一种功能磁性二氧化硅介孔材料靶向控释体系的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种功能磁性二氧化硅介孔材料靶向控释体系的制备方法，该体系是基于L-赖氨酸脱羧反应产物1,5-戊二胺与磁性二氧化硅介孔材料表面修饰的1,4-丁二胺竞争结合CB[7]来实现体系的受控释放，所述方法包括首先制备Fe3O4纳米粒子；以制备的Fe3O4纳米粒子和正硅酸乙酯为原料并以CTAB为模板剂制备磁性介孔材料；利用未除模板剂CTAB的磁性介孔材料和3-氯丙基三乙氧基硅烷，在N2气保护下，使1,4-丁二胺修饰到磁性介孔材料表面；最后使探针或活性分子装载到磁性介孔材料中，并加入CB[7]与修饰在磁性介孔材料表面的1,4-丁二胺结合使得磁性介孔材料孔道口被封堵，从而制得该控释体系。该体系可作为载体用于探针或活性分子的靶向释放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新型材料合成制备
，具体地说是，即一种基于L-赖氨酸脱羧反应产物(I，5-戊二胺)与磁性二氧化硅介孔材料表面修饰的I，4_丁二胺竞争结合葫芦脲(CB)从而达到靶向控制释放目体系的制备方法。
技术介绍
二氧化硅介孔材料具有良好的生物相容性、高的比表面、大的孔容积、可调控的孔尺寸、表面易于修饰等，其被广泛地用做输运的载体。传统的药物输运方法通常是依靠纳米输运载体自身的降解扩散，如胶束、囊泡等。功能化的二氧化硅介孔输运体系能通过外部刺激达到释放的目的。这种功能在分子传感、药物释放等领域具有重要的应用价值。然而，大多数介孔材料控制释放体系主要是集中在非靶向体系，而对于靶向超分子纳米阀控制释放却未见报道。因此设计具有靶向释放功能且能通过外部“智能”控制释放体系具有很高的应用价值。靶向给药能够有效提高治疗效果、药物利用率，同时还可以避免对不需要给药的位置带来副作用。选用蛋白质、酶等生物分子作为控制释放的刺激物备受关注，特别是一些酶，通常存在于一些病变的细胞中。因此设计具有靶向释放功能且能通过外部“智能”控制释放体系具有很高的应用价值。
技术实现思路
本专利技术制备一种新的革El向磁性二氧化娃介孔材料控制释放体系，该体系是基于L-赖氨酸脱羧反应产物(I，5-戊二胺)与磁性二氧化硅介孔材料表面修饰的1,4-丁二胺竞争结合CB从而达到“阀门”打开目的，实现一种新型智能靶向控释体系的构筑。本专利技术是通过下述技术方案实现的。利用偶联剂把I，4_丁二胺修饰在磁性二氧化硅介孔材料表面，由于I，4_丁二胺能进入CB的空腔形成稳定的包结物，导致CB能有效地封堵磁性介孔材料表面的孔道，起到“阀门”关闭的作用。该阀门可以通过L-赖氨酸脱羧反应产物(I，5_戊二胺)进行控制释放。阀门“关-开”过程可以通过荧光强度的测定或经磁性分离后直接观察体系颜色的变化来判断。采用偶联剂把I，4_丁二胺修饰在磁性介孔二氧化硅材料的外表面(非孔道内)的方法有利于磁性介孔二氧化硅材料的装载和提高释放效率。释放速度和释放量可以通过L-赖氨酸脱羧反应产物的浓度进行调节，L-赖氨酸脱羧反应产物的浓度增加，其释放速度和释放量也随之增加。释放出来探针分子不但可以衡量靶向位点的脱羧酶和多胺的含量，还可以通过释放出来的药物分子有效地控制细胞合成多胺。该磁性控制释放体系在生物传感、体内靶向给药均具有广泛的应用前景。具体地，一种基于L-赖氨酸脱羧反应产物(I，5-戊二胺)与磁性二氧化硅介孔材料表面修饰的I，4_丁二胺竞争结合CB从而达到靶向控制释放目的控释体系制备方法步骤如下: (I) Fe3(k纳米粒子的制备将FeCl2.4出0、？化13和!120，在机械搅拌下搅拌溶解，通氮驱氧0.5 h。然后升温至60°C，在快速搅拌下迅速加入氨水，体系立即从透明的黄绿色变成黑色。随后升温至90°C，加入十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)以稳定生成的Fe3O4纳米粒子，保持温度30 min，然后降到室温，产物用磁场分离收集，倾去上层清液，用高纯水多次洗涤，得到产物。(2)磁性介孔材料的制备 CTAB溶于水中，加入氨水和新制Fe3O4溶胶，在机械搅拌下搅拌分散混合均匀，加入正硅酸乙酯(TEOS)在室温下继续机械搅拌5 h，再静止20 h。浅棕色的产物用磁场分离收集，经无水乙醇洗涤，真空干燥备用。磁性介孔材料的模板剂CTAB用乙醇溶液回流萃取四次，再用无水乙醇多次洗涤，真空干燥备用。(3) I，4_丁二胺修饰的磁性介孔材料的制备 将未除模板剂CTAB的磁性介孔材料在80°C活化24 h后，置于无水甲苯溶剂的三颈瓶中，加入3-氯丙基三乙氧基硅烷(CPTES)，在犯气保护下，95°C回流搅拌反应12 h，冷却，过滤。