[發明專利]用于制備光響應性有機-無機雜化粒子的方法

無效

• 申請號: 201280030140.2
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN103619990A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: C·J·拉德洛夫
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;C07F7/18
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 陳長會;馬慧

相關申請的交叉引用

本專利申請要求提交于2011年6月28日的美國臨時專利申請No.61/501799的優先權。

技術領域

本發明涉及用于制備包含至少一種光敏材料的有機-無機雜化粒子的方法。

背景技術

光動力療法可以用于治療多種腫瘤病、心血管病、皮膚病和眼科病。在癌癥治療中，例如，當全身給藥時，可將光敏材料優先地定位在腫瘤組織中，然后可照射該光敏材料，以產生可以不可逆地損害細胞的反應性物質。在適當的條件下，該方法可以在不損害鄰近健康組織的條件下選擇性地破壞病變組織。

然而，許多光敏藥物和染料是疏水性的（由于至少一些有機物含量），并且這需要開發各種不同的遞送工具或載體，以使得此類光敏化合物能夠穩定分散于水性體系中。載體包括油分散體（膠束）、脂質體、聚合物膠束、親水性藥物-聚合物復合物、等等。一些此類方法已經引起超敏反應，而其他方法已經產生較差的載藥量、藥物的自聚集和/或藥物在正常組織中積聚。

也已用光敏藥物或染料摻雜陶瓷基納米粒子（例如有機改性的硅酸鹽）以用作遞送工具。此類納米粒子通常是相當穩定的，可以有效地保護摻雜的分子免受pH和溫度的極端條件的干擾，可易于用各種不同的表面改性基團進行官能化，并且至少一些因其與生物體系的相容性而為人所熟知。然而，用于制備這種摻雜的陶瓷基納米粒子的方法通常涉及有機溶劑的使用（其可以阻礙粒子形成），并且具有其他缺點（例如需要多個處理步驟、多種催化劑、形成膠束組合物和/或產生核-殼粒子結構）。

發明內容

因此，我們認識到，存在著對可以滿足多種不同應用的性能需求的光響應性有機/無機雜化粒子（并且，具體地講，光響應性有機改性的硅酸鹽納米粒子）以及相對簡單、有效和高性價比制備方法的持續需要。優選的粒子制備方法將提供光敏材料的有效摻入（例如，相對完整的摻入），同時相對于現有技術方法優選地降低或消除對有機溶劑的需求。

簡而言之，在一個方面，本發明提供了用于制備光響應性有機-無機雜化粒子的方法。所述方法包括：

(a)將(1)至少一種有機硅烷化合物，所述有機硅烷化合物包含至少兩個硅鍵合的基團，所述基團選自羥基、可水解基團以及它們的組合，和(2)至少一種純的（即，未稀釋或未與有機溶劑混合）光敏材料混合，以形成陶瓷前體組合物；以及

(b)允許或引起可水解基團的水解和有機硅烷化合物的縮合，以形成包含光敏材料的有機-無機雜化粒子。

優選地，有機硅烷也為純態，以便提供純的陶瓷前體組合物。

水解和縮合優選地可以通過將陶瓷前體組合物與包含至少一種催化劑和任選地至少一種表面活性劑的水性組合物混合來實現。優選地，有機硅烷選自單有機硅烷、雙有機硅烷以及它們的組合；和/或光敏材料選自光敏藥物、染料、摻雜稀土的金屬氧化物納米粒子、金屬納米粒子、半導體納米粒子以及它們的組合。

已經發現，光響應性有機-無機雜化粒子可以通過包括將純的光敏材料直接分散或溶解于有機硅烷中的簡便方法來制備。令人驚訝的是，甚至當光敏材料和有機硅烷均以純態使用時，并且甚至在未將光敏材料共價連接至粒子的情況下（從而避免了對一個或多個額外的化學改性處理步驟的需求），該方法可以提供光敏材料在所得雜化粒子中的有效摻入（在優選的實施例中，相對完整的摻入）。

由于可以在無需將光敏材料首先溶解或分散于有機溶劑的情況下實施本發明的方法，所以該方法與現有技術制備方法相比相對更加高性價比和環保，同時還降低或消除了對可能與有機溶劑的使用相關的粒子形成的干擾。該方法本質上是簡單的“一鍋”或“一步”法，其不需要形成膠束組合物或核-殼粒子結構來實現粒子形成和光敏材料摻入這兩者。

所得的光響應性有機-無機雜化粒子可以用于多個不同的應用，包括（例如）用于光動力療法應用、用作光學傳感器、用作指示器、等等。因此，本發明方法的至少一些實施例不僅可以提供能夠滿足多種不同應用的性能需求的光響應性有機-無機雜化粒子（并且，具體地講，光響應性有機改性的硅酸鹽納米粒子），還可以滿足上述對于相對簡單、有效和高性價比的制備方法的持續需求，同時相對于現有技術方法降低或消除對有機溶劑的需求。

具體實施方式