一種ZnAl-層狀雙金屬氫氧化物的合成方法
【專利摘要】本發明公開了一種ZnAl-層狀雙金屬氫氧化物的合成方法及應用。本發明通過一縮二乙二醇（DEG）與Zn2+和Al3+的絡合離子與堿溶液的共沉淀反應，可以控制晶體的成核和生長條件，使成核和晶化分開進行，在保持ZnAl-雙金屬氫氧化物層狀結構基礎上得到不同形貌的產品。本發明方法克服了現有技術中顆粒尺寸難以控制，顆粒不均，形貌難以控制的缺陷。制備出比表面積大，粒徑均一，形貌可調，載藥效果佳的ZnAl-層狀雙金屬氫氧化物材料。本發明的相關ZnAl-層狀雙金屬氫氧化物材料可以有效的對抗癌藥物柔紅霉素進行承載和緩釋，可作為腫瘤早期治療的潛在藥物制劑應用于臨床；本發明相關合成方法及應用簡便易行、靶向治療效果好、毒性低，具有廣闊的醫學臨床應用價值和前景。
【專利說明】一種ZnA1-層狀雙金屬氫氧化物的合成方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及ZnAl-層狀雙金屬氫氧化物材料可以有效的對抗癌藥物進行承載和緩釋，具體涉及ZnAl-層狀雙金屬氫氧化物材料的合成方法以及ZnAl-層狀雙金屬氫氧化物與柔紅霉素制劑的制備合成方法。
【背景技術】
[0002]眾所周知，層狀雙金屬氫氧化物，通常也稱為水滑石類化合物。它是一類典型的陰離子型插層材料，金屬氫氧化物構成主體層板，陰離子以及一些水分子等客體嵌入到層間而形成獨特的層狀結構。層狀雙金屬氫氧化物具有主體層板組成的可調變性和層間客體陰離子的可交換性。基于此，一些功能性物種可以克服層間作用力而可逆地插入層間空隙，將層板距離撐開，并與層板形成較強的相互作用力而成為層柱材料，也可以稱為柱撐材料。隨著對層狀雙金屬氫氧化物插層材料新特性的不斷研宄，使得它們在催化劑、吸附、阻燃劑、插層組裝、薄膜材料、功能材料、醫藥等方面具有更為廣泛的用途。
[0003]ZnAl-層狀雙金屬氫氧化物是常見的插層材料之一，通常情況下制備出的顆粒大小為150±50nm。研宄結果表明，ZnAl-層狀雙金屬氫氧化物比同類的層狀雙金屬氫氧化物具有更為可觀的優勢。另一方面，Zn元素的存在使得ZnAl-層狀雙金屬氫氧化物高溫焙燒產物會有多孔ZnO相產生，從而提高了層狀雙金屬氫氧化物在光催化等方面的性能。制備出粒徑小、尺寸均勻的納米級層狀雙金屬氫氧化物顆粒，對于層狀雙金屬氫氧化物納米材料的應用格外重要。基于ZnAl-層狀雙金屬氫氧化物的這些優勢，本發明提供新的ZnAl-層狀雙金屬氫氧化物的制備方法，可以控制粒徑大小以及形貌并且將其應用到抗腫瘤藥物的承載和緩釋。
【發明內容】
[0004]發明目的:本發明提供了一種ZnAl-層狀雙金屬氫氧化物的新的合成方法。
[0005]技術方案:針對目前現有技術的缺陷，本發明提供了一種ZnAl-層狀雙金屬氫氧化物的新的合成方法，其特征在于由如下步驟制得:
(1)將可溶性硝酸鈉或者碳酸鈉或者氯化鈉溶于一縮二乙二醇(DEG)中配制溶液A;
(2)將可溶性二價鋅鹽和可溶性鋁鹽按照物質的量比為1-5的比例溶于DEG中，配制成混合鹽絡合溶液B，混合鹽絡合溶液的金屬離子濃度為0.1-1.0moI/L,濃度為溶液A的1/3 ；
