[發明專利]一種介孔二氧化硅納米粒子的制備方法

有效

• 申請號: 201510060940.4
• 申請日: 2015-02-05
• 公開（公告）號: CN104628007B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 楊洋;王安河;李峻柏
• 申請（專利權）人: 國家納米科學中心
• 主分類號: C01B33/12
• 分類號: C01B33/12;B82Y30/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 鞏克棟,侯瀟瀟

技術領域

本發明屬于多孔材料的制備技術領域，尤其涉及一種介孔二氧化硅納米粒子的制備方法。

背景技術

介孔二氧化硅納米粒子是指直徑為幾百納米，并且內部具有10納米以內的多孔結構的納米材料。該納米粒子以球形為主，也可以是橢圓形、短棒型或空殼結構。該納米粒子因結構穩定，生物相容性好，并且內部具有豐富的多孔結構，因而常常被用作藥物或者其它生物分子的載體應用于生物醫藥領域。

目前制備介孔二氧化硅納米粒子通用的方法是蔡強及Victor?Lin等人發展起來的表面活性劑介導的溶膠凝膠法，即正硅酸乙酯在高濃度的表面活性劑(如十六烷基三甲基溴化銨)的溶液中通過自組裝并水解生成，然后通過高溫煅燒或者酸醇混合溶液除去表面活性劑，如CN?1715184公開了一種球形介孔二氧化硅材料的制備方法：利用陽離子表面活性劑為模板，用正硅酸乙酯為硅源，在堿性條件下水解縮合而成。該方法不僅使用大量的表面活性劑而增加成本，而且為了除去表面活性劑而使用苛刻的條件。另外CN?102050454B公開了一種采用模板法合成介孔二氧化硅微球的制備方法，利用兩種不同分子量的聚乙二醇(PEG)作為混合模板劑，正硅酸乙酯(TEOS)為硅源，將PEG混合模板劑、TEOS、鹽酸和水按一定比例混合，混合溶液在30～60℃恒溫水浴中，恒溫反應6～20h，將反應產物分離，得到的反應產物經分離、干燥和煅燒后處理工藝，制得介孔球形二氧化硅微球。但是該方法制備的介孔二氧化硅粒徑較大，并且處理工藝復雜。

傳統方法制備的介孔二氧化硅納米粒子通常在100納米以上，作為抗腫瘤藥物載體，為了提高其EPR效應，100納米以下的粒子是更為理想的，這為傳統制備二氧化硅納米粒子的方法提出了更大的挑戰。

發明內容

本發明的目的在于提供一種非表面活性劑合成的介孔二氧化硅納米粒子的制備方法，該方法簡單，并且制得的二氧化硅納米粒子具有20～50納米的超小粒徑，該納米粒子孔徑為1～2納米，內部具有豐富的孔隙結構，具有良好的生物相容性和生物可降解性，能夠作為一種抗癌藥物載體應用于生物醫藥領域。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一方面，本發明提供了一種介孔二氧化硅納米粒子的制備方法，所述方法為：將氨基功能化的聚縮水甘油醚吸附二氧化硅前驅體，之后水解，再經固液分離，洗滌，干燥獲得介孔二氧化硅納米粒子。

本發明提供的介孔二氧化硅納米粒子的制備方法通過二氧化硅前驅體與氨基功能化的聚縮水甘油醚(PG-NH₂)的吸附作用，在水解條件下一鍋法合成介孔二氧化硅納米粒子。本發明提供的介孔二氧化硅納米粒子的合成方法簡單，反應過程中不使用表面活性劑，反應條件溫和，成本較低。

本發明所述二氧化硅前驅體為能夠水解獲得二氧化硅的物質，典型但非限制性的有正硅酸乙酯、正硅酸丙酯或正硅酸異丙酯中的任一種或至少兩種的混合物。

優選地，所述二氧化硅前驅體為正硅酸乙酯(TEOS)。

優選地，所述聚縮水甘油醚的氨基功能化程度為5～50％，如6％、10％、15％、18％、20％、25％、30％、35％、40％、45％或48％。

所述氨基功能化程度是指聚縮水甘油醚中被氨基取代的羥基占總羥基的比。

優選地，所述聚縮水甘油醚的重均分子量為3000～20000，如3500、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000、12000、13000、15000、17000或19000等。

優選地，所述氨基功能化的聚縮水甘油醚(PG-NH₂)與所述二氧化硅前驅體的質量比為1:0.2～20，如1:0.3、1:0.5、1:0.8、1:1、1:1.5、1:2、1:3、1:4、1:6、1:8、1:10、1:12、1:14、1:16或1:18等。所述質量比不同，制備得到的介孔二氧化硅納米粒子的粒徑不同，粒徑隨二氧化硅前驅體與氨基功能化的聚縮水甘油醚質量比的增加而增加，可在100納米以內的范圍調節。