KR101985101B1 - Manufacturing method for siloxane-based nano particle - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예는 알코올 및 증류수를 포함하는 용제를 준비하는 단계; 2개의 알콕시기를 가지는 제1 실리콘 전구체 및 적어도 3개의 알콕시기를 가지는 제2 실리콘 전구체를 준비하는 단계; 상기 용제 상에 상기 제1 실리콘 전구체 및 제2 실리콘 전구체를 첨가하여, 상기 제1 실리콘 전구체 및 제2 실리콘 전구체 각각을 수화시켜 형성되는 제1 실리콘 수화물 및 제2 실리콘 수화물을 포함하는 혼합용액을 제조하는 단계; 및 상기 혼합용액에 염기성 용액을 첨가하여, 상기 제1 실리콘 수화물 및 제2 실리콘 수화물을 축합시켜 실록산계 나노입자를 제조하는 단계;를 포함하고, 상기 용제에 포함되는 상기 제1 실리콘 전구체와 상기 제2 실리콘 전구체의 몰비는 4:1 내지 1:4인 실록산계 나노입자의 제조방법을 제공한다.One embodiment of the present invention provides a method for preparing a solvent comprising: preparing a solvent comprising an alcohol and distilled water; Preparing a first silicon precursor having two alkoxy groups and a second silicon precursor having at least three alkoxy groups; The first silicon precursor and the second silicon precursor are added to the solvent to hydrate each of the first silicon precursor and the second silicon precursor to form a mixed solution comprising a first silicon hydrate and a second silicon hydrate, ; And adding a basic solution to the mixed solution to condense the first silicon hydrate and the second silicon hydrate to form siloxane-based nanoparticles, wherein the first silicon precursor and the second silicon precursor contained in the solvent 2 silicon precursor in a molar ratio of 4: 1 to 1: 4.
Description
본 발명은 실록산계 나노입자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing siloxane-based nanoparticles.
콜로이드 무기 나노입자는 생의학적 분야, 임상의학 등 다양한 분야에서 연구되고 있다. 다양한 종류의 무기 나노입자 중, 최근 실리카 나노입자가 약물, 유전자 전달 캐리어, 효소를 고정하는 물질 등 다양하게 활용되고 있다. 실리카 나노입자는 우수한 유연성을 가지고 있으며, 나노 사이즈에서 마이크로 사이즈까지 그 크기를 용이하게 조절할 수 있으며, 그 형태 또한 용이하게 조절할 수 있는 장점이 있다. 또한, 실리카 나노입자는 저비용으로 대량생산할 수 있으며, 실리카 나노입자 매트릭스는 화학적으로 안정하며, 적은 세포독성을 가지고 있어 바이오 분야에서 널리 이용되고 있다.Colloidal inorganic nanoparticles have been studied in a variety of fields, including biomedical fields and clinical medicine. Of the various inorganic nanoparticles, silica nanoparticles have recently been utilized in a variety of ways, including drugs, gene delivery carriers, and substances that fix enzymes. Silica nanoparticles have excellent flexibility and can easily control their size from nano size to micro size, and their shape can be easily controlled. In addition, silica nanoparticles can be mass produced at low cost, and silica nanoparticle matrices are chemically stable and have low cytotoxicity, making them widely used in the biotechnology field.
최근, 콜로이드 실리카 나노입자의 크기를 나노 사이즈 수준으로 함으로써, 실리카 나노입자의 세포독성을 감소시킬 수 있는 연구 결과가 발표되었으며, 실리카 나노입자의 형태, 표면, 다공성 등과 실리카 나노입자의 세포독성 사이의 관계에 대한 연구가 진행되고 있다.Recently, a study has been published that can reduce the cytotoxicity of silica nanoparticles by changing the size of the colloidal silica nanoparticles to the nanosize level. The results of the study have shown that the relationship between the morphology, surface and porosity of silica nanoparticles and the cytotoxicity of silica nanoparticles The relationship is being studied.
이에, 실리카를 포함하는 나노입자의 크기, 형태, 표면 정도를 제어할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.Therefore, there is a need for a technique capable of controlling the size, shape and surface degree of the nanoparticles including silica.
본 발명은 실록산계 나노입자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing siloxane-based nanoparticles.
본 발명의 일 실시예는 알코올 및 증류수를 포함하는 용제를 준비하는 단계; 2개의 알콕시기를 가지는 제1 실리콘 전구체 및 적어도 3개의 알콕시기를 가지는 제2 실리콘 전구체를 준비하는 단계; 상기 용제 상에 상기 제1 실리콘 전구체 및 제2 실리콘 전구체를 첨가하여, 상기 제1 실리콘 전구체 및 제2 실리콘 전구체 각각을 수화시켜 형성되는 제1 실리콘 수화물 및 제2 실리콘 수화물을 포함하는 혼합용액을 제조하는 단계; 및 상기 혼합용액에 염기성 용액을 첨가하여, 상기 제1 실리콘 수화물 및 제2 실리콘 수화물을 축합시켜 실록산계 나노입자를 제조하는 단계;를 포함하고, 상기 용제에 포함되는 상기 제1 실리콘 전구체와 상기 제2 실리콘 전구체의 몰비는 4:1 내지 1:4인 실록산계 나노입자의 제조방법을 제공한다.One embodiment of the present invention provides a method for preparing a solvent comprising: preparing a solvent comprising an alcohol and distilled water; Preparing a first silicon precursor having two alkoxy groups and a second silicon precursor having at least three alkoxy groups; The first silicon precursor and the second silicon precursor are added to the solvent to hydrate each of the first silicon precursor and the second silicon precursor to form a mixed solution comprising a first silicon hydrate and a second silicon hydrate, ; And adding a basic solution to the mixed solution to condense the first silicon hydrate and the second silicon hydrate to form siloxane-based nanoparticles, wherein the first silicon precursor and the second silicon precursor contained in the solvent 2 silicon precursor in a molar ratio of 4: 1 to 1: 4.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 실리콘 전구체 및 제2 실리콘 전구체의 상대적인 함량을 조절하여, 제조되는 실록산계 나노입자의 크기를 용이하게 제어할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the relative sizes of the first silicon precursor and the second silicon precursor can be controlled to easily control the size of the siloxane-based nanoparticles to be produced.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 염기성 용액이 첨가되는 양을 조절하여, 제조되는 실록산계 나노입자의 크기를 용이하게 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the amount of the basic solution to be added can be controlled to easily control the size of the siloxane-based nanoparticles to be produced.
도 1은 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 4에 따른 PDMS(poly(dimethylsiloxane)) 나노입자의 FTIR 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 4에 따른 PDMS 나노입자의 SEM(scanning electron microscope) 사진을 나타낸 도면이다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 실시예 5 내지 실시예 10에 따른 PDMS 나노입자의 SEM(scanning electron microscope) 사진을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 4에 따른 PDMS 나노입자의 DLS(dynamic light scattering) 분석 결과를 나타낸 그래프이다.
도 5는 hASCs를 이용한 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 4에 따른 PDMS 나노입자의 세포독성 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 PDMS 나노입자의 직경에 따른 세포독성 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 7은 RhB가 코팅된 본 발명의 실시예 1 및 실시예 3에 따른 PDMS 나노입자를 포함하는 세포를 관찰한 도면이다.1 is a graph showing FTIR results of PDMS (poly (dimethylsiloxane)) nanoparticles according to Examples 1 to 4 of the present invention.
FIGS. 2A to 2D are SEM (scanning electron microscope) photographs of PDMS nanoparticles according to Examples 1 to 4 of the present invention.
3A to 3F are SEM (scanning electron microscope) photographs of PDMS nanoparticles according to Examples 5 to 10 of the present invention.
4 is a graph showing the results of dynamic light scattering (DLS) analysis of PDMS nanoparticles according to Examples 1 to 4 of the present invention.
5 is a graph showing the cytotoxicity test results of PDMS nanoparticles according to Examples 1 to 4 of the present invention using hASCs.
FIG. 6 is a graph showing the cytotoxicity test results according to the diameter of the PDMS nanoparticles according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing cells containing PDMS nanoparticles according to Example 1 and Example 3 of the present invention coated with RhB.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 본 명세서에서 “몰비”는 “몰수비”를 의미할 수 있다.Whenever a component is referred to as " comprising ", it is to be understood that the component may include other components as well, without departing from the scope of the present invention. In the present specification, the term "molar ratio" may mean "molar ratio".
