一种空心介孔硅纳米微球及其制备方法和用途技术

本发明专利技术属于材料技术领域，具体涉及一种空心介孔硅纳米微球及其制备方法和用途。所述的纳米微球为球状；其内部为空腔结构，空腔大小150

【技术实现步骤摘要】
一种空心介孔硅纳米微球及其制备方法和用途


[0001]本专利技术属于材料
，具体涉及一种空心介孔硅纳米微球及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]口蹄疫是由口蹄疫病毒(FMDV)引起的以牛、猪、羊等重要经济畜种为主的急性、热性、高度接触性传染病。疫苗接种是目前防控口蹄疫最有效的手段之一。尽管口蹄疫灭活疫苗为口蹄疫的有效防控发挥了极为重要的作用，然而，灭活疫苗在生产过程中需要动用活病毒，活病毒灭活不彻底或生产过程处置不当有引发疫情的危险。
[0003]近年来，随着分子生物学、分子免疫学、反向遗传学及生物信息学等学科的蓬勃发展，众多的新型疫苗如活载体疫苗、合成肽疫苗、病毒样颗粒疫苗等被广泛研究。其中，病毒样颗粒疫苗被认为是能够取代传统灭活病毒疫苗的最佳候选疫苗形式。尽管病毒样颗粒疫苗与灭活疫苗相比具有较好的安全性，但其免疫原性弱、稳定性和抗逆性差等问题已成为目前该疫苗发展的瓶颈。
[0004]佐剂又称为免疫调节剂或免疫増强剂，具有减少免疫针次、减少抗原用量、增强免疫反应等功能。传统的佐剂包括不溶性铝盐类胶体、油水乳剂、微生物及其代谢产物、核酸及其类似物、细胞因子、免疫刺激复合物、蜂胶、脂质体等。
[0005]目前，口蹄疫疫苗使用的佐剂主要使用ISA系列油水乳剂。该类佐剂长期依赖进口，受专利保护等因素影响，价格昂贵，而目前国内自主研发的商品化佐剂极少。因此，迫切需要研发高效、安全、稳定、经济的新型疫苗佐剂，为打破国际垄断、开掘国内疫苗企业潜力、发展新型基因工程亚单位疫苗作出重要贡献。/>[0006]近年来，介孔硅纳米材料由于具有毒性低、易降解、容易进行表面官能团化修饰等特性，作为疫苗递送系统载体的研究受到越来越多的关注。寻求安全、稳定有效的新型纳米佐剂用于口蹄疫病原样颗粒疫苗具有重要意义。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种比表面积和孔体积大、粒径均一、生物安全性高、稳定性高、制备简单的空心介孔硅纳米微球及其制备方法和用途。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0009]一种空心介孔硅纳米微球，所述的纳米微球为球状；其内部为空腔结构，空腔大小150
±
10nm，外部为介孔硅壳层，壳层厚度为55
±
5nm。
[0010]进一步的，所述的纳米微球的壳层上有3
±
1nm的介孔结构。
[0011]进一步的，所述的纳米微球的粒径为263
±
19nm。
[0012]进一步的，所述的纳米微球的比表面积为885m2/g，总孔容1.06cm3/g。
[0013]进一步的，所述的纳米微球的结构稳定，在600℃煅烧6h，其空心结构稳定。
[0014]本专利技术还提供一种空心介孔硅纳米微球的制备方法。
[0015]一种空心介孔硅纳米微球的制备方法包括：
[0016](1)称取0.8g十六烷基三甲基溴化铵，加入溶剂，室温搅拌1h，形成均一溶液；
[0017](2)向步骤(1)溶液中加入10g聚苯乙烯微球溶液和碱性催化剂，超声分散10min，继续搅拌30min，加入3mL硅源，室温下反应48h；
[0018](3)步骤(2)溶液固液分离，固相用乙醇和水洗涤2～4次；
[0019](4)将步骤(3)所得沉淀600℃煅烧6h，即得空心介孔纳米微球。
[0020]进一步的，步骤(1)所述的溶剂为29mL水和12mL乙醇；
[0021]所述的碱性催化剂为28％氨水溶液，使用量为1mL。
[0022]进一步的，步骤(2)中硅源为正硅酸四乙酯；
[0023]所述的聚苯乙烯微球溶液为聚苯乙烯微球的水溶液，溶液浓度为5％w/w；
[0024]步骤(3)固液分离为离心分离，条件为10000rpm离心10min。
[0025]本专利技术还提供一种空心介孔硅纳米微球的用途。
[0026]一种空心介孔硅纳米微球的用途，所述的空心介孔硅纳米微球作为病毒样颗粒疫苗佐剂。
[0027]本专利技术还提供空心介孔硅纳米微球作为病毒样颗粒疫苗佐剂的制备方法。
