介孔二氧化硅纳米球及其制备方法和在药物负载中的应用技术

本发明专利技术公开了一种介孔二氧化硅纳米球及其制备方法和在药物负载中的应用，制备方法包括，将由有机硅源和稀释剂组成的硅源溶液加入到含表面活性剂、催化剂和稀释剂中的混合水溶液中，搅拌反应，过滤、洗涤后煅烧即得；所制得样品粒径为40‑200nm，比表面积为1050‑1350m

Mesoporous silica nanospheres and their preparation methods and applications in drug loading

The invention discloses a mesoporous silica nanosphere and its preparation method and application in drug loading. The preparation method includes adding silicon source solution composed of organosilicon source and diluent into mixed aqueous solution containing surfactant, catalyst and diluent, stirring reaction, filtering and washing, and calcining; the prepared sample has a particle size of 40 to 200 nm, and a specific surface area. 1050 1350m

【技术实现步骤摘要】
介孔二氧化硅纳米球及其制备方法和在药物负载中的应用
本专利技术涉及疏水性药物负载用纳米材料领域，具体涉及一种介孔二氧化硅纳米球及其制备方法和在药物负载中的应用。
技术介绍
口服给药(oraldrugdeliverysystem)是临床上最方便，也是使用最广泛的给药方式。药物经口服之后在口腔或者胃肠道被黏膜吸收，从而进入血液循环到达体内组织发挥治疗作用。在口服给药的情况下，药物通过胃肠道等器官的吸收过程是一个非常复杂的生理过程。药物吸收的速度和程度受到多方面的影响，包括药物自身的理化性质、药物的剂型、吸收部位以及消化道的生理环境等。口服药物的主要障碍是肠道吸收能力差及生物利用率较低。水溶液溶解度是影响口服药物生物利用率的最直接的物理化学性质，在胃肠道中有限的溶解度可能导致药物的不充分或者可变吸收。这严重影响了对这些药物药理活性的评价和药物制剂形式的设计，很大程度上限制了其开发为新药的可能。近二十年来，由于识别策略的发展以及靶向药物的探索需要与亲油性物质充分复合，因此难溶性药物的数量日益增多。目前世界上将近70％的药物及新合成化学药物属于BCSII类，他们可以有效的穿透胃肠道上皮组织被人体吸收，然而低的水溶解度却限制了其生物利用度的有效提高。因此，增加水难溶性药物的溶解度和生物利用度便成为了药剂学家们面临的最具挑战性的难题之一。研究表明，难溶性药物溶解度的提高会显著增强其生物利用度。其中提高难溶性药物溶解度的一种新方法是将疏水性药物封装于有序多孔二氧化硅材料中。通过具有高比表面积的二氧化硅载体增强药物的溶解性。等首次研究了二氧化硅载体在延长布洛芬释放中的药物释放特性。由于介孔二氧化硅具有颗粒尺寸可调、高比表面积、大的内部空腔、均一的介孔结构、良好的生物相容性和多功能化的表面等特性使其具有优于其他药物载体的优势。然而，目前所用二氧化硅为载体负载难溶性药物的相关研究报道中，药物的溶出度并不高，生物利用度也并不理想。因此，有效的提高二氧化硅载体所负载难溶药物的溶出度及生物利用度仍具有重要意义。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种介孔二氧化硅纳米球及其制备方法和在药物负载中的应用。根据本专利技术一方面提供了一种介孔二氧化硅纳米球的制备方法，包括，将由有机硅源和稀释剂组成的硅源溶液加入到含表面活性剂、催化剂和稀释剂中的混合水溶液中，搅拌反应，过滤、洗涤后煅烧即得。其中，所述硅源溶液中硅的物质的量浓度为2.24*10-4-2.24*10-3mol/L，所述硅源溶液中硅与所述混合水溶液中表面活性剂的物质的量之比为1：0.49-1：1.96。在上述反应过程中，整个反应过程在室温下搅拌即可以实现，节能环保，操作简便，同时具有很高的重复性，可实现量产化制备；此外，硅源前驱体在分散体乙醇溶液中的浓度与二氧化硅球径的大小有重要关系，通过简单调控二氧化硅在乙醇分散体中的成核与生长过程实现其球径的控制，不需要额外模板剂或其他试剂的使用。在上述技术方案中，所述制备方法包括以下步骤：S1、将表面活性剂、催化剂和稀释剂加入到去离子水中，搅拌均匀得澄清透明的混合水溶液；S2、将有机硅源加入到稀释剂中，混合均匀得硅源溶液；S3、将步骤S2中得到的硅源溶液加入到步骤S1中得到的混合水溶液中，搅拌反应16-28h；S4、过滤，洗涤并干燥，用煅烧法去除表面活性剂，即得介孔二氧化硅纳米球。优选地，在上述技术方案中，所述硅源溶液中硅的物质的量浓度为4.5*10-4-1.79*10-3mol/L。优选地，在上述技术方案中，所述硅源溶液中硅与所述混合水溶液中表面活性剂的物质的量之比为1：0.609-1：1.64。进一步地，在上述技术方案中，所述有机硅源为正硅酸四甲酯、正硅酸四乙酯和正硅酸四丙酯中的一种，优选为正硅酸四乙酯。