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 일 실시예는 알코올 및 증류수를 포함하는 용제를 준비하는 단계; 2개의 알콕시기를 가지는 제1 실리콘 전구체 및 적어도 3개의 알콕시기를 가지는 제2 실리콘 전구체를 준비하는 단계; 상기 용제 상에 상기 제1 실리콘 전구체 및 제2 실리콘 전구체를 첨가하여, 상기 제1 실리콘 전구체 및 제2 실리콘 전구체 각각을 수화시켜 형성되는 제1 실리콘 수화물 및 제2 실리콘 수화물을 포함하는 혼합용액을 제조하는 단계; 및 상기 혼합용액에 염기성 용액을 첨가하여, 상기 제1 실리콘 수화물 및 제2 실리콘 수화물을 축합시켜 실록산계 나노입자를 제조하는 단계;를 포함하고, 상기 용제에 포함되는 상기 제1 실리콘 전구체와 상기 제2 실리콘 전구체의 몰비는 4:1 내지 1:4인 실록산계 나노입자의 제조방법을 제공한다.One embodiment of the present invention provides a method for preparing a solvent comprising: preparing a solvent comprising an alcohol and distilled water; Preparing a first silicon precursor having two alkoxy groups and a second silicon precursor having at least three alkoxy groups; The first silicon precursor and the second silicon precursor are added to the solvent to hydrate each of the first silicon precursor and the second silicon precursor to form a mixed solution comprising a first silicon hydrate and a second silicon hydrate, ; And adding a basic solution to the mixed solution to condense the first silicon hydrate and the second silicon hydrate to form siloxane-based nanoparticles, wherein the first silicon precursor and the second silicon precursor contained in the solvent 2 silicon precursor in a molar ratio of 4: 1 to 1: 4.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 실리콘 전구체 및 제2 실리콘 전구체의 상대적인 함량을 조절하여, 제조되는 실록산계 나노입자의 크기를 용이하게 제어할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the relative sizes of the first silicon precursor and the second silicon precursor can be controlled to easily control the size of the siloxane-based nanoparticles to be produced.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 용제는 알코올 및 증류수를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 알코올로 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올을 사용할 수 있으나, 알코올의 종류를 한정하는 것은 아니다. According to an embodiment of the present invention, the solvent may include alcohol and distilled water. Specifically, methanol, ethanol, propanol, and butanol may be used as the alcohol, but the kind of the alcohol is not limited.
상기 용제 내의 상기 알코올과 증류수의 몰비는 10:1 내지 100:1 일 수 있다. 상기 용제 내의 상기 알코올과 증류수의 몰비를 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 제1 실리콘 전구체 및 제2 실리콘 전구체 각각을 용이하게 수화시킬 수 있다.The molar ratio of the alcohol to the distilled water in the solvent may be from 10: 1 to 100: 1. The first silicon precursor and the second silicon precursor can be easily hydrated by controlling the molar ratio of the alcohol and the distilled water in the solvent to the above range.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 실리콘 전구체는 2개의 알콕시기 및 2개의 알킬기를 가질 수 있다. 상기 2개의 알콕시기 각각은 독립적으로 1 이상 6 이하의 탄소를 가질 수 있다. 구체적으로, 2개의 알콕시기 각각은 독립적으로 1 이상 4 이하의 탄소, 또는 1 이상 3 이하의 탄소를 가질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first silicon precursor may have two alkoxy groups and two alkyl groups. Each of the two alkoxy groups may independently have 1 to 6 carbon atoms. Specifically, each of the two alkoxy groups may independently have 1 to 4 carbon atoms, or 1 to 3 carbon atoms.
전술한 범위의 탄소수를 가지는 알콕시기를 포함하는 제1 실리콘 전구체는 알코올 및 증류수를 포함하는 용제 상에서 용이하게 수화될 수 있다. 따라서, 전술한 범위의 탄소수를 가지는 알콕시기를 포함하는 제1 실리콘 전구체를 사용함으로써, 실록산계 나노입자의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.The first silicon precursor containing an alkoxy group having the above-mentioned carbon number in the above range can be easily hydrated on a solvent containing alcohol and distilled water. Therefore, by using the first silicon precursor containing an alkoxy group having the carbon number within the above-mentioned range, the production efficiency of the siloxane-based nanoparticles can be improved.
또한, 상기 제1 실리콘 전구체는 2개의 알킬기를 가질 수 있다. 상기 2개의 알킬기 각각은 독립적으로 1 이상 6 이하의 탄소를 가질 수 있다. 구체적으로, 2개의 알콕시기 각각은 독립적으로 1 이상 4 이하의 탄소, 또는 1 이상 3 이하의 탄소를 가질 수 있다.In addition, the first silicon precursor may have two alkyl groups. Each of the two alkyl groups may independently have 1 to 6 carbon atoms. Specifically, each of the two alkoxy groups may independently have 1 to 4 carbon atoms, or 1 to 3 carbon atoms.
전술한 범위의 탄소수를 가지는 알킬기를 포함하는 제1 실리콘 전구체를 사용함으로써, 우수한 콜로이드 안정성(colloidal stability)을 가지는 실록산게 나노입자를 제조할 수 있다. 또한, 제1 실리콘 전구체에 포함되는 알킬기의 탄소수를 조절함으로써, 제조되는 실록산계 나노입자의 분자량, 형태, 크기 등을 제어할 수 있다.By using the first silicon precursor containing an alkyl group having the above-mentioned carbon number range, it is possible to produce siloxane nanoparticles having excellent colloidal stability. Further, by controlling the number of carbon atoms of the alkyl group contained in the first silicon precursor, the molecular weight, shape, size, etc. of the siloxane-based nanoparticles can be controlled.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 실리콘 전구체는 디메틸디메톡시실란 (dimethyldimethoxysilane, DMDMS), 디메틸디에톡시실란 (dimethyldiethoxysilane, DMDES) 및 메틸에틸디메톡시실란 (methylethyldimethoxysilane) 중 적어도 1종을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first silicon precursor may include at least one selected from the group consisting of dimethyldimethoxysilane (DMDMS), dimethyldiethoxysilane (DMDES), and methylethyldimethoxysilane .
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 실리콘 전구체는 실록산계 화합물을 포함할 수 있다. 상기 제1 실리콘 전구체가 2개의 알콕시기 및 2개의 알킬기를 가지는 실리콘 화합물을 포함하는 경우, 실리콘 화합물들의 알콕시기 상호 간에 축합 반응이 진행되어, 선형의 사슬(linear chain)을 가지는 실록산계 화합물이 형성될 수 있다. Also, according to an embodiment of the present invention, the first silicon precursor may include a siloxane-based compound. When the first silicon precursor includes a silicon compound having two alkoxy groups and two alkyl groups, a condensation reaction proceeds between the alkoxy groups of the silicon compounds to form a siloxane-based compound having a linear chain .
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 실리콘 전구체는 적어도 3개의 알콕시기를 가질 수 있다. 즉, 상기 제2 실리콘 전구체는 3개의 알콕시기와 1개의 알킬기를 가질 수 있다. 또한, 상기 제2 실리콘 전구체는 4개의 알콕시기를 가질 수 있다. 상기 제2 실리콘 전구체에 포함되는 알콕시기 각각은 독립적으로 1 이상 6 이하의 탄소를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 알콕시기 각각은 독립적으로 1 이상 4 이하의 탄소, 또는 1 이상 3 이하의 탄소를 가질 수 있다. 전술한 범위의 탄소수를 가지는 알콕시기를 포함하는 제2 실리콘 전구체는 알코올 및 증류수를 포함하는 용제 상에서 용이하게 수화될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the second silicon precursor may have at least three alkoxy groups. That is, the second silicon precursor may have three alkoxy groups and one alkyl group. Also, the second silicon precursor may have four alkoxy groups. Each of the alkoxy groups included in the second silicon precursor may independently have 1 to 6 carbon atoms. Specifically, each of the alkoxy groups may independently have 1 to 4 carbon atoms, or 1 to 3 carbon atoms. The second silicon precursor containing an alkoxy group having the above-mentioned carbon number in the above range can be easily hydrated on a solvent containing alcohol and distilled water.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 실리콘 전구체가 3개의 알콕시기와 1개의 알킬기를 가지는 경우, 상기 알킬기는 1 이상 6 이하의 탄소를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 알킬기는 독립적으로 1 이상 4 이하의 탄소, 또는 1 이상 3 이하의 탄소를 가질 수 있다. 전술한 범위의 탄소수를 가지는 알킬기를 포함하는 제2 실리콘 전구체를 사용함으로써, 우수한 콜로이드 안정성을 가지는 실록산게 나노입자를 제조할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the second silicon precursor has 3 alkoxy groups and 1 alkyl group, the alkyl group may have 1 to 6 carbon atoms. Specifically, the alkyl group may independently have 1 to 4 carbon atoms, or 1 to 3 carbon atoms. By using the second silicon precursor containing an alkyl group having the carbon number within the above-mentioned range, it is possible to produce siloxane nanoparticles having excellent colloid stability.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 실리콘 전구체는 테트라메틸오소실리케이트 (tetramethylorthosilicate), 테트라에틸오소실리케이트 (tetraethylorthosilicate, TEOS), 테트라프로필오소실리케이트 (tetrapropylorthosilicate), 3-아미노프로필트리메톡시실란 (3-aminopropyltrimethoxy silane) 및 3-아미노프로필트리에톡시실란 (3-aminopropyltriethoxy silane) 중 적어도 1종을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the second silicon precursor is selected from the group consisting of tetramethylorthosilicate, tetraethylorthosilicate (TEOS), tetrapropylorthosilicate, 3-aminopropyltrimethoxysilane 3-aminopropyltrimethoxy silane) and 3-aminopropyltriethoxy silane (3-aminopropyltrimethoxy silane).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 용제 상에 상기 제1 실리콘 전구체 및 제2 실리콘 전구체를 첨가하여, 상기 제1 실리콘 전구체 및 제2 실리콘 전구체 각각을 수화시켜 제1 실리콘 수화물 및 제2 실리콘 수화물을 형성할 수 있다. 상기 제1 실리콘 전구체 및 제2 실리콘 전구체가 가지는 알콕시기는 물에 의해 가수분해됨에 따라, 상기 제1 실리콘 전구체 및 제2 실리콘 전구체는 수화될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first silicon precursor and the second silicon precursor are added on the solvent to hydrate each of the first silicon precursor and the second silicon precursor to form a first silicon hydrate and a second silicon hydrate Can be formed. As the alkoxy groups of the first silicon precursor and the second silicon precursor are hydrolyzed by water, the first silicon precursor and the second silicon precursor can be hydrated.
