图1.3.1 介孔二氧化硅的合成机理

1.3.2. 介孔二氧化硅的制备

介孔二氧化硅的制备方法主要有溶胶-凝胶法、室温合成法、相转变法、水热合成法、溶剂挥发法、沉淀法等。根据文献的查询，如今多用的是溶胶-凝胶法，即利用表面活性剂分子为模板，与无机硅源反应，形成含有二氧化硅的有序体，之后通过溶剂萃取或者高温煅烧的方法去除模板剂，得到介孔二氧化硅。[16]介孔二氧化硅的结构特征受表面活性剂、反应物浓度、pH、反应时间等多种因素影响。一般情况下，pH值较低时，制备的介孔二氧化硅粒径较小，pH 值较高时，粒径较大，因此可以通过改变碱性催化剂氢氧化钠或氨水的量调节介孔二氧化硅纳米粒子的粒径。[17]

1.3.3. 溶胶凝胶法制备介孔二氧化硅纳米粒子

称取一定质量的十六烷基三甲基溴化铵和0.2g氢氧化钠溶于200mL去离子水中，油浴搅拌并加热到45℃，后加入30mL的尿素溶液，油浴搅拌并加热到85℃，逐滴加入2~3mL正硅酸乙酯，继续剧烈搅拌8h。反应结束后，溶液变为白色，下层有沉淀产生。将所得溶液抽滤，用过量乙醇洗涤，并于100℃下真空干燥，得白色粉末。

称取0.4g硝酸铵溶于150mL95%的乙醇中，之后加入1g干燥好的白色粉末于该混合溶液中，并于60℃下搅拌5h。反应结束后，将样品抽滤，过量乙醇洗涤，室温真空干燥，即得到介孔二氧化硅。

1.4. 壳聚糖修饰介孔硅的研究背景

目前的关于壳聚糖修饰的介孔硅在生物医药方面的研究较少，相应的中文学位论文仅找到几篇，就以其中两篇为例。第一篇是研究新型pH敏感型药物缓释系统——介孔硅掺杂的海藻酸钠/壳聚糖凝胶球的制备,难溶性药物的负载与释放研究。海藻酸钠/壳聚糖水凝胶具有pH敏感性，可以实现对药物的pH控制释放。此篇研究工作将介孔硅和海藻酸钠/壳聚糖水凝胶球这两种材料结合起来制备了新型pH敏感型药物缓释系统——不同介孔硅掺杂的海藻酸钠/壳聚糖凝胶球系统，并研究了介孔材料对吲哚美辛在模拟胃液（SGF）和模拟肠液（SIF）中的释放情况。结果表明：吲哚美辛有很高的突释量；介孔硅掺杂的海藻酸钠/壳聚糖凝胶球对药物的释放呈现明显的pH依赖性；与单纯的介孔硅相比，介孔硅掺杂的海藻酸钠/壳聚糖凝胶球中药物的突释量明显降低；单纯介孔硅对药物的释放在SGF和SIF 都符合Higuchi模型，药物的释放机制是扩散控制。扩散行为控制释药，即以药物扩散为主，兼有骨架溶蚀协同作用。[18] 　　

第二篇是介孔硅和金属化合物基功能纳米材料的设计、制备及肿瘤治疗应用。此篇以形态粒径可控无机纳米粒子的制备为起点,有机/无机功能化的设计为主线,良好的生物相容性为基准,高效抗癌纳米器件的构建为目标,开展一系列的研究工作。论文分别对MSNs药物控释载体和功能性纳米光热剂在药物pH响应释放和癌症的光热治疗方面的应用展开了研究。[19]

本次毕设想要研究壳聚糖修饰介孔硅在不同pH环境下释药性能和抗肿瘤性能的影响，计划从制备介孔二氧化硅，到制备壳聚糖修饰的介孔二氧化硅，用红外光谱观察检测壳聚糖有修饰二氧化硅；以电镜观察二氧化硅的介孔结构。测试在不同pH环境下，壳聚糖修饰的介孔硅的载药率。

查询相关壳聚糖的文献可以知道，壳聚糖作为药物载体有许多诸如安全无毒、生物相容性好、控制药物释放速度等优点。[20]此外，介孔二氧化硅表面的羟基与壳聚糖表面的氨基间的静电吸附，可以将壳聚糖分子吸附在介孔二氧化硅表面，进一步使用戊二醛，将吸附在介孔二氧化硅表面的壳聚糖交联在一起。[21]