无模板法合成空心微球

纳米簇羟基磷灰石中空微球纳米簇羟基磷灰石中空微球是一种新型的生物医用材料，具有广泛的应用前景。

它由纳米簇羟基磷灰石和中空微球两部分组成，具有良好的生物相容性和生物活性。

下面将从材料特性、制备方法、应用前景等方面进行详细介绍。

一、材料特性纳米簇羟基磷灰石中空微球具有以下特性：1. 生物相容性好：纳米簇羟基磷灰石是一种生物活性材料，能够与人体组织良好地相容，不会引起免疫反应和排异反应。

2. 生物活性强：纳米簇羟基磷灰石中空微球具有良好的生物活性，能够促进骨细胞的生长和分化，有助于骨组织的再生和修复。

3. 中空结构：中空微球的中心部分为空心结构，可以用来填充药物或细胞，具有良好的载药和细胞培养的功能。

4. 纳米尺度：纳米簇羟基磷灰石中空微球的尺寸在纳米级别，具有较大的比表面积和活性位点，有利于生物反应的发生和加速。

二、制备方法纳米簇羟基磷灰石中空微球的制备方法主要包括以下几个步骤：1. 制备纳米簇羟基磷灰石：采用水热法、共沉淀法、溶胶凝胶法等方法制备纳米簇羟基磷灰石。

2. 制备中空微球：采用溶剂挥发法、自组装法、模板法等方法制备中空微球。

3. 将纳米簇羟基磷灰石和中空微球进行复合：将制备好的纳米簇羟基磷灰石和中空微球进行复合，形成纳米簇羟基磷灰石中空微球。

三、应用前景纳米簇羟基磷灰石中空微球具有广泛的应用前景，主要包括以下几个方面：1. 骨组织工程：纳米簇羟基磷灰石中空微球可以用于骨组织工程，促进骨细胞的生长和分化，有助于骨组织的再生和修复。

2. 药物传递：纳米簇羟基磷灰石中空微球可以用于药物传递，将药物填充到中空微球中，通过控制释放速率实现药物的持续释放。

3. 细胞培养：纳米簇羟基磷灰石中空微球可以用于细胞培养，将细胞填充到中空微球中，通过控制培养条件实现细胞的生长和分化。

4. 生物传感器：纳米簇羟基磷灰石中空微球可以用于生物传感器，将生物分子或细胞固定在中空微球表面，通过检测生物分子或细胞的变化实现生物传感。

二氧化硅空心微球的制备方法及其作为药物载体的展望杨开;许正新【摘要】随着纳米技术的不断发展，二氧化硅空心微球在生物化工、医药、光学、催化、复合材料等领域有着广阔的运用前景。

本文将二氧化硅空心微球作为药物载体的优势进行阐述，并对近几年二氧化硅空心微球的制备方法进行综述，对其在药物制剂领域的发展进行展望。

【期刊名称】《药学研究》【年(卷),期】2016(035)010【总页数】3页(P602-604)【关键词】二氧化硅空心微球;药物载体;制备方法【作者】杨开;许正新【作者单位】[1]扬州大学广陵学院,江苏扬州225001;[2]扬州大学医学院,江苏扬州225001【正文语种】中文【中图分类】R944.271.1 常规高分子材料的特点目前，用于缓释制剂的主要基质仍是各种有机高分子材料，包括天然高分子材料，如明胶、壳聚糖等，半合成高分子化合物，如EM、CAP、EC等，以及合成高分子材料，如聚乳酸、聚氨基酸等3大类。

其中，天然高分子材料具有稳定、毒性小、成膜性好、黏度大等特点，目前依然是微球的主要载体材料。

然而由于其主要来源于壳聚糖、蛋白质、海藻盐类等天然产物，资源有限，且实际使用效果不佳［6］，因此在实际应用过程中还存在着不少问题。

对于半合成和合成的高分子材料，其生物相容性较差，在体内较难降解，且有些材料对酸、碱敏感，易在体内分解，甚至有一定的致敏作用，容易引发机体炎症，从而对组织、细胞造成伤害。

