[发明专利]一种含膦腈空心微球及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种高分子微球及其制备方法，特别是一种含膦腈空心微球及其制备方法。

背景技术：

近年来，各种具有特殊结构和特殊形貌的纳米材料引起了广泛的关注，空心微球结构材料即为其中之一。空心微球是由核/壳复合结构材料演变而来，可以通过调节异质核/壳复合粒子的结构、尺寸及成分达到对其性质的可控调节，从而实现对其光学、热学、电学、磁学以及催化性质的大范围裁剪。由于这类结构的材料具有低密度、高比表面的特性，且其空心部分可容纳大量的客体分子或大尺寸的客体，可以产生一些奇特的基于微观“包裹”效应的性质，使得空心微球材料在医药、生化和化工等许多技术领域都有重要的作用。而近年来，含有特殊化学结构的空心微球材料的制备以及简单易行的制备方法的研究是该领域中较为热门的方向之一。

制备空心微球最常用的是模板法，如利用PS、SiO₂的胶体颗粒，微乳液滴，聚合物胶束，表面活性剂囊泡等作为模板制得微球后，通过去除模板即得到空心微球【Dong AG，Micropor.Mesopor.Mater.64：69-81(2003)】。具体制备流程是：制得相应核模板后，通过控制前驱体在核模板表面的沉淀或反应，形成表面包覆的核/壳结构，再用加热或化学反应的方法去除核模板，即得到空心球结构，球的大小由模板颗粒的尺寸决定。用这种方法制备纳米或微米尺度的空心球存在的最大问题是需要制备特定的模板颗粒，并且在反应的最后需要利用特殊的手段将模板去除，引入了很多不便的操作。

除了传统的模板法外，利用自组装的方法制备空心微球或囊泡也是较为常见的手段【Zhang LJ，Macromol.Rapid Commun.27：888-893(2006)】。通过这种方法制备微球不需要加入任何的模板，进而不需要面对去除模板难的问题，但是此方法需要合成具有特定结构的前驱物，如具有亲水亲油基团嵌段聚合物，这往往很困难，因此如何制备合适的前驱物，很大的限制了此类方法的应用。

除此之外，近几年来还发展了很多新的技术，如利用喷雾反应法制备空心微球：其先以水、乙醇或其他溶剂将目标前驱体配成溶液，再通过喷雾装置将溶液雾化，雾化液经过喷嘴形成液滴进入反应器中，液滴表面的溶剂迅速蒸发，溶质发生热分解或燃烧等化学反应，沉淀下来形成一个空心球壳，从而得到了空心球的结构。该法制备过程连续、所形成的产物纯度高、粒径分布均匀、比表面积大，组成、颗粒尺寸和形态均可控。但这种方法需要的设备和反应条件要求比较高，限制了其进一步的发展。

具备生物相容性和生物可降解性的空心微球在生物医药技术领域有着很大的应用前景，尤其在药物缓释体系中的应用引起了很多科研人员的注意。但是目前报道的具有生物相容性和生物可降解性的空心微球的制备方法都相对复杂，限制了其进一步的研究。

膦腈类化合物具备独特的性能，如化学活性易调节以及较好的生物相容性和生物可降解性，因此有着很好的潜力被用作控释给药系统的载体材料。目前为止，有关聚膦腈高分子空心微球、囊泡的制备，作为药物载体的应用以其药物释放行为、靶向作用的研究已有报道【Allcock HR，Biomaromol.7：914-918(2006)】。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种具有一定生物相容性和生物可降解性的含膦腈空心微球，并且克服现有的空心微球制备方法的缺点和不足，提供一种简单易行的环保的制备方法。

本发明一种含膦腈空心微球的化学结构如下式所示，为一种体型交联结构：

其中含膦腈空心微球直径为0.3～2.0微米，内部空心直径为100-800纳米。本发明一种含膦腈空心微球的制备方法如下：

将六氯环三膦腈和4，4’-二羟基二苯砜溶解于有机溶剂中，再向反应体系中加入缚酸剂，其中六氯环三膦腈的浓度为0.0001～0.1克/毫升，六氯环三膦腈和4，4’-二羟基二苯砜的摩尔比为1∶3，六氯环三膦腈和缚酸剂摩尔比为1∶6；在机械搅拌、磁力搅拌或超声作用下，于室温或者回流状态下，反应1小时到10小时；反应结束后离心分离，用有机溶剂洗涤三次，再用去离子水洗涤三次后将产物置于pH值1.0～13.0的水溶液中，在20-95℃条件下，搅拌60-90小时进行可控水解后经离心分离干燥后即得到含膦腈空心微球。

本发明使用的有机溶剂为四氢呋喃，丙酮，二氧六环，乙醇，甲苯或其混合物。

本发明使用的缚酸剂为三乙胺，吡啶，无水碳酸钾或无水碳酸钠。