一種類水滑石－囊泡複合體及其製備方法
2023-05-07 07:21:26
專利名稱：一種類水滑石－囊泡複合體及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種類水滑石-囊泡複合體及其製備方法，屬於新材料技術領域。
背景技術：
類水滑石(Hydrotalcite-like compounds，簡寫為 HTlc)又稱為層狀雙金屬氫氧化物(Layered double hydroxides，簡寫為 LDHs)，其結構通式為[M(II)(1-x)M(III)x(OH)2]x+[An-x/n]x-.mH2O，式中M(II)和M(III)分別指二價和三價金屬陽離子，An-為層間陰離子，x為每摩爾HTlc中M(III)的摩爾分數，m為每摩爾HTlc中層間結晶水的摩爾數。類水滑石具有水鎂石片層結構，層板由於三價金屬離子同晶置換二價金屬離子而帶結構正電荷，層間存在可交換的客體陰離子與層板正電荷相平衡。類水滑石的用途十分廣泛，如陰離子交換劑、傳感器、陶瓷前驅體、吸附劑、催化劑及催化劑載體、汙水處理劑、農藥載體、基因和藥物分子的無機載體等，因而近幾年來引起人們的關注。
囊泡(vesicle)是兩親分子有序組合體的一種形式，它是由密閉雙分子層所形成的球形或者橢球形的單室或者多室類締合結構。這種有序組合體具有獨特的結構和性質，潛在應用價值很高，如它有一個水溶性的內核，非常類似於細胞膜，因而可用於細胞膜的生物模擬、藥物的封裝及輸送等。囊泡的製備方法主要有兩類一是機械力誘導形成法，如超聲波振蕩法、幹膜超聲波法、乙醇注射法、氯仿注射法、擠壓法以及逆相蒸發法等，這些方法操作起來麻煩，而且靠機械作用形成的囊泡都是亞穩定的，對其應用有所限制；二是自發形成法，即在適當條件下由兩親分子自組裝形成囊泡，如通過pH值、溫度、鹽度的調控以及有機添加劑或重金屬離子的加入等來誘導囊泡的自發形成。自發形成的囊泡製備簡單，穩定性好，其尺寸、電荷密度和滲透性等容易通過改變兩種表面活性劑的鏈長或相對量來調控。
本發明採用類水滑石誘導囊泡形成，製備出穩定的類水滑石-囊泡複合體，可用於藥物載體、化妝品、油田開發等領域。
發明內容
本發明提供了一種類水滑石-囊泡複合體及其製備方法。
本發明同時還提供了一種囊泡製備新方法，即由類水滑石誘導自發形成囊泡。
本發明所述的類水滑石-囊泡複合體，是類水滑石包裹在囊泡內形成的複合體，和/或類水滑石和囊泡共存形成的複合體，是在類水滑石誘導下表面活性劑自發形成囊泡的同時而製成。
本發明的類水滑石-囊泡複合體中，類水滑石的含量範圍為0.5～8g/L，表面活性劑的濃度為10～60mmol/L。
本發明的類水滑石-囊泡複合體為均一穩定的體系，在常溫下能穩定放置1年以上。
所述的類水滑石，具有水滑石的晶體結構，化學組成通式為[M(II)(1-x)M(III)x(OH)2]x+[An-x/n]x-.mH2O其中，M(II)可為Mg2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+或Ca2+等；M(III)可為Al3+、Cr3+、Mn3+、Fe3+、Co3+、Ni3+或La3+等；An-可為CO32-、SO42-、Cl-、NO3-、無機陰離子或有機陰離子等。
所述的囊泡由表面活性劑形成，可選自下列之一或組合陽離子表面活性劑，優選溴化十六碳烷基三甲銨(CTAB)，C12-C18鏈長的烷基三甲基溴化銨，雙十二烷基二甲基溴化銨(DDAB)，十六烷基氯化吡啶，十二烷基三甲基羥基銨(DTOH)或雙十二烷基羥基銨(DDAOH)；陰離子表面活性劑，優選十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)，雙(2-乙基己基)琥珀酸磺酸鈉(AOT)，十二烷基硫酸鈉(SDS)，十六烷基三甲基苯磺酸鈉(CTAT)，C8-C18鏈長的烷基硫酸鹽或烷基磺酸鹽；兩性表面活性劑，優選十二烷基丙基磺基甜菜鹼(DSB)或十二烷基羧基甜菜鹼(C12BE)等；非離子表面活性劑，如聚氧乙烯類化合物(RO(C2H4O)nH)，多元醇類化合物或氧化胺。
本發明的類水滑石-囊泡複合體，其粒徑介於40～400nm，優選的粒徑介於80～150nm之間。
本發明所述的類水滑石-囊泡複合體的製備方法如下室溫下在合適的容器中將類水滑石與表面活性劑溶液混合，振蕩均勻即可。該製備方法簡單、成本低。
本發明的技術特點如下1、發明了一類新型類水滑石-囊泡複合體，類水滑石包覆於囊泡的水核中，或類水滑石與囊泡共存。
2、本發明的類水滑石-囊泡複合體是在類水滑石誘導下自發形成囊泡的同時而製成，方法簡單，反應溫和。
3、本發明的類水滑石-囊泡複合體為均一穩定體系，類水滑石的含量範圍為0.5～8g/L，表面活性劑的濃度為10～60mmol/L，粒徑約為80～150nm，在常溫下可穩定放置1年以上。
4、本發明的類水滑石-囊泡複合體集類水滑石和囊泡兩種物質於一體，可拓寬和改進其用途，在藥物輸送與控釋、化妝品和油田開發等領域有重要的應用前景。
