[发明专利]一种具有温度控释和磁热疗作用的温敏磁性有序介孔碳纳米球的制备方法

摘要

本发明涉及一种具有温度控释和磁热疗作用的温敏磁性有序介孔碳纳米球制备方法，是针对化学药物给药治疗中的缺点，以磁性有序介孔碳纳米球为原料，以N‑异丙基丙烯酰胺为温敏单体，经硅烷化处理、表面接枝温敏聚合，制得温敏磁性有序介孔碳纳米球，球体颗粒≤146 nm，产物纯度99.8%，以实现温度和pH值共同控制药物分子的释放，可提高癌症的治疗效果，此制备方法工艺先进，数据精确翔实，是先进的温敏磁性有序介孔碳纳米球的制备方法。

主权项

一种具有温度控释和磁热疗作用的温敏磁性有序介孔碳纳米球的制备方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：磁性有序介孔碳纳米球、乙烯基三甲氧基硅烷、N‑异丙基丙烯酰胺、N’N‑亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸铵、冰乙酸、盐酸阿霉素、磷酸二氢钾、磷酸、无水乙醇、去离子水、氩气，其组合准备用量如下：以克、毫升、厘米3为计量单位制备方法如下：(1)硅烷化处理磁性有序介孔碳纳米球①量取无水乙醇40mL±0.0001mL、去离子水20mL±0.0001mL，置于四口烧瓶中，然后进行超声处理5min，超声波频率60KHz；②超声分散后，向四口烧瓶中加入乙烯基三甲氧基硅烷2mL±0.0001mL，滴加冰乙酸2mL±0.0001mL，调节酸碱度pH值为4‑5；③将磁性有序介孔碳纳米球0.3g±0.0001g加入四口烧瓶中，成混合液，超声分散10min，超声波频率60KHz；④超声分散后，将四口烧瓶置于水浴缸上，在四口烧瓶上接入氩气管、加液漏斗、搅拌器、水循环冷凝管；⑤开启加热装置，加热温度65℃±1℃，向四口烧瓶内输入氩气，开启搅拌器，氩气输入速度为30cm3/min；加热反应时间4h，在加热搅拌过程中磁性有序介孔碳纳米球与溶液混合分散，并发生反应，反应式如下：式中：Fe3O4‑C‑C4H9O3Si：硅烷化磁性有序介孔碳纳米球CH3OH：无水甲醇；⑥反应后，停止加热，在氩气保护、水循环冷凝下冷却至25℃；⑦磁性分离，将混合液置于磁性分离瓶中，用磁铁进行分离，磁力线强度为0.24T，弃去上清液，收集磁性物质；⑧用无水乙醇30mL和去离子水30mL的混合溶液对磁性物质进行洗涤，以除去未反应的冰乙酸和乙烯基三甲氧基硅烷，继续磁性分离，弃去洗涤液，洗涤、磁性分离重复进行3次，得磁性物质；⑨真空干燥，将磁性物质置于真空干燥箱中，干燥温度60℃±1℃，真空度为1Pa，，干燥时间12h，干燥后得：硅烷化磁性有序介孔碳纳米球；(2)硅烷化磁性有序介孔碳纳米球表面接枝、温敏聚合①配制过硫酸铵水溶液，称取过硫酸铵0.003g±0.0001g，量取去离子水100mL±0.0001mL，加入烧杯中搅拌30min，成0.0011mol/L的过硫酸铵水溶液；②称取N‑异丙基丙烯酰胺0.3g±0.0001g、N’N‑亚甲基双丙烯酰胺0.045g±0.0001g，量取去离子水45mL±0.0001mL，置于烧杯中，进行超声分散，超声波频率60KHz，超声分散时间10min，成混合溶液；③将硅烷化磁性有序介孔碳纳米球0.1g±0.0001g加入混合溶液中，继续超声分散处理15min，超声波频率为60KHz；④将超声分散均匀的混合液，移至四口烧瓶中，并置于水浴缸上，四口烧瓶上插入氩气管、加液漏斗、搅拌器、水循环冷凝管；开启加热器，加热温度为65℃±1℃，向四口烧瓶中输入氩气，氩气输入速度为30cm3/min；⑤向四口瓶中滴加过硫酸铵水溶液1mL±0.0001mL，引发聚合，在65℃±1℃下恒温反应10h，反应式如下：Fe3O4‑C‑C17H30O6N3Si式中：Fe3O4‑C‑C17H30O6N3Si：温敏磁性有序介孔碳纳米球混合液；⑥反应结束后，停止加热，停止通氩气，停止水循环冷凝；⑦磁性分离，将混合液置于分离瓶中，用磁铁进行分离，磁力线强度为0.24T，弃去上清液，收集磁性物质，即温敏磁性有序介孔碳纳米球；⑧用无水乙醇30mL和去离子水30mL的混合溶液对磁性物质进行洗涤，除去未反应的N‑异丙基丙烯酰胺和N’N‑亚甲基双丙烯酰胺，继续磁性分离，弃去洗涤液，洗涤、磁性分离重复进行3次；⑨真空干燥，将得到的磁性物质置于真空干燥箱中，干燥温度60℃±1℃，真空度为1Pa，干燥时间10h，干燥后得：温敏磁性有序介孔碳纳米球；(3)研磨、过筛将温敏磁性有序介孔碳纳米球用玛瑙研钵、研棒进行研磨，然后用650目筛网过筛；研磨、过筛反复进行；得：温敏磁性有序介孔碳纳米球；(4)检测、分析、表征对制备的温敏磁性有序介孔碳纳米球的形貌、结构、成分、化学物理性能、载药释药性能进行检测、分析、表征；用扫描电子显微镜进行微观形貌分析；用红外光谱仪进行表面官能团分析；用动态光衍射仪进行动力学直径分析；用紫外分光光度计进行载药量与释药分析；结论：温敏磁性有序介孔碳纳米球为黑色粉体颗粒，颗粒直径≤146nm，产物纯度99.8％，有明显的磁响应性和磁热疗特性，磁制热温度为43℃，温敏响应性最低临界溶解温度为39.5℃，可以实现磁靶向定位、温度和pH值共同控制药物分子的释放，实现靶向给药，可显著提高癌症的治疗效果；(5)产物储存对制备的温敏磁性有序介孔碳纳米球储存于棕色透明的玻璃容器中，密闭避光保存，置于干燥、洁净环境，要防水、防晒、防酸碱盐腐蚀，存储温度20℃，相对湿度≤10％。