機酸、非金屬有機酸、金屬醋酸鹽、金屬鹽酸鹽、金屬硝酸鹽中的一種或兩種。

所述無機納米前驅體的非限定性實例為：水楊醛縮甘氨酸鎳配合物、甘氨酸銅配合物、苯甲酸二聚銅配合物、草酰胺大環銅配合物、二茂鐵基鋅配合物、三乙醇胺鋅配合物、氨基葡萄糖銅配合物、苯胺基亞胺鎳配合物、二硫代氨基甲酸銀配合物、氯鉑酸、四氯金酸、四溴金酸、硼酸、偏硅酸、硬脂酸鈣、硬脂酸鈦、葡萄糖酸鋅、葡萄糖酸鈣、葡萄糖酸鐵、葡萄糖酸銅、丙烯酸鋅、甲基丙烯酸鋅、醋酸鋁、醋酸鋅、醋酸鎂、醋酸鈷、硝酸銀、硝酸鋁、硝酸銅、硝酸鋅、硝酸鎂、硝酸錫等。

所述無機納米前驅體用量占原材料總量的1-50wt％，優選為1-40wt％。

所述無機納米前驅體生成的無機納米粒子為平均粒徑為1-300nm的金屬納米粒子、金屬氧化物納米粒子、非金屬氧化物納米粒子、不溶性無機鹽納米粒子中的一種或兩種。

所述無機納米粒子非限定性實例為：納米銀粒子、納米金粒子、納米鉑粒子、納米氧化鎂粒子、納米氧化鋅粒子、納米氧化銅粒子、納米氧化錫粒子、納米氧化鐵粒子、納米碳酸鋅粒子、納米碳酸銅粒子、納米碳酸鎂粒子、納米硼酸鎂粒子、納米硼酸鋅粒子、納米硼酸銅粒子、納米鉍酸鋅粒子、納米鉍酸銅粒子、納米鉍酸鎂粒子、納米硅酸鎂粒子、納米硅酸鋅粒子、納米硅酸鋁粒子等。

所述沉淀劑為能與無機納米前驅體反應生成不溶于水的無機納米粒子的無機化合物，為無機酸、有機酸、無機堿、有機堿、無機鹽、有機聚合物其中的1-3種。

所述沉淀劑的非限定性實例為：二氧化碳、硼酸、鉍酸、偏鋁酸、偏硅酸、氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀、尿素、碳酸鉀、碳酸鈉、