專利名稱：一種孔徑可調(diào)節(jié)的介孔二氧化硅納米粒的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種孔徑可調(diào)節(jié)的介孔二氧化硅納米粒的制備方法。
背景技術(shù)：
近年來，無機微介孔/多孔材料特別是二氧化硅介孔/多孔材料在藥物傳輸載體中的應(yīng)用越來越受到研究者的關(guān)注，主要是由于①形貌(從球形到棒狀)及粒徑 (50nm-300nm)易于控制，可以根據(jù)給藥途徑及靶向部位自由的進行設(shè)計與聚合物藥物載體相比，其對pH、溫度及壓力等具有更高的耐受性，結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，故對此類材料較易進行滅菌操作；③具有豐富的羥基使硅材料具有親水性，同時內(nèi)外表面可以修飾，材料易于功能化；④巨大的比表面積和孔體積，可裝載更多的藥物，大大提高了載藥量；⑤生物相容性好，毒性較低。介孔二氧化硅納米粒做為藥物載體的前提是孔徑的大小要大于所載藥物的分子大小，因此調(diào)節(jié)介孔二氧化硅孔徑以適應(yīng)所載的目標化合物是科研人員研究的熱點。目前， 調(diào)節(jié)介孔二氧化硅納米?？讖降姆椒ㄖ饕袘?yīng)用聚合物為模板劑、調(diào)節(jié)表面活性劑分子鏈的長短、添加適當?shù)闹砻婊钚?。但這些方法存在尋找合適的聚合物較困難、成本高、操作繁瑣或添加毒性較大的有機試劑如三甲基苯等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供了一種孔徑可調(diào)節(jié)的介孔二氧化硅納米粒的制備方法，該方法應(yīng)用NaBH4為孔徑調(diào)節(jié)劑，通過控制NaBH4的濃度、反應(yīng)溫度及時間，可在 2-30nm之間對納米粒孔徑進行調(diào)節(jié)，通過改變孔徑的大小可以實現(xiàn)對所載藥物釋藥特性進行控制。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種孔徑可調(diào)節(jié)的介孔二氧化硅納米粒的制備方法，包括以下步驟(I)取O. 1-1. 8g十六烷基三甲基溴化銨、50-200mL去離子水和O. 25-1. OmL NaOH 溶液(濃度為2M)置于反應(yīng)容器(如圓底燒瓶)中，在50-80°C水浴中攪拌Ih ;然后向反應(yīng)溶液中滴加O. 2-lmL的正硅酸乙酯，繼續(xù)攪拌O. 5-2h后過濾，先用大量的水洗滌然后再用乙醇洗滌，真空干燥，得含表面活性劑的介孔二氧化硅納米粒；(2)取步驟(I)所得的含表面活性劑的介孔二氧化硅納米粒l_2g，置于150mL無水乙醇中，再加入12-15mL的濃鹽酸(濃度12mol/L)，超聲(40KHZ) IOmin后在0-65°C攪拌 12h，過濾，用大量的水及乙醇洗滌，真空干燥，得介孔二氧化硅納米粒；(3)取步驟(2)所得的介孔二氧化硅納米粒O. 2-1. Og,置于40mL的O. 03-1. 2% (m/V) NaBH4溶液中，在4_35°C下攪拌O. 5_4h得混懸液,混懸液14000rpm離心5min,棄去上清液得納米粒，所得納米粒用水再分散后離心洗滌4-6次(14000rpm，5min)后冷凍干燥，得所需孔徑的介孔二氧化硅納米粒(根據(jù)目標藥物的的分子大小調(diào)節(jié)孔徑至所需孔徑，NaBH4 溶液濃度越高、反應(yīng)溫度越高及反應(yīng)時間越長，所得到的介孔二氧化硅納米粒的孔徑就越
