[发明专利]一种超小尺寸荧光介孔有机氧化硅探针及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种超小尺寸荧光介孔有机氧化硅探针及制备方法和应用，探针为不规则球体，骨架中掺杂有硫醚基团，表面修饰聚乙二醇，具有介孔孔道，探针的制备方法为：将表面活性剂溶于含催化剂的溶液中，加热搅拌条件下加入1，4‑双[γ(三乙氧基硅基)丙基]四硫化物、正硅酸四甲酯或正硅酸四乙酯，反应一段时间后，在反应溶液中加入聚乙二醇‑硅烷，继续反应一段时间后，将反应温度升高，在搅拌条件下继续反应，然后将所得反应产物进行透析，确保表面活性剂去除干净，最后通过点击化学的方法连接染料，从而获得超小荧光介孔有机氧化硅纳米探针。本发明制备工艺简单，制备的探针在药物递送、医学影像等领域具有巨大的应用潜力。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种超小尺寸荧光介孔有机氧化硅探针及制备方法和应用。

背景技术

介孔有机氧化硅纳米颗粒（MONs）具有均匀分布的有机基团、丰富均一的孔道、高的比表面积和良好的稳定性，可以用于药物、基因递送和生物传感等，在肿瘤治疗领域展现出巨大优势和广阔前景。介孔纳米颗粒具有可修饰的内外表面。然而，氧化硅骨架在水溶液和潮湿的环境下具有较低的化学稳定性，且硅羟基会诱导红细胞溶血。目前的研究主要通过有机功能化来克服氧化骨架的缺陷。然而，有机基团在介孔表面不均匀的分布以及不良副反应是不可避免的。

为了克服氧化硅的缺陷，使用桥联型有机氧化硅是最好的选择。有机桥联倍半硅氧烷如脂肪族、芳香族和金属复合物，已经用来合成粉末、薄膜和块状介孔材料。具有倍半硅氧烷骨架的介孔纳米颗粒表现出更高的稳定性和较低的溶血活性，同时可以通过在骨架中引入硫醚基团进一步修饰荧光分子，用于生物医学成像（Yolk Shell StructuredMesoporous NanoparticLes with Thioether-Bridged OrganosiLica Frameworks.Chemistry of MateriaLs, 2013, 25(1): 98-105. IF=8.535）。虽然制备倍半硅氧烷骨架的纳米颗粒已有报道，但是目前介孔有机氧化硅纳米颗粒的尺寸在50-500nm，颗粒尺寸较大，不利于在体内的累积。介孔结构以及小尺寸（小于20nm）的纳米颗粒具有较长的血液循环时间，有利于在体内的累积。但是超小尺寸的荧光介孔有机氧化硅探针尚未有报道公开。

发明内容

发明目的：为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种超小尺寸荧光介孔有机氧化硅探针及制备方法和应用，通过使用桥联型硫醚有机氧化硅、1，4-双[γ(三乙氧基硅基)丙基]四硫化物和正硅酸四甲酯或正硅酸四乙酯为前体，通过一锅法在水相中合成表面修饰聚乙二醇同时骨架中掺杂硫醚基团的超小尺寸介孔有机氧化硅纳米颗粒，该纳米颗粒具有较好的水溶性，尺寸均一，然后通过化学方法连接近红外染料，从而获得超小荧光介孔有机氧化硅探针，该纳米探针可应用于药物传输和医学成像。

发明方案：为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种超小尺寸荧光介孔有机氧化硅探针，荧光介孔有机氧化硅探针为具有骨架的不规则球体，骨架中掺杂有硫醚基团，表面修饰有聚乙二醇，骨架上具有介孔孔道，超小尺寸荧光介孔有机氧化硅探针的制备步骤为：首先由表面活性剂、氨水或三乙胺（氨水或三乙胺可替换使用）、1，4-双[γ(三乙氧基硅基)丙基]四硫化物、有机氧化硅源、聚乙二醇-硅烷、正硅酸四甲酯或正硅酸四乙酯（正硅酸四甲酯或正硅酸四乙酯可替换使用）合成超小尺寸的荧光介孔有机氧化硅纳米颗粒，经透析后通过连接近红外染料而制成，通过调控氨水或三乙胺和有机氧化硅源的用量调控荧光介孔有机氧化硅探针的粒径，荧光介孔有机氧化硅探针的粒径为3～20nm，超小荧光介孔有机氧化硅探针在红外区有特征吸收峰，荧光介孔有机氧化硅探针的染料波长为590～675cm。

进一步的，所述骨架具有呈放射状的介孔孔道，介孔孔道的孔径为2.0～3.5nm。

进一步的，包括以下步骤：