[发明专利]一种偶极分子修饰的介孔硅材料及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及药物控释体系研究领域，具体涉及介孔硅修饰材料，更具体涉及功能偶极 分子修饰的介孔硅材料的制备及其作为电场响应控制释药体系的应用。

背景技术

目前，纳米技术的发展为现代疾病的诊断、治疗、药物新剂型的开发与创新提供了新 的技术手段，极大的改善了药物的定时、定速及定向释放的可控性，但是还是难以实现真 正的按需定时、定速和定向的完全控制性释放。

无机纳米孔结构材料(如介孔硅)由于其具有均一的孔道结构、大的孔容和比表面积及 表面易于化学改性等优异的性能，可通过对其内孔结构的功能化组装实现药物的存储与释放 的定时、定速和定向的完全控制。这种基于分子纳米技术的药物载体输送系统使人为控制药 物释放变得现实：2003年Fujiwara等率先在Nature杂志报道组装于介孔口部的光控制分子开 关[Mal，N.K.；Fujiwara，M.；Tanaka，Y.，Nature，2003，421，350]，利用外部光场的变化控制开 关的闭合，从而有效地控制介孔内客体物质的存储与释放，该技术在新型局部给药制剂和靶 向药物载体的研制方面具有重要的意义。专利申请人与Fujiwara课题组经过3年多合作研究， 通过纳米孔功能化组装，成功地实现了外场作用下任意调控介孔内药物释放速率的功能[Zhu， Y.C.；Fujiwara，M.，Angew.Chem.Int.Ed，2007，46，2241.]。

可用于介孔内部功能化修饰的材料一般具有光、pH、热和电等响应特性，在外界刺激 下可发生结构或构象等的变化实现对介孔内客体分子的完全可控释放[Park，C.；Lee，K.；Kim， C.Angew.Chem.，Int.Ed.2009，48，1275-1278；Aznar，E.；Marcos，M.D.；Martinez-Manez，R.； Sancenon，F.；Soto，J.；Amoros，P.；Guillem，C.J.Am.Chem.Soc.2009，131，6833-6843； Bernardos，A.；Aznar，E.；Marcos，M.D.；Martinez-Manez，R.；Sancenon，F.；Soto，J.；Barat，J.M.； Amoros，P.Angew.Chem.，Int.Ed.2009，48，5884-5887.]。但是基于电信号的响应控释体系由于 可能发生电化学反应等原因而研究较少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种偶极分子修饰的介孔硅材料及其制备方法，以及该偶极分 子修饰的介孔硅材料作为载体负载药物的应用。

本发明的技术方案如下：

一种偶极分子修饰的介孔硅材料，由具有硅烷端基接枝的偶极分子与具有孔道结构的 介孔硅通过硅氧键偶联制成，首先以偶极分子接枝硅烷端基，再将连有硅烷端基接枝的偶 极分子与介孔硅材料孔道内壁的羟基发生反应从而得到本发明的偶极分子修饰的介孔硅材 料。

反应方程式如下：

所述具有硅烷端基接枝的偶极分子占介孔硅总质量的0.05wt％～50wt％，优选为 0.05wt％～20wt％。

所述具有硅烷端基接枝的偶极分子为偶极分子与硅烷端基接枝后制得，其中，偶极分 子为具有较大固有偶极距的有机分子，由强吸电子基团、强共轭基团以及可硅烷化基团构 成，其结构由如下化学通式给出：

其中，R1表示强吸电子基团，且R1选自氰基、硝基、硫氰基、异硫氰基和硫巯基； R2表示可硅烷化基团，且R2为烯烃；R3为苯环或乙炔基；所述可硅烷化基团为烯烃双键； 硅烷端基接枝试剂选自三乙氧基硅烷、三甲氧基硅烷、二甲基一氯硅烷和甲基二甲氧基硅 烷。

所述具有孔道结构的二氧化硅选自MCM-41和SBA-15；所述具有硅烷端基接枝的偶极 分子为[4-(3-苯甲腈)丁基]三乙氧基硅。

偶极分子修饰的介孔硅材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)分别制备具有硅烷端基接枝的偶极分子原料与具有孔道结构的介孔硅原料；

(2)将步骤(1)中制备的原料混合，并进行反应；

(3)反应产物的清洗并干燥。