[發明專利]一種孔徑粒徑可調的二氧化硅介孔球的制備方法

有效

• 申請號: 201110296905.4
• 申請日: 2011-10-08
• 公開（公告）號: CN102432028A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 趙文茹;張洪題;施劍林
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C01B33/18
• 分類號: C01B33/18
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽;曾人泉

技術領域

本發明涉及納米生物材料技術領域，是一種孔徑粒徑可調的二氧化硅介孔球的制備方法，以及二氧化硅介孔球在抗癌藥物的裝載及釋放方面的應用。

現有技術

介孔材料由于具有均一的孔道、大的孔容和比表面積以及帶有硅醇鍵、易于化學改性的孔道表面等特性，使其有望成為儲藏藥物分子、控制藥物分子釋放的藥物載體材料。由于無定型的二氧化硅材料具有無毒性、生物相容性、熱化學穩定性以及不易受免疫系統影響等特點，因此近年來，氧化硅介孔材料作為藥物傳輸載體的研究得到了快速的發展。

然而，大量的生物醫學實驗表明，靜脈注射給藥的藥物載體材料，尤其是用于抗腫瘤藥物載體材料的顆粒大小必須嚴格控制在300納米以下，否則，大量的藥物載體材料顆粒會阻塞在肺、肝、脾臟等器官部位而不能隨體液通過尿路排出，這就給介孔材料藥物載體的研究帶來了巨大的挑戰。

一方面，符合顆粒大小要求的介孔材料的孔徑普遍很小，約2～3?nm。現有的300納米以下的大小均一的氧化硅介孔球材料一般采用的是MCM-41的合成方法，其以陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨作為模板劑，在室溫下合成，不經過高溫水熱處理。獲得的介孔球的特點是粒徑小（100～200?nm）而均勻。近階段大多數針對介孔材料藥物載體的研究是圍繞這種MCM-41氧化硅介孔球展開的。但是，由于該介孔球只有在室溫下合成才能保證其小而均勻的顆粒形貌，室溫合成導致合成后的介孔孔徑非常小，只有2nm，因此，這種介孔球的孔道只能負載小分子藥物，負載量也十分有限。2005年，朱鈺方等人公開了一種具有貫通孔道的立方相空心介孔球材料，其空腔結構使藥物儲藏量大大提高，達到1100?mg/g。但是，這種材料的粒徑在300～400?nm，團聚現象嚴重，而且孔徑只有2.5?nm，無法儲藏大分子藥物。2008年，李永生等人公開了一種粒徑為100?nm空心介孔球，該介孔球不僅有很高的布洛芬儲藏量，而且介孔層厚度以及粒徑可以微調，但是，它的介孔孔徑也很小，只有2.2nm，因此，同樣不能解決大分子藥物儲藏的問題。

另一方面，大孔徑介孔材料的粒徑一般都在微米級以上。這主要是因為介孔材料的合成大都是基于表面活性劑形成的膠束與硅源之間的協同作用自組裝機理合成的。按照這種合成機理，可以通過反應條件的變化來合成千變萬化的介孔結構，也就意味著，介孔材料的顆粒形貌、大小對合成條件，如反應溫度、反應物類型及濃度等非常敏感，以至于難以控制。因此，可以調控的大孔徑介孔材料的粒徑一般都很大，基本上都在微米級以上。

再者，目前介孔材料擴孔的手段主要是水熱法，即，利用水熱處理的高溫條件使膠束膨脹，或者在水熱的同時引入非極性有機助劑，有機助劑分子可以溶解進入膠束的疏水區，擴大表面活性劑膠束的尺寸和體積，從而得到較大孔徑的介孔材料。但是，對小粒徑的介孔材料進行擴孔很難保證其原本小而均勻的形貌。因此，小粒徑與大孔徑的矛盾已成為介孔材料在生物醫學領域應用的難題。目前，對孔徑可調粒徑可控的氧化硅介孔球的研究還鮮有報道。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種孔徑粒徑可調的二氧化硅介孔球的制備方法；可制備具有較窄的孔徑和粒徑分布的二氧化硅介孔球，并具有較好的生物相容性，較好的藥物裝載及釋放性能，

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種孔徑粒徑可調的二氧化硅介孔球的制備方法，采用溶膠凝膠法，利用長鏈硅烷與正硅酸乙酯共沉淀制備孔徑粒徑可調的二氧化硅介孔球，其特征是，其步驟包括：

（1）按比例混合水、氨水及乙醇

先依次將水、氨水及乙醇按照摩爾比1:0.15～0.20:0.7～3.9混合均勻；

（2）按比例混合長鏈有機硅烷與正硅酸乙酯

將長鏈有機硅烷（C₁₈TMS）與正硅酸乙酯（TEOS）按摩爾比為1:4.5～5.0進行混合；

（3）將步驟（2）的混合物滴入步驟（1）的混合物并攪拌

將步驟（2）長鏈有機硅烷與正硅酸乙酯的混合物逐滴加入在步驟（1）的混合液中，用量應保證水與硅的摩爾比在1:0.00125～0.0056之間；在室溫條件下攪拌4小時；

（4）離心分離、乙醇洗滌

將步驟（3）所得的產物進行離心分離，將所得的白色產物用乙醇洗滌3次；

（5）干燥

將步驟（4）用乙醇洗滌后的白色產物在80～100℃下干燥8～12小時；

（6）煅燒后得產物