3大)。需要制備載藥的介孔二氧化硅納米粒時，步驟為取目標藥物30mg，溶于5mL有機溶劑中，再加入IOOmg介孔二氧化娃納米粒,室溫下攪拌24h, 14000rpm離心5min,棄上清, 真空干燥除去殘余有機溶劑，即得載藥的介孔二氧化硅納米粒。所述有機溶劑為DMSO、DMF、CH2Cl2 或 CHC13。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在本發(fā)明制得的介孔二氧化硅納米?？讖娇稍?-30nm之間進行調(diào)節(jié)，可以通過改變孔徑的大小對所載藥物的釋放速度進行調(diào)節(jié)。本發(fā)明的方法操作簡單，成本低，條件溫和，易于大規(guī)模生產(chǎn)，可以廣泛應(yīng)用于催化、分離與生物醫(yī)藥等領(lǐng)域，特別是應(yīng)用于載藥和藥物控制釋放領(lǐng)域。


圖I:實施例
圖2:實施例
圖3:實施例
圖4:實施例
圖5:實施例
:氧化硅納米粒的透射電鏡圖。
:氧化硅納米粒的透射電鏡圖。
:氧化硅納米粒的透射電鏡圖。
:氧化硅納米粒的掃描電鏡圖。
〖介孔二氧化硅納米粒的體外釋藥曲線。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的說明。實施例I制備孔徑可調(diào)節(jié)的介孔二氧化硅納米粒(I)取O. Ig十六烷基三甲基溴化銨、50mL去離子水、O. 9mL的NaOH溶液(2M)置于圓底燒瓶中，在80°C水浴中攪拌Ih ;然后向該溶液中滴加O. 5mL的正硅酸乙酯，繼續(xù)攪拌 2h后過濾，用大量的水及乙醇洗滌，真空干燥，得含表面活性劑的介孔二氧化硅納米粒。(2)取含表面活性劑的介孔二氧化硅納米粒Ig置于150mL無水乙醇中，再向該體系中加入12mL的濃鹽酸(濃度12mol/L，下同)，超聲(40KHZ，下同)IOmin后在50°C攪拌 12h，過濾，用大量的水及乙醇洗滌，真空干燥得介孔二氧化硅納米粒。(3)取介孔二氧化硅納米粒O. 3g置于O. 06% (m/v, g/ml，下同)NaBH4溶液中，在 25°C下攪拌O. 5h,所得混懸液14000rpm離心5min,棄去上清液,所得納米粒用水再分散后離心洗滌，重復上述步驟洗滌4次，冷凍干燥，得孔徑為3nm的介孔二氧化硅納米粒，透射電鏡圖如圖I所示。實施例2制備孔徑可調(diào)節(jié)的介孔二氧化硅納米粒(I)取O. Ig十六烷基三甲基溴化銨、50mL去離子水、O. 9mL的NaOH溶液(2M)置于圓底燒瓶中，在80°C水浴中攪拌Ih ;然后向該溶液中滴加O. 5mL的正硅酸乙酯，繼續(xù)攪拌 2h后過濾，用大量的水及乙醇洗滌，真空干燥得含表面活性劑的介孔二氧化硅納米粒。(2)取含表面活性劑的介孔二氧化硅納米粒Ig置于150mL無水乙醇中，再向該體系中加入12mL的濃鹽酸，超聲IOmin后在50°C攪拌12h，過濾，用大量的水及乙醇洗滌，真空干燥得介孔二氧化硅納米粒。(3)取介孔二氧化硅納米粒O. 3g置于O. 06% NaBH4溶液中，在25°C下攪拌lh，所得混懸液HOOOrpm離心5min，棄去上清液，所得納米粒用水再分散后離心洗滌，重復上述步驟洗滌5次，冷凍干燥，得孔徑為6. 5nm的介孔二氧化硅納米粒，透射電鏡圖如圖2所示。實施例3制備孔徑可調(diào)節(jié)的介孔二氧化硅納米粒(I)取O. Ig十六烷基三甲基溴化銨、50mL去離子水、O. 9mL的NaOH溶液(2M)置于圓底燒瓶中，在80°C水浴中攪拌Ih ;然后向該溶液中滴加O. 5mL的正硅酸乙酯，繼續(xù)攪拌 2h后過濾，用大量的水及乙醇洗滌，真空干燥得含表面活性劑的介孔二氧化硅納米粒。(2)取含表面活性劑的介孔二氧化硅納米粒Ig置于150mL無水乙醇中，再向該體系中加入12mL的濃鹽酸，超聲IOmin后在50°C攪拌12h，過濾，用大量的水及乙醇洗滌，真空干燥得介孔二氧化硅納米粒。