一种类病毒空心介孔氧化铜纳米颗粒的制造方法与流程

本发明属于医用氧化铜原料加工技术领域，特别涉及一种类病毒空心介孔氧化铜纳米颗粒的制造方法。

背景技术

铜离子是机体微量元素参与各种与氧化应激相关的酶的活动，医用氧化铜在医疗方面应用也越来越广泛，但作为医用氧化铜原料的类病毒空心介孔氧化铜纳米颗粒还没有较为成熟绿色的制造方法，制约了医用氧化铜的应用发展。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中不足，提供一种类病毒空心介孔氧化铜纳米颗粒的制造方法，通过本发明的方法可以快速高效的完成类病毒空心介孔氧化铜纳米粒子的制作，填补在类病毒空心介孔氧化铜纳米粒子制作中的空白。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种类病毒空心介孔氧化铜纳米颗粒的制造方法，包括以下步骤：

步骤1、在100 ml单口圆底烧瓶中加入1g～5g的十六烷基三甲基溴化铵和0.18g～0.8 g的三乙醇胺，然后加入50ml～70ml水，控制油浴温度为50℃～70℃，温和搅拌时间55min～70min。

步骤2、完成搅拌后，向单口原底烧瓶中的十六烷基三甲基溴化铵水溶液上层滴加15ml～25 ml的环己烷溶液，所述环己烷溶液中含有体积百分浓度为20%的正硅酸四乙酯，保持油浴温度50℃～70℃，搅拌反应时间11 h～13h；十六烷基三甲基溴化铵作为表面活性剂，三乙醇胺在弱碱性环境，正硅酸四乙酯可以水解组装成单分散的类病毒介孔氧化硅颗粒。

步骤3、反应结束后，取水相离心，水和乙醇各洗三次，并分散到50ml乙醇溶液中，油浴温度55℃～65℃，回流萃取表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵，反复萃取3次，每次12h，得到单分散病毒氧化硅纳米粒子。

步骤4、将100 mg单分散病毒氧化硅纳米粒子超声分散到50 ml去离子水中，然后加入0.123g的Cu(NO3)2•3H2O，在85℃～95℃油浴中进行搅拌，搅拌时间30min～45min，转速控制在550～650rpm。

步骤5、搅拌完成后，向步骤4的溶液中加入0.09 g六次甲基四胺，继续搅拌反应110min～120min，反应结束后，离心分离收集产物，用水和乙醇各洗三次；通过以六次甲基四胺为还原剂，单分散病毒氧化硅纳米粒子的粗糙表面有利于硝酸铜前驱体的附着和水解成核，因此可复制类病毒介孔氧化硅的形貌，形成类似于病毒尖峰蛋白的粗糙表面结构。

步骤6、在碱性溶液中刻蚀除去氧化硅模板。

优选的，步骤3中所述乙醇溶液中含有质量百分比为60%的硝酸铵。

优选的，步骤6中除去氧化硅模板包括以下步骤：将产物分散到0.1M NaOH水溶液中，刻蚀除去氧化硅模板,在60℃烘箱中放置24小时，用水洗乙醇各三次，得到最终产物类病毒空心介孔氧化铜纳米粒子。

本发明与现有技术相比较有益效果表现在：

1）通过本发明的方法可以快速高效、绿色的完成类病毒空心介孔氧化铜纳米粒子的制作，填补在类病毒空心介孔氧化铜纳米粒子制作中的空白，使医用氧化铜在发展过程中不再受限于原料的提供。

2）将氧化铜包覆病毒状介孔二氧化硅纳米粒子作为模板，在环己烷水两相反应体系中，采用外延单胶束的生长方式，以十六烷基三甲基溴化铵作为表面活性剂，三乙醇胺条件弱碱性环境，通过温和搅拌正硅酸四乙酯可以水解组装成单分散的类病毒介孔氧化硅颗粒，然后以上述颗粒为模板，以六次甲基四胺为还原剂，单分散病毒氧化硅纳米粒子的粗糙表面有利于硝酸铜前驱体的附着和水解成核，因此可复制类病毒介孔氧化硅的形貌，形成类似于病毒尖峰蛋白的粗糙表面结构，最后在碱性溶液中刻蚀除去氧化硅模板，在制作的过程中，程序简洁易于操作，并且绿色环保，不会污染环境。

