[发明专利]叠氮化介孔二氧化硅纳米颗粒及其制备方法

说明书

本发明涉及一种叠氮化介孔二氧化硅纳米颗粒及其制备方法，制备包括如下步骤：获取介孔二氧化硅纳米颗粒；对所述介孔二氧化硅纳米颗粒进行表面氨基化改性，得氨基化介孔二氧化硅纳米颗粒；采用叠氮化试剂将所述氨基化介孔二氧化硅纳米颗粒表面的氨基转化为叠氮，即得所述叠氮化介孔二氧化硅纳米颗粒。上述制备方法得到的叠氮化介孔二氧化硅纳米颗粒可与炔基发生点击化学反应，为制备有机/无极杂化材料提供了基础。

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，特别是涉及一种叠氮化介孔二氧化硅纳米颗粒及其制备方法。

背景技术

介孔二氧化硅纳米颗粒是一类具有蜂巢状多孔结构的固体材料。研究证实，相对于其他非晶硅材料的低生物相容性而言，此种材料具有优良生物相容性。除此之外二氧化硅基介孔材料还具有一些优越的结构性质，如极高的内表面积与孔体积、可调的介孔尺寸、胶体稳定性以及功能化简易性。这些优异的性能使其在诸多方面有着广阔的应用前景包括生物传感、生物成像与诊断、生物催化、骨修复与支架工程以及药物传递。

2001年介孔二氧化硅纳米颗粒被首次报道用于输送治疗药物的纳米载体，自那以后越来越多的研究者致力于构建以介孔二氧化硅纳米颗粒为主体的多功能刺激响应型有机/无机杂化纳米载药系统。构建此类有机/无极杂化载药系统的难点在于：如何在介孔二氧化硅纳米颗粒内外表面高效功能化，以便于后续键合或包裹有机材料。常用的功能化策略包括氨基化、巯基化、氯化等，基于这些功能基的后续键合存在反应效率低、选择性差等问题。叠氮化策略可很好解决这些问题。叠氮基可与炔基发生环化加成反应，也就是点击化学反应。点击化学具有反应速度快、反应条件较温和、产率高、副产物少和立体选择性高等特点，加之其生物正交性，该反应自提出以来在化学、生物医药、分子识别、高分子合成等领域的应用越来越广泛。

介孔二氧化硅纳米颗粒常用的叠氮化策略包括：(1)先表面氯烷基化，再用叠氮钠将氯转化为叠氮。该策略的缺点在于叠氮钠易爆，叠氮化效率低，需要高温反应；(2)先表面氨基化，再与带羧基的叠氮化合物反应，使表面键合上叠氮。该策略的缺点在于氨基与羧基间的缩合反应耗时长、效率不高。

基于此，本发明旨在提供一种温和的叠氮化介孔二氧化硅纳米颗粒的方法，使之具有点击化学反应活性。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种叠氮化介孔二氧化硅纳米颗粒及其制备方法，具体的技术方案如下：

一种叠氮化介孔二氧化硅纳米颗粒的制备方法，包括如下步骤：

获取介孔二氧化硅纳米颗粒；

对所述介孔二氧化硅纳米颗粒进行表面氨基化改性，得氨基化介孔二氧化硅纳米颗粒；

采用叠氮化试剂将所述氨基化介孔二氧化硅纳米颗粒表面的氨基转化为叠氮，即得所述叠氮化介孔二氧化硅纳米颗粒。

在其中一些实施例中，所述介孔二氧化硅纳米颗粒(也可市售购得)的制备方法为：

按质量比1：3.0-4.0：15.0-20.0：1000-2000分别称取氢氧化钠、模板剂、二氧化硅前驱体和去离子水；

先将氢氧化钠与模板剂溶于去离子水中，70-90℃下滴加入二氧化硅前驱体，滴完后继续搅拌1.5-2.5h，得沉淀物；

将得到的沉淀物洗涤、离心、干燥；

采用有机溶剂萃取法，60-80℃下脱出模板剂，得到介孔二氧化硅纳米颗粒。

在其中一些实施例中，氢氧化钠、模板剂、二氧化硅前驱体和去离子水的质量比为1：3.4-3.8：17.0-18.0：1400-1600。

在其中一些实施例中，所述模板剂为CTAC或CTAB；所述二氧化硅前驱体选自正硅酸乙酯、正硅酸丙酯或正硅酸异丙酯中的一种或几种。