一种高产量介孔二氧化硅纳米颗粒及叶酸靶向修饰的方法
【专利摘要】本发明涉及一种高产量介孔二氧化硅纳米颗粒及叶酸靶向修饰的方法；包括：1)二氧化硅纳米颗粒的合成：利用正硅酸乙酯为原料，通过溶胶凝胶法制备出直径为300～500纳米的二氧化硅纳米颗粒。2)介孔二氧化硅纳米载体的制备：用氯化钠去除十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的模板，制得孔径为0.5～2纳米的介孔介孔二氧化硅纳米载体。同时进行了介孔二氧化硅纳米颗粒的叶酸靶向修饰。本发明合成过程简便，无毒，快捷。制备的介孔二氧化硅纳米颗粒的孔径为0.5～2纳米，合成产量高达500～1000毫克；比现有技术的产量一般在10～100毫克有显著提高。介孔二氧化硅纳米颗粒的叶酸靶向修饰后提高了载体进入肿瘤细胞的效率。
【专利说明】
一种高产量介孔二氧化硅纳米颗粒及叶酸靶向修饰的方法
技术领域
[0001]本发明属于医药技术领域;特别是涉及一种高产量介孔二氧化硅纳米颗粒及叶酸靶向修饰的方法。
【背景技术】
[0002]纳米药物载体是指粒径大小在10?1000纳米的一类新型载体，它是以纳米颗粒作为药物或染料的载体，将药物治疗分子或者其他功能性分子包裹在纳米颗粒之中或吸附在其表面。纳米载体具有如下优势:载药量和包封率高，制备及提纯方法简便，毒性低或没有毒性，具有适当的粒径与粒形，体内循环时间长，延长纳米粒在体内的循环时间，能使所载的有效成分在中央室的浓度增大且循环时间延长，这样药物能更好地发挥全身治疗或诊断作用，增强药物在病灶靶部位的疗效。如肿瘤等病变部位的上皮细胞处于一种渗漏状态，由于纳米粒在体内长循环，其装载的药物进入肿瘤等病变部位的机会增多。因此，长循环纳米微粒降低了药物对网状内皮系统(RES)的靶向性，实际上增加了对病变部位的靶向性，宏观效果是明显改善疗效。此外，再通过靶向分子与细胞表面特异性受体结合，在细胞摄取作用下进入细胞内，可以加大实现安全有效的靶向药物输送和基因治疗。
[0003]介孔材料作为一个崭新的领域，由于其具有多孔的结构与性质，故可以作为一种载体来装载各种药物或者其他功能性小分子，以帮助药物或者功能性小分子到达靶向区域并缓释其中装载的物质。其中介孔二氧化硅的发展尤为迅速，其合成过程简便，合成方法多变，产物结构、孔径分布各异，给研究者们提供了巨大的拓展空间。孔壁厚、结构有序、水热稳定性好的介孔二氧化硅材料具有广泛的应用前景。由于介孔材料孔径具有以上特点，其性质也与微孔、大孔有着很大的差异，它们即具有比大孔大的比表面，同时又具有比微孔大的孔径，在催化、吸附、光、电、磁等众多领域都能找到它们的应用价值，因此，受到广大科学工作者的青睐。然而，常规介孔二氧化硅一般以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料，在氢氧化钠的催化作用下反应制得。但该方法由于氢氧化钠的碱性过于强烈，导致了制得的二氧化硅的产量较低，一般在10?100毫克左右，粒径也不太均一。因此，在实际应用中就迫切需要一种产量高，粒径均一，分散性好的介孔二氧化硅纳米颗粒的制备方法。在本发明中我们用碱性较弱的乙二醇胺替代氢氧化钠，同时对具体的制备工艺也做了进一步的优化。最终合成了产量高，粒径均一，分散性好的介孔二氧化硅纳米载体。
【发明内容】
[0004]根据现有技术的不足，我们提出了一种高产量介孔二氧化硅纳米颗粒及叶酸靶向修饰的方法，并且对该介孔二氧化硅纳米颗粒进行叶酸靶向修饰以后，可以提高介孔二氧化硅纳米载体进入肿瘤细胞的能力。
[0005]本发明的技术方案包括:I)二氧化硅纳米颗粒的合成:利用正硅酸乙酯为原料，通过溶胶凝胶法制备出直径为300?500纳米的二氧化娃纳米颗粒。2)介孔二氧化娃纳米载体的制备:用氯化钠去除十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的模板，制得孔径为0.5?2纳米的介孔介孔二氧化硅纳米载体。同时进行了介孔二氧化硅纳米颗粒的叶酸靶向修饰。
[0006]具体技术方案如下:
[0007]—种高产率介孔二氧化硅纳米颗粒的方法，步骤如下:
[0008]I) 二氧化硅纳米颗粒的合成:利用正硅酸乙酯为原料，通过溶胶凝胶法制备出直径为300?500纳米的二氧化娃纳米颗粒；
