[發(fā)明專利]一種納米粒子及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510566383.3
• 申請日: 2015-09-08
• 公開（公告）號: CN105233841A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 常智敏;董文飛;李力;張翼;王政
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;B01J23/68
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 張建綱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及納米材料領(lǐng)域，具體為一種具有非對稱結(jié)構(gòu)納米粒子及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

銀是眾所周知的對細(xì)菌具有抵抗作用的抗菌劑，被直接用做醫(yī)療抗菌的歷史也已經(jīng)很久遠(yuǎn)了。當(dāng)銀的尺寸降低到納米級別時，因其具有表面效應(yīng)，銀納米粒子的抑菌活性大大提高了。銀納米粒子緩慢釋放出Ag⁺，當(dāng)其到達(dá)帶負(fù)電荷的微生物細(xì)胞膜時，通過靜電相互作用他們牢固吸附破壞了細(xì)胞膜。Ag⁺穿過細(xì)胞壁破壞了活性酶的功能基團(tuán)，抑制了酶的活性阻礙了進(jìn)一步合成蛋白質(zhì)Protein及核酸Nucleicacid，破壞了細(xì)菌機(jī)體結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其迅速死亡。然而，納米銀(AgNPs)極易團(tuán)聚，而且光照下容易氧化導(dǎo)致抗菌活性下降，極大的限制其在日常生活中的廣泛應(yīng)用。

中國專利文獻(xiàn)CN102430375A公開了一種二氧化硅-銀納米復(fù)合微球，所述復(fù)合微球以二氧化硅為核，聚合物為殼，利用二氧化硅聚合物微球表面羧基對銀離子的絡(luò)合作用和離子交換作用將銀離子吸附并穩(wěn)定在二氧化硅復(fù)合微球表面，然后通過原位化學(xué)還原制備直徑小且分散度高的銀納米粒子。所述的復(fù)合微球?qū)⒓{米銀粒子負(fù)載于體積較大的二氧化硅核表面，有效解決了納米銀極易團(tuán)聚的問題。然而，由于其中的二氧化硅核為各項(xiàng)同性的對稱結(jié)構(gòu)，表面物理化學(xué)性能呈均勻分布狀態(tài)，這就意味著，所述復(fù)合微球再負(fù)載其他功能粒子時，各負(fù)載體的性能極易抵消或減弱，使之無法有效功能化。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明所解決的是現(xiàn)有復(fù)合銀粒子微球無法有效功能化的問題，提供一種兼具多種功能的非對稱結(jié)構(gòu)納米粒子及其制備方法和應(yīng)用。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明所述的一種納米粒子，包括介孔二氧化硅棒，嵌設(shè)在所述二氧化硅棒一端的磁性粒子，以及負(fù)載在所述二氧化硅棒表面的銀粒子；所述二氧化硅棒的長度為20～500nm，所述磁性粒子的粒徑為50～150nm，所述銀粒子的粒徑為1～5nm，所述介孔的孔徑為1～3nm。

所述磁性粒子為r-Fe₂O₃、MeFe₂O₃、Fe₃O₄、MnO、NiO、NiCoFe、FeCo、NiFe中的至少一種，其中，Me為Co、Mn、Ni中的一種。

所述納米粒子的比表面積為800～1200m²/g，累積孔體積不小于0.5cm³/g；所述納米粒子的磁響應(yīng)能力不小于58emu/g。

本發(fā)明所述的納米粒子的制備方法，包括如下步驟：

制備磁性粒子，

將磁性前驅(qū)體、聚丙烯酸(PAA)以及二甘醇(DEG)的混合物在氮?dú)獗Ｗo(hù)下室溫100～1000rpm攪拌30分鐘，之后加熱到240～280℃繼續(xù)100～1000rpm攪拌30分鐘，制得第一反應(yīng)溶液，

在所述第一反應(yīng)溶液中注入60～75℃的NaOH的二甘醇(DEG)溶液，繼續(xù)100～1000rpm攪拌1小時反應(yīng)最終生成磁性粒子，

將所述磁性粒子進(jìn)行分離、水洗、干燥；

所述聚丙烯酸與所述磁性前驅(qū)體的物質(zhì)的量之比為10:1，所述二甘醇的體積份為所述二甘醇的體積與所述磁性前驅(qū)體的物質(zhì)的量之比，所述體積份為30～40ml/mmol；

制備嵌設(shè)有所述磁性粒子的介孔二氧化硅棒，

將1ml濃度為8.6mg/ml的所述磁性粒子水溶液加入到10ml的5mg/ml陽離子表面活性劑的水溶液中，充分分散，加入0.5ml氨水，之后迅速加入正硅酸乙酯后繼續(xù)攪拌30分鐘，洗去所述陽離子表面活性劑，制得嵌設(shè)有所述磁性粒子的介孔二氧化硅棒；

所述二氧化硅棒的表面處理，

將所述二氧化硅棒分散在醇溶液中，加入氨基硅氧烷后攪拌均勻，再加入硅氧烷水解劑，攪拌加熱回流24小時，清洗后得之；

負(fù)載所述銀粒子，

將表面處理后的所述二氧化硅棒分散在醇溶液中，加入含銀鹽水溶液，并對所述溶液進(jìn)行攪拌處理，加入還原劑后繼續(xù)攪拌反應(yīng)0.5～1.5小時，洗滌后制得所述納米粒子，在水中分散，4℃避光保存。

所述磁性前驅(qū)體為鐵鹽、錳鹽、鎳鹽中的一種。

所述聚丙烯酸的分子量為1500～3000；所述氫氧化鈉的二甘醇溶液的濃度為0.1g/mL；所述陽離子表面活性劑為烷基季銨鹽。

所述還原劑為氨水和/或硼氫化鈉。

所述正硅酸乙酯與所述磁性粒子的物質(zhì)的量之比為：