一种立方体二氧化钛空壳的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种立方体二氧化钛壳材料及其制备方法。所述材料由均一的立方体二氧化钛壳组成。其制备方法包括以下步骤：(1)将立方体溴化银微晶作为模板剂，使硫酸钛在其表面缓慢水解，即得到核壳结构的溴化银/二氧化钛；(2)将所得到的溴化银/二氧化钛进行水热处理；(3)用可溶解溴化银的溶液对溴化银/二氧化钛进行处理，除去溴化银模板，得到立方体二氧化钛空壳。本发明专利技术具有制备过程简单、形貌可控等优点。本发明专利技术所制备的材料可用于医学上生物大分子和药物的缓释、控释的药物载体等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可用于医学上生物大分子和药物的缓释、控释的药物载体材料及其制备方法，属于生物医学领域。
技术介绍
材料的形貌与结构决定了材料的性能，如材料的吸附、分离以及催化等许多特性都与材料等都与其形态与结构密切相关。设计并合成具有特定形貌结构的功能材料已成为目前材料领域最活跃的研宄内容之一。近年来，无机空心材料的制备，如S12, Ni，Co/B，T12, Pt/Ru/Pd，Co3O4, Ni/Fe/P，铁素体，碳，SnO2和硅酸钙等，越来越受到人们的关注。由于无机空心材料具有化学和热稳定性好，比表面积大，多孔结构，低密度的特点，因此它在许多领域具有潜在的应用前景，例如催化剂，磁性元件，微波吸收，锂离子电池，太阳能电池，电催化作用，贮氢，气体传感器，药物输送等。在这些无机中空微球材料中，由于空心结构的二氧化钛纳米/微米结构在高温下具有很高的韧性、稳定性和生物相容性，且其内部空心结构可以用来装载药物和小分子，因此被广泛应用于化学催化、能源储存、污水处理和生物医学等各个领域。由于它独特的性质，成为了国内外科学家的研宄热点。中空结构可以利用其空腔作为微环境，用于医学上生物大分子和药物的缓释、控释等。普通的给药方式，在给药开始的一段时间内，药物在血液中或体内组织中的浓度很大，有时超过病人的药物最高耐受剂量，并可能产生较大副作用；另一方面，药物在人体内的浓度只能维持很短的时间，药物在血液中或体内组织中的浓度很快又低于有效剂量，而起不到应有的疗效。采用多次小剂量给药虽然可以避免上述现象，但给患者带来诸多不便，难以实施。因此，制备能够缓慢释放药物成分的缓释性长效药品在疾病治疗中具有应用价值。要制备缓释长效药品，关键是要制备能使被承载的药物缓慢释放的载体材料。目前国内外主要发展的纳米药物载体种类很多，它们具备纳米级的尺寸(小于Imm)，各种生物可降解材料，比如自然或人工合成的多聚物或脂质、磷脂或有机复合物等。二氧化钛由于其结构及表面性质清楚，有较好的生物相容性，能很好地进行表面的功能化修饰等优点，使得纳米材料在生物医学中获得了广泛的应用，纳米载体由于亚微细结构使之具有较高的面积/体积比，提高分散率。体内通常由网状内皮系统吞噬纳米粒子载体，这种吞噬作用常常和粒子的粒径及其表面性质有关。因此，在开发结构稳定、生物相容性好、药物装载率高和能靶向可控释放的纳米粒子作为药物载体上，二氧化钛具有很好的研宄前景。
技术实现思路
本专利技术以立方体AgBr微晶为模板剂，用二氧化钛对其进行外层包覆，最后用可溶解溴化银的溶液对溴化银/ 二氧化钛进行处理，除去溴化银模板，得到立方体二氧化钛空壳。所制备的二氧化钛壳可用其空腔作为药物载体。立方体溴化银微晶的制备采用双注法，其具体制备过程见Dong等CatalysisCommunicat1ns, 2013，38，16-20。二氧化钛空壳的制备以立方体溴化银微晶为模板，其具体制备过程包括以下步骤:(I)在明胶、聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯醇存在下，将硫酸钛加入到溴化银微晶相中，控制硫酸钛的加入量、水解温度和水热温度，即可得到核壳结构溴化银/ 二氧化钛颗粒；(2)将所得到的核壳结构溴化银/ 二氧化钛颗粒进行水热处理；(3)用可溶解溴化银的溶液对核壳结构溴化银/ 二氧化钛颗粒进行处理，除去溴化银模板，得到立方体二氧化钛空壳。