[发明专利]球形多孔氧化钛纳米粒子的合成方法及由该合成方法制造的球形多孔氧化钛纳米粒子以及含有该球形多孔氧化钛纳米粒子的基因枪用载体

说明书

技术领域

本发明涉及一种球形多孔氧化钛纳米粒子的合成方法、由该合成方法制造的球形多孔氧化钛纳米粒子、以及含有该球形多孔氧化钛纳米粒子的基因枪载体。

背景技术

近年来，多孔纳米粒子在吸附、分离、催化剂等各种用途中被使用。所谓多孔纳米粒子，是指具有直径为2～50nm的孔（中孔，mesopore）的纳米粒子。

尤其是，氧化钛的多孔纳米粒子由于具备特有的光学特性、光电子特性、生物学特性、缓释性、电学特性以及化学特性，因此主要被用于白色颜料、催化剂载体、光催化剂、反应催化剂、光半导体和太阳能电池等。

人们发现，由于多孔氧化钛纳米粒子为球形，因此表现出良好的稳定性、单分散性、高聚光特性、以及易于重复使用等优良特性。

作为现有技术中使用的球形多孔氧化钛纳米粒子的合成方法，有水热法、溶胶-凝胶法、自组装（自组织）法等。

在非专利文献1中记载有使用水热法来合成用于光催化剂的球形多孔氧化钛纳米粒子的方法。具体地，记载有将Ti(SO₄)₂、NH₄F和H₂O在160℃下反应6小时，由此合成球形多孔氧化钛纳米粒子的方法。

在非专利文献2中记载有使用溶胶-凝胶法来合成用于太阳能电池的球形多孔氧化钛纳米粒子的方法。具体地，记载有将Ti(OC₄H₉)₄和二乙二醇在丙酮中搅拌8小时，然后离心分离1小时，由此合成球形多孔氧化钛纳米粒子的方法。

在非专利文献3中记载有使用自组装（自组织）法来合成用于生物化学领域（药物转运）的球形多孔氧化钛纳米粒子的方法。具体地，记载有使氧化钛粒子集合，再用SiO₂进行涂敷，以形成簇（cluster），然后进行烧制和硅蚀刻，以合成球形多孔氧化钛纳米粒子的方法。

但是，上述现有的合成方法非常复杂，合成时需要较长时间。

还已知有合成超临界流体中的球形多孔纳米粒子的方法。

在非专利文献4中记载有在超临界流体中合成球形多孔Fe₃O₄纳米粒子的方法；在非专利文献5中记载有在超临界流体中合成球形多孔TiO₂纳米粒子的方法。

已知有在超临界流体中用异丙氧基钛和有机改性剂来合成球形多孔氧化钛纳米粒子的方法。作为有机改性剂，已知有己酸、己醛和癸基膦酸等。

上述的合成超临界流体中的球形多孔纳米粒子的方法为一锅合成（one-pot synthesis），具有反应时间短、容易操作的优点。

但是，上述合成方法中，不易根据用途来调整球形多孔氧化钛纳米粒子的粒径和孔径。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：Z.Liu et al.Chem.Eur.J.2007,13,1851

非专利文献2：W.–G.Yang et al.J.Mater.Chem.2010,20,2870

非专利文献3：Y.Yin et al.Anal.Chem.,2010,82,7249;Angew.Chem.Int.Ed.2010,49,1862

非专利文献4：T.Adschiri et al.J.Am.Chem.Soc.2007,129,11061.Dalton Trans.,2011,40,1073

非专利文献5：T.Adschiri et al.J.Nanoparticle Res.2007,9,1067;Chem.Lett.2010,39,961

发明内容

本发明为解决上述问题，提供一种球形多孔氧化钛纳米粒子的合成方法，其易于操作，合成时不需要长时间，并能够容易地根据用途来调整球形多孔氧化钛纳米粒子的粒径和孔径；本发明还提供用该合成方法所制造的球形多孔氧化钛纳米粒子、以及含有该球形多孔氧化钛纳米粒子的基因枪用载体。

本发明的球形多孔氧化钛纳米粒子的合成方法的特征在于，包括使异丙氧基钛和羧酸在超临界流体中进行反应的工序，其中，所述超临界流体为超临界甲醇，所述羧酸为蚁酸、乙酸、安息香酸、邻苯二甲酸、富马酸或马来酸。

本发明的一个方面的球形多孔氧化钛纳米粒子的合成方法的特征在于，在使异丙氧基钛和羧酸在超临界流体中进行反应的工序中，还向超临界流体中添加苯甲酰胺。