一种近红外光监控、可控药物释放的介孔二氧化硅微球及其合成方法与流程

文档序号:14685793发布日期:2018-06-14 21:19阅读:来源:国知局
技术特征:

1.一种近红外光监控、可控药物释放的介孔二氧化硅微球,其特征在于是一种多层结构纳米/微米材料,具体由最内核、次外层、最外层以及最内核和次外层间的众多近红外纳米晶体组成;其中,所述最内核为一个光滑的二氧化硅纳米颗粒,它用于调节微球粒径和负载近红外纳米晶体;该二氧化硅纳米颗粒粘附大量近红外纳米晶体,这些近红外纳米晶体在一定波长的近红外光激发下,可以发生下转换作用,即发出特定波长的近红外光;所述次外层为一层光滑二氧化硅壳层,用于固定和保护内层的近红外纳米晶体;所述最外层为介孔二氧化硅壳层,该层的介孔二氧化硅可以用于负载目标药物与近红外光纳米晶体的淬灭分子,并连接或包覆响应聚合物,以实现可控药物释放。

2.根据权利要求1所述的介孔二氧化硅微球,其特征在于所述为最内核的光滑的二氧化硅纳米颗粒由传统溶胶-凝胶法制备得到,其大小通过改变反应条件进行调节,调节范围为50-2000nm。

3.根据权利要求1所述的介孔二氧化硅微球,其特征在于所述的近红外纳米晶体是一种稀土掺杂的纳米晶体材料,包括基质和发光中心两部分;其中,基质材料为:氟化物、氧化物、硫氧化物或卤化物;氟化物为:CaF2、BaF2、LaF3、YF3、ZnF2、NaYF4、NaYbF4、LiYF4、KYF4、NaGdF4或NaLuF4;氧化物为:La2O3、Y2O3、Yb2O3、Gd2O3或Lu2O3;硫氧化物为Y2O2S、CaS2或La2S3;卤化物为Cs3Lu2Br9;发光中心为Ce3+、Pr3+、Nd3+、Sm3+、Eu3+、Tb3+、Dy3+、Ho3+、Er3+、Tm3+、Yb3+中的一种或者几种;发光中心的摩尔含量为0.01%-50%。

4.根据权利要求1所述的介孔二氧化硅微球,其特征在于所述为次外层的光滑二氧化硅壳层,通过传统溶胶-凝胶法包覆在二氧化硅纳米颗粒及其负载的近红外纳米晶体复合物上得到。

5.根据权利要求1所述的介孔二氧化硅微球,其特征在于所述为最外层的介孔二氧化硅壳层,通过传统溶胶-凝胶法或两相法生长在所述的次外层的光滑二氧化硅壳层之外得到。

6.一种如权利要求1-5之一所述的介孔二氧化硅微球的合成方法,其特征在于具体步骤如下:

(1)近红外纳米晶体的制备:

a、采用油酸、油胺、三正辛基氧膦、十八烯或液体石蜡为高温溶剂,稀土原料采用稀土氯化物、稀土三氟乙酸盐、稀土硝酸盐或者稀土醋酸盐;反应物还应包括氟化铵、氟化钠、氟化锂、氟化钾、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂中的一种或者几种;在200-320摄氏度、氮气气氛下反应,得到分散性和均匀性较好的油溶性的近红外纳米晶体;

b、采用盐酸、醋酸、磷酸或柠檬酸为溶剂,对上一步制备的油溶性的近红外纳米晶体进行洗涤,最终将其分散在水中,得到水溶性近红外纳米晶体;

(2)光滑的二氧化硅纳米颗粒的制备及近红外纳米晶体对其的粘附

a、光滑的二氧化硅纳米颗粒采用传统溶胶-凝胶法制备;其中,溶剂用醇-水体系,醇采用甲醇、乙醇、丙醇或异丙醇;催化剂用酸或碱,酸是:盐酸、醋酸、磷酸或酸性氨基酸,碱是:氨水、氢氧化钠、氢氧化钾或三乙胺;硅源采用正硅酸乙酯、正硅酸甲酯或正硅酸丙酯;其大小通过改变醇/水/催化剂/硅源的比例或种类进行调节,调节范围为50-2000nm;

b、近红外纳米晶体对光滑二氧化硅纳米颗粒的粘附,将上一步所合成的光滑二氧化硅纳米颗粒以一定浓度分散于水中,再将步骤(1)中所合成的水溶性近红外纳米晶体逐滴滴入;每次引入的近红外纳米晶体与光滑二氧化硅纳米颗粒的质量比例为1:1到50:1;所得浑浊溶液搅拌6-12小时后离心或过滤,即得到二氧化硅纳米颗粒-近红外纳米晶体复合物;

(3)次外层光滑二氧化硅壳层的包覆

将上一步所得二氧化硅纳米颗粒-近红外纳米晶体复合物分散于甲醇、乙醇、丙醇或异丙醇与水的混合溶剂中;再加入适量浓氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、三乙胺中的一种或几种作为催化剂;最后逐滴加入正硅酸乙酯、正硅酸甲酯或正硅酸丙酯中的一种或几种作为硅源;其中,催化剂和硅源的量均占总质量的0.1%到5%;室温反应6-12小时后离心或过滤;

(4)最外层介孔二氧化硅壳层的包覆

最外层介孔二氧化硅壳层的包覆采用传统溶胶-凝胶法或两相法。

7.一种如权利要求6所述的介孔二氧化硅微球的合成方法,其特征在于,两相法包覆介孔二氧化硅壳层的具体操作如下:

a、将上一步所得产品分散于水中,并加入适量浓氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、三乙胺中的一种或几种作为催化剂;然后加入适量十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵中的一种或几种作为表面活性剂;最后,在该水溶液的表面滴加十氢萘、甲苯、十八烯、环己烷中的一种或几种作为油相,并在油相中混入适量正硅酸乙酯、正硅酸甲酯或正硅酸丙酯中的一种或几种作为硅源;其中,催化剂、表面活性剂和硅源的量均占总质量的0.5%到10%;反应在40-90摄氏度下进行,6-24小时后离心或过滤;

b、将上一步所得样品分散于体积比为1-5%的盐酸-乙醇溶液中,50-60摄氏度回流10-12小时,然后离心或过滤,重复2-5次。

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