[0005] 本发明的目的是提供一种以三嵌段共聚物(P123)和PVP为模板剂,正硅酸乙酯 (TEOS)为硅源,通过改变模板剂以及硅源的加入顺序来有效地控制合成材料的形貌和分散性的方法,制备得到弯曲棒状介孔SiO2形貌单一,分散良好。
[0006] 为实现上述目的,本发明采取的技术方案为:
[0007] 一种弯曲棒状介孔SiO2的合成方法,包括步骤如下:
[0008] (1)将P123溶解在2mol L-1的盐酸和去离子水的混合溶液中,在30-35℃的条件下搅拌1.5-2h,至溶液变成澄清溶液;
[0009] (2)在转速为500±1rpm的条件下,逐滴滴加TEOS,溶液慢慢由澄清变成白色混合液,且有白色沉淀物生成;
[0010] (3)搅拌0.5h后,加入PVP,反应12-14h后,转移到聚四氟乙烯高压水热釜中100℃老化24h;
[0011] (4)采用减压抽滤法将混合液中的沉淀分离出来,经3-5次水洗涤后烘干成白色粉末;
[0012] (5)将白色粉末在管式煅烧炉中煅烧,除去模板剂P123和PVP,煅烧温度550℃,煅烧时间6h,然后研磨成粉末,即得到最终产物弯曲棒状介孔SiO2材料。
[0013] 上述制备方法中,步骤(1)的P123、HCl、去离子水与步骤(2)的TEOS及步骤(3)的PVP的摩尔比为0.01671:5.814:190.0:1:(0.0116~0.174)。
[0014] 步骤(1)中所述的P123、盐酸与去离子水混合液,优选在35℃条件下搅拌2h。
[0015] 步骤(3)中所述的加入PVP,反应时间优选为12h。
[0016] 步骤(4)中所述的干燥温度为60℃,干燥时间12h。
[0017] 本发明制备得到的弯曲棒状介孔SiO2,其棒长为600-1000nm,直径为200-400nm,2 –1
孔径5.34-5.97nm,孔壁厚度为5.14-5.46nm,比表面积为620-637mg ,孔容量为
3 –1
0.73-0.80cmg 。形貌单一,分散良好。
[0018] 本发明制备得到的弯曲棒状介孔SiO2在酶分子、药物分子载体中的应用,优选的,在作为药物布洛芬分子载体中的应用。
[0019] 应用方法为:将0.15g弯曲棒状介孔SiO2分散在5mL质量浓度为30mg·mL–1布洛芬的正己烷溶液中,常温下搅拌24-28h,经离心分离、干燥得到载有布洛芬的弯曲棒状介孔SiO2固体粉末。将0.1g上述固体粉末分散到50mL磷酸盐缓冲溶液(PBS,pH=7.4)中,37℃下缓慢搅拌以使布洛芬从弯曲棒状介孔SiO2中释放出来。
[0020] 传统的介孔材料合成发法是将模板剂同时溶解在溶液中再滴加硅源,本发明先将 P123溶解后,滴加硅源,最后加PVP。其合成机理是:P123在溶液中先形成棒状胶束,经硅源水解,随后加入的PVP以链状的形式缠绕在棒状胶束周围,然后自组装成介孔结构,从而得到形貌规整、分散性良好的介孔SiO2材料。弯曲棒状介孔SiO2具有三维六方状排列的介孔孔道,可用于作为药物分子的载体。制得的弯曲棒状介孔SiO2除了具有介孔材料的良好的生物兼容性和无毒副作用等特点之外,其孔道是弯曲的,可有效地减少药物分子的提前泄露,延缓药物分子的释放速率,从而提高药物控释的效果。布洛芬药物分子在以P123为单模板剂制得的的介孔SiO2材料中的释放时间为24-48h(Y.Q.Xu,C.F.Wang,G.W.Zhou,et al.Appl.Surf.Sci.,2012,258,6366–6372),而本发明制得的弯曲棒状介孔SiO2的释放时间在60h仍没有完全释放,从而降低具有毒副作用的药物分子对健康组织的损伤。
[0021] 本发明具有如下优点:
[0022] 1、本发明条件温和,不需要保护气等,制备过程简单,成本低;
[0023] 2、方法新颖,两种模板剂P123和PVP分步加入,首先加入P123,滴加硅源后一段时间再加入PVP,克服了以单模板剂P123合成的介孔材料形貌多为直棒状,多在轴向方向粘连,分散性不好,且棒状形貌不是很规整的缺点;
[0024] 3、制得的介孔SiO2分散性较好,形貌为弯曲的棒状,可用于作为酶分子、药物分子的载体,且孔道为弯曲的,可有效地减少酶分子、药物分子的泄露,延缓药物分子的释放速率,从而增加固定化酶的重复利用率以及提高药物控释的效果。