[发明专利]一种用于药物载体的羟基磷酸锌纳米空心球的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及无机空心纳米材料的合成领域，更具体地讲，涉及一种新型的作为药物载体的纳米级空心结构的无机材料。

背景技术

空心纳米颗粒因其具有良好的形貌、较低的密度、较大的比表面积以及广阔的应用前景在近十年来得到了极大的关注。与实心颗粒相比，空心结构有着更多突出的化学和物理特性。在众多空心颗粒中，无机空心纳米颗粒拥有光、电、磁、电化学以及催化等方面的特性，这表面了无机空心纳米颗粒与有机空心纳米颗粒相比是一种更为常见，更加多样化，更为丰富多变的一类材料。因此最几年对于具有大空腔的无机空心颗粒有着极多的研究，证明了其在催化，药物输送及医药成像等方面有广泛的应用。

在合成无机纳米空心材料方法上，模板合成法是最为常见的。模板合成法是通过修饰模板剂，使其具有诱导无机前体(盐或者醇盐)积聚在表面的能力;接着以模板为核形成无机壳后，模板必须利用某种方式加以去除，最后得到空心结构的颗粒。模板法可以分为硬模板法和软模板法两种。硬模板法是指利用刚性分子作为模板剂的合成方法。硬模板法的特点是最终产物的形状和大小都基本上取决于模板。许多化合物如聚合物、无机非金属、金属颗粒都可作为硬模板来使用。在制备空心颗粒过程中有三步是必不可缺的:1.对模板进行表面修饰/功能化以获取所需要的表面性能;2.利用不同方法和作用力在模板表面覆盖上无机壳或者无机前驱体;3.选择性地去除模板最终得到空心球(通过选择性溶解或者焙烧)。硬模板法的优势在于能够保证产物的形貌及尺寸的均一性，也能够运用于合成各种各样的无机空心材料。然而其不足也十分明显:其合成过程耗时且复杂、移除模板时能耗也很大以及移除模板时还有空心结构塌缩的风险存在。相对于硬模板法而言最大的优势在与其模板容易被移除。能作为软模板使用的不仅限于乳滴液，表面活性剂，或者其他超分子微粒，也包括高分子聚集体以及气泡。与硬模板法相比，软模板法不仅可以通过温和的条件和方法移除模板，而且作为模板使用的液滴等能够简单又有效地将具有治疗作用或者生物活性的物质引入产物的空腔内部。然而尽管在控制产物尺寸、均一性以及微结构方面已经有了较大的进步，在面对上述问题时，利用软模板法合成空心产物依旧难以完全克服。这也要归因于软模板的特性。对于生物医用材料而言，模板法工艺复杂，材料性能可控性难度大，制造成本高，不利于企业规模化生产;另一方面，模扳剂会带来潜在的生物安全性。因此，工艺简单、条件温和、绿色合成的非模板法制备无机纳米空心球倍受欢迎。

无机空心球制备的另一个重要进展是可以利用非模板的策略来合成无机纳米空心颗粒，即奥斯瓦尔德熟化过程(Ostwald ripening process)，这种方法不仅结合了软/硬模板法的优势，同时也避免了软、硬模板法如模板移除困难(针对硬模板)，形貌无法很好地得到控制(针对软模板)等不足。最基础的由内向外的奥斯瓦尔德熟化机制(inside-out OsMald ripening process)有着如下的基本原理；即较大的晶体都是通过吸收溶解性较好的较小晶体来进行生长的。在一个胶态聚集体中，更小、结晶性更差、更为疏松的微晶会逐渐溶入液相中，并成为更大、结晶性更好、更为致密的微晶生长的“营养”来源。在晶体生长的过程中，因为纳米晶体的尺寸差异，晶体生长基元的浓度在母液中是各不相同的。受到表面能最小化的驱使，亚稳态的纳米颗粒因溶液过饱和度的减少而产生聚集。一旦不同尺寸的颗粒聚集在一起，较大的颗粒就会逐渐吸收较小的颗粒进一步生长，并在大的聚集体中间形成空腔，而腔体的壳厚也因为中间空腔的溶质向外扩散而不断增加。以奥斯瓦尔德熟化机制为基础的非模板法能够同时很好的解决了硬模板法中需要移除模板的问题以及软模板法产物形貌尺寸不一的问题。然而，此种特殊的效应只出现在某些特殊的化合物中，没有足够丰富的基础凭证能够进一步支持这种机理。

无机空心颗粒最有吸引力的地方即体现在其广泛的应用上。利用其良好的形貌、超大的比表面积、低密度以及其在光、电、磁等方面的特性，无机空心颗粒在催化、锂电池、生物医药以及气体探测等领域都有重要的应用。当作为生物医药材料时，成分简单、性能可控、生物安全性好的无机空心颗粒最大的用途就是作为药载体来装载和输送药物，并控制药物在细胞和体内的释放。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于药物载体的羟基磷酸锌纳米空心球的制备方法。