[0009]2)介孔二氧化硅纳米载体的制备:用氯化钠去除十六烷基三甲基溴化铵的模板，制得孔径为0.5?2纳米的介孔介孔二氧化娃纳米载体。
[0010]所述步骤I)二氧化娃纳米颗粒的合成方法如下:
[0011 ] I)单口瓶中配制终浓度为0.5%?0.7 %的十六烷基三甲基溴化铵的溶液；
[0012]2)加入5?7毫升的无水乙醇和50?70微升的乙二醇胺，于70?80°C加热，100?200转/分钟磁力条件下，搅拌反应10?15分钟；
[0013]3)向单口瓶中加入0.1?0.2毫升的正硅酸乙酯，于70?80°C加热，100?200转/分钟磁力条件下，搅拌反应10?15分钟，然后关闭加热再于100?200转/分钟磁力条件下，搅拌反应90?120分钟；
[0014]4)反应结束后，立即以7，000?8，000转/分钟，离心3?5分钟，并用无水乙醇洗涤沉淀I?3遍，得到高产率的二氧化娃纳米颗粒。
[0015]所述步骤2)介孔二氧化娃纳米载体的制备方法如下:
[0016]I)将二氧化硅纳米颗粒用50?70毫升的无水乙醇溶解并转移至的单口瓶中；
[0017]2)向单口瓶中加入0.8?I克的氯化钠，于70?80 °C加热，100?200转/分钟磁力条件下，搅拌反应8?10小时；
[0018]3)反应结束后，静止3?5分钟，将上清转移至离心管中，以8，000?9，000转/分钟，离心3?5分钟，并用无水乙醇洗涤沉淀I?3遍，得到介孔二氧化娃纳米颗粒。
[0019]本发明的介孔二氧化硅纳米颗粒的叶酸靶向修饰方法，具体步骤如下:
[0020]I)向玻璃瓶中称取10?20毫克的叶酸，并加入2?3毫升的二甲基亚砜溶剂，然后置于80?100瓦的超声仪中，使将其超声溶解；
[0021 ] 2)向玻璃瓶中量取5?20微升的3-氨丙基三乙氧基硅烷，于20?30°C加热，100?200转/分钟磁力条件下，避光搅拌反应7?9小时；
[0022]3)加入50?100毫克介孔二氧化硅纳米颗粒，于20?30°C，100?200转/分钟磁力条件下，避光搅拌反应20?24小时；
[0023]4)待反应结束后，立即以8，000?9，000转/分钟，离心3?5分钟，并用无水乙醇洗涤沉淀I?3遍，得到表面叶酸革E向功能化修饰的介孔二氧化娃纳米载体。
[0024]本发明的优势在于:I)合成过程简便，无毒，快捷。2)制备的介孔二氧化硅纳米颗粒的孔径为0.5?2纳米，合成产量高达500?1000毫克；比现有技术的产量一般在10?100毫克有显著提高。3)介孔二氧化硅纳米颗粒的叶酸靶向修饰后可以提高载体进入肿瘤细胞的效率。
【附图说明】
[0025]图1:用溶胶凝胶法制备的介孔二氧化硅叶酸靶向纳米载体的透射电子显微镜照片。
【具体实施方式】
[0026]下面的实施例中将对本发明作进一步的阐述，但本发明不限于此。
[0027]实施例1:
[0028]—种利用溶胶凝胶法制备高产量二氧化硅纳米颗粒的合成方法，具体步骤如下:
[0029]I)取一干净的单口瓶，向其中配制终浓度为0.5 %的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的溶液。加入5毫升的无水乙醇和50微升的乙二醇胺，于80 °C加热，100转/分钟磁力条件下，搅拌反应10分钟。向单口瓶中量取0.1毫升的正硅酸乙酯于80°C加热，100转/分钟磁力条件下，搅拌反应10分钟，然后关闭加热再于100转/分钟磁力条件下，搅拌反应120分钟。待反应结束后，立即以9，000转/分钟，离心5分钟，并用无水乙醇洗涤沉淀I遍，得到高产率的二氧化硅纳米颗粒，产物真空干燥处理后保存。
[0030]2)介孔二氧化硅纳米颗粒的方法将I中的二氧化硅纳米颗粒用50毫升的无水乙醇溶解并转移至的单口瓶中。向单口瓶中称取0.8克的氯化钠，于70°C加热，100转/分钟磁力条件下，搅拌反应8小时。待反应结束后，静止5分钟，将上清转移至一50毫升的离心管中，以9，000转/分钟，离心5分钟，并用无水乙醇洗涤沉淀I遍，得到介孔二氧化硅纳米颗粒，产物真空干燥处理后保存。
[0031]实施例2:
[0032]—种利用溶胶凝胶法制备高产量二氧化硅纳米颗粒的合成方法，具体步骤如下:
