[發明專利]一種中空介孔二氧化硅納米粒子的制備方法

有效

• 申請號: 201210253807.7
• 申請日: 2012-07-20
• 公開（公告）號: CN102786061A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 何創龍;程曉;胡金偉;仇可新;馮煒
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C01B33/12
• 分類號: C01B33/12;B82Y30/00
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術領域

本發明屬于二氧化硅納米粒子的制備領域，特別涉及一種中空介孔二氧化硅納米粒子的制備方法。

背景技術

自1992年Mobil公司首次合成MCM系列介孔硅以來，因具有生物相容性好、比表面積大、比孔容大、孔徑結構均一可調和表面易修飾等特點，介孔硅納米粒子作為藥物控釋載體的潛能受到人們廣泛關注。各種不同孔道結構、粒徑、孔徑和表面修飾的介孔硅納米粒子先后被合成出來。但傳統方法制備的介孔硅納米粒子載藥量受限、其內部難以復合其它功能材料如量子點、造影劑、磁性納米粒子等，限制了其使用范圍。因此，具有較大內腔的中空介孔硅納米粒子的制備技術近來倍受青睞。如Chen等采用表面活性劑引導的堿性蝕刻技術制備了中空二氧化硅納米粒子（Small2011,7,2935–2944），并用于基因釋放。Liu等采用兩親嵌段共聚物PAA-b-PS和陽離子表面活性劑CTAB為雙模板，控制PAA-b-PS和CTAB在溶液中形成桿狀復合膠束，并最終制備了一種具有殼-芯結構的雙介孔二氧化硅納米粒子。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種中空介孔二氧化硅納米粒子的制備方法；本發明操作簡單、反應條件溫和，實驗原料價格低廉，經濟性好；本發明制備的中空介孔硅納米粒子具有密度小、比表面積大、載藥量高、生物相容性好等特點，可以作為藥物釋放載體。通過在制備過程中加入其它功能材料如納米金、納米銀、磁性氧化鐵粒子、量子點和造影劑（如含釓化合物）等，可用于癌癥的診斷（如造影和顯影）和靶向治療等領域。

本發明的一種中空介孔二氧化硅納米粒子的制備方法，包括：

（1）將陽離子表面活性劑溶于水中，在攪拌條件下加入NH₃·H₂O，將陽離子表面活性劑溶液調節至堿性。

（2）將兩親嵌段聚合物溶于有機溶劑中配制成兩親嵌段聚合物溶液，在攪拌條件下將兩親嵌段聚合物溶液逐滴加入步驟（1）得到的表面活性劑的堿性溶液中，繼續攪拌10-30min待兩親嵌段共聚物自組裝為球形聚集體后得到兩親嵌段共聚物球形聚集體懸浮液，加入無水乙醇稀釋，得到稀釋液。

（3）將正硅酸乙酯（TEOS）用乙醇稀釋后，逐滴加入步驟（2）所得的稀釋液中，常溫下攪拌反應12-48h。

（4）反應結束后離心收集沉淀，將沉淀在50-70℃的條件下干燥處理1-5h，經500-700℃的高溫煅燒處理5-7h,即得中空介孔硅納米粒子。

所述步驟（1）中的陽離子表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨，濃度為1.5-3.0mg/ml。

所述步驟（1）中的陽離子表面活性劑溶液的pH值為8-12，每100ml溶液加入NH₃·H₂O的量為2-5ml，NH₃·H₂O中氨的質量百分含量為25%-28%。

所述步驟（2）中的有機溶劑為四氫呋喃、N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亞砜等與水互溶的有機溶劑。

所述步驟（2）中的兩親嵌段共聚物由親水鏈段和疏水鏈段組成，親水鏈段為聚乙二醇（PEG）、聚環氧乙烷（PEO）、聚丙烯酸（PAA）等；疏水鏈段為聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚乳酸（PLA）、聚己內酯（PCL）、聚丙烯酸甲酯（PMA）、聚苯乙烯（PS）、聚賴氨酸（PLys）等，以上親水和疏水鏈段組合成的兩親型嵌段共聚物為嵌段式聚醚、聚丙烯酸-block-聚苯乙烯（PAA-b-PS）、聚丙烯酸甲酯-block-聚苯乙烯（PMA-b-PS）、聚環氧乙烷-block-聚苯乙烯（PEO-b-PS）、聚環氧乙烷-block-聚甲基丙烯酸甲酯（PEO-b-PMMA）、聚乙二醇-block-聚乳酸（PEG-b-PLA）、聚乙二醇-block-聚己內酯（PEG-b-PCL）或聚乙二醇-block-聚賴氨酸（PEG-b-PLys）。任何能夠在水溶液中自組裝為球形聚集體形態的兩親型嵌段共聚物均可以作為本發明中所使用的模板來合成具有中空結構的介孔硅納米粒子。

所述步驟（2）中的兩親嵌段共聚物與有機溶劑的質量體積比為0.08-2.0g：100ml，每100ml兩親嵌段共聚物球形聚集體懸浮液用50-200ml的乙醇進行稀釋。

所述步驟（3）中的正硅酸乙酯TEOS與陽離子表面活性劑的質量比為2:1-5:1，然后用無水乙醇稀釋5-20倍。

所述步驟（1）-（3）中的攪拌速度為200-500r/min。