本發明屬于納米材料技術領域，具體涉及一種柔性中空介孔有機氧化硅納米囊材料及其制備方法。
背景技術：
納米藥物經靜脈注射到血液后，必須穿過腫瘤血管壁到達腫瘤細胞才能發揮作用。惡性腫瘤的血管壁間隙大，結構完整性差，淋巴回流缺失，滲透性高于正常的組織血管。利用惡性腫瘤血管閾值比正常組織大的特性，可將藥物載體選擇性遞送到腫瘤組織。但是，腫瘤血管具有多種尺寸的孔隙（即滲透閾值），尺寸大的探針難以穿過腫瘤血管；而小尺寸的探針會被肝、腎快速代謝掉。具有形變特性的柔性納米材料可穿過孔徑比其粒徑小的毛細血管，有利于穿過腫瘤血管進入腫瘤細胞。同時，研究發現柔性納米材料具有更長的血液循環時間，可增加腫瘤靶向幾率。因此，發展可形變的柔性多功能分子影像探針，有利于延長血液循環時間，提高腫瘤血管穿透性和腫瘤靶向效率，從而增強腫瘤診療效果。
目前國際上研究較多的藥物載體材料包括脂質體、膠束、無機納米顆粒等。然而，脂質體、膠束等有機分子的穩定性差，在穿過毛細血管時會引起結構破壞，導致藥物爆炸式釋放。近年來，介孔納米材料因具有高的載藥量、易功能化、良好的生物相容性和生理穩定性成為腫瘤分子影像探針和藥物載體的研究熱點。然而，由于無機介孔材料的骨架結構剛性強，基于無機介孔材料構建的納米診療探針不具備柔性、可形變的特點。
技術實現要素：
解決的技術問題：為了克服現有技術中存在的不足，本申請提出一種柔性中空介孔有機氧化硅納米囊及制備方法，這種納米囊具有柔性可形變的特性，有利于穿過腫瘤血管，其介孔結構可以高效裝載抗腫瘤藥物，解決現有技術中穩定性差、不具備柔性和不可形變等技術問題。
技術方案：一種柔性中空介孔有機氧化硅納米囊材料，所述柔性中空介孔有機氧化硅納米囊材料是具有中空結構的柔性有機氧化硅顆粒，所述有機氧化硅顆粒由表面活性劑、氨水、乙醇、水、正硅酸四乙酯、橋聯型有機氧化硅源、堿溶液和濃鹽酸制成，所述有機氧化硅顆粒的外殼具有介孔孔道，所述有機氧化硅顆粒中含有硫醚基團、苯基或乙烷基團。
作為本申請的一種優選技術方案：所述有機氧化硅的粒徑為240~300nm；
作為本申請的一種優選技術方案：所述介孔孔道的孔徑為2.6~3.2nm，比表面為280~880m2/g。
一種所述的柔性中空介孔有機氧化硅納米囊材料的制備方法，包括如下步驟：
第一步：將表面活性劑溶于氨水、乙醇和水的混合溶液中，在20~50℃加熱攪拌條件下加入正硅酸四乙酯和橋聯型有機氧化硅源，進行反應后，得到乳白色溶液；
第二步：將所述乳白色溶液進行固液分離后，收集固相部分用堿溶液進行刻蝕；
第三步：進行固液分離，收集固相部分，加入濃鹽酸和乙醇的混合溶液中，在20-60℃下萃取去除表面活性劑，得到所述柔性中空介孔有機氧化硅納米囊材料。
作為本申請的一種優選技術方案：所述表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨或十六烷基三甲基氯化銨。
作為本申請的一種優選技術方案：所述氨水、乙醇和水的混合溶液中氨水、乙醇和水體積比為1ml氨水：30ml乙醇：75ml水，所述氨水所含nh3的質量百分濃度為25%。
作為本申請的一種優選技術方案：所述橋聯型有機氧化硅源選自1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷、雙[γ-(三乙氧基硅基)丙基]四硫化物和1,2-雙(三乙氧基硅基)苯中的一種。
作為本申請的一種優選技術方案：所述固液分離的方法是離心和水洗。
作為本申請的一種優選技術方案：所述堿溶液為氫氧化鈉、碳酸鈉、或碳酸氫鈉溶液，濃度為0.1~1.0m。
作為本申請的一種優選技術方案：所述濃鹽酸和乙醇的混合溶液中濃鹽酸和乙醇體積比為100μl濃鹽酸：200ml乙醇。
有益效果：