[0033]I)取一干净的单口瓶，向其中配制终浓度为0.6 %的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的溶液。加入6毫升的无水乙醇和60微升的乙二醇胺，于75 °C加热，150转/分钟磁力条件下，搅拌反应12分钟。向单口瓶中量取0.15毫升的正硅酸乙酯于75°C加热，150转/分钟磁力条件下，搅拌反应12分钟，然后关闭加热再于150转/分钟磁力条件下，搅拌反应100分钟。待反应结束后，立即以7，500转/分钟，离心4分钟，并用无水乙醇洗涤沉淀2遍，得到高产率的二氧化硅纳米颗粒，产物真空干燥处理后保存。
[0034]2)介孔二氧化硅纳米颗粒的方法将I中的二氧化硅纳米颗粒用60毫升的无水乙醇溶解并转移至的单口瓶中。向单口瓶中称取0.9克的氯化钠，于75°C加热，150转/分钟磁力条件下，搅拌反应9小时。待反应结束后，静止4分钟，将上清转移至一50毫升的离心管中，以8，500转/分钟，离心4分钟，并用无水乙醇洗涤沉淀2遍，得到介孔二氧化硅纳米颗粒，产物真空干燥处理后保存。
[0035]实施例3:
[0036]—种利用溶胶凝胶法制备高产量二氧化硅纳米颗粒的合成方法，具体步骤如下:
[0037]I)取一干净的单口瓶，向其中配制终浓度为0.7 %的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的溶液。加入7毫升的无水乙醇和70微升的乙二醇胺，于80 °C加热，200转/分钟磁力条件下，搅拌反应15分钟。向单口瓶中量取0.2毫升的正硅酸乙酯于80°C加热，200转/分钟磁力条件下，搅拌反应15分钟，然后关闭加热再于200转/分钟磁力条件下，搅拌反应90分钟。待反应结束后，立即以7，000转/分钟，离心3分钟，并用无水乙醇洗涤沉淀3遍，得到高产率的二氧化硅纳米颗粒，产物真空干燥处理后保存。
[0038]2)介孔二氧化硅纳米颗粒的方法将I中的二氧化硅纳米颗粒用70毫升的无水乙醇溶解并转移至的单口瓶中。向单口瓶中称取I克的氯化钠，于800C加热，200转/分钟磁力条件下，搅拌反应10小时。待反应结束后，静止3分钟，将上清转移至一50毫升的离心管中，以8，000转/分钟，离心3分钟，并用无水乙醇洗涤沉淀3遍，得到介孔二氧化硅纳米颗粒，产物真空干燥处理后保存。
[0039]实施例4:
[0040]介孔二氧化硅纳米颗粒的叶酸靶向修饰，具体步骤如下:
[0041 ] I)向一干净的玻璃瓶中称取10毫克的叶酸，并加入2毫升的二甲基亚砜溶剂，然后置于50瓦的超声仪中，使将其超声溶解。
[0042]2)向玻璃瓶中量取5微升的3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)，于20°C加热，100转/分钟磁力条件下，避光搅拌反应3小时。
[0043]3)取100毫克按权利要求2制备好的介孔二氧化硅纳米颗粒，置于步骤2)中的反应瓶中，于20°C，100转/分钟磁力条件下，避光搅拌反应12小时。
[0044]4)待反应结束后，立即以11，000转/分钟，离心20分钟，并用无水乙醇洗涤沉淀I遍，得到表面叶酸靶向功能化修饰的介孔二氧化硅纳米载体，产物真空干燥处理后保存。
[0045]实施例5:
[0046]介孔二氧化硅纳米颗粒的叶酸靶向修饰，具体步骤如下:
[0047]I)向一干净的玻璃瓶中称取30毫克的叶酸，并加入3.5毫升的二甲基亚砜溶剂，然后置于75瓦的超声仪中，使将其超声溶解。
[0048]2)向玻璃瓶中量取10微升的3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)，于30°C加热，300转/分钟磁力条件下，避光搅拌反应6小时。
[0049]3)取300毫克按权利要求2制备好的介孔二氧化硅纳米颗粒，置于步骤2)中的反应瓶中，于30°C，300转/分钟磁力条件下，避光搅拌反应18小时。
[0050]4)待反应结束后，立即以10，000转/分钟，离心15分钟，并用无水乙醇洗涤沉淀2遍，得到表面叶酸靶向功能化修饰的介孔二氧化硅纳米载体，产物真空干燥处理后保存。[0051 ] 实施例6:
[0052]介孔二氧化硅纳米颗粒的叶酸靶向修饰，具体步骤如下:
[0053]I)向一干净的玻璃瓶中称取50毫克的叶酸，并加入5毫升的二甲基亚砜溶剂，然后置于100瓦的超声仪中，使将其超声溶解。