圖1是實施例1類水滑石-囊泡複合體的透射電子顯微鏡(TEM)照片，a-d分別對應實施例1中類水滑石vol％分別為10％、40％、60％、100％的樣品。
圖2是實施例1類水滑石-囊泡複合體的高分辨透射電子顯微鏡(HR-TEM)照片，a，b和c，d分別對應實施例1中類水滑石vol％分別為10％和100％的樣品。
圖3是動態雷射光散射測得的粒徑分布圖，a-d分別對應實施例1中類水滑石vol％分別為10％、40％、60％、100％的樣品。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明做進一步說明，但不限於此。
實施例1類水滑石採用10g/L的鎂鋁類水滑石溶膠；表面活性劑採用陰離子表面活性劑雙(2-乙基己基)琥珀酸磺酸鈉(AOT)與兩性表面活性劑十二烷基羧基甜菜鹼(C12BE)的復配溶液，AOT/C12BE摩爾比為2∶3，表面活性劑的總濃度為20mmol/L。將類水滑石溶膠和AOT/C12BE復配溶液在體積比為10％～60％的範圍內混合，搖勻，可得到一系列類水滑石-囊泡複合體樣品。
複合體樣品的TEM照片見圖1，可見在類水滑石誘導下形成了囊泡，且其雙層膜清晰可見；其粒徑介於80～150nm之間，少量囊泡的粒徑可達到300～400nm。
圖2是樣品的HR-TEM照片，可見許多類水滑石片包覆於囊泡水核之中；將包覆的類水滑石片高倍放大可清晰地看到晶格條紋，且其晶格間距為0.926nm，與包覆前的純類水滑石的晶格間距0.927nm一致。
由DLS分析結果(見圖3)表明，複合體的流體動力學半徑約為45-75nm，且隨著類水滑石體積比的增加而增大。
實施例2類水滑石採用10g/L的鋅鋁類水滑石溶膠；表面活性劑採用陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)與陽離子表面活性劑磷酸三酯(PTA)的復配溶液，PTA/SDBS摩爾比為9∶1，表面活性劑的總濃度為30mmol/L。將類水滑石溶膠和PTA/SDBS復配溶液在體積比為10％～80％的範圍內混合，搖勻，可得到一系列類水滑石-囊泡複合體樣品。粒徑介於90～200nm之間。
實施例3類水滑石採用10g/L的鎂鐵類水滑石溶膠；表面活性劑採用陰離子表面活性劑十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)與兩性表面活性劑十二烷基丙基磺基甜菜鹼(DSB)的復配溶液，DSB/SDBS摩爾比為2∶3，表面活性劑的總濃度為25mmol/L。將類水滑石溶膠和DSB/SDBS復配溶液在體積比為10％～70％的範圍內混合，搖勻，可得到一系列類水滑石-囊泡複合體樣品。粒徑介於100～250nm之間。
權利要求
1.一種類水滑石-囊泡複合體，其特徵在於類水滑石包裹在囊泡內和/或類水滑石和囊泡共存，是在類水滑石誘導下表面活性劑自發形成囊泡的同時而製成。
2.如權利要求1所述的類水滑石-囊泡複合體，其特徵在於，類水滑石的含量範圍為0.5～8g/L。
3.如權利要求1所述的類水滑石-囊泡複合體，其特徵在於，表面活性劑的濃度為10～60mmol/L。
4.如權利要求1所述的類水滑石-囊泡複合體，其特徵在於，類水滑石具有水滑石的晶體結構，化學組成通式為[M(II)(1-x)M(III)x(OH)2]x+[An-x/n]x-.mH2O，其中，M(II)可為Mg2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+或Ca2+；M(III)可為Al3+、Cr3+、Mn3+、Fe3+、Co3+、Ni3+或La3+；An-為CO32-、SO42-、Cl-、NO3-、無機陰離子或有機陰離子。
5.如權利要求1所述的類水滑石-囊泡複合體，其特徵在於，所述的囊泡由表面活性劑形成，可選自下列之一或組合陽離子表面活性劑，溴化十六碳烷基三甲銨，C12-C18鏈長的烷基三甲基溴化銨，雙十二烷基二甲基溴化銨，十六烷基氯化吡啶，十二烷基三甲基羥基銨或雙十二烷基羥基銨；陰離子表面活性劑，十二烷基苯磺酸鈉，雙(2-乙基己基)琥珀酸磺酸鈉，十二烷基硫酸鈉，十六烷基三甲基苯磺酸鈉，C8-C18鏈長的烷基硫酸鹽或烷基磺酸鹽；兩性表面活性劑，十二烷基丙基磺基甜菜鹼或十二烷基羧基甜菜鹼；非離子表面活性劑，聚氧乙烯類化合物，多元醇類化合物或氧化胺。
6.如權利要求1所述的類水滑石-囊泡複合體，其特徵在於，粒徑為40～400nm。
全文摘要
一種類水滑石－囊泡複合體及其製備方法，屬於新材料技術領域。類水滑石包裹在囊泡內或類水滑石與囊泡共存。類水滑石具有水滑石的晶體結構，化學式為 [M(II)
文檔編號A61K8/19GK1970084SQ20061007056
公開日2007年5月30日 申請日期2006年12月4日 優先權日2006年12月4日
發明者侯萬國, 杜娜, 宋淑娥 申請人:山東大學