本发明专利技术利用两亲性嵌段共聚物和任选的四烷基铵化合物，在温和的酸性或中性ｐＨ条件下，合成了一类新型有序中孔氧化硅材料，记作ＣＯＫ－１０。这些中孔的孔径基本均一，在４－３０纳米范围内，可通过调适合成条件进行精调。本发明专利技术还利用两亲性嵌段共聚物和ｐＨ大于２且小于８的缓冲液，在温和的酸性或中性ｐＨ条件下，合成了一类新型二维六方有序中孔氧化硅材料，记作ＣＯＫ－１２。这些中孔的孔径基本均一，在４－１２纳米范围内，可通过调适合成条件进行精调。这些有序中孔氧化硅材料可用作载体材料，用来配制难溶药物分子的制剂和即释型口服药物的制剂。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在反应混合物中自组装有序中孔氧化硅材料和二维六方有序中孔氧 化硅材料的方法，所述反应混合物处于弱酸性或中性PH条件下。此外，本专利技术还涉及通过 上述方法获得的具有窄的(基本上均一的)中孔孔径分布的有序中孔材料。
技术介绍
过去人们利用强酸性(pH < 2)或强碱性(pH > 9)反应条件合成了若干类型的有 序中孔氧化硅材料。用表面活性剂和两亲性聚合物作为有序中孔氧化硅材料的结构导向剂 是本领域众所周知的。Kresge等(Nature 1992，359，710-712)报告了 MCM-41材料的合成， 该材料具有六方排列的管状中孔。MCM-41的合成是利用阳离子型表面活性剂在碱性条件下 进行的。Zhao等(Science，1998，279，^8-55 报道了在强酸性条件下合成SBA型材料 的情况。他们合成了具有4. 6-10纳米均一孔的SBA-15。他们详细研究了避免形成硅胶 或无定形氧化硅的条件，用各种聚环氧烷[polyblkylene oxide)]三嵌段共聚物(例如 ΡΕ0-ΡΡ0-ΡΕ0和反过来的ΡΡ0-ΡΕ0-ΡΡ0)，用TMOS作为硅源。据这篇文章介绍，合适的条件 包括(a)反应混合物中三嵌段共聚物的浓度在0.5重量％与6重量％之间；(b)温度在 35°C与80°C之间；以及(c)pH低于氧化硅的等电点。^iao等在一篇论文中(J. Am. Chem. Soc. 1998,120,6024-6036)报道了用烷基聚环氧乙烷低聚表面活性剂和聚环氧烷三嵌段共 聚物在强酸性介质中合成孔径为1.6-10纳米的立方和六方中孔氧化硅结构。利用已经处 于室温的烷基聚环氧乙烷低聚表面活性剂获得了 1. 6-3. 1纳米的孔径。用温度为35-80°C 的聚环氧烷三嵌段共聚物获得了孔径为3-10纳米的有序中孔材料。现有技术表明，为在中尺度(2-50纳米)上使氧化硅获得有序性，必须将合成混合 物的PH调节至低于pH = 2，也就是氧化硅的等电点。此外，据Attard等(Nature 1995， 378,366-368)和 Weissenberger 等(Ber. Bunsenges. Phys. Chem. 1997，101，1679-1682)报 告，在pH = 2时合成的中孔材料的有序性质量低于在更偏酸性的条件下合成的材料。2001 年，S. Su Kim 等在 Journal of Physical Chemistry B,第 105 卷，第 7663-7670页报告了 MSU-H氧化硅的组装，他们采用一步组装法或两步组装法，用硅酸钠作 为氧化硅源(27% SiO2,14% NaOH)，用Pluronic P123作为非离子型结构导向三嵌段共聚 物表面活性剂。在一步法中，中孔结构在308K、318K或331的固定组装温度下形成，在环 境温度下混合表面活性剂和含量等于硅酸钠溶液中氢氧化物含量的乙酸，然后加入硅酸钠 溶液，从而在结构导向剂存在下形成活性氧化硅。这样就可以在氧化硅前体和表面活性剂 都主要为非离子分子物质的PH条件下(pH = 6. 5左右)组装六方结构，该pH不在乙酸钠/ 乙酸混合物发挥缓冲作用(见下文中的定义)的PH区内。要获得有序性良好的中孔材料， 合成混合物需要在308Κ受热。表面积和孔容均随合成温度的升高而增大，这表明在最低温 度下合成的材料没有非常良好的结构，并且包含孔隙率较低的区域。人们需要在pH大于2且小于9的条件下合成的、结构均一性得到改善的有序中孔4氧化硅材料。
技术实现思路
本专利技术解决了相关领域的以下问题为了制备中孔孔径为4-30纳米，优选7-30纳 米，特别优选11-30纳米，更加优选15-30纳米的材料，而在制备过程中又不使用或不加入 芳烃如1，2，4_三甲基苯，则必须在合成过程中，更具体地是在组装有序中孔氧化硅材料的 反应混合物中，采用苛刻的酸性条件(PH < 2)或苛刻的碱性条件(pH > 9)。本专利技术还解决了相关领域的以下问题为制备中孔孔径大于10纳米且基本上均 一的材料，而又不使用或不是必须向反应混合物中加入芳烃如1，2，4_三甲基苯，则必须在 反应混合物中采用苛刻的酸性条件(PH < 2)或苛刻的碱性条件(pH > 9)。为此，本专利技术在pH为2-8的温和pH条件下，利用不含芳烃如1，2，4-三甲基苯的自 组装反应混合物制备了孔径同样大于10纳米且孔径基本上均一的有序中孔氧化硅材料。因此，本专利技术可在PH为2-8的温和pH条件下，利用不含芳烃如1，2，4-三甲基苯 的自组装反应混合物制备了孔径基本上均一的二维六方有序中孔氧化硅材料，其方法是向 这种反应混合物中加入PH大于2且小于8的缓冲液，若在缓冲液的酸组分的缓冲区内，甚 至可在室温下制备。