[发明专利]具有中空夹层的纳米胶囊的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有中空夹层的纳米胶囊的制备方法，属于纳米材料制备技术领域。

背景技术

纳米胶囊作为一种新型的纳米结构材料，由壳材料包覆一种或多种活性物质形成的纳米级核-壳结构。纳米胶囊由于其独特的结构特点而在药物缓释方面具有巨大的应用价值。一般生物体对绝大多数有机药物分子的接收程度是有限的，因而在服用药物时需要定量分批。药效发挥作用的时间通常是数小时内达到药物的最大释放量，然后逐渐减弱。如果将药物分子胶囊化，药物分子的纯度可以大大提高，并可减少服用药物的次数。另外，纳米胶囊的外壳可为多层孔状结构，被胶囊包裹的分子可以象走“迷宫”一样，沿着胶囊的壁游离出来，由此达到药物缓释的目的，长时间地发挥药效。通过人工控制，按照生理和治疗的需要而定时、定量、定向释放药物，这也是目前药物控释体系发展的必然趋势，受到了世界各国研究机构和各大制药公司的高度重视。

在氧化铁表面包覆氧化硅进行表面修饰，可以阻止粒子发生团聚，保护内核不被氧化或腐蚀；而且可将氧化铁内核与表面修饰的其它功能化分子隔开，避免了功能修饰层与内核之间的相互影响，提高其在水中的悬浮特性和生物相容性。但是目前开发人员只是在氧化铁表面包覆氧化硅层(多孔或非孔)，其药物的装载量较少，药物释放速度不易控制。而本发明通过在氧化铁内核和氧化硅层之间引入中空夹层，有利于提高药物的装载量，控制药物释放速度，实现药物的缓释。

发明内容

本发明的目的是提供一种有利于提高药物装载量，有效控制药物释放速度、制备工艺简单的具有中空夹层的纳米胶囊的制备方法。其技术方案为：

一种具有中空夹层的纳米胶囊的制备方法，其特征在于包括以下几个步骤：

(1)纳米复合颗粒的制备：将氧化铁分散在体积百分数为60%～80%的乙醇水溶液中，再加入碱和正硅酸乙酯，最终形成的混合溶液中，氧化铁的浓度为0.1～1.0克/升，碱的浓度为0.02～1.0摩尔/升，碱与正硅酸乙酯摩尔浓度比为1.5～3.5：1；25～30oC搅拌8～20小时，即在氧化铁表面包覆厚度大于10nm的氧化硅层，得复合颗粒；

(2)形成中空夹层氧化硅/氧化铁纳米胶囊：将步骤(1)制备的复合颗粒分散在去离子水或蒸馏水中，使复合颗粒的浓度为0.5～2.0克/升，另加入氧化硅腐蚀剂和聚乙烯吡咯烷酮，搅拌均匀，使混合液中聚乙烯吡咯烷酮的浓度为0.1～2.0摩尔/升；在一定温度下反应，最终获得外层为氧化硅层，内层为氧化铁，内、外层之间存在着空隙的中空夹层纳米胶囊。

所述的具有中空夹层的纳米胶囊的制备方法，步骤(1)中，碱采用氨水和氢氧化钠中的任一种。

所述的具有中空夹层的纳米胶囊的制备方法，步骤(2)中所用氧化硅腐蚀剂为硼氢化钠、氢氧化钠、氢氧化钾中的任一种；氧化硅腐蚀剂加入量根据步骤(1)表面包覆的氧化硅层厚度调整：当10nm<氧化硅层厚度<50nm时，混合液中氧化硅腐蚀剂的浓度为0.1～0.6摩尔/升；当氧化硅层厚度=50nm时，混合液中氧化硅腐蚀剂的浓度为0.6摩尔/升；当氧化硅层厚度>50nm时，混合液中氧化硅腐蚀剂的浓度为>0.6摩尔/升。

所述的具有中空夹层的纳米胶囊的制备方法，步骤(2)中反应温度为25～60°C，反应时间为0.5～12小时。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

(1)由于氧化硅和氧化铁之间存在着一个中空夹层，且表面的氧化硅层为多孔结构，提供了药物装载的空间和药物释放的途径，所以本发明得到的氧化硅/氧化铁纳米胶囊具有良好的药物装载能力和药物释放能力，可以作为一种新型药物缓释载体予以应用。

(2)原料廉价易得、操作方便，易于实现工业化生产。

(3)制备工艺简单，不需要复杂昂贵的设备。

附图说明

图1本发明的制备工艺流程图。

图2具有中空夹层的氧化硅/氧化铁纳米胶囊示意图。

图3(a)复合颗粒的透射电镜照片；(b)复合颗粒在50°C水浴反应40min后得到的具有中空夹层的氧化硅/氧化铁纳米胶囊的透射电镜照片；(c)复合颗粒在25°C反应12小时得到的具有中空夹层的氧化硅/氧化铁纳米胶囊的透射电镜照片；(d)复合颗粒在50°C水浴反应15小时得到结构的透射电镜照片；(e)改变氨水浓度时得到的复合颗粒的透射电镜照片；(f)复合颗粒在50°C水浴反应40min后得到结构的透射电镜照片。