因基于上述高分子材料的特点，将二氧化硅空心微球作为新型的药物载体进行开发、利用这一思路已逐渐引起国内外专家的注意和重视。

1.2 二氧化硅空心微球的主要优势二氧化硅空心微球作为一种新型无机材料，其粒度分布范围窄、分散性好、稳定性好、熔点高、比表面积大等特点具有较为广阔的发展前景，如生物化工、医药、光学、催化、复合材料等方向。

由于其原材料丰富、无毒，且药物释放量可控等特点，加之二氧化硅空心微球的制备技术不断地发展，使得其在药物载具方面逐渐展示出自己的独特优势。

【技术】如何制备碳酸钙空心微球？碳酸钙空心微球由于其比表面积大、密度低，同时具有机械和热稳定性、良好的生物相容性和可降解性等优点，可广泛用于医药、化妆品、基因载体等领域。

碳酸钙空心微球的制备主要有CO2气体扩散法和复分解法等，通过有机添加剂或模板剂的调控作用，获得各种晶型和形貌的碳酸钙空心微球。

【1】复分解法制备碳酸钙空心微球以聚丙烯酸和十二烷基磺酸钠为有机添加剂，以Na2CO3和CaCl2为原料，采用复分解法制备粒径均匀、具有方解石和球霰石复合晶型的碳酸钙空心微球。

（1）碳酸钙空心微球的制备预先准确制备0.1mol/L的Na2CO3溶液、0.1mol/L的CaCl2溶液和一定浓度的聚丙烯酸溶液。

取出两份聚丙烯酸（25mL）溶液，分别加入到Na2CO3溶液（100mL）和CaCl2溶液（100mL）中，低速搅拌0.5h。

将一定浓度的十二烷基磺酸钠溶液只加入到装有Na2CO3和聚丙烯酸的混合溶液的三口烧瓶中，然后调转速为200r/min，将CaCl2和聚丙烯酸混合溶液快速倒入此三口烧瓶中，在一定温度、转速为200r/min的条件下，保持反应1h。

所得的CaCO3产物经过滤，用去离子水和无水乙醇各洗涤2次后，放入80℃的真空干燥箱中干燥24h后，即得到白色粉末（碳酸钙空心微球样品）。

（2）最佳制备工艺当反应温度为80℃、聚丙烯酸浓度为0.5g/L、十二烷基磺酸钠浓度为10mmol/L时，所得碳酸钙空心微球均为球形，且大小分布均匀，其粒径范围在4-7μm，从破损的微球中可以看到明显的空心结构。

图1 碳酸钙空心微球的SEM图从上图可看出：所得碳酸钙空心球的壳壁厚度约为300nm，空腔直径约为4μm，进一步观察发现，所示碳酸钙空心微球的表面不太光滑，绝大部分碳酸钙空心微球由无数纳米粒子相互堆积而成，这些纳米粒子的平均粒径约为250nm。

【2】碳酸钙空心微球的形成机理图2 碳酸钙空心微球形成机理碳酸钙空心微球整个形成过程可分为3个阶段：第一阶段：由于聚丙烯酸与钙离子的静电作用，致使聚丙烯酸链上的钙离子过饱和度高，优先形成无定形碳酸钙，而十二烷基磺酸钠由于超过了其临界胶束浓度，在表面张力和静电引力的作用下，溶液中的十二烷基磺酸钠胶束会使无定形碳酸钙形成球状结构。

模板法制备二氧化硅空心微球作者：王悦刚来源：《科技视界》 2012年第26期王悦刚（中油吉林化建工程有限公司吉林吉林１３２０２１）【摘要】本文采用模板法制备二氧化硅空心微球。

选择一定条件下制得的碳球作为模板与正硅酸乙酯（TEOS）反应使其外面包覆一层二氧化硅，制得二氧化硅/碳球复合材料，最后通过高温灼烧除去碳球，从而得到二氧化硅空心微球。

