[发明专利]一种形貌可控纳米级中空碳球载药载体及其制备方法

说明书

本发明专利公开了一种形貌可控纳米级中空碳球载药载体及其制备方法。本发明专利提供了一种新颖的形貌可控纳米级中空碳球的制备方法，利用多巴胺的氧化‑自聚合在所合成的纳米级球形二氧化硅表面形成聚多巴胺层，通过后续热处理以及刻蚀掉内核二氧化硅来制备纳米级中空碳球。制备步骤简洁，成本低，重复稳定性好，所得中空碳球纯度高，粒径统一，缺陷少，能够满足其作为载药载体的基本要求，可在实验室水平上进行大范围制备。

技术领域

本发明涉及纳米材料制备技术领域，进一步地说，是一种中空纳米碳球，涉及一种形貌可控纳米级中空碳球载药载体及其制备方法。

背景技术

碳纳米材料因其具有良好的生物相容性、亲水性以及通透性等优点，可作为载药载体广泛应用于生物医药领域。目前用于药物传送的碳纳米材料主要有一维管状的碳纳米管以及二维层状的石墨烯。然而无论是碳纳米管还是石墨烯，对其微观结构的精确控制仍有一定难度，比如碳纳米管的直径与长度的比值以及石墨烯的层数与间距等。相比之下，三维纳米中空碳球则具有更高的孔隙率、更大的比表面积以及更容易精确控制的形貌结构。其中制备纳米中空碳球的主流方法为模板法，选用的模板有二氧化硅-三聚磷酸钠-壳聚糖体系：如中国专利：一种多孔空心碳纳米球的制备方法，专利申请号：202210683075.9；三聚氰胺-铁-有机聚合物体系：如中国专利：一种多孔石墨化空心碳微球的制备方法，专利申请号：201911273266.2；硝酸镍-均苯三甲酸-聚乙烯吡咯烷酮体系：如中国专利：一种刻蚀制备多孔空心碳材料的方法，专利申请号：202011201674.X；P123-油酸钠-葡萄糖体系：如中国专利：一种空心球状硼碳氮材料及其制备方法，专利申请号：202210807667.7；聚四氟乙烯-二茂铁-三氯化铁体系：如中国专利：一种空心碳球及其制备方法和应用，专利申请号：202110325859.X；二氧化硅-聚苯胺-聚吡咯体系：如中国专利：一种快速高效制备空心碳微球的方法，专利申请号：202210853920.2。

综上所述，目前用于制备纳米中空碳球载药载体的模板体系往往需要三种不同化学物质之间的相互组合，此外诱发剂、交联剂或者催化剂等的加入，使得制备成本激增，空心碳球的形貌也存在较大缺陷(坍塌、颗粒粒径尺寸不一)以及残留多种对细胞不利的有害元素等。

因此，控制制备成本，合成缺陷较少且纯度较高的纳米级中空碳球载药载体对生物医药领域来说尤为重要。

发明内容

本发明是为了解决现有中空碳球的如下问题：1、碳球存在较大缺陷；2、颗粒粒径大小不均一；3、纯度不高，含有大量其他杂质元素。提供一种能够在实验室水平上实现的形貌可控纳米级中空碳球载药载体的制备方法。该方法制备成本低，重复稳定性好，所制备中空碳球纯度高，粒径分布均匀，球形度良好。

本发明提供的一种技术方案：一种形貌可控纳米级中空碳球载药载体的制备方法，所述方法包括：

S1，提供一种纳米级球状二氧化硅；

S2，在所述球状二氧化硅表面形成致密的聚多巴胺层；

S3，对所述聚多巴胺层热处理获得包覆二氧化硅的纳米碳球；

S4，对所述包覆二氧化硅的纳米碳球酸刻蚀获得中空纳米碳球。

优选的，在步骤S1中，具体的制备方法如下：量取25％的氨水1-4ml，99.5％的无水乙醇12-48ml以及去离子水80-100ml，剧烈搅拌20-40min，将1-3ml四乙氧基硅烷逐滴加入，继续剧烈搅拌15-45min。

优选的，在步骤S2中，具体的制备方法如下：在S1制备的球状纳米二氧化硅溶液中加入50mg/ml的盐酸多巴胺6-12ml进行自聚合12-36h，得棕色混合液，而后用去离子水洗涤至中性并抽滤得到棕黑色固体，即聚多巴胺包覆的球状纳米二氧化硅。