일 예로, 제1 실리콘 전구체로 2개의 알콕시기와 2개의 메틸기를 가지는 실리콘 화합물을 사용하고, 제2 실리콘 전구체로 4개의 알콕시기를 가지는 실리콘 화합물을 사용하는 경우, 하기 반응식 1과 같이 제1 실리콘 전구체 및 제2 실리콘 전구체가 수화될 수 있다.For example, when a silicon compound having two alkoxy groups and two methyl groups is used as the first silicon precursor and a silicon compound having four alkoxy groups as the second silicon precursor is used, the first silicon precursor and the second silicon precursor The second silicon precursor may be hydrated.
[반응식 1][Reaction Scheme 1]
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 실리콘 전구체 및 제2 실리콘 전구체가 수화되어 형성된 제1 실리콘 수화물 및 제2 실리콘 수화물을 포함하는 혼합용액에 염기성 용액을 첨가하여, 실록산계 나노입자를 제조할 수 있다. 구체적으로, 상기 실록산계 나노입자를 제조하는 단계는 상기 혼합용액을 교반하며, 상기 염기성 용액을 적가하는 것을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a basic solution is added to a mixed solution containing a first silicon hydrate and a second silicon hydrate formed by hydrating the first silicon precursor and the second silicon precursor to form siloxane-based nanoparticles can do. Specifically, the step of preparing the siloxane-based nanoparticles may include stirring the mixed solution, and dropping the basic solution.
상기 혼합용액에 첨가되는 염기성 용액은 제1 실리콘 수화물 및 제2 실리콘 수화물 간의 축합반응을 유도하는 촉매 역할을 수행할 수 있다. 상기 혼합용액을 교반하며 상기 염기성 용액을 적가함에 따라, 상기 제1 실리콘 수화물 및 제2 실리콘 수화물이 축합반응되어 실록산계 나노입자가 형성될 수 있다. 상기 실록산계 나노입자는 상기 제1 실리콘 수화물 및 제2 실리콘 수화물이 축합반응되어 형성되는 반복단위를 포함하는 폴리머일 수 있다.The basic solution added to the mixed solution may serve as a catalyst for inducing a condensation reaction between the first silicon hydrate and the second silicon hydrate. As the basic solution is added dropwise with stirring the mixed solution, the first silicon hydrate and the second silicon hydrate may be condensed to form siloxane-based nanoparticles. The siloxane-based nanoparticles may be a polymer comprising a repeating unit formed by the condensation reaction of the first silicon hydrate and the second silicon hydrate.
일 예로, 제1 실리콘 전구체로 2개의 알콕시기와 2개의 메틸기를 가지는 실리콘 화합물을 사용하고, 제2 실리콘 전구체로 4개의 알콕시기를 가지는 실리콘 화합물을 사용하는 경우, 제1 실리콘 전구체 및 제2 실리콘 전구체가 수화되어 형성된 제1 실리콘 수화물 및 제2 실리콘 수화물은 하기 반응식 2와 같이 축합반응하여, 길게 연장된 형태의 실록산계 나노입자를 형성할 수 있다. For example, when a silicon compound having two alkoxy groups and two methyl groups is used as the first silicon precursor and a silicon compound having four alkoxy groups is used as the second silicon precursor, the first silicon precursor and the second silicon precursor The hydrated first silicon hydrate and the second hydrated silicon hydrate may undergo a condensation reaction as shown in Reaction Scheme 2 below to form siloxane-based nanoparticles having a long elongated shape.
[반응식 2][Reaction Scheme 2]
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 상기 제1 실리콘 수화물 및 제2 실리콘 수화물이 축합반응되어 형성되는 실록산계 나노입자는 폴리디알킬실록산일 수 있다. 일 예로, 제1 실리콘 전구체로 디메틸디에톡시실란을 사용하고 제2 실리콘 전구체로 테트라에틸 오소실리케이트를 사용하는 경우, 폴리디메틸실록산(poly(dimethylsiloxane), PDMS)가 제조될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the siloxane-based nanoparticles formed by the condensation reaction of the first silicon hydrate and the second silicon hydrate may be polydialkylsiloxane. In one example, when dimethyldiethoxysilane is used as the first silicon precursor and tetraethylorthosilicate is used as the second silicon precursor, poly (dimethylsiloxane) (PDMS) may be prepared.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 실록산계 나노입자의 직경은 50 nm 이상 500 nm 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 실록산계 나노입자의 직경은 50 nm 이상 400 nm 이하, 100 nm 이상 300 nm 이하일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the diameter of the siloxane-based nanoparticles may be 50 nm or more and 500 nm or less. Specifically, the diameter of the siloxane-based nanoparticles may be 50 nm or more and 400 nm or less, and 100 nm or more and 300 nm or less.
전술한 범위의 직경을 가지는 실록산계 나노입자는 우수한 콜로이드 안정성을 가질 수 있다. 또한, 상기 실록산계 나노입자는 상기 제1 실리콘 수화물 및 제2 실리콘 수화물이 축합반응되어 형성되는 디알킬실록산의 반복 단위를 포함하고 있어, 상기 실록산계 나노입자는 우수한 화학 안정성, 생체적합성(biocompatibility), 유연성(flexibility)을 가질 수 있다.The siloxane-based nanoparticles having a diameter in the above-mentioned range can have excellent colloidal stability. The siloxane-based nanoparticles contain repeating units of dialkylsiloxanes formed by the condensation reaction of the first silicone hydrate and the second silicone hydrate. The siloxane-based nanoparticles have excellent chemical stability, biocompatibility, , And flexibility.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 실록산계 나노입자의 제타 전위(ζ-potential)는 -65 mV 이상 -40 mV 이하일 수 있다. 실록산계 나노입자의 표면 전위는 레이저 입자 분석 시스템(NANO ZS, Malvern instruments Ltd)을 이용하여 측정하였으며, 광원으로 He-Ne 레이저를 사용하였다. 파장 값은 633 nm, 측정 각도는 173°로 설정하였다. 상기 실록산계 나노입자의 표면이 음의 전위값(negative potential)을 가짐에 따라, 상기 실록산계 나노입자는 물 안에서 안정적으로 존재할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the zeta potential of the siloxane-based nanoparticles may be -65 mV or more and -40 mV or less. The surface potential of the siloxane nanoparticles was measured using a laser particle analysis system (NANO ZS, Malvern Instruments Ltd) and a He-Ne laser was used as the light source. The wavelength value was set to 633 nm, and the measurement angle was set to 173 °. As the surface of the siloxane-based nanoparticles has a negative potential, the siloxane-based nanoparticles can be stably present in water.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 혼합용액에 포함되는 상기 제1 실리콘 전구체와 상기 제2 실리콘 전구체의 몰비는 4:1 내지 1:4일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 실리콘 전구체와 상기 제2 실리콘 전구체의 몰비는 3:1 내지 1:3, 1.5:1 내지 1:1.5일 수 있다. 본 발명에서 “몰비”는 몰수의 비를 의미할 수 있다. 구체적으로, 상기 혼합용액에 포함되는 상기 제1 실리콘 전구체와 상기 제2 실리콘 전구체의 몰비가 4:1인 것은, 상기 혼합용액에 포함되는 상기 제1 실리콘 전구체와 상기 제2 실리콘 전구체의 몰수의 비가 4:1인 것을 의미할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the molar ratio of the first silicon precursor and the second silicon precursor included in the mixed solution may be 4: 1 to 1: 4. Specifically, the molar ratio of the first silicon precursor and the second silicon precursor may be 3: 1 to 1: 3, 1.5: 1 to 1: 1.5. In the present invention, " molar ratio " may mean the ratio of the number of moles. Specifically, when the molar ratio of the first silicon precursor and the second silicon precursor contained in the mixed solution is 4: 1, the ratio of the number of moles of the first silicon precursor and the second silicon precursor contained in the mixed solution 4: 1 < / RTI >
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 혼합용액에 포함되는 상기 제1 실리콘 전구체와 상기 제2 실리콘 전구체의 몰비를 전술한 범위로 조절함으로써, 원활한 표면을 가지는 실록산계 나노입자를 제조할 수 있으며, 실록산계 나노입자의 직경을 50 nm 이상 500 nm 이하로 용이하게 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the siloxane-based nanoparticles having a smooth surface can be prepared by adjusting the molar ratio of the first silicon precursor and the second silicon precursor contained in the mixed solution to the above-mentioned range, The diameter of the siloxane-based nanoparticles can be easily controlled to 50 nm or more and 500 nm or less.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 혼합용액에 첨가되는 상기 제1 실리콘 전구체의 몰수를 조절하여, 제조되는 실록산계 나노입자의 직경을 제어할 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 실리콘 전구체는 3개 이상의 알콕시기를 가지고 있으나, 상기 제1 실리콘 전구체는 2개의 알콕시기를 가지고 있다. 즉, 상기 제1 실리콘 전구체는 상기 제2 실리콘 전구체보다 적은 수의 반응기를 가지고 있다. 이에 의해, 상기 혼합용액에 포함되는 제1 실리콘 전구체의 몰수가 증가될수록, 상기 제1 실리콘 수화물과 제2 실리콘 수화물의 축합반응이 느려지게 되고, 형성되는 실록산계 나노입자의 직경이 작아질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the diameter of the siloxane-based nanoparticles to be produced can be controlled by controlling the number of moles of the first silicon precursor added to the mixed solution. Specifically, the second silicon precursor has three or more alkoxy groups, but the first silicon precursor has two alkoxy groups. That is, the first silicon precursor has fewer reactors than the second silicon precursor. Accordingly, as the number of moles of the first silicon precursor contained in the mixed solution is increased, the condensation reaction between the first silicon hydrate and the second silicon hydrate is slowed down, and the diameter of the formed siloxane-based nanoparticles can be reduced .
