单分散多孔聚合物纳米微囊的新型制备方法

摘要

本发明涉及一种单分散多孔聚合物纳米微囊的新型制备方法。所述的多孔聚合物纳米微囊以不同粒径的聚合物核微球和氨基修饰的二氧化硅冠微球通过自组装得到草莓型核‑冠微球作为下一步聚合的模板，制备出核‑壳型复合微球。通过刻蚀、透析得到多孔结构的聚合物微囊。所得微囊内部空腔为500～1500nm可控，壁上孔径为30～150nm可控，壁厚为20～100nm可控，特别是微囊尺寸呈单分散。本发明具有设备简单，操作可控，产品纯净、单分散、孔径均匀等特点。本发明的多孔聚合物微囊可以作为载体广泛应用于药物的控制释放、涂料、微反应器、选择性催化、复合材料以及分离等领域。而且在类细胞结构的构建、疾病的诊断和靶向治疗等方面也具有极其重要的价值。

主权项

一种制备多孔聚合物微囊的方法，其中所述微囊的囊壁上具有孔结构，孔径为30～150nm可控，微囊空腔尺寸为500～1500nm可控，壁厚为20～100nm可控，微囊尺寸均匀，呈单分散，所述方法包括以下步骤：1)聚合物核微球的制备，将含羧基官能团的自由基聚合单体、引发剂、溶剂混合均匀，开始加热使反应体系在15～30分钟内升温至沸腾，1.2～2小时内蒸出一半溶剂，通过离心或过滤的方法除杂，即可得到聚合物核微球，核微球的直径可由聚合条件和聚合次数进行控制；2)二氧化硅冠微球的制备，将硅源和氨水以一定比例加入溶剂中混合均匀，室温下搅拌4～6个小时后，制备单分散的二氧化硅纳米微球，加入硅烷化试剂，使硅球表面引入氨基，产物通过离心法提纯，得到表面带有氨基的二氧化硅小球，硅球的大小可以通过改变氨水的量来控制；3)草莓型核‑冠结构微球的制备，将1)和2)得到的核微球和冠微球以一定比例均匀分散至溶剂中，室温搅拌或震荡12～24小时，自组装得到草莓型核‑冠结构微球，之后将作为制备多孔聚合物微囊的模板；4)核壳型复合微球的制备，以草莓结构核‑冠微球作为模板分散至溶剂中，加入功能性单体、交联剂和引发剂，混合均匀开始加热，反应体系在15～30分钟内升温至沸腾，0.5～1.5小时内蒸出10～40mL溶剂，通过离心或过滤的方法除杂，得到核壳型复合微球，壳层的厚度可以用蒸出溶剂的量来控制；5)多孔聚合物微囊的制备，用氢氟酸对4)所得的核壳型复合微球刻蚀，除去二氧化硅冠微球部分，通过透析法在弱碱溶液中除去核微球部分，得到壁上有介孔的聚合物微囊；6)通过改变单体用量、聚合次数、氨水用量和聚合物反应时间，可以制备一系列不同孔径、不同粒径、不同壁厚的多孔聚合物微囊。