[发明专利]一种肿瘤微环境双重响应的介孔氧化硅基活性氧材料及其制备方法

权利要求书

1.一种介孔氧化硅基活性氧材料，其特征在于：通过将过氧化钙负载于被覆聚丙烯酸的中空介孔硅纳米颗粒中获得目标介孔氧化硅基活性氧材料。

2.如权利要求1所述的介孔氧化硅基活性氧材料，其特征在于：

所述介孔氧化硅基活性氧材料的直径大小为100-300纳米；

所述介孔氧化硅基活性氧材料的空腔直径大小为50-150nm；

所述介孔氧化硅基活性氧材料的介孔孔径为1-5nm。

3.一种介孔氧化硅基活性氧材料的制备方法，其特征在于，具体制备方法如下所示：

S1.制备中空介孔氧化硅纳米粒子；

S2.将S1的中空介孔氧化硅纳米粒子氨基化；

S3.将S2产物，与过氧化钙以及聚丙烯酸盐混合反应生成目标介孔氧化硅基活性氧材料。

4.如权利要求3所述的一种介孔氧化硅基活性氧材料的制备方法，其特征在于：所述中空介孔氧化硅纳米粒子的制备方法为：

S1-1.合成固体二氧化硅纳米颗粒；

S1-2.利用S1-1产物进一步合成具有核/壳结构的纳米颗粒；

S1-3.利用选择性的蚀刻方法处理S1-2产物得到中空介孔氧化硅纳米颗粒。

5.如权利要求3所述的一种介孔氧化硅基活性氧材料的制备方法，其特征在于：将S1的中空介孔氧化硅纳米粒子分散于溶剂后，加入氨基硅烷，回流反应5-20小时后，经离心分离，洗涤后获得氨基化产物。

6.如权利要求5所述的一种介孔氧化硅基活性氧材料的制备方法，其特征在于：所述中空介孔氧化硅纳米粒子与氨基硅烷的质量比为1：0.1-2。

7.如权利要求3所述的一种介孔氧化硅基活性氧材料的制备方法，其特征在于：将S2的产物分散于溶剂后，加入过氧化钙，避光搅拌10-48小时后，调节pH至7-8，加入聚丙烯酸盐继续反应1-10小时，经离心分离，洗涤后获得目标产物。

8.如权利要求7所述的一种介孔氧化硅基活性氧材料的制备方法，其特征在于：所述S2的产物与过氧化钙的质量比为1：0.5-3；

所述S2的产物与聚丙烯酸盐的质量比为1：0.001-1。

9.如权利要求1-8任一所述的介孔氧化硅基活性氧材料，其特征在于：

所述过氧化钙为其他释放活性氧的物质所替代。

10.如权利要求1-8任一所述的介孔氧化硅基活性氧材料，其特征在于：

为肿瘤微环境双重响应的介孔氧化硅基活性氧材料。

1.中空介孔氧化硅纳米粒子(HMSNs)的制备

首先，用Stoeber的方法合成了固体二氧化硅纳米颗粒(sSiO₂)作为进一步刻蚀的硬模板。在30℃恒温条件下，利用搅拌器将3.14mL的氨水(NH₄OH)与71.4mL的无水乙醇(C₂H₅OH)、10mL的去离子水(H₂O)匀速地搅拌直至混合均匀，然后在上述混合液中迅速地加入6mL的正硅酸乙酯(TEOS)。快速搅拌2h后，用离心机离心收集得到白色沉淀，然后分别用无水乙醇(C₂H₅OH)和去离子水(H₂O)洗涤多次，自然风干得到干燥后的白色固体粉末(sSiO₂)。

其次，利用sSiO₂进一步合成了具有核/壳结构的纳米颗粒(mSiO₂@SiO₂)。将上述步骤制得0.5g的sSiO₂分散在100mL的去离子水(H₂O)中超声20min后，然后将0.75g的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)，150mL的无水乙醇(C₂H₅OH)，150mL的去离子水(H₂O)和2.75mL的氨水(NH₄OH)混合均匀后加入上述超声后的sSiO₂悬浮液中。室温条件下继续超声2h后，将1.5mL的正硅酸乙酯(TEOS)快速加入，搅拌此混合液并继续维持6h。离心分离后收集白色固体，用去离子水(H₂O)洗涤并重新分散在无水乙醇(C₂H₅OH)中超声10min，在冰箱冷冻室过夜后得到所需产物。

第三，利用选择性的蚀刻方法处理mSiO₂@SiO₂得到中空介孔氧化硅纳米颗粒(HMSNs)。上述所得的mSiO₂@SiO₂被分散到50mL，0.4M的碳酸钠(Na₂CO₃)溶液中，在50℃水浴条件下搅拌10h。用离心机收集白色固体，并用无水乙醇(C₂H₅OH)和去离子水(H₂O)洗涤多次后，通过冷冻干燥的方法得到未除去模板剂的中空介孔二氧化硅纳米颗粒HMSNs。

最后，除去模板剂，用硝酸铵：无水乙醇＝1:0.3g：200mL的离子交换法除去HMSNs介孔孔道中的模板剂CTAB。50℃条件下搅拌12h后，离心分离，并用无水乙醇(C₂H₅OH)和去离子水(H₂O)洗涤多次，重复这个过程三次直到模板剂完全除去，最后冷冻干燥后即可得到除去CTAB的中空介孔二氧化硅纳米颗粒。

2.HMSNs的氨基功能化制备HMSNs-NH₂

合成氨基(-NH₂)功能化的HMSNs。将上述步骤得到的0.5g的HMSNs超声分散于50mL的甲苯中，然后加入0.4mL的3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)。60℃条件下回流10h后，离心分离，然后用无水乙醇(C₂H₅OH)和去离子水(H₂O)洗掉未反应多余的APTES，冷冻干燥后得到产物HMSNs-NH₂。

3.中空介孔氧化硅/过氧化钙/聚丙烯酸纳米复合物的制备

将上述步骤中得到的0.1g的HMSNs-NH₂分散加入到15mL乙醇中，加入0.1g的过氧化钙(CaO₂)，并将此混合物在室温条件下避光搅拌24h。接着运用氢氧化钠(NaOH)溶液调节溶液的pH值到7.40，然后将10mL，5％w/w的PAA/乙醇溶液加入到上述混合物中，继续维持反应4h后，离心收集，用无水乙醇(C₂H₅OH)和去离子水(H₂O)快速洗涤，最终在避光条件下冷冻干燥得到所需纳米材料CaO₂@HMSNs-PAA。

同时，本发明中对照组中所需的负载CaO₂但未包覆聚丙烯酸(PAA)的中空介孔氧化硅纳米复合物(CaO₂@HMSNs)和未负载CaO₂但包覆聚丙烯酸(PAA)的纳米复合物(HMSNs-PAA)的制备方法与上述过程相似。