(3)取介孔二氧化硅納米粒O. 3g置于O. 07% NaBH4溶液中，在4°C下攪拌2h，所得混懸液HOOOrpm離心5min，棄去上清液，所得納米粒用水再分散后離心洗滌，重復上述步驟洗滌6次，冷凍干燥，得孔徑為102nm的介孔二氧化硅納米粒，透射電鏡圖如圖3所示， 掃描電鏡圖如圖4所示。實施例4制備孔徑可調(diào)節(jié)的介孔二氧化硅納米粒(I)取O. Ig十六烷基三甲基溴化銨、50mL去離子水、O. 9mL的NaOH溶液(2M)置于圓底燒瓶中，在80°C水浴中攪拌Ih ;然后向該溶液中滴加O. 5mL的正硅酸乙酯，繼續(xù)攪拌 2h后過濾，用大量的水及乙醇洗滌，真空干燥得含表面活性劑的介孔二氧化硅納米粒。(2)取含表面活性劑的介孔二氧化硅納米粒Ig置于150mL無水乙醇中，再向該體系中加入12mL的濃鹽酸，超聲IOmin后在50°C攪拌12h，過濾，用大量的水及乙醇洗滌，真空干燥得介孔二氧化硅納米粒。(3)取介孔二氧化硅納米粒O. 3g置于O. I ^NaBH4溶液中，在15°C下攪拌lh，所得混懸液HOOOrpm離心5min，棄去上清液，所得納米粒用水再分散后離心洗滌，重復上述步驟洗滌5次，冷凍干燥，得孔徑為11. 3nm的介孔二氧化硅納米粒。實施例5制備孔徑可調(diào)節(jié)的介孔二氧化硅納米粒(I)取O. Ig十六烷基三甲基溴化銨、50mL去離子水、O. 8mL的NaOH溶液(2M)置于圓底燒瓶中，在80°C水浴中攪拌Ih ;然后向該溶液中滴加O. 4mL的正硅酸乙酯，繼續(xù)攪拌 2h后過濾，用大量的水及乙醇洗滌，真空干燥得含表面活性劑的介孔二氧化硅納米粒。(2)取含表面活性劑的介孔二氧化硅納米粒Ig置于150mL無水乙醇中，再向該體系中加入12mL的濃鹽酸，超聲IOmin后在50°C攪拌12h，過濾，用大量的水及乙醇洗滌，真空干燥得介孔二氧化硅納米粒。(3)取介孔二氧化硅納米粒O. 3g置于O. 07% NaBH4溶液中，在10°C下攪拌O. 5h， 所得混懸液HOOOrpm離心5min，棄去上清液，所得納米粒用水再分散后離心洗滌，重復上述步驟洗滌4次，冷凍干燥，得孔徑為4. 3nm介孔二氧化硅納米粒。實施例6制備孔徑可調(diào)節(jié)的介孔二氧化硅納米粒(I)取O. Ig十六烷基三甲基溴化銨、50mL去離子水、O. 8mL的NaOH溶液(2M)置于圓底燒瓶中，在80°C水浴中攪拌Ih ;然后向該溶液中滴加O. 4mL的正硅酸乙酯，繼續(xù)攪拌 2h后過濾，用大量的水及乙醇洗滌，真空干燥得含表面活性劑的介孔二氧化硅納米粒。(2)取含表面活性劑的介孔二氧化硅納米粒Ig置于150mL無水乙醇中，再向該體系中加入12mL的濃鹽酸，超聲IOmin后在50°C攪拌12h，過濾，用大量的水及乙醇洗滌，真空干燥得介孔二氧化硅納米粒。
(3)取介孔二氧化硅納米粒O. 3g置于O. 09% NaBH4溶液中，在10°C下攪拌lh，所得混懸液HOOOrpm離心5min，棄去上清液，所得納米粒用水再分散后離心洗滌，重復上述步驟洗滌4-6次，冷凍干燥，得孔徑為5. Inm的介孔二氧化硅納米粒。實施例7制備載藥的介孔二氧化硅納米粒載紫杉醇介孔二氧化硅納米粒的制備取紫杉醇30mg超聲溶解于5mL的DMF中， 然后向該體系投入IOOmg孔徑為10. 2nm的介孔二氧化硅納米粒(實施例3所制備得到的)， 室溫避光攪拌24h，14000rpm離心5min后，棄去上清液，真空干燥除去殘余的有機溶劑，即得。載紫杉醇介孔二氧化硅納米粒體外釋藥特性研究分別精密稱取3批載紫杉醇介孔二氧化硅納米粒，置于含200ml PBS (pH 7. 4，含O. 5%吐溫80)的小溶出杯中，設(shè)定溫度為37°C，攪拌漿轉(zhuǎn)速為IOOr .mirT1,分別于1，5，10，20，30，60，90，120min時取樣2ml，并迅速補充2ml空白PBS(pH 7.4)溶液。樣品高速離心(14000r · min—1，IOmin)，上清液液進樣測定含量，以累積釋藥百分率為縱坐標，以時間為橫坐標，繪制釋藥曲線，如圖5所示，可見，介孔二氧化硅納米?？娠@著提高紫杉醇的溶出速率。
