一种ph-刺激响应型纳米容器及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于材料科学领域，尤其是一种PH-刺激响应型纳米容器的制备方法。
【背景技术】
[0002] 涂层领域中，防腐涂层能够阻碍金属表面的腐蚀，大多数防腐涂层是包含氧、氮、 硫、磷和芳香族化合物的有机物，能使金属表面成膜。但是这些防腐涂层具有一定的毒性， 易对人体产生毒害作用。这种涂层也不能适应环境的变化，对特定环境没有选择性。
[0003] 在生物医药领域，医药方面理想的包覆药物的纳米粒子能有效地被细胞摄取，可 控释放，从生物体安全排出。改善细胞摄取药物能力，若载体表面含亲水性，则便于细胞摄 取。药物从载体中可控释放可保证相对稳定的治疗，在药物释放之后，一般大尺寸载体材料 无法分解体积过大，在血液中停留的时间长，不利于排出体外，增加毒性。
[0004] 针对以上问题，有许多学者研究可控释放的纳米容器，能够应用在特定环境下，更 加具有针对性。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种PH-刺激响应型智能纳米容器及其制备方法。
[0006] 实现上述目的所采取的技术方案是：
[0007] -种PH-刺激响应型智能纳米容器及其制备方法，包括如下步骤：
[0008] 步骤1，将咪唑啉超声分散在乙醇中；
[0009] 步骤2,向上述分散溶液中加入氨水调节pH值，常温下逐滴缓慢加入TE0S(四甲基 硅烷）剧烈搅拌反应；反应结束后萃取、真空干燥后得最终产物，其中，咪唑啉与TEOS的质 量比为1:15-1:5。
[0010] 反应步骤1中，所述的咪唑啉为1-己基-3-甲基-咪唑氯盐，咪唑啉在乙醇中浓 度为 2/5-2/15g/l。
[0011] 反应步骤1中，氨水质量浓度为25%，加氨水调节pH值至8±0. 2。
[0012] 反应步骤2中，真空干燥温度不高于200°C。
[0013] 与现有技术相比，本发明的优点是：
[0014] (1)制备方法简单，缩短反应时间，减少反应步骤，要求条件较少，产物灵敏度高， 产物药物释放的同时载体可分解。
[0015] (2)在防腐涂层领域中，纳米载体包覆缓蚀剂分子参杂在涂层中，当外界环境变 化时，缓蚀剂分子则从纳米载体中释放出来，修复被破坏的涂层，使金属制品得到全面有效 的保护。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明所述PH-刺激响应型智能纳米容器原理示意图。
【具体实施方式】
[0017] 本发明的原理如图1所示：
[0018] 如A结构所示，在溶液中先加入药物分子聚集，再如B结构，TEOS分解为SiO2，电 荷相吸包覆住药物分子，得到如C的分子。
[0019] 在PH = 7时，药物分子与SiO2结合，组成载药分子，如D ;
[0020] 当PH降低时，即溶液呈酸性时，SiO2电荷显正电，与载药分子电荷相同排斥分解， 载药分子释放，如E所示。
[0021] 实施例1
[0022] 1.将IOmgl-己基-3-甲基-咪唑氯盐加入75ml乙醇中，用超声将其分散均匀。
[0023] 向溶液中加入5ml氨水形成碱性环境，用机械搅拌机剧烈搅拌，25°C下缓慢逐滴 加入160ul TEOS (四甲基硅烷）水解，在室温下反应24h。反应结束后，离心分离，收集固 体，乙醇清洗三次，60°C真空干燥得到载药分子。
[0024] 为了研究在中性和酸性下纳米容器的释放效果，本发明进行了如下实验：通过紫 外光谱在210nm处检测纳米容器的释放曲线：准确称取4mg的载药分子，固体置于透析膜 中，再将带有产物的透析膜放在顶部密封的比色皿中，这样可阻止固体分散在溶液中。准确 量取3. 5ml PBS = 5的缓冲溶液加入上述比色皿中，保证透析膜中的固体能够被溶液完全 浸湿。通过加入HCl或NaOH调节溶液的PH值，来实现纳米容器中分子的释放，最后得到咪 唑啉浓度与时间的关系曲线。
[0025] 实施例2
[0026] 1.将IOmgl-己基-3-甲基-咪唑氯盐加入75ml乙醇中，用超声将其分散均匀。
[0027] 向溶液中加入5ml氨水形成碱性环境，用机械搅拌机剧烈搅拌，25°C下缓慢逐滴 加入480ul TEOS (四甲基硅烷）水解，在室温下反应24h。反应结束后，离心分离，收集固 体，乙醇清洗三次，60°C真空干燥得到载药分子。
[0028] 为了研究在中性和酸性下纳米容器的释放效果，本发明进行了如下实验：通过紫 外光谱在210nm处检测纳米容器的释放曲线：准确称取4mg的载药分子，固体置于透析膜 中，再将带有产物的透析膜放在顶部密封的比色皿中，这样可阻止固体分散在溶液中。准确 量取3. 5ml PBS = 5的缓冲溶液加入上述比色皿中，保证透析膜中的固体能够被溶液完全 浸湿。通过加入HCl或NaOH调节溶液的PH值，来实现纳米容器中分子的释放，最后得到咪 唑啉浓度与时间的关系曲线。
