[发明专利]一种介孔二氧化硅纳米粒子的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，具体涉及一种介孔二氧化硅纳米粒子的制备方法。

背景技术

药物控缓释载体材料以用药量小、作用时间长、靶向作用好等特点受到了广泛的关注，目前随着复合药物载体材料和经皮给药装置研究的发展，控缓释材料在临床治疗中的应用必将更加广泛。

自从1992年，Kerse等首次合成了MCM-41型介孔分子筛以来，介孔材料在化学工业、生物技术、吸附分离、催化等领域便得到了广泛的应用。介孔材料具有规则的介孔孔道和均一可调的孔径、较大的比表面积和孔容、较好的热稳定性、易修饰、生物相容性高等优点，尤其常常被用作药物或者其他生物分子的载体被应用于生物医药领域。

其中，在介孔材料中，介孔二氧化硅由于具有结构稳定、孔径可调、易修饰等特点，是缓控释载体的理想材料之一。目前，介孔二氧化硅纳米材料的制备方法主要有溶胶-凝胶法、水热合成法、室温合成法、微波合成法、沉淀法以及非水体系合成法等。尽管合成介孔二氧化硅纳米粒子的方法有很多，但粒子的尺寸设计是细胞追踪和纳米药物载体颗粒系统的一个重要参数，纳米粒子的粒径能影响细胞摄取的机制和纳米粒子通过组织的渗透能力，但如何获得尺寸和形貌可控且药物载药和缓释性能优良的纳米粒子，仍然是一项艰巨的挑战。因此，探索合成优良形貌且尺寸可控的介孔二氧化硅纳米球的方法是非常有必要的。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种可控的介孔二氧化硅纳米粒子的制备方法，通过二氧化硅前驱体在碱性及表面活性剂存在的条件下水解，再经固液分离、除模板、洗涤、最后获得介孔二氧化硅纳米粒子。

本发明采用技术方案具体如下：

一种介孔二氧化硅纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：

(1)取体积比为5-8:1的蒸馏水和乙醇，混合均匀后加入表面活性剂，室温搅拌混匀，得到混合溶液A，混合溶液A中表面活性剂的浓度为0.015-0.06g/mL；然后加入三乙醇胺，继续搅拌至混合均匀，得到混合溶液B；

(2)将混合溶液B加热至25-80℃，在2-3min内加入二氧化硅前驱体，搅拌反应0.5-6h；待反应液自然冷却至室温后，固液分离，将所得固体分别用蒸馏水和乙醇洗涤多次；所述二氧化硅前驱体、三乙醇胺和表面活性剂的摩尔比为1：1-5：0.14-0.54；

(3)将步骤(2)所得固体置于去模板溶剂中，50-70℃下回流2-3次，每次回流2-4h，回流结束后分别用水和乙醇洗涤多次，固液分离，最后得到介孔二氧化硅纳米粒子；所述的去模板溶剂为NH₃·NO₃-乙醇溶液或盐酸-乙醇溶液。

步骤(1)中，所述的蒸馏水和乙醇的体积比为6.8:1。

步骤(1)中，所述的表面活性剂为十六烷基三甲基氯化铵或十六烷基三甲基溴化铵。优选地，所述的表面活性剂为十六烷基三甲基氯化铵，其摩尔用量为TEOS/CTAC＝1：0.14-0.54，如实施例中加入1.454mL正硅酸乙酯时，加入表面活性剂的量为0.28g、0.56g、1.12g等，另一方面，表面活性剂过低过高均会影响纳米粒子的团聚，当表面活性剂过低时，粒子表面只有少量的表面活性剂吸附在其表面，在其空白位置上易形成搭桥效应，引起颗粒团聚，粒径增加，当表面活性剂浓度过高时，一方面会引起溶液粘度增大，胶粒移动困难，已成核的胶粒易于聚集，形成大颗粒，另一方面过量的表面活性剂之间产生桥联作用，使纳米晶粒互相聚集长大，故控制混合溶液A中表面活性剂的浓度为0.015～0.06g/mL。

所述的去模板溶剂为盐酸-乙醇溶液，所述的盐酸-乙醇溶液由体积比为9:1的乙醇和浓盐酸(37％)混合而成。

本发明所述的二氧化硅前驱体为能够水解获得二氧化硅的物质，典型但非限制性地选自正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸异丙酯中的一种或至少两种的混合物。优选地，所述的二氧化硅前驱体为正硅酸乙酯(TEOS)。

所述的固液分离方式为离心分离或过滤分离。

将步骤(3)所得的介孔二氧化硅纳米粒子分散于水中，形成溶胶后进行保存。

本发明二氧化硅前驱体的水解在三乙醇胺(TEA)调节的碱性环境中进行，所述碱性催化剂的加入有利于二氧化硅前驱体的水解，所述正硅酸乙酯与三乙醇胺的摩尔比为1:1-5，如1:1、1:2、1:3、1:4、1:5等。摩尔比不同时，制备得到的介孔二氧化硅纳米粒子的粒径不同，粒径随TEA比例的增加，粒径增大，可在100-200nm以内的范围调节。