出人意料的是，将聚环氧烷三嵌段聚合物和pKa < 2的酸、PKa在3-9的范围内的 酸或缓冲液的水溶液加入碱性硅酸盐水溶液，得到温和酸性(PH>》至温和碱性(pH<8) 的PH条件，使各组分在缓冲pH下和10-100°C的温度下发生反应，经过滤、干燥和煅烧反应 产物之后，产生孔径基本均一、中孔孔径分布较窄的有序中孔氧化硅材料，中孔孔径分布中 的最大孔径选自5纳米、7纳米、9纳米、11纳米、13纳米、15纳米、17纳米、19纳米、21纳米、 23纳米、25纳米、27纳米或四纳米，即使反应在室温下进行也能得到这样的结果。若采用 聚环氧烷三嵌段聚合物和PKa < 2的酸的水溶液，则在将该溶液加入碱性硅酸盐水溶液之 前，其中存在的额外的碱或碱土氢氧化物对有序中孔氧化硅材料的组装具有不利影响。然 而，在聚环氧烷三嵌段聚合物和PKa < 2的酸的水溶液中额外存在的有机阳离子物质，如四 烷基铵阳离子，如四甲基铵或四丙基铵，优选四丙基铵或能产生四丙基铵的分子如氢氧化 四丙基铵，对孔径基本均一的有序中孔氧化硅的产生没有不利影响，这是有利的。相比于进 一步加入四烷基铵阳离子，如PKa等于13.8的强碱氢氧化四烷基铵，在聚环氧烷三嵌段聚 合物和pKa< 2的酸的水溶液中存在碱或碱土氢氧化物，如pKa等于11. 43的氢氧化钙、pKa 等于16. 02的氢氧化钡、pKa等于13. 8的氢氧化钠、pKa等于13. 5的氢氧化钾和pKa等于 14. 36的氢氧化锂，所具有的影响不同，这是出人意料的，因为它们具有相似的pKa。与本领域已知的有序中孔材料相比，在pKa < 2的酸存在下制成的C0K-10材料和 在pKa = 3-9的酸或缓冲液存在下制成的C0K-21具有若干优点，其中一些重要优点总结如 下1.这样的合成不需要采用酸性很高的条件(如在SBA材料的合成程序中)或碱性 很高的条件(如合成MCM-41)。就对合成釜的腐蚀而言，这种制备方法要求更低。它不会产 生强酸性或强碱性废物流。2.本领域已知的合成方法通常产生的是中孔孔径为2-10纳米的材料。合成大于 10纳米的孔较为困难，必须使用溶胀剂如三甲基苯。根据本专利技术，采用温和的PH条件有利于4-30纳米范围内的中孔的形成。3.具有较大中孔的C0K-10材料适合许多应用，例如用于立即释放溶解性差的药 物，用于制本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种自组装孔径在４－３０纳米范围内且基本均一的有序中孔氧化硅材料的方法，所述方法包括以下步骤： 制备包含碱性硅酸盐水溶液的水溶液１； 制备不含碱或碱土氢氧化物的水溶液２，所述水溶液２包含聚环氧烷三嵌段共聚物和ｐＫａ小于２的酸； 将所述水溶液１加入所述水溶液２，得到大于２且小于８的ｐＨ，使各组分在１０－１００℃范围内的温度下发生反应， 过滤、干燥、煅烧反应产物，产生所述具有基本均一的孔径的有序中孔氧化硅材料。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB0807696.02008年4月28日1.一种自组装孔径在4-30纳米范围内且基本均一的有序中孔氧化硅材料的方法，所 述方法包括以下步骤制备包含碱性硅酸盐水溶液的水溶液1 ；制备不含碱或碱土氢氧化物的水溶液2，所述水溶液2包含聚环氧烷三嵌段共聚物和 PKa小于2的酸；将所述水溶液1加入所述水溶液2，得到大于2且小于8的pH，使各组分在10-100°C范 围内的温度下发生反应，过滤、干燥、煅烧反应产物，产生所述具有基本均一的孔径的有序中孔氧化硅材料。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水溶液2还包含四烷基铵表面活性剂。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述四烷基铵表面活性剂具有含1-4个碳原 子的烷基。4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述四烷基铵表面活性剂是氢氧化四丙 基铵(TPAOH)或氢氧化四甲基铵(TMAOH)。5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述聚环氧烷三嵌段共聚物是 Pluronic P123。6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述碱性硅酸盐水溶液是包含 至少10重量％的氢氧化钠和至少27重量％的氧化硅的硅酸钠水溶液。7.一种通过权利要求1-6中任一项所述方法得到的孔径在4-30纳米范围内且基本均 一的有序中孔氧化硅材料。8.一种包含权利要求7所述的有序中孔氧化硅材料和生物活性物质的医药组合物。9.一种自组装孔径在4-12纳米范围内且基本均一的二维六方有序中孔氧化硅材料的 方法，所述方法包括以下步骤-制备包含碱性硅酸盐溶液的水溶液1 ；-制备包含聚环氧烷三嵌段共聚物和PH大于2且小于8的缓冲液的水溶液3，所述缓 冲液具有酸组分和碱组分；-将所述碱性硅酸盐水溶液加入所述水溶液，得到大于2且小于8的pH，使各组分在 10-100°c范围内的温度下发生反应，以及-过滤、干燥和煅烧反应产物，产生所述孔径基本均一的二维六方有序中孔氧化硅材料。10.如权利要求9所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·贾玛尔，
申请(专利权)人：佛麦克制药股份有限公司，
类型：发明
国别省市：BE
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