步骤(I)中，硫酸钛的加入量按二氧化钛包覆层厚度计算，一般为0.05?0.2 μ m，硫酸钛的水解温度为30°C?80°C ;步骤(2)中，水热温度为100?150°C ；步骤(3)中，除去溴化银模板的溶液中包含硫代硫酸根离子、硫氰酸根离子、氰离子或铁氰酸根离子中的一种或两种。【附图说明】图1是实施例1得到立方体1102的透射电子显微镜图。图2是实施例1得到立方体1102的X-射线衍射图。【具体实施方式】以下结合实例对本专利技术进行进一步的详述。实施例1称取一定量的溴化银明胶液，加入硫酸钛(按二氧化钛包覆层厚度为0.1 μπι计算)，从30°C逐渐升温至80°C先对硫酸钛进行水解，再在120°C进行水热，提高二氧化钛结晶度。然后，用45°C的温水对制备的溴化银/ 二氧化钛复合半导体进行离心洗涤6次，以除去明胶保护剂、过量的溴化钾和反应生成的硝酸钾、硫酸。80°C干燥3小时，得到溴化银/ 二氧化钛粉末。将上述粉末加入到硫代硫酸钠溶液中，搅拌30分钟，除去溴化银模板，再用水洗涤4次，即可得到T12空壳。实例I所得的立方体二氧化钛空壳的透射显微镜图片如图1所示。从图中可以看出，看出立方体二氧化钛呈立方体空壳状结构，边长约为0.8 μ m，壳厚度约为0.1 ymo实施例I所得二氧化钛样品的X-射线晶体衍射图如图2所示，从图中可以看出，所得产品的衍射峰与锐钛矿二氧化钛的标准衍射图谱(JCPDS:21-1272)完全一致。实施例2称取一定量的溴化银，加入聚乙烯吡咯烷酮，加入硫酸钛(按二氧化钛包覆层厚度为0.1 μ m计算)，从30°C逐渐升温至80°C先对硫酸钛进行水解，再在120°C进行水热，提高二氧化钛结晶度。然后，用45°C的温水对制备的溴化银/ 二氧化钛复合半导体进行离心洗涤6次，以除去聚乙烯吡咯烷酮保护剂、过量的溴化钾和反应生成的硝酸钾、硫酸。80°C干燥3小时，得到溴化银/ 二氧化钛粉末。将上述粉末加入到硫代硫酸钠溶液中，搅拌30分钟，除去溴化银模板，再用水洗涤4次，即可得到T12空壳。实施例3称取一定量的溴化银，加入聚乙稀醇，加入硫酸钛(按二氧化钛包覆层厚度为0.1 μ m计算)，从30°C逐渐升温至80°C先对硫酸钛进行水解，再在120°C进行水热，提高二氧化钛结晶度。然后，用45°C的温水对制备的溴化银/ 二氧化钛复合半导体进行离心洗涤6次，以除去聚乙烯醇保护剂、过量的溴化钾和反应生成的硝酸钾、硫酸。80°C干燥3小时，得到溴化银/ 二氧化钛粉末。将上述粉末加入到硫代硫酸钠溶液中，搅拌30分钟，除去溴化银模板，再用水洗涤4次，即可得到T12空壳。实施例4称取一定量的溴化银明胶液，加入硫酸钛(按二氧化钛包覆层厚度为0.05 μ m计算)，从30°C逐渐升温至80°C先对硫酸钛进行水解，再在120°C进行水热，提高二氧化钛结晶度。然后，用45°C的温水对制备的溴化银/ 二氧化钛复合半导体进行离心洗涤6次，以除去明胶保护剂、过量的溴化钾和反应生成的硝酸钾、硫酸。80°C干燥3小时，得到溴化银/ 二氧化钛粉末。将上述粉末加入到硫代硫酸钠溶液中，搅当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立方体二氧化钛空壳药物载体的制备方法，其特征在于，所述立方体二氧化钛空壳是以立方体溴化银微晶为模板的方法制备的，具体制备过程包括以下步骤：(1)在明胶、聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯醇存在下，将硫酸钛加入到溴化银微晶相中，控制硫酸钛的加入量、水解温度和水热温度，即可得到核壳结构溴化银/二氧化钛颗粒；(2)将所得到的核壳结构溴化银/二氧化钛颗粒进行水热处理；(3)用可溶解溴化银的溶液对核壳结构溴化银/二氧化钛颗粒进行处理，除去溴化银模板，得到立方体二氧化钛空壳。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：田宝柱，王婷婷，岳申之，张金龙，包沈源，杨钒，蔡梦云，陶青松，朱静，吴佩倚，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31