[0054]2)向玻璃瓶中量取20微升的3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)，于50°C加热，500转/分钟磁力条件下，避光搅拌反应9小时。
[0055]3)取500mg按权利要求2制备好的介孔二氧化硅纳米颗粒，置于步骤2)中的反应瓶中，于50°C，500转/分钟磁力条件下，避光搅拌反应24小时。
[0056]4)待反应结束后，立即以11，000转/分钟，离心20分钟，并用无水乙醇洗涤沉淀3遍，得到表面叶酸靶向功能化修饰的介孔二氧化硅纳米载体，产物真空干燥处理后保存。
[0057]实施例7:
[0058]形态观察、粒径及其分布测定。取介孔二氧化硅纳米基因载体溶液经离心分离后，取出沉淀物，加蒸馏水少量使分散，滴于碳支持膜上制样，在透射电镜下观察其形貌状态并拍照。透射电镜下观察到介孔二氧化硅纳米基因载体呈均匀规则的球形粒子，其直径在300?500纳米范围内可控。所制得的纳米载体如图1所示。
[0059]本发明公开和提出的一种高产量介孔二氧化硅纳米颗粒及叶酸靶向修饰的方法，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变条件路线等环节实现，尽管本发明的方法和制备技术已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本
【发明内容】
、精神和范围内对本文所述的方法和技术路线进行改动或重新组合，来实现最终的制备技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。
【主权项】
1.一种高产率介孔二氧化娃纳米颗粒的方法，其特征是步骤如下: 1)二氧化硅纳米颗粒的合成:利用正硅酸乙酯为原料，通过溶胶凝胶法制备出直径为300?500纳米的二氧化娃纳米颗粒； 2)介孔二氧化硅纳米载体的制备:用氯化钠去除十六烷基三甲基溴化铵的模板，制得孔径为0.5?2纳米的介孔介孔二氧化娃纳米载体。2.如权利要求1所述的方法，其特征是所述步骤I)二氧化硅纳米颗粒的合成方法如下: 1)单口瓶中配制终浓度为0.5%?0.7 %的十六烷基三甲基溴化铵的溶液； 2)加入5?7毫升的无水乙醇和50?70微升的乙二醇胺，于70?80°C加热，100?200转/分钟磁力条件下，搅拌反应10?15分钟； 3)向单口瓶中加入0.1?0.2毫升的正娃酸乙酯，于70?80°C加热，100?200转/分钟磁力条件下，搅拌反应10?15分钟，然后关闭加热再于100?200转/分钟磁力条件下，搅拌反应90?120分钟； 4)反应结束后，立即以7，000?8，000转/分钟，离心3?5分钟，并用无水乙醇洗涤沉淀I?3遍，得到高产率的二氧化娃纳米颗粒。3.如权利要求1所述的方法，其特征是所述步骤2)介孔二氧化娃纳米载体的制备方法如下: 1)将二氧化硅纳米颗粒用50?70毫升的无水乙醇溶解并转移至的单口瓶中； 2)向单口瓶中加入0.8?I克的氯化钠，于70?80°C加热，100?200转/分钟磁力条件下，搅拌反应8?10小时； 3)反应结束后，静止3?5分钟，将上清转移至离心管中，以8，000?9，000转/分钟，离心3?5分钟，并用无水乙醇洗涤沉淀I?3遍，得到介孔二氧化娃纳米颗粒。4.介孔二氧化硅纳米颗粒的叶酸靶向修饰方法，其特征是具体步骤如下: 1)向玻璃瓶中称取10?20毫克的叶酸，并加入2?3毫升的二甲基亚砜溶剂，然后置于80?100瓦的超声仪中，使将其超声溶解； 2)向玻璃瓶中量取5?20微升的3-氨丙基三乙氧基硅烷，于20?30°C加热，100?200转/分钟磁力条件下，避光搅拌反应7?9小时； 3)加入50?100毫克介孔二氧化硅纳米颗粒，于20?30°C，100?200转/分钟磁力条件下，避光搅拌反应20?24小时； 4)待反应结束后，立即以8，000?9，000转/分钟，离心3?5分钟，并用无水乙醇洗涤沉淀I?3遍，得到表面叶酸革E向功能化修饰的介孔二氧化娃纳米载体。
【文档编号】A61K9/14GK105905912SQ201610209225
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月5日
【发明人】常津, 郑斌, 王汉杰, 谌红彬, 潘慧卓, 陈德光
【申请人】天津大学