附图说明

附图1是本发明一种类病毒空心介孔氧化铜纳米颗粒的制造方法中类病毒介孔氧化硅示意图。

附图2是本发明一种类病毒空心介孔氧化铜纳米颗粒的制造方法中氧化铜包裹的类病毒介孔氧化硅示意图。

附图3是本发明一种类病毒空心介孔氧化铜纳米颗粒的制造方法中类病毒空心介孔氧化铜示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图1-3，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种类病毒空心介孔氧化铜纳米颗粒的制造方法，包括以下步骤：

步骤1、在100 ml单口圆底烧瓶中加入1g十六烷基三甲基溴化铵和0.18g的三乙醇胺，然后加入60ml水，控制油浴温度为60℃，温和搅拌时间60min。

步骤2、完成搅拌后，向单口原底烧瓶中的十六烷基三甲基溴化铵水溶液上层滴加20ml体积百分浓度为20%的正硅酸四乙酯的环己烷溶液，保持油浴温度60℃，搅拌反应时间12h；十六烷基三甲基溴化铵作为表面活性剂，三乙醇胺在弱碱性环境，正硅酸四乙酯可以水解组装成单分散的类病毒介孔氧化硅颗粒。

步骤3、反应结束后，取水相离心，水和乙醇各洗三次，并分散到50ml含有质量百分比为60%的硝酸铵乙醇溶液中，油浴温度60℃，回流萃取表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵，反复萃取3次，每次12 h，得到单分散病毒氧化硅纳米粒子。

步骤4、将100 mg单分散病毒氧化硅纳米粒子超声分散到50 ml去离子水中，然后加入0.123 g的Cu(NO3)2•3H2O，在90℃油浴中进行搅拌，搅拌时间30min，转速控制在600rpm。

步骤5、搅拌完成后，向步骤4的溶液中加入0.09 g六次甲基四胺，继续搅拌反应110min，反应结束后，离心分离收集产物，用水和乙醇各洗三次；在水溶液中，以六次甲基四胺为还原剂，单分散病毒氧化硅纳米粒子的粗糙表面有利于硝酸铜前驱体的附着和水解成核，因此可复制类病毒介孔氧化硅的形貌，形成类似于病毒尖峰蛋白的粗糙表面结构。

步骤6、在碱性溶液中刻蚀除去氧化硅模板，将产物分散到0.1M NaOH水溶液中，刻蚀除去氧化硅模板,在60℃烘箱中放置24小时，用水洗乙醇各三次，得到最终产物类病毒空心介孔氧化铜纳米粒子。

实施例2：

一种类病毒空心介孔氧化铜纳米颗粒的制造方法，包括以下步骤：

步骤1、在100 ml单口圆底烧瓶中加入1g十六烷基三甲基溴化铵和0.35g的三乙醇胺，然后加入65ml水，控制油浴温度为65℃，温和搅拌时间65min。

步骤2、完成搅拌后，向单口原底烧瓶中的十六烷基三甲基溴化铵水溶液上层滴加15ml体积百分浓度为20%的正硅酸四乙酯的环己烷溶液，保持油浴温度70℃，搅拌反应时间11h；十六烷基三甲基溴化铵作为表面活性剂，三乙醇胺在弱碱性环境，正硅酸四乙酯可以水解组装成单分散的类病毒介孔氧化硅颗粒。

步骤3、反应结束后，取水相离心，水和乙醇各洗三次，并分散到50ml含有质量百分比为60%的硝酸铵乙醇溶液中，油浴温度58℃，回流萃取表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵，反复萃取3次，每次12h，得到单分散病毒氧化硅纳米粒子。