【关键词】模板；二氧化硅空心球；正硅酸乙酯（TEOS）材料的空心球结构使它可作为客体物质的载体,从而在医学和制药学领域应用范围很广。

此外,空心球的特殊空心结构还使得这种材料与其块体材料相比具有比表面积大、密度小等很多特性,因此空心球的应用范畴不断扩大,已扩展到材料科学、染料工业等众多领域可作为轻质结构材料[1]、隔热、隔声和电绝缘材料[2]、颜料、催化剂载体[3]等。

由于空心球材料的优异性能及广阔应用前景,其开发研究引起了人们的广泛关注,现已形成制备空心球的多种方法,如模板法[4,5]、吸附技术[5]、喷雾高温分解法[6,7]、超声化学法[8]、水热法[9]等。

用这些方法已成功制备出CdS[10]、ZrO2[11]、金属Ag[12,13]、TiO2[14]、Si[15]、SnO2[16]等多种无机材料空心球,及聚合物空心球,如PSt[17,18]、聚甲基丙烯酸甲酯[19]等。

关于聚合物空心球材料的制备研究较成熟,且其产品已广泛应用于医学、化妆品工业等领域。

相比较之下,对于无机空心球领域的研究则比较欠缺。

而无机材料因其在自然界中存在及应用的广泛性,其空心球的制备及应用研究将具有更高的价值。

因此有必要借鉴聚合物空心球材料的研究方法改进制备工艺,并使这一领域的研究成果应用到实际中。

1 试验材料与方法1.1 实验材料正硅酸乙酯（TEOS）：天津市福晨化学试剂厂，质量含量（以SiO2计）28.0%乙醇：天津市化学试剂制造有限公司盐酸：山东莱阳经济技术有限公司，分析纯；然后以盐酸/去离子水=1：20的比例稀释，待用电热鼓风干燥箱:101ABF-0电热恒温干燥箱：DHG-9076A1.2 表征方法TEM观察：透射电子显微镜（TEM，型号JEM-2001）用于观察所得产物的形貌、尺寸。

多孔微球的制备方法一、乳液聚合法。

这就像是一场神奇的魔法呢。

把单体、引发剂、乳化剂这些材料混合在一起，就像把不同性格的小伙伴凑到一块儿。

单体就像一个个小积木，在乳化剂的帮助下，在水相中分散开来。

引发剂就像个小火花，一点燃，那些单体小积木就开始手拉手聚合起来啦。

在这个过程中，会形成小液滴，液滴里面的物质不断聚合，最后就变成了微球。

而且在这个过程中，通过一些巧妙的设计，就能让微球内部形成很多小孔洞，就像小蜂窝似的。

二、相分离法。

这个方法有点像玩分层游戏呢。

先把聚合物溶解在一种溶剂里，然后再加入另一种溶剂。

这两种溶剂就像两个不太合得来的朋友，它们会让聚合物的溶液发生相分离。

聚合物会聚集在一起，形成一个个小团块。

随着溶剂的进一步处理，这些小团块就会变成微球。

在这个过程中，因为相分离的特殊情况，微球内部就会出现多孔的结构。

就好像是在聚合物聚集的时候，留下了很多小空隙，最后就成了多孔微球。

三、模板法。

这就像是照着模具做东西一样有趣。

先准备好一种模板材料，这个模板材料有着特殊的结构。

然后把想要做成多孔微球的材料填充到这个模板里面。

等填充好了，再把模板去掉，就像脱模一样。

这样留下来的材料就形成了多孔微球。

这个方法可以很精准地控制多孔微球的孔的形状和大小呢，就像按照我们心里想的样子来打造。

四、喷雾干燥法。

想象一下，把含有聚合物和一些添加剂的溶液通过一个小喷头喷出去。

溶液在喷出去的瞬间，就像天女散花一样。

在这个过程中，溶剂快速挥发，聚合物就聚集在一起形成微球。

因为溶剂挥发的过程中会产生一些空隙，所以就形成了多孔的结构。

这个方法做出来的多孔微球还挺均匀的呢，就像一群训练有素的小士兵，大小和形状都比较一致。

宝子，这些就是多孔微球常见的制备方法啦，是不是感觉还挺有趣的呢？。