1.腫瘤細胞分別攝取實心介孔納米顆粒與柔性中空介孔有機氧化硅納米囊，與實心的介孔納米顆粒相比，腫瘤細胞顯著增強了對柔性中空介孔有機氧化硅納米囊的攝取，說明這種柔性納米囊在腫瘤藥物遞送領域具有廣闊前景。
2.本申請制備柔性中空介孔有機氧化硅納米囊的方法不需要引入模板，通過堿刻蝕即可獲得中空結構。
3.通過調節橋聯型有機硅源前驅體可在柔性中空介孔有機氧化硅納米囊中引入不同有機基團，使材料具有柔性、可形變的性能。
4.本申請所有合成工藝簡單、有效，所用表面活性劑等試劑價格低廉。
5.本申請制備的柔性中空介孔有機氧化硅納米囊材料有望在延長血液循環時間、增加腫瘤靶向性以及提高腫瘤血管滲透性方面發揮巨大作用。
6.本申請制備的柔性中空介孔有機氧化硅納米囊材料具有均一粒徑、高比表面積、均一的介孔和有機基團摻雜的骨架。
7.制備過程具有對設備要求低、工藝過程簡單的特點。
附圖說明
圖1是本申請在實施例1的工藝條件下制得的柔性中空介孔有機氧化硅納米囊材料的透射電子顯微鏡照片。
圖2是本申請在實施例2的工藝條件下制得的柔性中空介孔有機氧化硅納米囊材料的透射電子顯微鏡照片。
圖3是本申請在實施例2制備的柔性中空介孔有機氧化硅納米囊材料表面包覆二氧化硅后的透射電子顯微鏡照片。
圖4是本申請在實施例3的工藝條件下制得的柔性中空介孔有機氧化硅納米囊材料的透射電子顯微鏡照片。
圖5是本申請腫瘤細胞分別攝取實心介孔納米顆粒與柔性中空介孔有機氧化硅納米囊的曲線對比圖。
具體實施方式
下面結合說明書附圖對本申請的具體實施方式作進一步詳細的說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本申請，但不以任何形式限制本申請。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本申請構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本申請的保護范圍。
實施例1：
如圖1和圖5所示，一種柔性中空介孔有機氧化硅納米囊材料，所述柔性中空介孔有機氧化硅納米囊材料是具有中空結構的柔性有機氧化硅顆粒，所述有機氧化硅顆粒由表面活性劑、氨水、乙醇、水、正硅酸四乙酯、橋聯型有機氧化硅源、堿溶液和濃鹽酸制成，所述有機氧化硅顆粒的外殼具有介孔孔道，所述柔性中空介孔有機氧化硅納米囊材料的制備方法，包括以下步驟：
第一步：將0.16g十六烷基三甲基溴化銨溶于75ml水、30ml乙醇和1ml氨水的混合溶液中，該氨水所含nh3的質量百分濃度為25%，在35℃、300rpm攪拌條件下將0.25ml正硅酸四乙酯和0.1ml雙[γ-(三乙氧基硅基)丙基]四硫化物，反應24h，隨著反應的進行，正硅酸四乙酯和雙[γ-(三乙氧基硅基)丙基]四硫化物發生水解，水解的硅物種與表面活性劑進行自組裝，并在其表面交聯縮合，得到白色的溶液，形成具有高縮合度表面的介孔有機氧化硅；
第二步：將第一步所得白色溶液離心、水洗，收集固相部分轉移至30ml0.5m的naco3溶液中，刻蝕30min，刻蝕掉內部低縮合度的有機氧化硅骨架，形成柔性中空結構；
第三步：將第二步所得的反應產物離心、水洗，轉移至100μl濃鹽酸和200ml乙醇的混合溶液中，在60℃條件下加熱3h萃取去除表面活性劑，重復3次，最終得到柔性中空介孔有機氧化硅納米囊。
本實施例中得到的柔性中空介孔有機氧化硅納米囊材料的透射電子顯微鏡照片如圖1所示，具有中空結構，骨架為硫醚基團橋聯的有機氧化硅，粒徑為290nm，孔道的孔徑為3.2nm，將測定，其比表面積為878m2/g；如圖5所示，腫瘤細胞分別攝取實心介孔納米顆粒與柔性中空介孔有機氧化硅納米囊，與實心的介孔納米顆粒相比，腫瘤細胞顯著增強了對柔性中空介孔有機氧化硅納米囊的攝取，說明這種柔性納米囊在腫瘤藥物遞送領域具有廣闊前景。
實施例2：
