介孔二氧化硅纳米颗粒(MSNs)的结构特点及合成

来源: 桂林矿机时间: 2021-01-22 08:25

介孔二氧化硅纳米颗粒(Mesoporous Silica Nanoparticles, MSNs)是一种重要的形态优越、骨架稳定、强度出色的多孔材料。其具有良好生物相容性、有序介孔结构、比表面积大、表面易修饰性、光致发光性能等特点,在很多生物医药领域显示出了极大的应用前景,尤其是基于MSNs的纳米药物输送体系被广泛用于各种药物的递送。

介孔二氧化硅材料的主要特征是具有规则的多孔结构,孔径均匀排列,并且孔径之间彼此独立,同时具有很高的比表面积(>900m2/g)和孔容积(>0.9cm3/g)以及较高的热稳定性,其孔径大小也可以从几纳米到十几纳米范围内进行控制。由于介孔二氧化硅材料含有许多硅羟基,所以可以对其表面和介孔孔道进行不同官能团的修饰,以扩大其应用范围。

下面我们就MSNs的合成简单说明下:

1、制备方法介绍:

当前介孔二氧化硅材料的合成方法主要是基于使用表面活性剂作为结构导向剂,合成方法包括溶胶-凝胶法、水热合成法、微波合成法、模板合成法、改进的气凝胶法、快速自组装等。其中,基于溶胶-凝胶法的模板合成法因其反应条件温和、操作便利成为了目前最为常用的方法。其根据模板的种类和原理又可分为软模板法和硬模板法。

2、可降解MSNs与其制备方法

另外,一般的MSNs不易被代谢,研究发现MSNs在体内需要4周才能被清除完全,机体若来不及将其代谢完全,容易在肝和脾内过多堆积,对组织器官造成一定损伤。可降解的MSNs作为新颖且前景光明的载药工具应运而生。Shen等制备的可降解的MSNs在递送药物后,在体内一段时间内能够被快速清除,避免了纳米粒在体内的过多堆积造成组织器官的损伤。而且,其制备方法也相当新颖:以十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)为模版胶束,TEOS环己烷溶液在油水界面(油相在上,水相在下)水解形成MSNs,再用硝酸铵乙醇溶液萃取除掉CTAC即得。

可降解的MSNs在模拟生理条件的Krebs溶液中会随着时间的延长而逐渐从外向内降解,在4d后,MSNs纳米粒消失,降解完全。可降解的MSNs在制备过程中可以通过控制反应时间来控制纳米粒的尺寸,调节TEOS的量或油相的种类来调节孔径的大小。可降解的MSNs不仅材料尺寸、孔径可调,其独特的可降解性进一步优化了载体,使其在疾病的诊断与治疗方面得到更好的应用。

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