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 염기성 용액을 포함하는 상기 혼합용액 총부피에 대하여, 상기 염기성 용액은 2 부피% 이상 8 부피% 이하로 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 염기성 용액은 상기 혼합용액 총부피에 대하여 3 부피% 이상 6 부피% 이하, 4 부피% 이상 5.5 부피% 이하일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the basic solution may be contained in an amount of 2 vol% to 8 vol%, based on the total volume of the mixed solution including the basic solution. Specifically, the basic solution may be 3 vol% or more and 6 vol% or less and 4 vol% or more and 5.5 vol% or less based on the total volume of the mixed solution.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 염기성 용액이 첨가되는 양을 조절하여, 제조되는 실록산계 나노입자의 크기를 용이하게 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the amount of the basic solution to be added can be controlled to easily control the size of the siloxane-based nanoparticles to be produced.
상기 혼합용액에 포함되는 상기 염기성 용액의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 실록산계 나노입자를 안정적으로 제조할 수 있고, 실록산계 나노입자의 직경을 50 nm 이상 500 nm 이하로 용이하게 제어할 수 있다. 상기 염기성 용액의 함량이 2 부피% 이하인 경우에는 제1 실리콘 수화물과 제2 실리콘 수화물의 축합반응이 효과적으로 진행되지 못할 수 있고, 상기 염기성 용액의 함량이 8 부피%를 초과하는 경우에는 부반응이 발생되는 문제가 있다.The siloxane-based nanoparticles can be stably prepared by controlling the content of the basic solution contained in the mixed solution to the above-mentioned range, and the diameter of the siloxane-based nanoparticles can be easily controlled to be 50 nm or more and 500 nm or less . When the content of the basic solution is less than 2 vol%, the condensation reaction between the first silicon hydrate and the second silicon hydrate may not proceed effectively, and when the content of the basic solution exceeds 8 vol%, a side reaction occurs there is a problem.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 염기성 용액의 적가 속도는 0.01 mL/sec 이상 1 mL/sec 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 혼합용액을 교반하며, 상기 혼합용액에 상기 염기성 용액을 0.01 mL/sec 이상 1 mL/sec 이하의 적가 속도로 첨가할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 염기성 용액의 적가 속도는 0.05 mL/sec 이상 0.8 mL/sec 이하, 또는 0.1 mL/sec 이상 0.5 mL/sec 이하일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the dropping rate of the basic solution may be 0.01 mL / sec or more and 1 mL / sec or less. Specifically, the basic solution may be added to the mixed solution at a dropping rate of 0.01 mL / sec or more and 1 mL / sec or less while stirring the mixed solution. More specifically, the dropping rate of the basic solution may be 0.05 mL / sec or more and 0.8 mL / sec or less, or 0.1 mL / sec or more and 0.5 mL / sec or less.
상기 염기성 용액의 적가 속도를 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 실록산계 나노입자를 효과적으로 제조할 수 있고, 부반응이 일어나는 것을 억제할 수 있다. 구체적으로, 상기 염기성 용액의 적가 속도가 0.01 mL/sec 미만이 경우에는 상기 제1 실리콘 수화물과 제2 실리콘 수화물의 축합반응 효율이 저하되는 문제가 발생될 수 있다. 또한, 상기 염기성 용액의 적가 속도가 1 mL/sec를 초과하는 경우, 제1 실리콘 수화물 상호간에 축합반응이 진행되거나 제2 실리콘 수화물 상호간에 축합반응이 진행되는 비중이 증가될 수 있다.By adjusting the dropping rate of the basic solution to the above-mentioned range, it is possible to effectively produce the siloxane-based nanoparticles and to suppress occurrence of side reactions. Specifically, when the dropping rate of the basic solution is less than 0.01 mL / sec, the condensation reaction efficiency between the first silicon hydrate and the second silicon hydrate may be lowered. If the dropping rate of the basic solution is more than 1 mL / sec, the specific gravity of progressing the condensation reaction between the first silicon hydrates and the condensation reaction between the second silicon hydrates may be increased.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 염기성 용액으로 암모니아 용액, 수산화나트륨 수용액, 수산화칼슘 수용액 등을 사용할 수 있으나, 염기성 용액의 종류를 한정하는 것은 아니다.According to an embodiment of the present invention, an aqueous solution of ammonia, an aqueous solution of sodium hydroxide, an aqueous solution of calcium hydroxide, or the like may be used as the basic solution, but the kind of the basic solution is not limited thereto.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 실리콘 전구체는 용액일 수 있으며, 상기 제1 실리콘 전구체 용액의 농도는 1 ml/L 이상 100 ml/L 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 실리콘 전구체 용액의 농도는 10 ml/L 이상 80 ml/L 이하, 30 ml/L 이상 60 ml/L 이하, 45 ml/L 이상 55 ml/L 이하, 5 ml/L 이상 50 ml/L 이하, 또는 60 ml/L 이상 90 ml/L 이하일 수 있다. 상기 제1 실리콘 전구체 용액의 농도를 전술한 범위로 조절함으로써, 실록산계 나노입자의 제조 효율을 향상시킬 수 있고, 직경이 50 nm 이상 500 nm 이하인 실록산계 나노입자를 용이하게 제조할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the first silicon precursor may be a solution, and the concentration of the first silicon precursor solution may be 1 ml / L or more and 100 ml / L or less. Specifically, the concentration of the first silicon precursor solution is not less than 10 ml / L and not more than 80 ml / L, not less than 30 ml / L and not more than 60 ml / L, not less than 45 ml / L and not more than 55 ml / 50 ml / L or less, or 60 ml / L or more and 90 ml / L or less. By adjusting the concentration of the first silicon precursor solution to the aforementioned range, it is possible to improve the production efficiency of the siloxane-based nanoparticles and easily produce siloxane-based nanoparticles having a diameter of 50 nm or more and 500 nm or less.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 실리콘 전구체는 용액일 수 있으며, 상기 제2 실리콘 전구체 용액의 농도는 1 ml/L 이상 100 ml/L 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 실리콘 전구체 용액의 농도는 20 ml/L 이상 90 ml/L 이하, 35 ml/L 이상 75 ml/L 이하, 40 ml/L 이상 60 ml/L 이하, 5 ml/L 이상 50 ml/L 이하, 또는 55 ml/L 이상 85 ml/L 이하일 수 있다. 상기 제2 실리콘 전구체 용액의 농도를 전술한 범위로 조절함으로써, 실록산계 나노입자의 제조 효율을 향상시킬 수 있고, 원활한 표면을 가지는 실록산계 나노입자를 용이하게 제조할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the second silicon precursor may be a solution, and the concentration of the second silicon precursor solution may be 1 ml / L or more and 100 ml / L or less. Specifically, the concentration of the second silicon precursor solution is not less than 20 ml / L and not more than 90 ml / L, not less than 35 ml / L and not more than 75 ml / L, not less than 40 ml / 50 ml / L or less, or 55 ml / L or more and 85 ml / L or less. By adjusting the concentration of the second silicon precursor solution to the aforementioned range, it is possible to improve the production efficiency of siloxane-based nanoparticles and easily produce siloxane-based nanoparticles having smooth surfaces.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 염기성 용액의 농도는 10 mol/L 이상 20 mol/L 이하 일 수 있다. 구체적으로, 상기 염기성 용액의 농도는 12 mol/L 이상 16 mol/L 이하, 14 mol/L 이상 15 mol/L 이하일 수 있다. 상기 염기성 용액의 농도를 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 제1 실리콘 수화물과 제2 실리콘 수화물의 축합반응을 효과적으로 유도할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the concentration of the basic solution may be 10 mol / L or more and 20 mol / L or less. Specifically, the concentration of the basic solution may be 12 mol / L or more and 16 mol / L or less and 14 mol / L or more and 15 mol / L or less. By controlling the concentration of the basic solution to the above-mentioned range, the condensation reaction between the first silicon hydrate and the second silicon hydrate can be effectively induced.