一種立方體二氧化鈦空殼的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可用于醫(yī)學(xué)上生物大分子和藥物的緩釋、控釋的藥物載體材料及其制備方法，屬于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]材料的形貌與結(jié)構(gòu)決定了材料的性能，如材料的吸附、分離以及催化等許多特性都與材料等都與其形態(tài)與結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。設(shè)計并合成具有特定形貌結(jié)構(gòu)的功能材料已成為目前材料領(lǐng)域最活躍的研宄內(nèi)容之一。
[0003]近年來，無機(jī)空心材料的制備，如S12, Ni，Co/B，T12, Pt/Ru/Pd，Co3O4, Ni/Fe/P，鐵素體，碳，SnO2和硅酸鈣等，越來越受到人們的關(guān)注。由于無機(jī)空心材料具有化學(xué)和熱穩(wěn)定性好，比表面積大，多孔結(jié)構(gòu)，低密度的特點(diǎn)，因此它在許多領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用前景，例如催化劑，磁性元件，微波吸收，鋰離子電池，太陽能電池，電催化作用，貯氫，氣體傳感器，藥物輸送等。
[0004]在這些無機(jī)中空微球材料中，由于空心結(jié)構(gòu)的二氧化鈦納米/微米結(jié)構(gòu)在高溫下具有很高的韌性、穩(wěn)定性和生物相容性，且其內(nèi)部空心結(jié)構(gòu)可以用來裝載藥物和小分子，因此被廣泛應(yīng)用于化學(xué)催化、能源儲存、污水處理和生物醫(yī)學(xué)等各個領(lǐng)域。由于它獨(dú)特的性質(zhì)，成為了國內(nèi)外科學(xué)家的研宄熱點(diǎn)。
[0005]中空結(jié)構(gòu)可以利用其空腔作為微環(huán)境，用于醫(yī)學(xué)上生物大分子和藥物的緩釋、控釋等。普通的給藥方式，在給藥開始的一段時間內(nèi)，藥物在血液中或體內(nèi)組織中的濃度很大，有時超過病人的藥物最高耐受劑量，并可能產(chǎn)生較大副作用；另一方面，藥物在人體內(nèi)的濃度只能維持很短的時間，藥物在血液中或體內(nèi)組織中的濃度很快又低于有效劑量，而起不到應(yīng)有的療效。采用多次小劑量給藥雖然可以避免上述現(xiàn)象，但給患者帶來諸多不便，難以實(shí)施。因此，制備能夠緩慢釋放藥物成分的緩釋性長效藥品在疾病治療中具有應(yīng)用價值。要制備緩釋長效藥品，關(guān)鍵是要制備能使被承載的藥物緩慢釋放的載體材料。
[0006]目前國內(nèi)外主要發(fā)展的納米藥物載體種類很多，它們具備納米級的尺寸(小于Imm)，各種生物可降解材料，比如自然或人工合成的多聚物或脂質(zhì)、磷脂或有機(jī)復(fù)合物等。二氧化鈦由于其結(jié)構(gòu)及表面性質(zhì)清楚，有較好的生物相容性，能很好地進(jìn)行表面的功能化修飾等優(yōu)點(diǎn)，使得納米材料在生物醫(yī)學(xué)中獲得了廣泛的應(yīng)用，納米載體由于亞微細(xì)結(jié)構(gòu)使之具有較高的面積/體積比，提高分散率。體內(nèi)通常由網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)吞噬納米粒子載體，這種吞噬作用常常和粒子的粒徑及其表面性質(zhì)有關(guān)。
[0007]因此，在開發(fā)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、生物相容性好、藥物裝載率高和能靶向可控釋放的納米粒子作為藥物載體上，二氧化鈦具有很好的研宄前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明以立方體AgBr微晶為模板劑，用二氧化鈦對其進(jìn)行外層包覆，最后用可溶解溴化銀的溶液對溴化銀/ 二氧化鈦進(jìn)行處理，除去溴化銀模板，得到立方體二氧化鈦空殼。所制備的二氧化鈦殼可用其空腔作為藥物載體。
[0009]立方體溴化銀微晶的制備采用雙注法，其具體制備過程見Dong等CatalysisCommunicat1ns, 2013，38，16-20。二氧化鈦空殼的制備以立方體溴化銀微晶為模板，其具體制備過程包括以下步驟:
[0010](I)在明膠、聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯醇存在下，將硫酸鈦加入到溴化銀微晶相中，控制硫酸鈦的加入量、水解溫度和水熱溫度，即可得到核殼結(jié)構(gòu)溴化銀/ 二氧化鈦顆粒；
[0011](2)將所得到的核殼結(jié)構(gòu)溴化銀/ 二氧化鈦顆粒進(jìn)行水熱處理；
[0012](3)用可溶解溴化銀的溶液對核殼結(jié)構(gòu)溴化銀/ 二氧化鈦顆粒進(jìn)行處理，除去溴化銀模板，得到立方體二氧化鈦空殼。
[0013]步驟(I)中，硫酸鈦的加入量按二氧化鈦包覆層厚度計算，一般為0.05?0.2 μ m，硫酸鈦的水解溫度為30°C?80°C ;
[0014]步驟(2)中，水熱溫度為100?150°C ；
[0015]步驟(3)中，除去溴化銀模板的溶液中包含硫代硫酸根離子、硫氰酸根離子、氰離子或鐵氰酸根離子中的一種或兩種。
【附圖說明】
[0016]圖1是實(shí)施例1得到立方體1102的透射電子顯微鏡圖。
[0017]圖2是實(shí)施例1得到立方體1102的X-射線衍射圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳述。
[0019]實(shí)施例1
[0020]稱取一定量的溴化銀明膠液，加入硫酸鈦(按二氧化鈦包覆層厚度為0.1 μπι計算)，從30°C逐漸升溫至80°C先對硫酸鈦進(jìn)行水解，再在120°C進(jìn)行水熱，提高二氧化鈦結(jié)晶度。然后，用45°C的溫水對制備的溴化銀/ 二氧化鈦復(fù)合半導(dǎo)體進(jìn)行離心洗滌6次，以除去明膠保護(hù)劑、過量的溴化鉀和反應(yīng)生成的硝酸鉀、硫酸。80°C干燥3小時，得到溴化銀/ 二氧化鈦粉末。將上述粉末加入到硫代硫酸鈉溶液中，攪拌30分鐘，除去溴化銀模板，再用水洗滌4次，即可得到T12空殼。
[0021]實(shí)例I所得的立方體二氧化鈦空殼的透射顯微鏡圖片如圖1所示。從圖中可以看出，看出立方體二氧化鈦呈立方體空殼狀結(jié)構(gòu)，邊長約為0.8 μ m，殼厚度約為0.1 ymo實(shí)施例I所得二氧化鈦樣品的X-射線晶體衍射圖如圖2所示，從圖中可以看出，所得產(chǎn)品的衍射峰與銳鈦礦二氧化鈦的標(biāo)準(zhǔn)衍射圖譜(JCPDS:21-1272)完全一致。
[0022]實(shí)施例2
[0023]稱取一定量的溴化銀，加入聚乙烯吡咯烷酮，加入硫酸鈦(按二氧化鈦包覆層厚度為0.1 μ m計算)，從30°C逐漸升溫至80°C先對硫酸鈦進(jìn)行水解，再在120°C進(jìn)行水熱，提高二氧化鈦結(jié)晶度。然后，用45°C的溫水對制備的溴化銀/ 二氧化鈦復(fù)合半導(dǎo)體進(jìn)行離心洗滌6次，以除去聚乙烯吡咯烷酮保護(hù)劑、過量的溴化鉀和反應(yīng)生成的硝酸鉀、硫酸。80°C干燥3小時，得到溴化銀/ 二氧化鈦粉末。將上述粉末加入到硫代硫酸鈉溶液中，攪拌30分鐘，除去溴化銀模板，再用水洗滌4次，即可得到T12空殼。
[0024]實(shí)施例3
[0025]稱取一定量的溴化銀，加入聚乙稀醇，加入硫酸鈦(按二氧化鈦包覆層厚度為0.1 μ m計算)，從30°C逐漸升溫至80°C先對硫酸鈦進(jìn)行水解，再在120°C進(jìn)行水熱，提高二氧化鈦結(jié)晶度。然后，用45°C的溫水對制備的溴化銀/ 二氧化鈦復(fù)合半導(dǎo)體進(jìn)行離心洗滌6次，以除去聚乙烯醇保護(hù)劑、過量的溴化鉀和反應(yīng)生成的硝酸鉀、硫酸。80°C干燥3小時，得到溴化銀/ 二氧化鈦粉末。將上述粉末加入到硫代硫酸鈉溶液中，攪拌30分鐘，除去溴化銀模板，再用水洗滌4次，即可得到T12空殼。
[0026]實(shí)施例4
[0027]稱取一定量的溴化銀明膠液，加入硫酸鈦(按二氧化鈦包覆層厚度為0.05 μ m計算)，從30°C逐漸升溫至80°C先對硫酸鈦進(jìn)行水解，再在120°C進(jìn)行水熱，提高二氧化鈦結(jié)晶度。然后，用45°C的溫水對制備的溴化銀/ 二氧化鈦復(fù)合半導(dǎo)體進(jìn)行離心洗滌6次，以除去明膠保護(hù)劑、過量的溴化鉀和反應(yīng)生成的硝酸鉀、硫酸。80°C干燥3小時，得到溴化銀/ 二氧化鈦粉末。將上述粉末加入到硫代硫酸鈉溶液中，攪