[发明专利]一种利用原子层沉积包覆纳米淀粉微球的方法

说明书

本发明属于纳米淀粉微球改性技术领域，具体涉及一种利用原子层沉积包覆纳米淀粉微球的方法。本发明通过将纳米淀粉微球置于超声垂直流化原子层沉积设备中，开启超声振动，在适当的反应温度和压力下，选择合适活性与蒸汽压的前驱体交替通入，在纳米淀粉微球表面通过活性官能团的交换形成单层化学吸附并完成自限制化学半反应，生成致密的薄膜，对表面的各个部位进行厚度均匀一致的薄膜包覆。本发明采用原子层沉积技术生成的纳米薄膜包覆均匀性较高，尤其对于颗粒较小的纳米淀粉微球可实现其均匀包覆，形成的纳米薄膜结构致密，具有均匀的厚度、优异的一致性，由于其反应机理的特点，可实现对不同粒径纳米淀粉微球的包覆。

技术领域

本发明属于纳米淀粉微球改性技术领域，涉及一种纳米淀粉微球表面改性的方法，具体涉及一种利用原子层沉积包覆纳米淀粉微球的方法。

背景技术

磁性淀粉微球作为药物载体，可利用外加磁场引导其在体内定向移动、集中，使药物有选择性地分布于特定器官、组织或细胞中，达到定向作用于靶向组织的目的，这不仅可增大病变组织内的药物浓度，提高药物利用率，还可以减少或消除药物对正常组织的毒副作用。但是纳米淀粉微球作为药物载体仍存在药物与淀粉表面吸附力不够，在室温，阳光照射或湿度过高情况下，易被生物污染。目前磁性淀粉微球一般为核壳式结构，淀粉组成壳层，磁性金属氧化物组成核心。但仍存在磁性金属氧化物粒子粒径不一，形状不规则，粒径不易控制，磁核包覆不够密实、易泄露、磁含量较低等问题，同时还存在磁性淀粉微球见光、见水容易被生物感染、磁含量较低、磁性颗粒粒径不易控制、机械强度较差、球形结构欠佳、功能结构单一、等问题等不足，限制了纳米淀粉微球在生物医药方面的应用，且纳米淀粉微球的表面会随着颗粒尺寸的减小急剧的增加，使颗粒之间极易形成软团聚体。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种利用原子层沉积包覆纳米淀粉微球的方法。本发明利用原子层沉积设备在适当的反应温度和压力下，选择合适活性与蒸汽压的前驱体交替通入，在纳米淀粉微球表面通过活性官能团的交换形成单层化学吸附并完成自限制化学半反应，可以在纳米级尺度上将被沉积物质以单原子膜的形式一层一层的镀在纳米淀粉微球表面，对表面的各个部位进行厚度均匀一致的薄膜包覆，能够解决目前纳米淀粉微球见光、见水容易被生物感染、磁含量较低、磁性颗粒粒径不易控制等问题，形成的纳米级薄膜不影响纳米淀粉微球的表面吸附性能、生物降解性能。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种利用原子层沉积包覆纳米淀粉微球的方法，在纳米淀粉微球表面包覆纳米级薄膜，对纳米淀粉微球进行改性，具体方法如下：

（S1）过筛：首先将纳米淀粉微球通过800-2000目的筛网，除掉团聚的纳米淀粉微球；

（S2）加热等待：将步骤（S1）中经过筛网的纳米淀粉微球置于超声垂直流化原子层沉积设备中，对反应腔进行加热并通入载气对其表面进行清洗，同时打开真空泵对整个超声垂直流化原子层沉积设备进行抽真空直至腔体内压力不大于10Pa；

（S3）超声振动：设定超声振动杆的超声波频率为20-40KHz，超声振动工作时长1s-99h，间歇时长1ms-99s；

（S4）原子层沉积：当温度和压力达到设定值：温度为80-450℃，压力为0.1-10Pa，其后利用低压载气携带前驱体组合进入超声垂直流化原子层沉积设备腔体内，进行氧化物A和氧化物B的原子层沉积，得到改性后的纳米淀粉微球。

步骤（S4）所述原子层沉积过程具体如下：

S4.1 低压载气携带第一前驱体组合进入反应腔并在纳米淀粉微球表面完成化学吸附，得到沉积氧化物A层；

S4.2 通入载气把未被表面吸附、多余的第一前驱体组合和反应副产物带出反应腔；

S4.3低压载气携带第二前驱体组合进入反应腔和第一前驱体组合吸附的表面继续进行原子层沉积，重复多次后得到氧化物B层；