(3)將氫氧化鈉溶于到DEG中，配制成堿溶液C，濃度與溶液A相同；
(4)分別將絡合鹽溶液B與堿溶液C快速加入到盛有溶液A的反應器中，一定注意添加順序，溫度40-80°C，劇烈攪拌，反應時間l_5h ；
(5)將(4)中產物用去離子水進行多次離心洗滌，然后再轉移到反應釜中，溫度50-80°C，膠溶l_8h，獲得本發明產品；
(6)將(5)所得產品與抗癌藥物進行充分混合，離心取下層沉淀，進行充分超聲分散，得到可緩釋的抗癌藥物制劑。
[0006]所述的可溶性鋅鹽是氯化鋅、硝酸鋅、硫酸鋅、醋酸鋅以及相關鋅鹽的一種或者幾種的混合溶液。
[0007]所述的可溶性鋁鹽是氯化鋁、硝酸鋁、硫酸鋁、明礬以及相關鋁鹽中的一種或者幾種的混合溶液。
[0008]所述的可溶性鈉鹽是硝酸鈉、氯化鈉、碳酸鈉以及相關鈉鹽中的一種或者幾種的混合溶液。
[0009]所述的抗癌藥物是柔紅霉素、喜樹堿、紫杉醇、氟尿苷、丁酸氮芥。
[0010]所述的鋅鹽與鋁鹽物質的量比值1-5，反應溫度40-80°C，反應時間l_5h，膠溶溫度50-80°C，反應時間l_8h。
[0011]原理說明:一縮二乙二醇(DEG)分別與Zn2+和Al3+絡合后分別與堿反應，一縮二乙二醇作為絡合劑可以控制反應速率，以此來制備不同的層狀氫氧化物。ZnAl-層狀雙金屬氫氧化物與抗癌藥物柔紅霉素進行充分混合，離心取下層沉淀，進行充分超聲分散，得到可緩釋的抗癌藥物制劑。
[0012]有益效果:與現有技術相比，本發明的顯著優點是:
(I)本發明提供的制備方法操作簡單，工藝簡單，容易操作；
(2 )采用本方法可以獲得具有不同粒徑形貌層狀結構的復合氫氧化物，制備的層狀氫氧化物Zn、Al金屬在層板上分布非常均勻，層狀結構完整，結晶度高，具有良好的載藥以及緩釋性能；
(3)本發明制得材料靶向治療效果好、毒性低，具有廣闊的醫學臨床應用價值和前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明反應原理示意圖；
圖2是本發明實施例1實驗組SEM結果圖；
圖3是本發明實施例2實驗組SEM結果圖；
圖4是本發明實施例3實驗組SEM結果圖；
圖5是本發明實施例4實驗組SEM結果圖；
圖6是本發明實施例5實驗組SEM結果圖；
圖7是本發明實施例6實驗組SEM結果圖；
圖8是本發明實施例19實驗組ZnAl-層狀雙金屬氫氧化物承載抗癌藥物柔紅霉素對比圖。
【具體實施方式】
[0014]實施例1
將硝酸鈉溶于DEG中配制濃度為0.6 mol/L的溶液，將可溶性硝酸鋅和硝酸鋁按照物質的量比為I的比例溶于DEG中，配制成混合鹽絡合溶液，混合鹽絡合溶液的金屬離子濃度為0.2 mol/L。將氫氧化鈉溶于到DEG中，配制成配制濃度為0.6 mol/L的溶液。分別將絡合鹽溶液與堿溶液快速加入到盛有硝酸鈉溶液的反應器，溫度80°C，劇烈攪拌，反應時間5h。將所得產物用去離子水進行多次離心洗滌，然后再轉移到反應釜中，溫度80°C，膠溶8h，獲得本發明產品。本發明所得產品用電子掃描電鏡(SEM)表征結果見圖2。
