[發明專利]一種中空介孔生物玻璃微球的制備方法及應用

在審

• 申請號: 201810377542.9
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108455862A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 趙娜如;崔易航;段海波;王迎軍
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C03C12/00
• 分類號: C03C12/00;C03C6/00;A61K47/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

本發明公開了一種中空介孔生物玻璃微球的制備方法及應用，該方法是以十六烷基三甲基溴化銨為介孔模板，在乙醇水溶液中，以氨水為水解催化劑，利用正硅酸乙酯為硅源，四水硝酸鈣為鈣源，先制得納米級生物玻璃微球，然后利用介孔微球表面及內部硅氧鍵強度不同通過水熱選擇性刻蝕，得到中空結構，再經高溫去除殘留的模板劑，最終獲得亞微米級中空介孔生物玻璃微球。本發明制備工藝簡單，成本低且易于放大合成。制備的中空介孔結構的微球具有較高的比表面積、孔體積，介孔貫穿殼層，平均孔徑大于10nm且微球的空腔尺寸可以通過水熱的溫度和時間調控。作為藥物載體時，具有較高的載藥量和良好的緩釋效果。

技術領域

本發明涉及無機介孔材料制備和醫藥應用的技術領域，尤其是指一種中空介孔生物玻璃微球的制備方法及應用。

背景技術

介孔材料是一種具有巨大比表面積和三維孔道結構且孔徑介于微孔和大孔之間的新型材料。自1992年Mobil公司首次報道了具有高比表面積、高有序度的MCM系列介孔硅以來，不同形貌介孔材料的合成及其在分離、催化、化學傳感器、藥物傳輸等領域的應用受到了廣泛的關注。中空介孔材料同時具有介孔和大孔的結構，兼具兩者的特性。大孔的內腔可以大幅度提高客體分子的裝載量，而貫穿殼層的介孔則有利于客體分子內外傳輸。這種特殊的結構使得中空介孔結構材料在催化、分離、吸附、醫藥等方面具有良好的應用前景。

目前，骨腫瘤術后的局部復發和開放性骨折并發感染是臨床上較為棘手的問題。解決這些問題有效方法之一是研制一種能夠在病灶或感染部位直接給藥的緩釋藥物載體。生物玻璃具有良好的生物活性、生物相容性和凝血效果，是一種理想的藥物載體材料。但傳統的介孔生物玻璃材料多為無規則形狀的顆粒，容易在人體內引起炎癥反應，影響骨形成速度，同時其比表面積較小、載藥量較低，使應用受到限制。因此，基于治療中各方面的要求，開發具有中空介孔結構的生物玻璃微球具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提出了一種中空介孔生物玻璃微球的制備方法及應用，整個制備工藝簡單，成本低且易于放大合成。制備的中空介孔結構的微球具有較高的比表面積、孔體積，介孔貫穿殼層，平均孔徑大于10nm，且微球的空腔尺寸可以通過水熱的溫度和時間調控。

為實現上述目的，本發明所提供的技術方案如下：

一種中空介孔生物玻璃微球的制備方法，該方法是以十六烷基三甲基溴化銨為介孔模板，在乙醇水溶液中，以氨水為水解催化劑，利用正硅酸乙酯為硅源，四水硝酸鈣為鈣源，先制得納米級生物玻璃微球，然后利用介孔微球表面及內部硅氧鍵強度不同通過水熱選擇性刻蝕，得到中空結構，再經高溫去除殘留的模板劑，最終獲得亞微米級中空介孔生物玻璃微球；其包括以下步驟：

1)在20-60℃條件下將0.1-5g十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)溶于含有乙醇的水溶液中，攪拌5-30min，得到溶液A；

2)將1-10mL質量濃度為37％的氨水加入到溶液A中，攪拌1-10min，得到溶液B；

3)將1-20mL正硅酸乙酯(TEOS)加入到溶液B中，攪拌10-60min，得到溶液C；

4)將0.45-9g四水硝酸鈣(CN)加入到溶液C中，攪拌1-24h，得到溶液D；

5)將溶液D離心，用去離子水洗滌3-5次，然后加入到100-500mL去離子水中，混勻，得到溶液E；

6)將溶液E置于水熱反應釜中，在50-180℃條件下水熱2-48h，得到溶液F；

7)將溶液F離心所得白色固體，用水洗滌3-5次，然后在20-60℃條件下干燥；

8)將步驟7)合成的白色固體在500-800℃下焙燒3-10h，即可得到所需的中空介孔生物玻璃微球。