[发明专利]基于分级沸石的核/壳纳米囊或微囊

说明书

描述了控释的核/壳复合材料和使用方法。复合材料可包含具有至少双峰的孔结构的分级结构的沸石核，其中第一活性剂负载于核的孔内，和(b)基本上包围沸石核的多孔聚合物外壳。复合材料可以构造为响应于至少一种刺激可控地从沸石核和多孔聚合物壳中释放第一活性剂。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年1月27日提交的美国临时申请第62/451107号的权益，该申请通过引用整体并入本文。

背景技术

A.技术领域

本发明一般涉及控释的核/壳复合材料，其包含分级结构的沸石核和与沸石核直接接触并基本上包围沸石核的多孔聚合物外壳，其中分级结构的沸石核具有至少双峰的孔结构，所述核的孔内负载有第一活性剂。该复合材料构造成响应于至少一种刺激，使第一活性剂可控地从沸石核中释放并通过多孔聚合物壳。另外，聚合物壳本身可以负载并保持活性剂。

B.相关技术说明

纳米结构的包封系统或递送(例如胶体体、包封的纳米颗粒、胶囊等)可以提供改善的摄取并有效运送或递送试剂至预期目标(例如人、动物、无生命体等)。胶囊提供若干优点，例如保护试剂免于与不相容成分发生物理或化学反应，以及保护试剂免于挥发或蒸发。诸如壳聚糖、蛋白质、聚合物和无机纳米容器的材料已被用于包封试剂。

举例来说，Surutzidis等人的美国专利第6221826号描述了一种多涂层微孔颗粒，其包含洗衣剂和香料。Marin等人的国际专利申请第WO2001/040430号和Dihora等人的国际专利申请第WO 2002/064725号分别描述了添加剂的递送系统，其包含负载有添加剂的经包封的微孔沸石颗粒。当颗粒或递送剂溶解或与水接触时，试剂被释放。Gao等人(J.Phys.Chem.C.，2009,113:29:12753)和Ziesmer等人(Colloid and Polymer Science，2008,286:6:831)分别描述了介孔二氧化硅核-交联的聚合物壳材料，其响应于pH来控制试剂的摄取和释放。

然而，这种核负载的沸石系统具有若干限制。举例来说，这些系统往往具有活性剂的更尖锐或爆发式的释放曲线，而不是更受控制和可调节的释放曲线。此外，难以将多种活性剂负载到核内并防止试剂彼此发生化学反应或混合。另外，核的负载能力受其核体积的限制，并且壳的组成可对待储存的活性物质的类型具有热力学限制。更进一步地，沸石直接暴露在个人护理和家用产品中可能导致与其接触的表面发生不希望的反应。特别地，许多沸石是原子活性实体并且可以与化学物质反应或引起与沸石接触的表面中所存在的化学物质发生化学反应或转化。

发明内容

已经做出以下发现，其解决上述与其核内负载有活性物质的包封的沸石系统相关的问题。该解决方案在于一种核-壳复合材料，其包含其中负载有活性剂的分级结构的沸石核和响应性的多孔聚合物外壳。具体地，沸石核具有至少双峰的孔分布，并且壳基本上包围沸石核。活性剂可以负载到沸石的介孔、沸石的大孔内、沸石表面上或其任意组合。这种沸石核的负载结构和容量响应于各种刺激(例如pH范围、电磁辐射、温度范围、机械力、湿度、化学物质的存在与否、气味或其任意组合)来提供各种可能的释放机制。另外，纳米结构的壳可以具有单壳或多壳(例如分层的)结构，其中每个壳或层也可以负载其他活性剂或多种活性剂。