步骤4、将100 mg单分散病毒氧化硅纳米粒子超声分散到50 ml去离子水中，然后加入0.123g的Cu(NO3)2•3H2O，在90℃油浴中进行搅拌，搅拌时间30min，转速控制在600rpm。

步骤5、搅拌完成后，向步骤4的溶液中加入0.09 g六次甲基四胺，继续搅拌反应115min，反应结束后，离心分离收集产物，用水和乙醇各洗三次；在水溶液中，以六次甲基四胺为还原剂，单分散病毒氧化硅纳米粒子的粗糙表面有利于硝酸铜前驱体的附着和水解成核，因此可复制类病毒介孔氧化硅的形貌，形成类似于病毒尖峰蛋白的粗糙表面结构。

步骤6、在碱性溶液中刻蚀除去氧化硅模板，将产物分散到0.1M NaOH水溶液中，刻蚀除去氧化硅模板,在60℃烘箱中放置24小时，用水洗乙醇各三次，得到最终产物类病毒空心介孔氧化铜纳米粒子。

实施例3：

一种类病毒空心介孔氧化铜纳米颗粒的制造方法，包括以下步骤：

步骤1、在100 ml单口圆底烧瓶中加入3g十六烷基三甲基溴化铵和0.55g的三乙醇胺，然后加入70ml水，控制油浴温度为59℃，温和搅拌时间70min。

步骤2、完成搅拌后，向单口原底烧瓶中的十六烷基三甲基溴化铵水溶液上层滴加25ml体积百分浓度为20%的正硅酸四乙酯的环己烷溶液，保持油浴温度65℃，搅拌反应时间13h，十六烷基三甲基溴化铵作为表面活性剂，三乙醇胺在弱碱性环境，正硅酸四乙酯可以水解组装成单分散的类病毒介孔氧化硅颗粒。

步骤3、反应结束后，取水相离心，水和乙醇各洗三次，并分散到50ml含有质量百分比为60%的硝酸铵乙醇溶液中，油浴温度65℃，回流萃取表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵，反复萃取3次，每次12 h，得到单分散病毒氧化硅纳米粒子。

步骤4、将100 mg单分散病毒氧化硅纳米粒子超声分散到50 ml去离子水中，然后加入0.123 g的Cu(NO3)2•3H2O，在90℃油浴中进行搅拌，搅拌时间45min，转速控制在600rpm。

步骤5、搅拌完成后，向步骤4的溶液中加入0.09 g六次甲基四胺，继续搅拌反应110min，反应结束后，离心分离收集产物，用水和乙醇各洗三次在水溶液中，以六次甲基四胺为还原剂，单分散病毒氧化硅纳米粒子的粗糙表面有利于硝酸铜前驱体的附着和水解成核，因此可复制类病毒介孔氧化硅的形貌，形成类似于病毒尖峰蛋白的粗糙表面结构。

步骤6、在碱性溶液中刻蚀除去氧化硅模板，将产物分散到0.1M NaOH水溶液中，刻蚀除去氧化硅模板,在60℃烘箱中放置24小时，用水洗乙醇各三次，得到最终产物类病毒空心介孔氧化铜纳米粒子。

一种类病毒空心介孔氧化铜纳米颗粒的制造方法，制造过程如下：

将氧化铜包覆病毒状介孔二氧化硅纳米粒子作为模板，在环己烷水两相反应体系中，采用外延单胶束的生长方式，以十六烷基三甲基溴化铵作为表面活性剂，三乙醇胺条件弱碱性环境，通过温和搅拌正硅酸四乙酯可以水解组装成单分散的类病毒介孔氧化硅颗粒，然后以上述颗粒为模板，以六次甲基四胺为还原剂，单分散病毒氧化硅纳米粒子的粗糙表面有利于硝酸铜前驱体的附着和水解成核，因此可复制类病毒介孔氧化硅的形貌，形成类似于病毒尖峰蛋白的粗糙表面结构，最后在碱性溶液中刻蚀除去氧化硅模板，获得类病毒空心介孔氧化铜纳米颗粒。

以上内容已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明原理的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。