[发明专利]一种尺寸可调的三重杂化的柔性介孔有机氧化硅纳米胶囊及其制备方法

说明书

本发明公开了一种尺寸可调的三重杂化的柔性介孔有机氧化硅纳米胶囊，该柔性介孔有机氧化硅纳米胶囊呈球形体形貌，球形体的核和壳层之间为空腔结构，具介孔孔道，骨架上含有三种桥联型有机氧化硅，同时，还公开了其制备方法，本发明的制备方法工艺过程简单，制备的产品在药物递送、环境处理等领域具有巨大的应用潜力。

技术领域

本发明属于纳米材料领域，具体涉及一种尺寸可调的三重杂化的柔性介孔有机氧化硅纳米胶囊及其制备方法。

背景技术

介孔材料由于其具有均匀可调的介孔、较大的表面积和孔容以及易于功能化的内表面和/或外表面，在药物/基因传递、分子成像和肿瘤治疗等生物医学领域引起了广泛的研究兴趣。不同成分、构造和形态的介孔材料已经被成功地探索。介孔有机氧化硅的有机官能团与氧化硅组分在介孔孔壁中呈均匀掺杂，显示出诸多独特的性质：(1)有机官能团均匀分布在介孔孔壁中且不堵塞孔道,有利于客体分子的进入和扩散；(2)骨架中的有机官能团可以在一定程度上调节材料的物理化学性质,如机械性能,亲/疏水性；(3)可同时实现对孔道和孔壁功能性的调控。因此，介孔有机氧化硅已成为当今材料科学领域的研究热点。

现有技术可知，所有介孔有机氧化硅在与生物系统相互作用时都是刚性的，因为它们的结构是高度交联的，刚性化学键通常会限制其变形，在自然界中通常是坚硬的。可变形介孔固体材料具有重要的意义和应用前景。然而，具有超薄外壳的空心球柔性介孔氧化硅材料尚未见报道或专利公开。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了提出一种三重杂化的柔性介孔有机氧化硅纳米胶囊，其三种有机官能团可调控介孔氧化硅的亲/疏水性、机械和水热稳定性，有利于通过化学反应，进一步拓展性能和应用，同时也提供了其制备方法。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种尺寸可调的三重杂化的柔性介孔有机氧化硅纳米胶囊，包括柔性介孔有机氧化硅纳米胶囊，所述柔性介孔有机氧化硅纳米胶囊呈核壳结构的球形体，所述球形体具有骨架，所述球形体的核和壳层之间为空腔结构，所述球形体的核和壳层都具介孔孔道，所述骨架上含有三种桥联型有机氧化硅。

作为进一步改进的技术方案，所述三种桥联型有机氧化硅分别为硫醚键桥联的有机氧化硅、苯基桥联的有机氧化硅和乙烷基桥联的有机氧化硅。

作为进一步改进的技术方案，所述柔性介孔有机氧化硅纳米胶囊的粒径为80～310nm。

作为进一步改进的技术方案，所述球形体的核和壳层都具介孔孔道均呈放射状，且孔径为2.5nm。

一种尺寸可调的三重杂化的柔性介孔有机氧化硅纳米胶囊的制备方法，包括以下步骤：

步骤S1、将表面活性剂溶于氨水、乙醇和水的混合溶液中，得到混合溶液A，在10～50℃温度条件下、适当的搅拌条件下，将正硅酸四乙酯、1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷、双[γ-(三乙氧基硅基)丙基]四硫化物和1.4-双(三乙氧基硅基)苯加入到混合溶液A中，反应3～24h，生成乳白色的溶液B；

步骤S2、将步骤S1所得的溶液B依次经过离心、水洗和干燥过程后分散到碱性溶液中，而后置于摇床，在常温下放置0.5～1h，得到分散液A；

步骤S3、将步骤S2所得的分散液A依次经过离心和水洗后转移至50～150μl浓盐酸和100～200ml乙醇的混合溶液中，在40～60℃的条件下加热1～120h以去除表面活性剂，最终得到尺寸可调的三重杂化的柔性介孔有机氧化硅纳米胶囊。