[0015]實施例2
將硝酸鈉溶于DEG中配制濃度為0.6 mol/L的溶液，將可溶性硝酸鋅和硝酸鋁按照物質的量比為I的比例溶于DEG中，配制成混合鹽絡合溶液，混合鹽絡合溶液的金屬離子濃度為0.2 mol/L。將氫氧化鈉溶于到DEG中，配制成配制濃度為0.6 mol/L的溶液。分別將絡合鹽溶液與堿溶液快速加入到盛有硝酸鈉溶液的反應器，溫度80°C，劇烈攪拌，反應時間5h。將所得產物用去離子水進行多次離心洗滌，然后再轉移到反應釜中，溫度80°C，膠溶lh，獲得本發明產品。本發明所得產品用電子掃描電鏡(SEM)表征結果見圖3。
[0016]實施例3
將硝酸鈉溶于DEG中配制濃度為0.6 mol/L的溶液，將可溶性硝酸鋅和硝酸鋁按照物質的量比為5的比例溶于DEG中，配制成混合鹽絡合溶液，混合鹽絡合溶液的金屬離子濃度為0.2 mol/L。將氫氧化鈉溶于到DEG中，配制成配制濃度為0.6 mol/L的溶液。分別將絡合鹽溶液與堿溶液快速加入到盛有硝酸鈉溶液的反應器，溫度80°C，劇烈攪拌，反應時間lh。將所得產物用去離子水進行多次離心洗滌，然后再轉移到反應釜中，溫度80°C，膠溶8h，獲得本發明產品。本發明所得產品用電子掃描電鏡(SEM)表征結果見圖4。
[0017]實施例4
將硝酸鈉溶于DEG中配制濃度為0.6 mol/L的溶液，將可溶性硝酸鋅和硝酸鋁按照物質的量比為I的比例溶于DEG中，配制成混合鹽絡合溶液，混合鹽絡合溶液的金屬離子濃度為0.2 mol/L。將氫氧化鈉溶于到DEG中，配制成配制濃度為0.6 mol/L的溶液。分別將絡合鹽溶液與堿溶液快速加入到盛有硝酸鈉溶液的反應器，溫度40°C，劇烈攪拌，反應時間lh。將所得產物用去離子水進行多次離心洗滌，然后再轉移到反應釜中，溫度40°C，膠溶lh，獲得本發明產品。本發明所得產品用電子掃描電鏡(SEM)表征結果見圖5。
[0018]實施例5
將硝酸鈉溶于DEG中配制濃度為0.6 mol/L的溶液，將可溶性硝酸鋅和硝酸鋁按照物質的量比為I的比例溶于DEG中，配制成混合鹽絡合溶液，混合鹽絡合溶液的金屬離子濃度為0.2 mol/L。將氫氧化鈉溶于到DEG中，配制成配制濃度為0.6 mol/L的溶液。分別將絡合鹽溶液與堿溶液快速加入到盛有硝酸鈉溶液的反應器，溫度40°C，劇烈攪拌，反應時間5h。將所得產物用去離子水進行多次離心洗滌，然后再轉移到反應釜中，溫度40°C，膠溶8h，獲得本發明產品。本發明所得產品用電子掃描電鏡(SEM)表征結果見圖6。
[0019]實施例6
將硝酸鈉溶于DEG中配制濃度為0.6 mol/L的溶液，將可溶性硝酸鋅和硝酸鋁按照物質的量比為5的比例溶于DEG中，配制成混合鹽絡合溶液，混合鹽絡合溶液的金屬離子濃度為0.2 mol/L。將氫氧化鈉溶于到DEG中，配制成配制濃度為0.6 mol/L的溶液。分別將絡合鹽溶液與堿溶液快速加入到盛有硝酸鈉溶液的反應器，溫度40°C，劇烈攪拌，反應時間lh。將所得產物用去離子水進行多次離心洗滌，然后再轉移到反應釜中，溫度40°C，膠溶lh，獲得本發明產品。本發明所得產品用電子掃描電鏡(SEM)表征結果見圖7。