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 실록산계 나노입자를 제조하는 단계는 상기 염기성 용액을 첨가하여, 상기 혼합용액의 pH를 8 이상 14 이하로 조절하는 것을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 혼합용액을 교반하며 상기 염기성 용액을 상기 혼합용액에 적가함으로써, 상기 혼합용액의 pH를 10 이상 14 이하로 조절할 수 있다. 상기 혼합용액의 산도를 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 제1 실리콘 수화물과 제2 실리콘 수화물의 축합반응을 효과적으로 유도할 수 있으며, 실록산계 나노입자의 입자 크기를 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of preparing the siloxane-based nanoparticles may include adjusting the pH of the mixed solution to 8 or more by adding the basic solution. Specifically, the pH of the mixed solution may be adjusted to 10 or more and 14 or less by stirring the mixed solution and adding the basic solution to the mixed solution. By controlling the acidity of the mixed solution to the above-mentioned range, the condensation reaction between the first silicon hydrate and the second silicon hydrate can be effectively induced, and the particle size of the siloxane-based nanoparticles can be controlled.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 나노입자를 제조하는 단계는 상기 혼합용액을 20℃ 이상 35℃ 이하의 온도에서 5시간 이상 24시간 이하의 시간 동안 교반하는 것을 포함할 수 있다. 상기 혼합용액의 온도를 20℃ 이상 35℃ 이하의 온도로 조절함으로써, 상기 제1 실리콘 수화물과 제2 실리콘 수화물의 축합반응을 효과적으로 유도할 수 있다. 또한, 상기 혼합용액을 5시간 이상 24시간 이하의 시간 동안 교반함으로써, 미반응된 상기 제1 실리콘 수화물와 제2 실리콘 수화물의 양을 효과적으로 억제할 수 있어, 상기 실록산계 나노입자의 제조 효율을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step of preparing the nanoparticles may include stirring the mixed solution at a temperature of 20 ° C or more and 35 ° C or less for 5 hours or more and 24 hours or less. The condensation reaction between the first silicon hydrate and the second silicon hydrate can be effectively induced by adjusting the temperature of the mixed solution to a temperature of 20 ° C or more and 35 ° C or less. Also, by stirring the mixed solution for 5 hours to 24 hours, the amount of the unreacted first silicon hydrate and the second silicon hydrate can be effectively suppressed, thereby improving the production efficiency of the siloxane-based nanoparticles .
이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. These embodiments are for illustrative purposes only and are not intended to be limiting of the present invention.
재료물질의 준비Preparation of material materials
제1 실리콘 전구체로 순도 97.0%의 디메틸디에톡시실란(DMDES, Sigma-Aldrich社), 제2 실리콘 전구체로 순도 98.0%의 테트라에틸 오소실리케이트(TEOS, Sigma-Aldrich社), 알코올로 순도 99.5%의 에탄올(Sigma-Aldrich社), 염기성 용액으로 암모니아 용액(NH4OH, JUNSEI Chemical社)를 준비하였다. 또한, 물을 18 MΩ의 저항에서 정화시키고 0.22 ㎛의 직경을 가지는 멤브레인(membrane)을 이용하여 불순물을 제거하여 증류수를 제조하였다.Dimethyldiethoxysilane (DMDES, Sigma-Aldrich) having a purity of 97.0% as a first silicon precursor, tetraethylososilicate (TEOS, Sigma-Aldrich) having a purity of 98.0% as a second silicon precursor, alcohol having a purity of 99.5% Ethanol (Sigma-Aldrich) and an ammonia solution (NH 4 OH, JUNSEI Chemical Co.) as a basic solution. In addition, water was purified at a resistance of 18 MΩ and distilled water was prepared by removing impurities using a membrane having a diameter of 0.22 μm.
실록산계Siloxane system 나노물질인A nanomaterial 폴리디메틸실록산Polydimethylsiloxane (( PDMSPDMS ) 나노입자의 제조) Preparation of nanoparticles
실시예Example 1 One
에탄올 46 mL와 증류수 1.5 mL를 혼합하여 용제를 제조하였고, 염기성 용액으로 14.5 mol/L의 NH4OH 용액을 제조하였다.A solvent was prepared by mixing 46 mL of ethanol and 1.5 mL of distilled water, and a 14.5 mol / L NH 4 OH solution was prepared as a basic solution.
이후, 용제를 250 mL의 라운드 플라스크(round flask)에 담고, 상기 용제에 DMDES 용액과 TEOS 용액이 혼합된 용액을 1 ml 첨가하고 교반하여 혼합용액을 제조하였다. 제조된 혼합용액에 포함된 DMDES와 TEOS의 몰비는 1:4이었다. 이후, 혼합용액을 교반하며, NH4OH 용액을 0.5 mL/sec의 적가 속도로, 혼합용액에 포함되는 NH4OH 용액의 부피가 혼합용액 총 부피에 대하여 3.0 부피%가 될 때까지 적가하였다. NH4OH 용액을 혼합용액에 적가한 후, 8 시간 동안 상온에서 교반하였다. 이후, 혼합용액을 회전속도 8,000 rpm의 원심분리기에 넣고 10분 동안 원심분리하여 PDMS 나노입자를 수집하였다. 이후, 증류수와 에탄올이 혼합된 용액으로 3번 수세하여, 최종적으로 PDMS 나노입자를 제조하였다.Then, the solvent was placed in a 250 mL round flask, and 1 mL of a solution in which DMDES solution and TEOS solution were mixed was added to the solvent and stirred to prepare a mixed solution. The molar ratio of DMDES to TEOS in the prepared mixed solution was 1: 4. Then, the mixed solution was stirred, and NH 4 OH solution was added dropwise at a dropping rate of 0.5 mL / sec until the volume of the NH 4 OH solution contained in the mixed solution became 3.0% by volume based on the total volume of the mixed solution. NH 4 OH solution was added dropwise to the mixed solution, followed by stirring at room temperature for 8 hours. Then, the mixed solution was placed in a centrifuge at a rotation speed of 8,000 rpm and centrifuged for 10 minutes to collect PDMS nanoparticles. Thereafter, PDMS nanoparticles were finally prepared by washing three times with a mixed solution of distilled water and ethanol.
실시예Example 2 내지 2 to 실시예Example 4 4
하기 표 1에 기재된 바와 같이, 혼합용액을 제조한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 PDMS 나노입자를 제조하였다.PDMS nanoparticles were prepared in the same manner as in Example 1, except that a mixed solution was prepared as shown in Table 1 below.
DMDES와 TEOS의 몰비In the mixed solution
The molar ratio of DMDES to TEOS
실시예Example 5 5
에탄올 46 mL와 증류수 1.5 mL를 혼합하여 용제를 제조하였고, 염기성 용액으로 14.5 mol/L의 NH4OH 용액을 제조하였다.A solvent was prepared by mixing 46 mL of ethanol and 1.5 mL of distilled water, and a 14.5 mol / L NH 4 OH solution was prepared as a basic solution.
이후, 용제를 250 mL의 라운드 플라스크(round flask)에 담고, 상기 용제에 DMDES 용액과 TEOS 용액이 4:1의 몰비로 혼합된 용액 1 ml을 첨가하고 교반하여 혼합용액을 제조하였다. 이후, 혼합용액을 교반하며, NH4OH 용액을 0.55 mL/sec의 적가 속도로, 혼합용액에 포함되는 NH4OH 용액의 부피가 혼합용액 총 부피에 대하여 3.0 부피%가 될 때까지 적가하였다. NH4OH 용액을 혼합용액에 적가한 후, 8 시간 동안 상온에서 교반하였다. 이후, 혼합용액을 회전속도 8,000 rpm의 원심분리기에 넣고 10분 동안 원심분리하여 PDMS 나노입자를 수집하였다. 이후, 증류수와 에탄올이 혼합된 용액으로 3번 수세하여, 최종적으로 PDMS 나노입자를 제조하였다.Then, the solvent was placed in a 250 mL round flask, and 1 mL of a solution prepared by mixing DMDES solution and TEOS solution in a molar ratio of 4: 1 was added to the solvent and stirred to prepare a mixed solution. Then, the mixed solution was stirred, and the NH 4 OH solution was added dropwise at a dropping rate of 0.55 mL / sec until the volume of the NH 4 OH solution contained in the mixed solution became 3.0 vol% based on the total volume of the mixed solution. NH 4 OH solution was added dropwise to the mixed solution, followed by stirring at room temperature for 8 hours. Then, the mixed solution was placed in a centrifuge at a rotation speed of 8,000 rpm and centrifuged for 10 minutes to collect PDMS nanoparticles. Thereafter, PDMS nanoparticles were finally prepared by washing three times with a mixed solution of distilled water and ethanol.
