以三嵌段共聚物为模板合成大孔径磁性介孔氧化硅微球

摘要

结合了超顺磁性材料和介孔材料优势的磁性介孔氧化硅复合颗粒（MSCPs），特别是核壳结构的MSCPs，获得了广泛的关注，此类材料制备一个重要的挑战是突破以小分子阳离子表面活性剂为主导的模板限制。以聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯型三嵌段共聚物F127(EO106PO70EO106) 为模板，在弱酸性条件下，用先诱导硅源水解与自组装，后加氟诱导缩聚的两步法，在氧化硅包覆的磁性微球（SMPs）表面包覆了一层MSU-3 型虫洞状孔道排布介孔壳层。通过对这种材料（M-MSU）的结构分析发现，所得微球的壳层介孔结构类似于相同条件下得到的介孔材料，孔结构为内部相连的笼状孔，其内部孔穴和窗口的主要孔径分布分别为8.5 nm和5 nm。然后，以三嵌段共聚物P123 (EO20PO70EO20)为模板，在中性盐溶液条件下，包覆了一层介孔壳层，得到介孔呈多层囊泡状，2–3 壳壁和空腔规则相间排布的磁性介孔氧化硅微球M-MLV。其孔径主要分布在7–8 nm。以上所得的M-MSs，单分散性好，颗粒之间高度分离；制备所用的弱酸性/中性条件和非离子表面活性剂对环境友好，且有效保护了磁核不受破坏。新方法突破了原来M-MSs 体系以CTAB 为模板的限制，有效实现了大孔径的介孔壳层包覆。最后，分别用模式药物和DNA 评价了这两类材料装载生物分子的能力，发现M-MSU 具有更有利于孔道内吸附DNA的独特性质，而M-MLV的规则介孔结构使其在小分子药物吸附上表现出优于M-MSUs的装载能力。