[0020]實施例7
將硝酸鈉溶于DEG中配制濃度為0.9mol/L的溶液，將可溶性硝酸鋅和硝酸鋁按照物質的量比為I的比例溶于DEG中，配制成混合鹽絡合溶液，混合鹽絡合溶液的金屬離子濃度為0.3 mol/L。將氫氧化鈉溶于到DEG中，配制成配制濃度為0.9 mol/L的溶液。分別將絡合鹽溶液與堿溶液快速加入到盛有硝酸鈉溶液的反應器，溫度80°C，劇烈攪拌，反應時間5h。將所得產物用去離子水進行多次離心洗滌，然后再轉移到反應釜中，溫度80°C，膠溶8h，獲得本發明產品。
[0021]實施例8
將硝酸鈉溶于DEG中配制濃度為0.9 mol/L的溶液，將可溶性硝酸鋅和硝酸鋁按照物質的量比為I的比例溶于DEG中，配制成混合鹽絡合溶液，混合鹽絡合溶液的金屬離子濃度為0.3 mol/L。將氫氧化鈉溶于到DEG中，配制成配制濃度為0.9 mol/L的溶液。分別將絡合鹽溶液與堿溶液快速加入到盛有硝酸鈉溶液的反應器，溫度80°C，劇烈攪拌，反應時間5h。將所得產物用去離子水進行多次離心洗滌，然后再轉移到反應釜中，溫度80°C，膠溶lh，獲得本發明產品。
[0022]實施例9
將硝酸鈉溶于DEG中配制濃度為0.9 mol/L的溶液，將可溶性硝酸鋅和硝酸鋁按照物質的量比為5的比例溶于DEG中，配制成混合鹽絡合溶液，混合鹽絡合溶液的金屬離子濃度為0.3 mol/L。將氫氧化鈉溶于到DEG中，配制成配制濃度為0.9 mol/L的溶液。分別將絡合鹽溶液與堿溶液快速加入到盛有硝酸鈉溶液的反應器，溫度80°C，劇烈攪拌，反應時間lh。將所得產物用去離子水進行多次離心洗滌，然后再轉移到反應釜中，溫度80°C，膠溶8h，獲得本發明產品。
[0023]實施例10
將硝酸鈉溶于DEG中配制濃度為0.9 mol/L的溶液，將可溶性硝酸鋅和硝酸鋁按照物質的量比為I的比例溶于DEG中，配制成混合鹽絡合溶液，混合鹽絡合溶液的金屬離子濃度為0.3 mol/L。將氫氧化鈉溶于到DEG中，配制成配制濃度為0.9 mol/L的溶液。分別將絡合鹽溶液與堿溶液快速加入到盛有硝酸鈉溶液的反應器，溫度40°C，劇烈攪拌，反應時間lh。將所得產物用去離子水進行多次離心洗滌，然后再轉移到反應釜中，溫度40°C，膠溶lh，獲得本發明產品。
[0024]實施例11
將硝酸鈉溶于DEG中配制濃度為0.9 mol/L的溶液，將可溶性硝酸鋅和硝酸鋁按照物質的量比為I的比例溶于DEG中，配制成混合鹽絡合溶液，混合鹽絡合溶液的金屬離子濃度為0.3 mol/L。將氫氧化鈉溶于到DEG中，配制成配制濃度為0.9 mol/L的溶液。分別將絡合鹽溶液與堿溶液快速加入到盛有硝酸鈉溶液的反應器，溫度40°C，劇烈攪拌，反應時間5h。將所得產物用去離子水進行多次離心洗滌，然后再轉移到反應釜中，溫度40°C，膠溶8h，獲得本發明產品。
[0025]實施例12