실시예Example 6 내지 6 - 실시예Example 10 10
NH4OH 용액이 포함된 혼합용액 총 부피에 대하여, NH4OH 용액의 부피%가 하기 표 2에 기재된 바와 같이 조절한 것을 제외하고는 상기 실시예 5와 동일한 방법으로 PDMS 나노입자를 제조하였다.With respect to the NH 4 mixed solution of total volume containing the OH solution was prepared and the PDMS nanoparticles in the same manner as in Example 5 except that the control as described in NH 4 to the volume percentage of the OH solution Table 2.
(부피%)Volume of NH 4 OH solution in the mixed solution
(volume%)
PDMSPDMS 나노입자의 Of nanoparticles FTIRFTIR 분석 analysis
도 1은 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 4에 따른 PDMS(poly(dimethylsiloxane)) 나노입자의 FTIR 결과를 나타낸 그래프이다. 구체적으로, 도 1은 푸리에변환 적외분광 분석기(Fourier transform infrared spectroscopy, FT/IR-4700 Series Spectrometer, JASCO Analytical Instruments社)를 이용하여 측정된 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 4에 따른 PDMS 나노입자의 FTIR 결과를 나타낸 그래프이다. FTIR 측정은 4 cm-1 분해능을 가지는 투과 모드로 4,000 내지 700 cm-1의 범위 안에서 스캔하였다.1 is a graph showing FTIR results of PDMS (poly (dimethylsiloxane)) nanoparticles according to Examples 1 to 4 of the present invention. Specifically, FIG. 1 is a graph showing the relationship between the PDMS nanoparticles according to Examples 1 to 4 of the present invention measured using a Fourier transform infrared spectroscopy (FT / IR-4700 Series Spectrometer, JASCO Analytical Instruments) FTIR < / RTI > FTIR measurements were performed in the range of 4,000 to 700 cm -1 in a transmission mode with a resolution of 4 cm -1 .
도 1을 참고하면, 실시예 1 내지 실시예 4에 따른 PDMS 나노입자의 FTIR 그래프에서 실록산 (Si-O-Si) 결합의 비대칭 신축 진동에 의한 1,096 cm-1에서의 강한 흡수 밴드와 1,208 cm-1에서의 숄더(shoulder)를 확인할 수 있었고, 실록산의 (Si-O-Si) 결합의 대칭 신축 진동에 의한 803 cm-1에서의 밴드를 확인할 수 있었다. 또한, (Si-OH)의 결합의 신축 진동에 의한 951 cm-1에서의 피크를 통해 실록산계 나노입자가 형성된 것을 확인할 수 있었다. 또한, 나노입자의 표면에 위치하는 실라놀 그룹(Si-OH) 상호간의 수소 결합에 의한 3,642 cm-1에서의 숄더(shoulder)를 확인할 수 있었다. 또한, DMDES 용액을 첨가된 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 4에서 제조된 나노입자의 FTIR 데이터를 보면, (Si-CH3) 결합의 신축 및 굽힘 진동에 의한 1,270 cm-1와 850 cm-1의 피크를 통해, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 4에서 제조된 나노입자에는 DMDES가 존재하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 혼합용액 내의 DMDES의 몰수가 증가됨에 따라, (Si-CH3) 결합에 의한 피크의 세기가 증가되는 것을 확인할 수 있었다.Referring to FIG 1, the embodiments 1 to 4 in the PDMS FTIR plot of the nanoparticles in the siloxane (Si-O-Si) bond asymmetric 1,096 cm -1 due to the stretching vibration of a strong absorption band in accordance with 1,208 cm - 1 , and a band at 803 cm -1 due to the symmetric stretching vibration of the (Si-O-Si) bond of the siloxane was confirmed. It was also confirmed that the siloxane-based nanoparticles were formed through peaks at 951 cm -1 due to stretching vibration of the (Si-OH) bond. In addition, a shoulder at 3,642 cm -1 due to hydrogen bonding between the silanol groups (Si-OH) located on the surface of the nanoparticles was confirmed. In addition, the embodiments of the present invention was added to a solution DMDES In the FTIR data for the nanoparticles prepared in Examples 1 to 4, (Si-CH 3) 1,270 cm -1 and 850 cm by stretching and bending vibrations of the bond 1 , it was confirmed that DMDES was present in the nanoparticles prepared in Examples 1 to 4 of the present invention. In addition, it was confirmed that as the number of moles of DMDES in the mixed solution was increased, the intensity of the peak due to (Si-CH 3 ) bond was increased.
PDMSPDMS 나노입자의 Of nanoparticles SEMSEM 분석 analysis
PDMS 나노입자의 형태를 분석하기 위하여, field-emission scanning electron microscopy(SUPRA 55VP, Carl Zeiss社)를 사용하였다.In order to analyze the morphology of PDMS nanoparticles, field-emission scanning electron microscopy (SUPRA 55VP, Carl Zeiss) was used.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 4에 따른 PDMS 나노입자의 SEM(scanning electron microscope) 사진을 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 2a는 실시예 1에 따른 PDMS 나노입자의 SEM 사진이고, 도 2b는 실시예 2에 따른 PDMS 나노입자의 SEM 사진, 도 2c는 실시예 3에 따른 PDMS 나노입자의 SEM 사진, 도 2d는 실시예 4에 따른 PDMS 나노입자의 SEM 사진이다.FIGS. 2A to 2D are SEM (scanning electron microscope) photographs of PDMS nanoparticles according to Examples 1 to 4 of the present invention. Specifically, FIG. 2A is an SEM photograph of the PDMS nanoparticles according to Example 1, FIG. 2B is an SEM photograph of the PDMS nanoparticles according to Example 2, FIG. 2C is a SEM photograph of the PDMS nanoparticles according to Example 3 2d is an SEM photograph of PDMS nanoparticles according to Example 4. Fig.
도 2a 내지 도 2d를 참고하면, 혼합용액 내에 DMDES의 몰수가 증가됨에 따라 PDMS 나노입자의 직경이 작아지는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 발명에 따른 제조 방법과 같이, 제1 실리콘 전구체와 제2 실리콘 전구체의 몰비를 조절하는 경우, 형성되는 PDMS 나노입자의 직경을 제어할 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 4에 따른 PDMS 나노입자는 구형의 형태이며, 대체로 표면이 원활한 것을 확인할 수 있었다.Referring to FIGS. 2A to 2D, it can be confirmed that the diameter of the PDMS nanoparticles decreases as the number of moles of DMDES increases in the mixed solution. Thus, it can be seen that the diameter of the PDMS nanoparticles formed can be controlled when the molar ratio of the first silicon precursor and the second silicon precursor is controlled, as in the manufacturing method according to the present invention. In addition, the PDMS nanoparticles according to Examples 1 to 4 of the present invention were in the form of spheres, and the surface of the PDMS nanoparticles was smooth.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 실시예 5 내지 실시예 10에 따른 PDMS 나노입자의 SEM(scanning electron microscope) 사진을 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 3a는 실시예 5에 따른 PDMS 나노입자의 SEM 사진이고, 도 3b는 실시예 6에 따른 PDMS 나노입자의 SEM 사진, 도 3c는 실시예 7에 따른 PDMS 나노입자의 SEM 사진, 도 3d는 실시예 8에 따른 PDMS 나노입자의 SEM 사진, 도 3e는 실시예 9에 따른 PDMS 나노입자의 SEM 사진, 도 3f는 실시예 10에 따른 PDMS 나노입자의 SEM 사진이다.3A to 3F are SEM (scanning electron microscope) photographs of PDMS nanoparticles according to Examples 5 to 10 of the present invention. 3B is a SEM photograph of PDMS nanoparticles according to Example 6, FIG. 3C is a SEM photograph of PDMS nanoparticles according to Example 7, and FIG. 3C is a SEM photograph of PDMS nanoparticles according to Example 7. FIG. 3d is an SEM photograph of the PDMS nanoparticles according to Example 8, FIG. 3e is an SEM photograph of the PDMS nanoparticles according to Example 9, and FIG. 3f is an SEM photograph of the PDMS nanoparticles according to Example 10.
도 3a 내지 도 3f를 참고하면, 혼합용액에 첨가되는 NH4OH 용액의 양이 증가됨에 따라, PDMS 나노입자의 직경이 커지는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 혼합용액에 포함되는 염기성 용액의 함량을 조절하여, 형성되는 PDMS 나노입자의 직경을 제어할 수 있음을 확인할 수 있었다.Referring to FIGS. 3A to 3F, it was confirmed that the diameter of the PDMS nanoparticles was increased as the amount of the NH 4 OH solution added to the mixed solution was increased. Therefore, according to one embodiment of the present invention, it was confirmed that the diameter of the PDMS nanoparticles formed can be controlled by adjusting the content of the basic solution contained in the mixed solution.
