一种尺寸可控的介孔二氧化硅纳米载体的制备方法 |
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申请号 | CN201710379143.1 | 申请日 | 2017-05-25 | 公开(公告)号 | CN107010630A | 公开(公告)日 | 2017-08-04 |
申请人 | 江南大学; | 发明人 | 王子松; 尹健; 张权; 朱博锦; 李金阳; 刘婷婷; 钟逸鸣; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种尺寸可控的介孔 二 氧 化 硅 纳米载体的制备方法,属于药物和药剂学领域。本发明所述载体为球形,其内部有大量直径在2‑50nm之间孔道结构,可将进行药物装载,并通过化学修饰将封口堵住,实现药物的输送。本发明的载体可根据载体进入癌症部位或癌细胞的程度要求不同,选择制备不同尺寸大小,同时,根据进一步化学修饰的不同,可选择不同的改性剂制备表面修饰有不同基团的载体,为进一步的研究提供方便。 | ||||||
权利要求 | 1.一种介孔二氧化硅纳米载体的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤: |
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说明书全文 | 一种尺寸可控的介孔二氧化硅纳米载体的制备方法技术领域背景技术[0002] 化疗是现阶段在癌症治疗方面应用最有效的方法之一。但效果往往不够理想,主要原因在于化疗的靶向给药性能差,同时对正常组织易造成毒副作用,在长期使用的过程中,容易产生耐药性。应用药物载体可以实现对抗癌药物的靶向输送,进而达到癌症治疗的目的。近年来,许多载体材料如有机无机杂化纳米粒子、纳米脂质体、聚合物胶束以及树枝状大分子等已经被广泛开发并进行了将其作为靶向输送药物载体,以达到癌症治疗目的的研究。 [0003] 介孔二氧化硅纳米载体是无机杂化纳米粒子的一种,其内部有大量孔道结构,可将药物装载在其中,实现药物的输送。制备适宜尺寸的介孔二氧化硅纳米载体,既能防止载体尺寸过大而被肾脏滤出或尺寸过小不能被网状内皮系统识别而被快速清除,又可使其通过增强渗透滞留(EPR)效应富集在癌症部位(被动靶向作用),减少抗癌药物对正常组织的不良反应。在任何关于介孔二氧化硅纳米载体的制备与应用研究中,选择和制备合适尺寸的载体是必须要考虑的问题,否则会大大影响药物输送的效果。 发明内容[0004] 本发明的第一个目的是提供一种介孔二氧化硅纳米载体的制备方法,所述方法包括如下步骤: [0005] (1)以四乙氧基硅烷(TEOS)为硅源进行聚合; [0006] (2)在(1)中通过改性剂控制介孔二氧化硅纳米载体的尺寸;所用的改性剂可以为APTES、3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS); [0007] (3)对(2)中所得载体进行清洗,洗去模板。 [0008] 所述方法,在本发明的一种实施方式中,具体是: [0010] (2)1~10min后,在(1)的反应溶液中加入一定量的3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES),在95℃条件下继续搅拌反应2h,当反应的混合物冷却至室温后进行离心、收集; [0011] (3)将(2)中收集得到的纳米颗粒,先用乙醇清洗3次,再将其悬浮在质量分数37%HCL与乙醇组成的混合液之中(体积比,HCL:乙醇=1:12),超声处理30min,重复3次。最后制得的移除了模板CTAC的介孔二氧化硅纳米载体,用乙醇冲洗几次,旋转蒸发除去介孔二氧化硅纳米载体上的乙醇。 [0012] 所述方法,可通过控制反应条件来制备不同尺寸的介孔二氧化硅纳米载体,包括改变TEOA及APTES的加入量及加入时间,使得载体既可躲避网状内皮系统的清除,又可增强渗透与滞留效应。例如,步骤(1)先加入2gCTAC和100mgTEOA,加热至95℃后加入1.5mL的TEOS,在间隔10min后步骤(2)加入0.2mL的APTES,在95℃条件下继续搅拌反应2h,经过后处理后可以获得46±4.2nm大小的介孔二氧化硅纳米载体。 [0013] 在本发明的一种实施方式中,TEOA、APTES的加入量分别为100mg、0.2mL,加入TEOS后加入APTES的间隔时间为10min,制得粒径为46nm的介孔二氧化硅纳米载体。 [0014] 本发明的第二个目的是提供一种应用上述方法制备得到的介孔二氧化硅纳米载体,该载体为球形,其内部有大量直径在2-50nm之间孔道结构,可将进行药物装载,并通过化学修饰将封口堵住,实现药物的输送。 [0015] 所述的化学修饰,由于改性剂的不同可进行不同的化学修饰,如MPTMs会使载体表面存在巯基(-SH),进一步可通过形成二硫键(-S-S-)进行载体修饰。 [0016] 本发明的有益效果: [0017] (1)本发明制备得到的介孔二氧化硅纳米载体为球形,均匀分布; [0018] (2)根据载体进入癌症部位或癌细胞的程度要求不同,可以选择制备不同尺寸大小的载体,粒径在25-50nm之间的介孔二氧化硅纳米载体,表面键连透膜肽后能够穿透核膜进入细胞核,而当粒径大于67nm时则不能; [0020] 图1:粒径尺寸大小为46nm MSNPs46-NH2的TEM成像图 [0021] 图2:粒径尺寸大小为46nm MSNPs46-NH2的Z-Average水合粒径图,图中3条曲线从上向下分别是Record 25、26、27。 [0022] 图3:粒径尺寸大小为46nm MSNPs46-NH2的Zeta电位图,图中3条曲线按最高点从高到低分别是Record 32、31、33。 [0023] 图4:粒径尺寸大小为46nm MSNPs46-NH2的粒径分布计算图 [0024] 图5:粒径尺寸大小为57nm MSNPs57-NH2的TEM成像图 具体实施方式[0025] 缩写:CTAC,十六烷基三甲基氯化铵;TEOA,三乙醇胺;TEOS,四乙氧基硅烷;APTES,3-氨丙基三乙氧基硅烷;MPTMS,3-巯基丙基三甲氧基硅烷 [0026] 实施例1:MSNPs36-NH2的合成 [0027] 将2g CTAC和140mg TEOA溶解于20ml蒸馏水,在剧烈搅拌的条件下加热至95℃。然后加入1.5mL TEOS,10min后,将0.2mL的APTES加入其中,之后在95℃条件下继续搅拌反应2h。当反应的混合物冷却至室温后进行离心,收集纳米颗粒,再用乙醇清洗3次。将所收集的纳米颗粒悬浮在1mL质量分数37%HCL与12mL乙醇组成的混合液之中,再超声处理30min,重复3次。最后制得的移除了表面活性剂CTAC的MSNPs36-NH2用乙醇冲洗3次,通过旋转蒸发来干燥乙醇悬浮液中的MSNPs36-NH2。 [0028] 实施例2:MSNPs46-NH2的合成 [0029] 将2g CTAC和100mg TEOA溶解于20ml蒸馏水,在剧烈搅拌的条件下加热至95℃。然后加入1.5mL TEOS,10min后,将0.2mL的APTES加入其中,之后在95℃条件下继续搅拌反应2h。当反应的混合物冷却至室温后进行离心,收集纳米颗粒,再用乙醇清洗3次。将所收集的纳米颗粒悬浮在1mL质量分数37%HCL与12mL乙醇组成的混合液之中,再超声处理30min,重复3次。最后制得的移除了表面活性剂CTAC的MSNPs46-NH2用乙醇冲洗3次,通过旋转蒸发来干燥乙醇悬浮液中的MSNPs46-NH2。 [0030] 实施例3:MSNPs57-NH2的合成 [0031] 将2g CTAC和80mg TEOA溶解于20ml蒸馏水,在剧烈搅拌的条件下加热至95℃。然后加入1.5mL TEOS,5min后,将0.2mL的APTES加入其中,之后在95℃条件下继续搅拌反应2h。当反应的混合物冷却至室温后进行离心,收集纳米颗粒,再用乙醇清洗3次。将所收集的纳米颗粒悬浮在1mL质量分数37%HCL与12mL乙醇组成的混合液之中,再超声处理30min,重复3次。最后制得的移除了表面活性剂CTAC的MSNPs57-NH2用乙醇冲洗3次,通过旋转蒸发来干燥乙醇悬浮液中的MSNPs57-NH2。 [0032] 实施例4:MSNPs100-NH2的合成 [0033] 将2g CTAC和80mg TEOA溶解于20ml蒸馏水,在剧烈搅拌的条件下加热至95℃。然后加入1.5mLTEOS,10min后,将1mL的APTES加入其中,之后在95℃条件下继续搅拌反应2h。