將硝酸鈉溶于DEG中配制濃度為0.9 mol/L的溶液，將可溶性硝酸鋅和硝酸鋁按照物質的量比為5的比例溶于DEG中，配制成混合鹽絡合溶液，混合鹽絡合溶液的金屬離子濃度為0.3 mol/L。將氫氧化鈉溶于到DEG中，配制成配制濃度為0.9 mol/L的溶液。分別將絡合鹽溶液與堿溶液快速加入到盛有硝酸鈉溶液的反應器，溫度40°C，劇烈攪拌，反應時間lh。將所得產物用去離子水進行多次離心洗滌，然后再轉移到反應釜中，溫度40°C，膠溶lh，獲得本發明產品。
[0026]實施例13
將硝酸鈉溶于DEG中配制濃度為0.3 mol/L的溶液，將可溶性硝酸鋅和硝酸鋁按照物質的量比為I的比例溶于DEG中，配制成混合鹽絡合溶液，混合鹽絡合溶液的金屬離子濃度為0.1 mol/L。將氫氧化鈉溶于到DEG中，配制成配制濃度為0.3 mol/L的溶液。分別將絡合鹽溶液與堿溶液快速加入到盛有硝酸鈉溶液的反應器，溫度80°C，劇烈攪拌，反應時間5h。將所得產物用去離子水進行多次離心洗滌，然后再轉移到反應釜中，溫度80°C，膠溶8h，獲得本發明產品。
[0027]實施例14
將硝酸鈉溶于DEG中配制濃度為0.3 mol/L的溶液，將可溶性硝酸鋅和硝酸鋁按照物質的量比為I的比例溶于DEG中，配制成混合鹽絡合溶液，混合鹽絡合溶液的金屬離子濃度為0.1 mol/L。將氫氧化鈉溶于到DEG中，配制成配制濃度為0.3 mol/L的溶液。分別將絡合鹽溶液與堿溶液快速加入到盛有硝酸鈉溶液的反應器，溫度80°C，劇烈攪拌，反應時間5h。將所得產物用去離子水進行多次離心洗滌，然后再轉移到反應釜中，溫度80°C，膠溶lh，獲得本發明產品。
[0028]實施例15
將硝酸鈉溶于DEG中配制濃度為0.3 mol/L的溶液，將可溶性硝酸鋅和硝酸鋁按照物質的量比為5的比例溶于DEG中，配制成混合鹽絡合溶液，混合鹽絡合溶液的金屬離子濃度為0.1 mol/L。將氫氧化鈉溶于到DEG中，配制成配制濃度為0.3 mol/L的溶液。分別將絡合鹽溶液與堿溶液快速加入到盛有硝酸鈉溶液的反應器，溫度80°C，劇烈攪拌，反應時間lh。將所得產物用去離子水進行多次離心洗滌，然后再轉移到反應釜中，溫度80°C，膠溶8h，獲得本發明產品。
[0029]實施例16
將硝酸鈉溶于DEG中配制濃度為0.3 mol/L的溶液，將可溶性硝酸鋅和硝酸鋁按照物質的量比為I的比例溶于DEG中，配制成混合鹽絡合溶液，混合鹽絡合溶液的金屬離子濃度為0.1 mol/L。將氫氧化鈉溶于到DEG中，配制成配制濃度為0.3 mol/L的溶液。分別將絡合鹽溶液與堿溶液快速加入到盛有硝酸鈉溶液的反應器，溫度40°C，劇烈攪拌，反應時間lh。將所得產物用去離子水進行多次離心洗滌，然后再轉移到反應釜中，溫度40°C，膠溶lh，獲得本發明產品。
[0030]實施例17
將硝酸鈉溶于DEG中配制濃度為0.3 mol/L的溶液，將可溶性硝酸鋅和硝酸鋁按照物質的量比為I的比例溶于DEG中，配制成混合鹽絡合溶液，混合鹽絡合溶液的金屬離子濃度為0.1 mol/L。將氫氧化鈉溶于到DEG中，配制成配制濃度為0.3 mol/L的溶液。分別將絡合鹽溶液與堿溶液快速加入到盛有硝酸鈉溶液的反應器，溫度40°C，劇烈攪拌，反應時間5h。將所得產物用去離子水進行多次離心洗滌，然后再轉移到反應釜中，溫度40°C，膠溶8h，獲得本發明產品。