또한, NH4OH 용액은 혼합용액 내의 제1 전구체 수화물과 제2 전구체 수화물의 축합반응에 대한 촉매로 작용하며, 혼합용액에 포함되는 NH4OH 용액의 양이 증가됨에 따라 상기 축합반응의 진행 비율을 향상시킬 수 있다. Also, the NH 4 OH solution serves as a catalyst for the condensation reaction between the first precursor hydrate and the second precursor hydrate in the mixed solution, and as the amount of the NH 4 OH solution contained in the mixed solution increases, the progress ratio Can be improved.
PDMSPDMS 나노입자의 DLS 분석 DLS analysis of nanoparticles
도 4는 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 4에 따른 PDMS 나노입자의 DLS(dynamic light scattering) 분석 결과를 나타낸 그래프이다. 구체적으로, 도 4는 DLS(dynamic light scattering) 분석장치(NANO ZS, Malvern instruments Ltd., UK)를 이용하여 분석한, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 4에 따른 PDMS 나노입자의 크기 분석 결과를 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing the results of dynamic light scattering (DLS) analysis of PDMS nanoparticles according to Examples 1 to 4 of the present invention. Specifically, FIG. 4 shows the results of size analysis of PDMS nanoparticles according to Examples 1 to 4 of the present invention, which were analyzed using a DLS (dynamic light scattering) analyzer (NANO ZS, Malvern instruments Ltd., UK) Fig.
도 4를 참고하면, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 4에 따른 PDMS 나노입자의 직경은 대략적으로 100 내지 140 nm인 것을 확인할 수 있으며, 이는 도 2a 내지 도 2d의 SEM 사진에 나타난 실시예 1 내지 실시예 4에 따른 PDMS 나노입자의 직경과 대응되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4, it can be seen that the diameter of the PDMS nanoparticles according to Examples 1 to 4 of the present invention is approximately 100 to 140 nm, which is similar to that of Example 1 To the diameter of the PDMS nanoparticles according to Example 4 can be confirmed.
PDMSPDMS 나노입자의 Of nanoparticles 직경diameter 및 And 다분산지수Polydispersity index 분석 analysis
본 발명의 실시예 5 내지 실시예 10에 따른 PDMS 나노입자의 평균직경 및 다분산지수(Polydispersity index; PDI)을 하기 표 3에 나타내었다. PDMS 나노입자의 직경은 레이저 입자 분석 시스템(NANO ZS, Malvern instruments Ltd)을 이용하여 측정하였으며, 광원으로 He-Ne 레이저를 사용하였다. 파장 값은 633 nm, 측정 각도는 173°로 설정하였다.The average diameter and polydispersity index (PDI) of the PDMS nanoparticles according to Examples 5 to 10 of the present invention are shown in Table 3 below. The diameter of the PDMS nanoparticles was measured using a laser particle analyzer (NANO ZS, Malvern Instruments Ltd) and a He-Ne laser was used as the light source. The wavelength value was set to 633 nm, and the measurement angle was set to 173 °.
(nm)Average diameter of PDMS nanoparticles
(nm)
상기 표 3을 참고하면, 혼합용액에 첨가되는 NH4OH 용액의 양이 증가됨에 따라, 제조되는 PDMS 나노입자의 직경이 커지는 것을 확인할 수 있으며, PDMS 나노입자의 다분산지수의 값도 증가되는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 제조 방법과 같이, 혼합용액에 포함되는 염기성 용액의 함량을 조절하는 경우, 형성되는 PDMS 나노입자 직경 및 다분산지수를 제어할 수 있음을 확인할 수 있었다.Referring to Table 3, it can be seen that as the amount of the NH 4 OH solution added to the mixed solution increases, the diameter of the PDMS nanoparticles produced increases, and the value of the polydispersity index of the PDMS nanoparticles increases Can be confirmed. Therefore, it can be confirmed that the PDMS nanoparticle diameter and the polydispersity index can be controlled when the content of the basic solution contained in the mixed solution is controlled as in the manufacturing method according to the present invention.
PDMSPDMS 나노입자의 세포독성 분석 Cytotoxicity analysis of nanoparticles
CHA medical에서, 사람 지방유래줄기세포 (Human adipose-derived stem cells, hASCs)를 구입하여 준비하였다. 또한, 시약으로 Kit-8을 포함하는 세포(CCK-8, Dojindo)를 준비하였다. CCK-8 시약은 살아있는 세포 내에서 탈수소 효소에 의해 환원되어, 오렌지 색의 포르마잔 생성물로 전환되며, 포르마잔 생성물의 양을 통해 세포의 생존율을 확인할 수 있다.In CHA medical, human adipose-derived stem cells (hASCs) were purchased and prepared. In addition, Kit-8-containing cells (CCK-8, Dojindo) were prepared as reagents. The CCK-8 reagent is reduced by the dehydrogenase in living cells, converted to the orange formaza product, and the viability of the cell can be determined via the amount of formazan product.
본 발명의 실시예 1 내지 실시예 10에 따른 PDMS 나노입자를 hASCs에 첨가하기 전에, PDMS 나노입자를 에틸렌 옥사이드 가스 소독기를 이용하여 소독하고, 저농도 글루코스 DMEM 배지 (low-glucose Dulbecco's Modified Eagle Medium. Hyclone社), 소태아혈청(fetal bovine serum, Hyclone社) 및 항생제-항진균 용액(antibiotic- antimycotic solution, Hyclone社)의 혼합물 안에서 초음파 처리하였다.The PDMS nanoparticles were disinfected using an ethylene oxide gas disinfector prior to the addition of the PDMS nanoparticles according to Examples 1 to 10 of the present invention to hASCs, and the cells were washed with low-glucose Dulbecco's Modified Eagle Medium. Hyclone Were sonicated in a mixture of fetal bovine serum (Hyclone) and antibiotic-antimycotic solution (Hyclone).
24-well 플레이트에 hASCs를 30,000 cells/well 심고, 24 시간 동안 표준 세포 재배 조건(37 °C, 5% CO2, 95% 습도)에서 배양하였다. CO2 배양기에서 배양하고 세포가 플레이트에 부착된 후, 70 μg의 실시예 1 내지 실시예 10에 따른 PDMS 나노입자 각각을 well에 첨가하였다. PDMS 나노입자가 첨가된 지 24 시간이 지난 뒤, DPBS(Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline, Hyclone社)로 플레이트를 세척하여, 플레이트에서 PDMS 나노입자를 제거하였다. 이후, CCK-8 시약을 첨가하고 2 시간동안 배양한 뒤, 흡광도 측정 기준이 450 nm로 설정된 마이크로플레이트 검출기(SynergyTM H1, BioTek instruments Inc.)를 이용하여 흡광도를 측정하였다. 상기 과정을 PDMS 나노입자가 첨가된 지 72 시간이 지난 뒤에 동일하게 수행하였다. 아무것도 없는 경우의 흡광도(Ab), 대조군의 흡광도(AC), 샘플의 흡광도(AS)를 측정하고, 하기 수학식 1을 이용하여 세포의 생존률을 계산하였다.HASCs were seeded on 24-well plates at 30,000 cells / well and cultured for 24 hours under standard cell culture conditions (37 ° C, 5% CO2, 95% humidity). After incubating in a CO 2 incubator and attaching the cells to the plate, 70 μg of each of the PDMS nanoparticles according to Examples 1 to 10 was added to the wells. After 24 hours of addition of PDMS nanoparticles, the plates were washed with DPBS (Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline, Hyclone) to remove the PDMS nanoparticles from the plate. After incubation for 2 hours with CCK-8 reagent, absorbance was measured using a microplate detector (SynergyTM H1, BioTek instruments Inc.) with absorbance measurement standard set at 450 nm. The above procedure was similarly performed after 72 hours from the addition of PDMS nanoparticles. The survival rate of cells was calculated using the following equation (1): Abs (A b ), Abs (A C ), Abs (A S )
[수학식 1][Equation 1]
도 5는 hASCs를 이용한 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 4에 따른 PDMS 나노입자의 세포독성 실험 결과를 나타낸 그래프이다. 구체적으로, 도 5는 배양된 hASCs에 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 4에 따른 PDMS 나노입자를 첨가한 후, 24 시간이 지난 뒤, 72 시간이 지난 뒤의 hASCs의 생존률을 나타낸 도면이다.5 is a graph showing the cytotoxicity test results of PDMS nanoparticles according to Examples 1 to 4 of the present invention using hASCs. Specifically, FIG. 5 is a graph showing survival rates of hASCs after 24 hours and 72 hours after addition of PDMS nanoparticles according to Examples 1 to 4 of the present invention to cultured hASCs.
