本發明涉及一種多級孔介孔有機硅球及其制備方法，具體涉及一種多級孔介孔二氧化硅納米顆粒，所述二氧化硅納米顆粒為同時具有大孔徑和小孔徑的多級孔結構，包括介孔二氧化硅球和包裹在所述介孔二氧化硅球表面的有機硅枝狀殼層，所述介孔二氧化硅球的介孔孔徑在3nm以下，所述有機硅枝狀殼層的介孔孔徑為4～9nm。本發明的多級孔介孔二氧化硅顆粒分散性好、比表面積高、孔容大、孔徑分布均一可調。

技術領域

本發明屬于微孔/介孔/大孔分子篩納米材料技術領域，涉及一種多級孔介孔有機硅球及其制備方法。

背景技術

根據國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)規定，具有孔結構的材料分為微孔材料(孔徑小于2nm)、介孔材料(孔徑介于2nm和50nm之間)和大孔材料(孔徑大于50nm)。自從1992年MCM-41型介孔SiO₂分子篩被Mobil公司的科學家合成出以來(Nature 1992,359,(6397),710-712.)，介孔SiO₂材料由于具有高的比表面積、大的孔容、均一的孔道結構，在化工催化、醫藥、納米生物技術等領域顯示出廣闊的應用前景。在各種形貌的介孔SiO₂材料中，球形介孔SiO₂在納米生物技術領域顯示出廣闊的應用前景。特別是大孔SiO₂納米粒子，是最有實用價值的載體之一，可以廣泛應用于催化、吸附、分離和藥物的靶向輸運等領域。多級介孔SiO₂納米顆粒具有以下優點：(1)介孔殼層具有高的比表面積、大的孔容和均一的孔徑分布；(2)大的空心部分具有高的物質擔載量，可以擔載藥物、DNA和各種催化劑等；(3)易于改性的表面硅羥基容易整合其它的功能無機納米粒子或者有機分子，得到多功能的雜化復合物。

然而，目前的合成工藝得到的有機SiO₂納米顆粒的孔徑雖大，可以同時負載大分子和小分子藥物在孔道內，如siRNA、DNA和鹽酸阿霉素等，但是不同的藥物在同一孔道內由于電荷作用會互相干擾，不能夠有效地發揮各自的作用。因此，開發新的合成工藝得到具有多級孔結構的SiO₂，使它同時具有大孔徑(孔徑>5nm)和小孔徑，進一步通過對不同孔道的修飾實現對不同藥物的分級負載，分級釋放，從而實現分級治療。在介孔有機硅實際用于醫藥領域具有重要的意義。

然而，傳統的多級孔納米材料主要是枝狀有機高分子聚合物，它通過共價結合或靜電吸附負載藥物。作為傳統的醫用納米材料，其優點在于，其生物相容性好且易降解。而其缺點在于，每一種枝狀高分子聚合物一般只能負載一種藥物，且很難實現持續的可控釋放，這些缺點極大地限制了其作為多級孔材料的應用。另一方面，介孔二氧化硅作為一種無機載體，具有比表面積大，孔道均一，表面易于進行功能化修飾等優點，但介孔二氧化硅作為無機材料在體內不易降解一直是其在生物應用研究中待解決的重點問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種多級孔介孔二氧化硅納米顆粒，為實現大分子和小分子物質的分級負載提供良好的載體。

在此，本發明提供一種多級孔介孔二氧化硅納米顆粒，所述二氧化硅納米顆粒為同時具有大孔徑和小孔徑的多級孔結構，包括介孔二氧化硅球和包裹在所述介孔二氧化硅球表面的有機硅枝狀殼層，所述介孔二氧化硅球的介孔孔徑在3nm以下，優選2～3納米(例如，約為2.5nm)，所述有機硅枝狀殼層的介孔孔徑為4～9nm。