[0031]實施例18
將硝酸鈉溶于DEG中配制濃度為0.3 mol/L的溶液，將可溶性硝酸鋅和硝酸鋁按照物質的量比為5的比例溶于DEG中，配制成混合鹽絡合溶液，混合鹽絡合溶液的金屬離子濃度為0.1 mol/L。將氫氧化鈉溶于到DEG中，配制成配制濃度為0.3 mol/L的溶液。分別將絡合鹽溶液與堿溶液快速加入到盛有硝酸鈉溶液的反應器，溫度40°C，劇烈攪拌，反應時間lh。將所得產物用去離子水進行多次離心洗滌，然后再轉移到反應釜中，溫度40°C，膠溶lh，獲得本發明產品。
[0032]實施例19
將實施例1中制的產品與物質的量濃度為5mg/mL的柔紅霉素充分混合，過24h后，將所得產品3000r/min離心3min，取上層澄清溶液。分別對5mg/mL的柔紅霉素溶液和已取上層澄清溶液進行紫外光譜分析，所得結果見圖8，結果表明ZnAl-層狀雙金屬氫氧化物具有很好的承載抗癌藥物柔紅霉素效果。
[0033]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出:對于本【技術領域】的技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種ZnAl-層狀雙金屬氫氧化物的合成方法，其特征在于由如下步驟制得: (1)將可溶性硝酸鈉或者碳酸鈉或者氯化鈉溶于一縮二乙二醇(DEG)中配制溶液A; (2)將可溶性二價鋅鹽和可溶性鋁鹽按照物質的量比為1-5的比例溶于DEG中，配制成混合鹽絡合溶液B，混合鹽絡合溶液的金屬離子濃度為0.1-1.0mol/L，濃度為溶液A的1/3 ； (3)將氫氧化鈉溶于到DEG中，配制成堿溶液C，濃度與溶液A相同； (4)分別將絡合鹽溶液B與堿溶液C快速加入到盛有溶液A的反應器中，一定注意添加順序，溫度40-80°C，劇烈攪拌，反應時間l_5h ； (5)將(4)中產物用去離子水進行多次離心洗滌，然后再轉移到反應釜中，溫度50-80°C，膠溶l_8h，獲得本發明產品； (6)將(5)所得產品與抗癌藥物柔紅霉素進行充分混合，離心取下層沉淀，進行充分超聲分散，得到可緩釋的抗癌藥物制劑。
2.如權利要求1所述的可溶性鋅鹽是氯化鋅、硝酸鋅、硫酸鋅、醋酸鋅以及相關鋅鹽的一種或者幾種的混合溶液。
3.如權利要求1所述的可溶性鋁鹽是氯化鋁、硝酸鋁、硫酸鋁、明礬以及相關鋁鹽中的一種或者幾種的混合溶液。
4.如權利要求1所述的可溶性鈉鹽是硝酸鈉、氯化鈉、碳酸鈉以及相關鈉鹽中的一種或者幾種的混合溶液。
5.如權利要求1所述的抗癌藥物是柔紅霉素、喜樹堿、紫杉醇、氟尿苷、丁酸氮芥。
6.如權利要求1所述的鋅鹽與鋁鹽物質的量比值1-5，反應溫度40-80°C，反應時間l_5h，膠溶溫度50-80°C，反應時間l_8h。
【文檔編號】A61K31/704GK104445364SQ201410518626
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月4日 優先權日:2014年10月4日
【發明者】吳曉紅, 蔣彩云, 陳寶宏 申請人:吳曉紅