도 5를 참고하면, 실시예 1 내지 실시예 4에 따른 PDMS 나노입자가 첨가된 경우에도, hASCs의 생존률이 높은 것을 확인할 수 있었다. 즉, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 4에 따른 PDMS 나노입자는 hASCs에 대한 세폭독성이 적은 것을 확인할 수 있었다.Referring to FIG. 5, it was confirmed that even when the PDMS nanoparticles according to Examples 1 to 4 were added, the survival rate of hASCs was high. That is, it was confirmed that the PDMS nanoparticles according to Examples 1 to 4 of the present invention had a reduced toxicity to hASCs.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 PDMS 나노입자의 직경에 따른 세포독성 실험 결과를 나타낸 그래프이다. 구체적으로, 도 6은 배양된 hASCs에 대하여, PDMS 나노입자의 직경이 93 nm 이하인 경우, 180 nm 이하인 경우, 340 nm 이하인 경우의 세포의 생존률을 나타낸 그래프이다.FIG. 6 is a graph showing the cytotoxicity test results according to the diameter of the PDMS nanoparticles according to an embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 6 is a graph showing the survival rate of cells when the diameters of the PDMS nano-particles are 93 nm or less and 340 nm or less when the hASCs are 180 nm or less.
도 6을 참고하면, 직경 50 nm 이상 500 nm 이하의 직경을 가지는 PDMS 나노입자가 첨가된 경우에도, hASCs의 생존률이 높은 것을 확인할 수 있었다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 직경 50 nm 이상 500 nm 이하의 직경을 가지는 PDMS 나노입자는 세포독성이 적은 것을 확인할 수 있었다.Referring to FIG. 6, it was confirmed that even when PDMS nanoparticles having a diameter of 50 nm or more and 500 nm or less were added, the survival rate of hASCs was high. That is, PDMS nanoparticles having a diameter of 50 nm or more and 500 nm or less according to an embodiment of the present invention were found to have low cytotoxicity.
PDMSPDMS 나노입자의 Of nanoparticles 세포내Intracellular 흡수 분석 Absorption analysis
Rhodamine B(RhB, Fluka社)를 준비하였다. 이후, 본 발명의 실시예 1에 따라 제조된 PDMS 나노입자 1 mL와 1.25 m mol/L의 RhB를 혼합하여 RhB가 코팅된 PDMS 나노입자를 제조하였다. 또한, 본 발명의 실시예 3에 따라 제조된 PDMS 나노입자 1 mL와 1.25 m mol/L의 RhB를 혼합하여 RhB가 코팅된 PDMS 나노입자를 제조하였다. 이후, RhB가 코팅된 PDMS 나노입자를 탈이온수로 세척하였다.Rhodamine B (RhB, Fluka) was prepared. PDMS nanoparticles coated with RhB were prepared by mixing 1 mL of the PDMS nanoparticles prepared in Example 1 of the present invention and 1.25 m mol / L of RhB. PDMS nanoparticles coated with RhB were prepared by mixing 1 mL of the PDMS nanoparticles prepared in Example 3 of the present invention and 1.25 m mol / L of RhB. Then, the PDMS nanoparticles coated with RhB were washed with deionized water.
트립신 처리된 hASCs를 세포 배양 슬라이드에 심고, 표준 세포 재배 조건(37 °C, 5% CO2, 95% 습도)에서 배양하였다. 24 시간 뒤, 오래된 배지(medium mixture)를 제거하고, RhB가 코팅된 PDMS 나노입자를 포함하는 새로운 배지(medium)을 첨가한 후, 세포 배양 슬라이드를 CO2 배양기에 넣고 24 시간 동안 배양하였다. 이후, 상기 나노입자를 포함하는 세포를 DPBS로 세척하고, 4%의 파라포름알데하이드(paraformaldehyde, Santacruz社)로 고정하고, DAPI(4,6-diamidine-2-phenylindole dihydrochloride, invitrogen)을 이용하여 세포핵을 염색하였다.Trypsinized hASCs were seeded in cell culture slides and cultured in standard cell culture conditions (37 ° C, 5% CO 2 , 95% humidity). After 24 hours, the medium mixture was removed and a new medium containing RhB-coated PDMS nanoparticles was added. The cell culture slides were then placed in a CO 2 incubator for 24 hours. Then, the cells containing the nanoparticles were washed with DPBS, fixed with 4% paraformaldehyde (Santacruz), and incubated with 4,6-diamidine-2-phenylindole dihydrochloride (DAPI) Lt; / RTI >
이후, ZEISS LSM880 confocal microscope(Carl Zeiss Microscopy, Thornwood, United States; x40 oil objective)를 이용하여, 상기 나노입자를 포함하는 세포를 관찰하였다.Thereafter, cells containing the nanoparticles were observed using a ZEISS LSM880 confocal microscope (Carl Zeiss Microscopy, Thornwood, United States; x40 oil objective).
도 7은 RhB가 코팅된 본 발명의 실시예 1 및 실시예 3에 따른 PDMS 나노입자를 포함하는 세포를 관찰한 도면이다. 구체적으로, 도 7에서, 파란색으로 나타나는 부분은 세포핵이고, 빨간색으로 나타나는 부분은 RhB가 코팅된 PDMS 나노입자이다.7 is a view showing cells containing PDMS nanoparticles according to Example 1 and Example 3 of the present invention coated with RhB. Specifically, in FIG. 7, the blue portion is the nucleus and the red portion is the RhMS-coated PDMS nanoparticle.
도 7을 참고하면, RhB가 코팅된 PDMS 나노입자는 여기(excitation)/발산(emission) 파장이 대략 561 nm/626 nm인 붉은색 형광 물질로, 세포 내에 RhB가 코팅된 PDMS 나노입자가 존재하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 PDMS 나노입자를 생체의학(biomedical) 분야 등에서 사용할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.Referring to FIG. 7, the PDMS nanoparticles coated with RhB are red fluorescent materials having an excitation / emission wavelength of approximately 561 nm / 626 nm, and PDMS nanoparticles coated with RhB exist in the cells . Accordingly, it was confirmed that the PDMS nanoparticles according to an embodiment of the present invention can be used in a biomedical field or the like.
Claims (6)
2개의 알콕시기를 가지는 제1 실리콘 전구체 및 적어도 3개의 알콕시기를 가지는 제2 실리콘 전구체를 준비하는 단계;
상기 용제 상에 상기 제1 실리콘 전구체 및 제2 실리콘 전구체를 첨가하여, 상기 제1 실리콘 전구체 및 제2 실리콘 전구체 각각을 수화시켜 형성되는 제1 실리콘 수화물 및 제2 실리콘 수화물을 포함하는 혼합용액을 제조하는 단계; 및
상기 혼합용액에 염기성 용액을 첨가하여, 상기 제1 실리콘 수화물 및 제2 실리콘 수화물을 축합시켜 실록산계 나노입자를 제조하는 단계;를 포함하고,
상기 용제에 포함되는 상기 제1 실리콘 전구체와 상기 제2 실리콘 전구체의 몰비는 4:1 내지 1:4이고,
상기 염기성 용액을 포함하는 상기 혼합용액 총 부피에 대하여, 상기 염기성 용액을 3 부피% 이상 6 부피% 이하로 첨가하는 실록산계 나노입자의 제조방법.Preparing a solvent comprising alcohol and distilled water;
Preparing a first silicon precursor having two alkoxy groups and a second silicon precursor having at least three alkoxy groups;
The first silicon precursor and the second silicon precursor are added to the solvent to hydrate each of the first silicon precursor and the second silicon precursor to form a mixed solution comprising a first silicon hydrate and a second silicon hydrate, ; And
And adding a basic solution to the mixed solution to condense the first silicon hydrate and the second silicon hydrate to form siloxane-based nanoparticles,
The molar ratio of the first silicon precursor and the second silicon precursor included in the solvent is 4: 1 to 1: 4,
Wherein the basic solution is added in an amount of 3 vol% or more and 6 vol% or less based on the total volume of the mixed solution including the basic solution.
상기 실록산계 나노입자를 제조하는 단계는 상기 혼합용액을 교반하며, 상기 염기성 용액을 적가하는 것을 포함하는 것인 실록산계 나노입자의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of preparing the siloxane-based nanoparticles comprises stirring the mixed solution and dropping the basic solution.
상기 염기성 용액의 적가 속도는 0.01 mL/sec 이상 1 mL/sec 이하인 것인 실록산계 나노입자의 제조방법.The method of claim 3,
Wherein a dropping rate of the basic solution is 0.01 mL / sec or more and 1 mL / sec or less.
상기 나노입자를 제조하는 단계는 상기 혼합용액을 20℃ 이상 35℃ 이하의 온도에서 5시간 이상 24시간 이하의 시간 동안 교반하는 것을 포함하는 것인 실록산계 나노입자의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of preparing the nanoparticles comprises stirring the mixed solution at a temperature of 20 ° C or more and 35 ° C or less for 5 hours or more and 24 hours or less.
상기 실록산계 나노입자를 제조하는 단계는 상기 염기성 용액을 첨가하여, 상기 혼합용액의 pH를 8 이상 14 이하로 조절하는 것을 포함하는 것인 실록산계 나노입자의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of preparing the siloxane-based nanoparticles comprises adding the basic solution to adjust the pH of the mixed solution to 8 or more and 14 or less.
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