[發明專利]一種形貌可控的中空介孔二氧化硅納米顆粒及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201711308401.3
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108190895A
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 張磊;汪聯輝;帥振華;張穎;劉利;史豐娟;范曲立;黃維
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: C01B33/18
• 分類號: C01B33/18;B82Y30/00;B82Y40/00;A61K47/04;A61K9/51
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

本發明公開了一種形貌可控的中空介孔二氧化硅納米顆粒及其制備方法和應用。所述中空介孔二氧化硅納米顆粒采用金棒納米顆粒與金球納米顆粒作為內核。所述制備方法包括如下步驟：金棒納米顆粒與金球納米顆粒的制備；金棒納米顆粒的硅外殼的修飾；金球納米顆粒的硅外殼的修飾；中空介孔二氧化硅納米顆粒的制備。本發明的中空介孔二氧化硅納米顆粒可以通過控制金納米顆粒的形貌來使得空腔硅殼內部形貌可控，這對于生物醫學的可控載藥釋放有重要意義，有望應用于藥物的可控釋放。

技術領域

本發明屬于介孔二氧化硅材料領域，具體涉及一種形貌可控的中空介孔二氧化硅納米顆粒及其制備方法和應用。

背景技術

近年來，納米載藥系統對于疾病的治療有重要意義。由于較好的療效、低的毒性和副作用和較少的用藥頻率等優點，可控的藥物釋放系統吸引了很多關注，被廣泛研究。到目前為止，被廣泛應用的可控藥物釋放系統的藥物載體包括脂質體、嵌段共聚物、樹狀聚合物和各種各樣的無機納米材料，其中，介孔二氧化硅納米顆粒由于其獨特的性能受到更多的關注和研究。作為一種良好的載藥材料，它的優點在于：孔道排布均一有序且孔徑可調控(2～50nm)，可以容納并且保存多種類型的活性分子；比表面積高，孔體積大，可以用于高劑量的分子負載；二氧化硅表面具有大量的硅醇基團，可以用于多種官能團的修飾，并且用于靶向治療，刺激響應等；生物相融性好，可作用于體內細胞；基于以上的諸多優點，介孔二氧化硅材料在生物醫學、材料科學等方面都具有極其廣泛的應用前景。

中空的介孔硅納米材料，相較于普通介孔硅納米材料，具有更低的密度，更高的比表面積和更高的負載空間，成為了更加理想的能量存儲及藥物傳輸的載體。但不同的方法以及制備條件對于所合成材料的尺寸，形貌，孔徑大小都有很大的影響。

發明內容

本發明利用不同形貌的金納米顆粒(金納米棒和金納米球)為模板，得到了形貌可控的中空介孔二氧化硅納米顆粒。本發明的亮點在于可以通過控制金納米顆粒的形貌來使得空腔硅殼內部形貌可控，這對于生物醫學的可控載藥釋放有重要意義，有望應用于藥物的可控釋放。

鑒于此，本發明提供了一種形貌可控的中空介孔二氧化硅納米顆粒及其制備方法和應用，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種形貌可控的中空介孔二氧化硅納米顆粒，包括中空介孔二氧化硅納米顆粒，所述納米顆粒采用金棒納米顆粒與金球納米顆粒作為內核。

優選的，所述中空介孔二氧化硅納米顆粒的硅層外殼厚度控制在10～20nm。

一種形貌可控的中空介孔二氧化硅納米顆粒的制備方法，包括以下步驟：

步驟1)金棒納米顆粒與金球納米顆粒的制備：采用晶種誘導生長法合成金棒納米顆粒，采用檸檬酸鈉體系合成金球納米顆粒；

步驟2)金棒納米顆粒的硅外殼的修飾：全部合成實驗在水浴鍋中完成，將水浴溫度保持在32～35℃；

首先，取含有步驟1)制備的金棒納米顆粒的溶液10～20mL，調節pH至10～11；

然后，分三次，每隔30min加入10～20μL、20％的硅酸四乙酯乙醇溶液，攪拌過夜；

最后，將所得的反應液離心純化，得到介孔硅包覆的金棒納米顆粒；

步驟3)金球納米顆粒的硅外殼的修飾：將含有步驟1)制備的金球納米顆粒的濃縮液分散在超純水中，制成濃度為3.0～5.0nM的溶液，取140～150μL該溶液加入到3～5mL乙醇中，再向其中加入巰基乙酸溶液20～30μL，攪拌10～20min后加入300μL 0.2％的硅酸乙酯和90～100μL氨水，攪拌下反應過夜，離心濃縮，得到介孔硅包覆的金球納米顆粒；