[发明专利]一种PH-刺激响应型智能纳米容器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料科学领域，尤其是一种PH-刺激响应型智能纳米容器的制备方法。

背景技术

涂层领域中，防腐涂层能够减少或阻止金属表面与其周围环境微小变化引起的化学反应，阻碍金属的腐蚀，大多数有效的防腐涂层是有机物质，这种有机物质包含氧、氮、硫、磷和芳香族化合物，这些物质能够促进金属表面的吸附和成膜。但是包含这些有机物质的防腐涂层存在许多缺点，例如：包含硫、磷、芳香族化合物等有机物质，含有一定的毒性；长期使用对人体产生毒害作用，不利于人体健康与环境保护。并且，这种防腐涂层不能适应外界环境的变化，也不能选择性的防腐。

医学领域中，药物用于治疗病变细胞，使其恢复正常或降低其病变速率。然而，在药物对病变细胞治疗的同时，由于其不能选择性的或着靶向定点治疗也会对健康细胞产生毒性，这将可能导致健康部位的病变，为了减少这种病变，只能控制药物的摄入量等方式，这样就不利于药物对病变部位的治疗，导致治疗过程缓慢，病人痛苦增加等缺点。

针对以上存在的问题，越来越多的研究者开始研发可控性释放的智能容器，用于承装吸附分子，使其在特定环境中释放到所需环境，维持环境的稳定，减少这种分子对正常环境的毒害。

但是，在原有的组装系统中，其组装的超分子阀门不溶于水，这样只能将其掺杂到含有有机溶剂的环境中才能发挥其响应作用，有机溶剂大多对生物体和环境有害，这就限制了其应用；在原有的组装系统中，有的超分子阀门具有生物体毒性，不能应用到生物体内，这样就限制了智能容器在生物医学领域的应用；所报道的在可控性释放的智能容器能够对外部刺激作出响应，这种外部刺激包括：光致辐照，酶活性，特异性结合，氧化还原反应和PH。前几种刺激响应方式的响应时间长，响应过程繁琐，适用范围狭窄，灵敏度等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种PH-刺激响应型智能纳米容器的制备方法，主要是对中空介孔二氧化硅微球进行表面修饰，以使其具有PH刺激响应性能。

实现上述目的所采取的技术方案是：

一种PH-刺激响应型智能纳米容器，具有如下分子结构：

其中，A表示中空球体，即为中空介孔二氧化硅纳米微球，B表示吸附分子，即为缓蚀剂分子苯并三氮唑(BTA)或药物分子吉西他滨(Gem)。

一种PH-刺激响应型智能纳米容器的制备方法，通过下述反应步骤获得，

步骤1：合成中空介孔二氧化硅微球；

步骤2：步骤1获得的产物经真空干燥后与含卤素的硅烷偶联剂在干燥的甲苯中，N2保护下，进行脱醇反应，其中，中空介孔二氧化硅纳米颗粒与硅烷偶联剂的质量比为1:1-1:2；

步骤3：步骤2获得的产物经真空干燥后与过量的1,6-己二胺在干燥的甲苯中，N2保护下，进行消去反应脱HCl；

步骤4：步骤3获得的产物经真空干燥后与二羧酸二茂铁在N，N’-二环己基碳二亚胺和4-二甲基氨基吡啶存在下，以DMF为溶剂，在N2保护中与二羧酸二茂铁进行脱水反应，其中，N，N’-二环己基碳二亚胺和4-二甲基氨基吡啶的摩尔比为1:1；中空介孔二氧化硅纳米颗粒与二羧酸二茂铁的质量比为7.4:1；二羧酸二茂铁在N，N’-二环己基碳二亚胺的质量比为1.35:1；

步骤5：步骤4获得的产物经真空干燥后分散在含有吸附分子的PH＝7的NaH₂PO₄--Na₂HPO₄缓冲溶液；

步骤6：步骤5获得的产物分散在含有吸附分子和葫芦脲(CB[n])的PH＝7的NaH₂PO₄--Na₂HPO₄缓冲溶液中反应得到目标产物。

反应步骤2中，所述的含卤素的硅烷偶联剂为3-氯丙基三乙氧基硅烷或3-氯丙基三甲氧基硅烷。

反应步骤2，3和4中，反应前先进行脱水脱气处理，维持反应体系与外界环境相隔绝。

反应步骤5中，所述的吸附分子为缓蚀剂分子苯并三氮唑(BTA)或药物分子吉西他滨(Gem)，吸附分子在缓冲溶液中的浓度为10mg/ml。

反应步骤6，所述的葫芦脲为CB[6]或CB[7]，吸附分子在缓冲溶液中的浓度为4mg/ml，葫芦脲在缓冲溶液中的浓度为10mg/ml。