權(quán)利要求
1.一種孔徑可調(diào)節(jié)的介孔二氧化硅納米粒的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)取O.1-1. 8g十六烷基三甲基溴化銨、50-200mL去離子水和025-1. OmL NaOH溶液置于反應(yīng)容器中，在50-80°C水浴中攪拌Ih ;然后向反應(yīng)溶液中滴加O. 2-lmL的正硅酸乙酯，繼續(xù)攪拌O. 5-2h后過濾，先用水洗滌然后再用乙醇洗滌，真空干燥，得含表面活性劑的介孔二氧化硅納米粒；(2)取步驟(I)所得的含表面活性劑的介孔二氧化硅納米粒l_2g，置于150mL無水乙醇中，再加入12-15mL的濃鹽酸，超聲IOmin后在0-65°C攪拌12h，過濾，用大量的水及乙醇洗滌，真空干燥，得介孔二氧化硅納米粒；(3)取步驟(2)所得的介孔二氧化硅納米粒O.2-1. 0g，置于40mL的O. 03-1. 2% NaBH4 溶液中，在4-35 下攪拌O. 5-4h得混懸液,混懸液14000rpm離心5min,棄去上清液得納米粒，所得納米粒用水再分散后離心洗滌4-6次后冷凍干燥，得所需孔徑的介孔二氧化硅納米粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種孔徑可調(diào)節(jié)的介孔二氧化硅納米粒的制備方法，其特征在于還包括以下步驟(4)制備載藥的介孔二氧化硅納米粒取藥物30mg，溶于5mL有機溶劑中，再加入IOOmg介孔二氧化娃納米粒,室溫下攪拌24h, 14000rpm離心5min,棄上清， 真空干燥除去殘余有機溶劑，即得載藥的介孔二氧化硅納米粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種孔徑可調(diào)節(jié)的介孔二氧化硅納米粒的制備方法，其特征在于所述有機溶劑為DMSO、DMF、CH2Cl2或CHC13。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種孔徑可調(diào)節(jié)的介孔二氧化硅納米粒的制備方法(1)取十六烷基三甲基溴化銨、去離子水和NaOH溶液置于反應(yīng)容器中，攪拌1h；然后滴加正硅酸乙酯，繼續(xù)攪拌后過濾，洗滌，真空干燥，得含表面活性劑的介孔二氧化硅納米粒；(2)取含表面活性劑的介孔二氧化硅納米粒，置于無水乙醇中，再加入濃鹽酸，超聲攪拌，過濾，洗滌，真空干燥，得介孔二氧化硅納米粒；(3)取介孔二氧化硅納米粒，置于NaBH4溶液中，攪拌得混懸液，混懸液離心去上清液得納米粒，冷凍干燥，得所需孔徑的介孔二氧化硅納米粒。本發(fā)明制得的介孔二氧化硅納米?？讖娇稍?-30nm之間進行調(diào)節(jié)，可以通過改變孔徑的大小對所載藥物的釋放速度進行調(diào)節(jié)。
文檔編號C01B33/12GK102583405SQ201210080638
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月23日
發(fā)明者亓麗司, 劉光璞, 張典瑞, 沈婧祎, 程惠玲, 賈樂姣, 鄭丹丹, 郝蕾蕾 申請人:山東大學