如圖2和圖3所示，一種柔性中空介孔有機氧化硅納米囊材料，所述柔性中空介孔有機氧化硅納米囊材料是具有中空結構的柔性有機氧化硅顆粒，所述有機氧化硅顆粒由表面活性劑、氨水、乙醇、水、正硅酸四乙酯、橋聯型有機氧化硅源、堿溶液和濃鹽酸制成，所述有機氧化硅顆粒的外殼具有介孔孔道，所述柔性中空介孔有機氧化硅納米囊材料的制備方法，包括以下步驟：
第一步：將0.16g十六烷基三甲基溴化銨溶于75ml水，30ml乙醇和1ml氨水的混合溶液中，該氨水所含nh3的質量百分濃度為25%，在35℃、300rpm攪拌條件下將0.25ml正硅酸四甲酯和0.05ml1,2-雙(三乙氧基硅基)苯，反應24h，隨著反應的進行，正硅酸四乙酯和1,2-雙(三乙氧基硅基)苯發生水解，水解的硅物種與表面活性劑進行自組裝，并在其表面交聯縮合，得到白色的溶液，形成具有高縮合度表面的介孔有機氧化硅；
第二步：將第一步所得白色溶液離心、水洗，收集固相部分轉移至200ml0.3m的naoh溶液中，刻蝕20min，刻蝕掉內部低縮合度的有機氧化硅骨架，形成柔性中空結構；
第三步：將第二步所得的反應產物離心、水洗，轉移至100μl濃鹽酸和200ml乙醇的混合溶液中，在60℃條件下加熱3h萃取去除表面活性劑，重復3次，最終得到柔性中空介孔有機氧化硅納米囊。
本實施例中得到的柔性中空介孔有機氧化硅納米囊材料的透射電子顯微鏡照片如圖2所示，具有中空結構，骨架為硫醚基團橋聯的有機氧化硅，粒徑為240nm，孔道的孔徑為2.6nm，將測定，其比表面積為679m2/g。柔性中空介孔有機氧化硅納米囊材料表面固定二氧化硅的透射電子顯微鏡照片如圖3所示，軟球在溶液中生長氧化硅固定后為球形，固定后為不可形變。與未固定的球相比，說明固定前的中空球具有柔性可形變的特性。
實施例3：
如圖4所示，一種柔性中空介孔有機氧化硅納米囊材料，所述柔性中空介孔有機氧化硅納米囊材料是具有中空結構的柔性有機氧化硅顆粒，所述有機氧化硅顆粒由表面活性劑、氨水、乙醇、水、正硅酸四乙酯、橋聯型有機氧化硅源、堿溶液和濃鹽酸制成，所述有機氧化硅顆粒的外殼具有介孔孔道，所述柔性中空介孔有機氧化硅納米囊材料的制備方法，包括以下步驟：
第一步：將0.16g十六烷基三甲基溴化銨溶于75ml水、30ml乙醇和1ml氨水的混合溶液中，該氨水所含nh3的質量百分濃度為25%，在35℃、300rpm攪拌條件下將0.25ml正硅酸四乙酯和0.25ml1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷，反應24h，隨著反應的進行，正硅酸四乙酯和1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷發生水解，水解的硅物種與表面活性劑進行自組裝，并在其表面交聯縮合，得到白色的溶液，形成具有高縮合度表面的介孔有機氧化硅；
第二步：將第一步所得白色溶液離心、水洗，收集固相部分轉移至15ml1m的nahco3溶液中，刻蝕10min，刻蝕掉內部低縮合度的有機氧化硅骨架，形成柔性中空結構；
第三步：將第二步所得的反應產物離心、水洗，轉移至100μl濃鹽酸和200ml乙醇的混合溶液中，在60℃條件下加熱3h萃取去除表面活性劑，重復3次，最終得到柔性中空介孔有機氧化硅納米囊。
本實施例中得到的柔性中空介孔有機氧化硅納米囊材料的透射電子顯微鏡照片如圖4所示，具有中空結構，骨架為硫醚基團橋聯的有機氧化硅，粒徑為280nm，孔道的孔徑為2.9nm，將測定，其比表面積為280m2/g。
本發明未涉及部分均與現有技術相同或可采用現有技術加以實現。
以上對本申請的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本申請并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本申請的實質內容。