[0028]空心介孔硅纳米微球作为病毒样颗粒疫苗佐剂的制备方法为：
[0029](1)所述的纳米微球中加入PBS缓冲溶液，配制成5mg/mL的溶液；
[0030](2)将该溶液与0.5mg/mL的病毒样颗粒抗原按照1:1混合，4℃过夜，得到含纳米微球佐剂的疫苗。
[0031]本专利技术提供的空心介孔硅纳米微球，以正硅酸四乙酯为硅源，聚苯乙烯微球和十六烷基三甲基溴化铵为模板，氨水为碱性催化剂，在乙醇和水溶液中制备空心介孔硅纳米微球。
[0032]本专利技术提供的空心介孔硅纳米微球具有毒性低、易降解、容易进行表面官能团化修饰等特性。与其它纳米材料相比，其巨大的比表面积和比孔容能够吸附和容纳更多的蛋白。
[0033]本专利技术提供的空心介孔硅纳米微球作为佐剂，与口蹄疫病毒样颗粒按照比例结合后免疫豚鼠，可以诱导机体产生有效的免疫应答，具有较高的特异性抗体和中和抗体水平，攻毒后对豚鼠有较高的保护率。
[0034]本专利技术的空心介孔硅纳米微球具有安全性好、稳定性高、制备简单等优势，可用于制备口蹄疫病毒样颗粒疫苗。
[0035]与现有技术相比，本专利技术提供的一种空心介孔硅纳米微球及其制备方法和应用的优点：
[0036](1)本专利技术的空心介孔硅纳米微球，制备方法简单，产率高，粒径大小均一，有利于抗原的负载和缓慢释放；
[0037](2)本专利技术的空心介孔硅纳米微球具有良好的生物安全性，包括良好的血液相容性、组织相容性，在常规剂量范围内对细胞无毒，对实验动物没有明显的副反应和副作用。
[0038](3)本专利技术的空心介孔硅纳米微球作为口蹄疫病毒样颗粒疫苗佐剂，能够保护抗原，刺激机体产生免疫应答，产生较高的抗体水平，攻毒后的豚鼠具有较高的保护效果。
附图说明
[0039]图1为本专利技术提供的空心介孔硅纳米微球的透射电镜(TEM)图。
[0040]图2为本专利技术提供的空心介孔硅纳米微球的扫描电镜(SEM)图。
[0041]图3为本专利技术提供的空心介孔硅纳米微球的比表面积图。
[0042]图4为本专利技术提供的空心介孔硅纳米微球与商业化疫苗佐剂ISA 206的中和抗体及特异性抗体测试结果。
具体实施方式
[0043]为使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，以下实施例对本专利技术的作进一步详细描述，以下实施例仅用于说明专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0044]一种空心介孔硅纳米微球，所述的纳米微球为球状；其内部为空腔结构，空腔大小150
±
10nm，外部为介孔硅壳层，壳层厚度为55
±
5nm。
[0045]进一步的，所述的纳米微球的壳层上有3
±
1nm的介孔结构。
[0046]进一步的，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空心介孔硅纳米微球，其特征在于：所述的纳米微球为球状；其内部为空腔结构，空腔大小150
±
10nm，外部为介孔硅壳层，壳层厚度为55
±
5nm。2.根据权利要求1所述的一种空心介孔硅纳米微球，其特征在于：所述的纳米微球的壳层上有3
±
1nm的介孔结构。3.根据权利要求1所述的一种空心介孔硅纳米微球，其特征在于：所述的纳米微球的粒径为263
±
19nm。4.根据权利要求1所述的一种空心介孔硅纳米微球，其特征在于：所述的纳米微球的比表面积为885m2/g，总孔容1.06cm3/g。5.根据权利要求1所述的一种空心介孔硅纳米微球，其特征在于：所述的纳米微球的结构稳定，在600℃煅烧6h，其空心结构稳定。6.根据权利要求1～5任意一项所述的一种空心介孔硅纳米微球的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括：(1)称取0.8g十六烷基三甲基溴化铵，加入溶剂，室温搅拌1h，形成均一溶液；(2)向步骤(1)溶液中加入10g聚苯乙烯微球溶液和碱性催化剂，超声分散10min，继续搅拌3...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭慧琛，茹嘉喜，董虎，孙世琪，吴金恩，尹双辉，张韵，白满元，
申请(专利权)人：中国农业科学院兰州兽医研究所，
类型：发明
国别省市：