进一步地，在上述技术方案中，所述稀释剂为醇类溶剂，优选为甲醇或乙醇。进一步地，在上述技术方案中，所述煅烧的温度和时间分别为525-575℃和4-6h。进一步地，在上述技术方案中，所述表面活性剂为阳离子型表面活性剂，优选为十六烷基三甲基溴化铵。进一步地，在上述技术方案中，所述催化剂为氨水。根据本专利技术另一方面提供了上述制备方法得到的介孔二氧化硅纳米球，所述介孔二氧化硅纳米球的粒径为40-200nm，比表面积为950-1350m2/g，孔径为1.8-2.4nm，且具有从球心向外表面辐射的连通孔道结构。根据本专利技术又一方面提供了上述介孔二氧化硅纳米球的制备方法在药物负载中的应用。具体地，所述药物为疏水性药物，所述应用包括实现了药物的纳米化、增强了药物的水溶性和提高了药物的溶出度。详细地，所述疏水性药物可以为伊曲康唑、光敏剂和其他类药物，当通过将伊曲康唑负载到上述介孔二氧化硅纳米球时，可实现伊曲康唑的纳米化，且能同时提高其水溶性和溶出度。当伊曲康唑的负载量为37.5wt％时，仍能以纳米化的无定形形式存在，此负载量远高于市售斯皮仁诺的负载量(20wt％)，生物利用度显著提高，为市售药物的1.5倍。本专利技术的优点：(1)本专利技术仅通过将稀释后的有机硅源加入到含表面活性剂、催化剂和稀释剂中的混合水溶液中，搅拌反应后，过滤、洗涤并煅烧，即制得介孔二氧化硅纳米球，能有效避免传统的介孔二氧化硅纳米球得有机模板的使用，制备过程更加绿色环保，能有效避免二次污染的产生；(2)本专利技术所提供的制备介孔二氧化硅纳米球的方法过程简单可控，所采用的原料易得且价格低廉，生产设备简单，生产效率高，适合大规模工业化生产；(3)采用本专利技术所提供的方法制备得到的介孔二氧化硅纳米球粒径可控，比表面积可高达1312m2/g，且具有从球心向外表面辐射的连通孔道结构，为疏水性药物的负载提供了更多的活性位点，有利于高浓度疏水性药物的纳米化；(4)采用本专利技术所提供的方法制备得到的介孔二氧化硅纳米球的孔壁颗粒上有效引入了介孔结构，能有利于诸如伊曲康唑等疏水性药物的的扩散和负载，从而有效减小其负载与溶出时的重结晶，并为其传输提供了双向传输通道，使得其体外溶出度几乎为100％，具有良好的应用前景，理论和实际意义重大。附图说明图1为本专利技术实施例1所制备的介孔二氧化硅纳米球的扫描电镜照片；图2为本专利技术实施例1所制备的介孔二氧化硅纳米球负载伊曲康唑原料药后的扫描电镜照片；图3为本专利技术实施例1所制备的介孔二氧化硅纳米球的氮气吸附-脱附曲线图；图4为本专利技术实施例1所制备的介孔二氧化硅纳米球的BJH孔径分布图；图5为本专利技术实施例2所制备的介孔二氧化硅纳米球的扫描电镜照片；图6为本专利技术实施例2所制备的介孔二氧化硅纳米球负载伊曲康唑原料药后的扫描电镜照片；图7为本专利技术实施例3所制备的介孔二氧化硅纳米球的扫描电镜照片；图8为本专利技术实施例3所制备的介孔二氧化硅纳米球负载伊曲康唑原料药后的扫描电镜照片；图9为本专利技术对比例1所制备的介孔二氧化硅纳米球的扫描电镜照片；图10为本专利技术对比例1所制备的介孔二氧化硅纳米球负载伊曲康唑原料药后的扫描电镜照片；图11为本专利技术对比例3中伊曲康唑原料药的扫描电镜照片；图12为本专利技术对比例3中溶解在氯仿溶液中的伊曲康唑原料药的扫描电镜照片；图13为本专利技术实施例1-3和对比例1所制备的不同球径介孔二氧化硅纳米球负载伊曲康唑原料药后的DSC曲线图；图14为本专利技术实施例1所制备的介孔二氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种介孔二氧化硅纳米球的制备方法，其特征在于，包括，将由有机硅源和稀释剂组成的硅源溶液加入到含表面活性剂、催化剂和稀释剂中的混合水溶液中，搅拌反应，过滤、洗涤后煅烧即得；其中，所述硅源溶液中硅的物质的量浓度为2.24*10

【技术特征摘要】
1.一种介孔二氧化硅纳米球的制备方法，其特征在于，包括，将由有机硅源和稀释剂组成的硅源溶液加入到含表面活性剂、催化剂和稀释剂中的混合水溶液中，搅拌反应，过滤、洗涤后煅烧即得；其中，所述硅源溶液中硅的物质的量浓度为2.24*10-4-2.24*10-3mol/L，所述硅源溶液中硅与所述混合水溶液中表面活性剂的物质的量之比为1：0.49-1：1.96。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将表面活性剂、催化剂和稀释剂加入到去离子水中，搅拌均匀得澄清透明的混合水溶液；S2、将有机硅源加入到稀释剂中，混合均匀得硅源溶液；S3、将步骤S2中得到的硅源溶液加入到步骤S1中得到的混合水溶液中，搅拌反应16-28h；S4、过滤，洗涤并干燥，用煅烧法去除表面活性剂，即得介孔二氧化硅纳米球。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述硅源溶液中硅的物质的量浓度为4.5*10-4-1.79*10-3mol/L。4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述硅源溶液中硅与所述混合水溶液中表面活性剂的物质...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗志强，万影，任小宁，程思，余晓凤，万江陵，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42