磁性介孔材料的模板剂CTAB用乙醇溶液回流萃取四次，再用无水乙醇多次洗涤，真空干燥过夜。用干燥后的该物质和I，4_丁二胺置于30 mL的无水甲苯溶剂的三颈瓶中在犯气保护下，95°C回流搅拌反应12 h，冷却，过滤，再用无水乙醇多次洗涤，真空干燥过夜，即得浅棕色粉末。该功能材料的孔道用来装载探针分子，修饰在材料表面的I，4_丁二胺结合葫芦脲(CB)，起到“阀门”关闭的作用。(4)染料(探针分子)的装载过程 钙黄绿素具有良好的水溶性以及拥有稳定的发光性能用作实验的装载释放探针分子。将I，4_丁二胺修饰的磁性介孔材料和钙黄绿素分散在NH4OAc缓冲溶液中，振荡24 h使其达到吸附平衡。然后将CB加入到该振荡体系中继续振荡一段时间，CB与I，4_丁二胺修饰的磁性介孔材料表面的I，4_丁二胺结合，封堵I，4_丁二胺修饰的磁性介孔材料的孔道口，使得进入孔道的钙黄绿素分子难以释放出来。最后过滤分离，用含有CB的NH4OAc缓冲溶液(pH 6.0)多次洗涤，直到洗脱液观察不到颜色。(5)染料(探针分子)的释放过程 在室温下，已装载好的介孔材料分散在含有L-赖氨酸脱羧酶和CB的NH40Ac(0.01mo I L—1)缓冲溶液(pH 6.0)中，再加适量的L-赖氨酸缓慢搅拌。每间隔一定时间用磁场分离取上层清液进行荧光测定。根据本专利技术的一种优选实施方式，Fe3O4纳米粒子的制备中,FeCl2.4H20与FeCl3的摩尔比为1:2。根据本专利技术的一种优选实施方式，Fe3O4纳米粒子的制备中，氨水的加入量与溶剂的质量比为5:2并要快速倒入反应体系，搅拌30min后，加适量的CTAB，保持温度30 min，然后降到室温，产物用磁场分离收集，倾去上层清液，用高纯水多次洗涤，得到Fe3O4纳米粒子。根据本专利技术的一种优选实施方式，磁性介孔材料的制备中，新制Fe3O4溶胶、TEOS、氨水加入量的质量比为9:7:17。根据本专利技术的一种优选实施方式，磁性介孔材料的制备中，CTAB与TEOS的加入量的质量比为1:25。根据本专利技术的一种优选实施方式，磁性介孔材料制备的混合溶液在机械搅拌下搅拌分散混合均匀，加入TEOS在室温下继续机械搅拌5 h，再静止20 h。浅棕色的产物用磁场分离收集，经无水乙醇洗涤，真空干燥备用。磁性介孔材料的模板剂CTAB用乙醇溶液回流萃取四次，再用无水乙醇多次洗涤，真空干燥备用。根据本专利技术的一种优选实施方式，磁性介孔材料修饰中，未除模板剂CTAB的磁性介孔材料与3-氯丙基三乙氧基硅烷(CPTES)的质量比为5:3。根据本专利技术的一种优选实施方式，磁性介孔材料修饰中，I，4_丁二胺的用量为过量。根据本专利技术的一种优选实施方式，磁性介孔材料修饰中，保护气体为N2气。根据本专利技术的一种优选实施方式，磁性介孔材料修饰中，磁性介孔材料在80°C活化24 h后，置于无水甲苯溶剂中，加入氯丙基三乙氧基硅烷(CPTES)，在他气保护下，95°C回流搅拌反应12 h。干燥后的该物质和过量的I，4_丁二胺置于无水甲苯溶剂的三颈瓶中在N2气保护下，95°C回流搅拌反应12 h，再用无水乙醇多次洗涤，真空干燥过夜，即得浅棕色粉末广品O根据本专利技术的一种优选实施方式，染料(探针分子)的装载过程，I，4_丁二胺修饰的磁性介孔材料与钙黄绿素(染料探针分子)的质量比为1: 2。根据本专利技术的一种优选实施方式，染料(探针分子)的装载过程，所用溶剂为NH4OAc缓冲溶液，浓度为0.01 mo I L—S酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功能磁性二氧化硅介孔材料靶向控释体系的制备方法，该体系是基于L‑赖氨酸脱羧反应产物1,5‑戊二胺与磁性二氧化硅介孔材料表面修饰的1,4‑丁二胺竞争结合CB[7]来实现体系的受控释放，其特征在于，所述方法包括：首先制备Fe3O4纳米粒子；以制备的Fe3O4纳米粒子和正硅酸乙酯为原料并以CTAB为模板剂制备磁性介孔材料；利用未除模板剂CTAB的磁性介孔材料和3‑氯丙基三乙氧基硅烷，在N2气保护下，使1,4‑丁二胺修饰到磁性介孔材料表面；最后使探针或活性分子装载到磁性介孔材料中，并加入CB[7]与修饰在磁性介孔材料表面的1,4‑丁二胺结合使得磁性介孔材料孔道口被封堵，从而制得该控释体系。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑海富，毛朔南，马宇明，蔡冶强，邢金京，毛玲妙，姚成，
申请(专利权)人：江苏省计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32