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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2021-05-08 09:43
眾所周知,介孔二氧化硅納米顆粒(Mesoporous SilicaNanoparticles, MSNs)是一種重要的形態(tài)優(yōu)越、骨架穩(wěn)定、強(qiáng)度出色的多孔材料,在吸附、催化、光致發(fā)光、生物醫(yī)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著重大作用。自從1992年美國(guó)科學(xué)家Kresge首次合成含有介孔結(jié)構(gòu)的二氧化硅分子篩命名為MCM-n以來,科學(xué)家們采用不同合成方法和模板合成了不同結(jié)構(gòu)特征的介孔二氧化硅材料。小曼給大家?guī)砹顺R?guī)MSNs、大孔可降解MSNs、中空介孔二氧化硅(HMSNs)的典型合成方法,一起來學(xué)習(xí)吧!
1. 經(jīng)典MSNs制備方法:
2012年施建林課題組報(bào)道了利用十六烷基氯化銨(CTAC)作為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑, 正硅酸四乙酯(TEOS)作為二氧化硅前驅(qū)體,三乙醇胺(TEA)為堿性催化劑化劑合成了均一尺寸MSNs。該方法制備過程中,CTAC在堿性介質(zhì)中自組裝形成膠束,TEOS分子會(huì)在表面凝結(jié)形成二氧化硅,除去表面活性劑后,就得到了介孔結(jié)構(gòu)。該方法通過改變TEA的添加量,可以實(shí)現(xiàn)MSNs尺寸在25 nm (TEA, 0.08g),50 nm (TAE, 0.06g),67 nm (TEA, 0.04g),105nm (TEA, 0.02 g)的調(diào)節(jié)。圖片來源:(Jianlin Shi et al., J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 13,5722-5725)


2. 大孔可降解MSNs制備方法:
一般的MSNs不易被代謝,另外裝載的藥物分子限制在2 nm以下,可降解的大孔徑(5-13 nm)MSNs作為新穎且前景光明的載藥工具應(yīng)運(yùn)而生。2014年趙東元課題組制備首次成功合成了一種新穎的均勻單分散的三維樹枝狀介孔二氧化硅納米球。合成是在非均質(zhì)的油水雙相分層反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行的,該系統(tǒng)允許反應(yīng)物在油水界面中發(fā)生自組裝,從而實(shí)現(xiàn)一鍋式連續(xù)界面生長(zhǎng)。其中以CTAC為模版膠束,TEOS環(huán)己烷溶液在油水界面(油相在上,水相在下)水解形成MSNs,再用硝酸銨乙醇溶液萃取除掉CTAC即得??山到獾腗SNs在制備過程中可以通過控制反應(yīng)時(shí)間來控制納米粒的尺寸,調(diào)節(jié)TEOS的量或油相的種類來調(diào)節(jié)孔徑的大小。圖片來源:(Dongyuan Zhao et al., Nano Lett. 2014, 14,923−932)

3. HMSNs制備方法:
MSNs由于其有限的容積影響了藥物裝載量,中空MSNs空腔容積極大的擴(kuò)大了載藥空間,使其能裝載更多的藥物。HMSNs的制備典型的方法是以實(shí)心二氧化硅(sSiO2)為核心模版,CTAB為介孔模版制備實(shí)心介孔硅,再用碳酸鈉溶蝕sSiO2,鹽酸/乙醇(1/10)溶液除去CTAB即得HMSNs。科學(xué)家通過改變介孔模版或溶蝕sSiO2的條件可以制備出2.6~12.6 nm不同孔徑的HMSNs。圖片來源:(Jianlin Shi et al., J. Mater. Chem. B,2015, 3, 766–775)


MSNs還有很多種制備方法,此后出現(xiàn)的大量文章大多是在這三篇文章的合成方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行探索與改進(jìn)。

來源:Internet