当反应的混合物冷却至室温后进行离心,收集纳米颗粒,再用乙醇清洗3次。将所收集的纳米颗粒悬浮在1mL质量分数37%HCL与12mL乙醇组成的混合液之中,再超声处理30min,重复 3次。最后制得的移除了表面活性剂CTAC的MSNPs100-NH2用乙醇冲洗3次,通过旋转蒸发来干燥乙醇悬浮液中的MSNPs100-NH2。 [0034] 实施例5:MSNPs180-NH2的合成 [0035] 将2g CTAC和80mg TEOA溶解于20ml蒸馏水,在剧烈搅拌的条件下加热至95℃。然后加入1.5mL TEOS,1min后,将1mL的APTES加入其中,之后在95℃条件下继续搅拌反应2h。当反应的混合物冷却至室温后进行离心,收集纳米颗粒,再用乙醇清洗3次。将所收集的纳米颗粒悬浮在1mL质量分数37%HCL与12mL乙醇组成的混合液之中,再超声处理30min,重复 3次。最后制得的移除了表面活性剂CTAC的MSNPs180-NH2用乙醇冲洗3次,通过旋转蒸发来干燥乙醇悬浮液中的MSNPs180-NH2。 [0036] 实施例6:MSNPs36-SH的合成 [0037] 将2g CTAC和140mg TEOA溶解于20ml蒸馏水,在剧烈搅拌的条件下加热至95℃。然后加入1.5mL TEOS,10min后,将0.2mL的MPTMS加入其中,之后在氮气保护95℃条件下继续搅拌反应2h。当反应的混合物冷却至室温后进行离心,收集纳米颗粒,再用乙醇清洗3次。将所收集的纳米颗粒使用甲苯洗涤,再超声处理30min,重复3次。最后制得的移除了表面活性剂CTAC的MSNPs36-SH用乙醇冲洗3次,通过旋转蒸发来干燥乙醇悬浮液中的MSNPs36-SH。 [0038] 实施例7:MSNPs46-SH的合成 [0039] 将2g CTAC和100mg TEOA溶解于20ml蒸馏水,在剧烈搅拌的条件下加热至95℃。然后加入1.5mL TEOS,10min后,将0.2mL的MPTMS加入其中,之后在氮气保护95℃条件下继续搅拌反应2h。当反应的混合物冷却至室温后进行离心,收集纳米颗粒,再用乙醇清洗3次。将所收集的纳米颗粒使用甲苯洗涤,再超声处理30min,重复3次。最后制得的移除了表面活性剂CTAC的MSNPs46-SH用乙醇冲洗3次,通过旋转蒸发来干燥乙醇悬浮液中的MSNPs46-SH。 [0040] 实施例8:MSNPs57-SH的合成 [0041] 将2g CTAC和80mg TEOA溶解于20ml蒸馏水,在剧烈搅拌的条件下加热至95℃。然后加入1.5mLTEOS,5min后,将0.2mL的MPTMS加入其中,之后在氮气保护95℃条件下继续搅拌反应2h。当反应的混合物冷却至室温后进行离心,收集纳米颗粒,再用乙醇清洗3次。将所收集的纳米颗粒使用甲苯洗涤,再超声处理30min,重复3次。最后制得的移除了表面活性剂CTAC的MSNPs57-SH用乙醇冲洗3次,通过旋转蒸发来干燥乙醇悬浮液中的MSNPs57-SH。 [0042] 实施例9:MSNPs100-SH的合成 [0043] 将2g CTAC和80mg TEOA溶解于20ml蒸馏水,在剧烈搅拌的条件下加热至95℃。然后加入1.5mL TEOS,10min后,将1mL的MPTMS加入其中,之后在氮气保护95℃条件下继续搅拌反应2h。当反应的混合物冷却至室温后进行离心,收集纳米颗粒,再用乙醇清洗3次。将所收集的纳米颗粒使用甲苯洗涤,再超声处理30min,重复3次。最后制得的移除了表面活性剂CTAC的MSNPs100-SH用乙醇冲洗3次,通过旋转蒸发来干燥乙醇悬浮液中的MSNPs100-SH。 [0044] 实施例10:MSNPs180-SH的合成 [0045] 将2g CTAC和80mg TEOA溶解于20ml蒸馏水,在剧烈搅拌的条件下加热至95℃。然后加入1.5mL TEOS,1min后,将1mL的MPTMS加入其中,之后在氮气保护95℃条件下继续搅拌反应2h。当反应的混合物冷却至室温后进行离心,收集纳米颗粒,再用乙醇清洗3次。将所收集的纳米颗粒使用甲苯洗涤,再超声处理30min,重复3次。最后制得的移除了表面活性剂CTAC的MSNPs180-SH用乙醇冲洗3次,通过旋转蒸发来干燥乙醇悬浮液中的MSNPs180-SH。 |