[0029] 实施例3
[0030] 1.将30mgl-己基-3-甲基-咪唑氯盐加入75ml乙醇中，用超声将其分散均匀。
[0031] 向溶液中加入5ml氨水形成碱性环境，用机械搅拌机剧烈搅拌，25°C下缓慢逐滴 加入480ul TEOS (四甲基硅烷）水解，在室温下反应24h。反应结束后，离心分离，收集固 体，乙醇清洗三次，60°C真空干燥得到载药分子。
[0032] 为了研究在中性和酸性下纳米容器的释放效果，本发明进行了如下实验：通过紫 外光谱在210nm处检测纳米容器的释放曲线：准确称取4mg的载药分子，固体置于透析膜 中，再将带有产物的透析膜放在顶部密封的比色皿中，这样可阻止固体分散在溶液中。准确 量取3. 5ml PBS = 5的缓冲溶液加入上述比色皿中，保证透析膜中的固体能够被溶液完全 浸湿。通过加入HCl或NaOH调节溶液的PH值，来实现纳米容器中分子的释放，最后得到 咪唑啉浓度与时间的关系曲线。
[0033] 表1不同PH下纳米容器的释放效果
[0035] 表1，表示组装后的智能纳米容器在不同PH环境下的释放效果，因为在酸性时， SiO2中的OH与H+结合后带正电，与带正电电荷的包覆分子排斥，载体分解，导致纳米容器 中吸附的分子释放出来，通过紫外光谱检测，酸性越强，释放分子越多，百分数越高。
[0036] 中性时，SiO2带负电，与包覆分子吸引导致包覆分子无法释放，所以检测出的百分 数较小。
[0037] 碱性时，SiO2带负电更多，与包覆分子吸引导致包覆分子无法释放，导致包覆分子 无法释放，所以检测出的百分数接近于0。
[0038] 从实验结果可知，咪唑啉与TEOS的比值越大，包覆的药品越多，释放效果越好，但 是咪唑啉的量过多包覆效率不高，浪费原料，包覆咪唑啉少则载体SiO2密度过大无法在药 物释放时分解。由实验知，本方法制得的分子可在酸性条件下可控释放，对于涂层领域，纳 米载体包覆缓蚀剂分子参杂在涂层中，当外界环境变化时，缓蚀剂分子则从纳米载体中释 放出来，修复被破坏的涂层，使金属制品得到全面有效的保护。
【主权项】
1. 一种PH-刺激响应型智能纳米容器，其特征在于，所述纳米容器由如下步骤制备： 步骤1，将咪唑啉超声分散在乙醇中； 步骤2,向上述分散溶液中加入氨水调节pH值，常温下逐滴缓慢加入TEOS剧烈搅拌反 应；反应结束后萃取、真空干燥后得最终产物，其中，咪唑啉与TEOS的质量比为1:15-1:5。2. 如权利要求1所述的PH-刺激响应型智能纳米容器，其特征在于，步骤1中，所述的 咪唑啉为1-己基-3-甲基-咪唑氯盐。3. 如权利要求1所述的PH-刺激响应型智能纳米容器，其特征在于，步骤1中，咪唑啉 在乙醇中的浓度为2/5-2/15g/l。4. 如权利要求1所述的PH-刺激响应型智能纳米容器，其特征在于，步骤1中，氨水质 量浓度为25 %，加氨水调节pH值至8 ± 0. 2。5. 如权利要求1所述的PH-刺激响应型智能纳米容器，其特征在于，步骤2中，真空干 燥温度不高于200 °C。6. -种PH-刺激响应型智能纳米容器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1，将咪唑啉超声分散在乙醇中； 步骤2,向上述分散溶液中加入氨水调节pH值，常温下逐滴缓慢加入TEOS剧烈搅拌反 应；反应结束后萃取、真空干燥后得最终产物，其中，咪唑啉与TEOS的质量比为1:15-1:5。7. 如权利要求6所述的PH-刺激响应型智能纳米容器的制备方法，其特征在于，步骤1 中，所述的咪唑啉为1-己基-3-甲基-咪唑氯盐。8. 如权利要求6所述的PH-刺激响应型智能纳米容器的制备方法，其特征在于，步骤1 中，咪唑啉在乙醇中的浓度为2/5-2/15g/l。9. 如权利要求6所述的PH-刺激响应型智能纳米容器的制备方法，其特征在于，步骤1 中，氨水质量浓度为25 %，加氨水调节pH值至8 ±0. 2。10. 如权利要求6所述的PH-刺激响应型智能纳米容器的制备方法，其特征在于，步骤 2中，真空干燥温度不高于200°C。
【专利摘要】本发明公开了一种PH-刺激响应型纳米容器及其制备方法，所述纳米容器将咪唑啉超声分散在乙醇中；并加入氨水调节pH值，常温下逐滴缓慢加入TEOS剧烈搅拌反应；反应结束后萃取、真空干燥后制得。本发明所述的PH-响应的纳米容器与其他纳米容器相比，更易适应环境、灵敏度高，在内部分子释放的同时载体分解，使其在应用上更加广泛；且制备方法简便。
【IPC分类】A61K31/4164, A61K47/48, A61K9/14
【公开号】CN104998272
【申请号】CN201510364974
【发明人】傅佳骏, 冯晶, 王明东, 丁晨迪, 刘梦阳
【申请人】南京理工大学, 南京理工大学连云港研究院
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年6月26日