介孔二氧化硅基智能递送体系的构建及其在各类疾病治疗中的应用

利用先进纳米技术开发的药物递送体系能够改善药物的理化性质和治疗效果,同时削弱其毒副作用,因而纳米药物递送体系成为现代药剂学研究的热点和主流方向。其中,介孔二氧化硅作为纳米载体的基质材料具有比表面积大、形貌结构可调、表面易于修饰及生物相容性良好等优点,引发生物医学研究人员的广泛关注,为构筑新型智能药物递送体系提供了新的设计思路。本文就介孔二氧化硅基智能递送体系在设计构筑和疾病治疗应用等方面的最新研究进展进行了综述。首先,本文对介孔硅的发展历程、制备方法及结构特性进行了简要概述;其次,从药物装载和门控释放两大角度系统阐述了近些年介孔硅基智能递送体系的构建策略,重点介绍了各种刺激响应性介孔硅基递送体系的门控开关(如聚合物、无机纳米颗粒、超分子组装体及生物大分子等)及其可控释放机制;随后,详细描述了介孔硅基控释体系在各种类型疾病(包括癌症、细菌感染、糖尿病和阿尔茨海默病等)治疗中的应用进展;最后,总结和分析了介孔硅基智能纳米载体研究中存在的问题并对其未来发展作了展望。     

基于中空介孔二氧化硅小球的pH响应性控制释放系统

空心结构的介孔二氧化硅纳米材料具有较大的比表面积和孔容积,相对于传统介孔氧化硅材料可以负载更多的药物分子,在药物缓释领域具有广阔的应用前景.本文利用改进的模板法制备了粒径与壳厚度可控的中空介孔二氧化硅纳米小球.采用透射电镜(TEM)、小角X射线散射分析(SAXS)和氮气吸附-脱附等方法对合成的中空纳米二氧化硅小球进行了表征分析,得出最佳制备工艺条件.选择优化的制备条件得到的中空介孔二氧化硅与普通介孔二氧化硅对比,将两者分别负载一定量的染料分子罗丹明B(RhB),接着在两者表面修饰溶菌酶分子作为开关分子,构筑了两个pH响应的药物控制释放系统,并对两者的装载量进行了评估,通过观察在575 nm(RhB)处荧光发射峰强度的变化来评估两者的控制释放效果在相同的时间内,空心结构的介孔二氧化硅小球释放染料分子的量要明显多于普通介孔二氧化硅小球释放染料分子的量.     

由聚合物门控的介孔二氧化硅基刺激响应性药物递送系统

本文主要介绍了以聚合物体系作为门控构筑的基于介孔二氧化硅纳米粒子的刺激响应性药物控释体系, 并根据聚合物类别将门控体系分为聚合物刷、 聚合物交联网络和聚合物包裹层三类. 根据聚合物“阀门”与无机纳米粒子的共价或非共价连接方式, 综述了这些杂化材料在不同外界刺激作用下的药物控制释放行为, 并给出该领域所面临的机遇和挑战.     

pH响应的介孔二氧化硅纳米颗粒的制备及可控释放

选择带负电荷且溶解度和分子结构对pH值非常敏感的聚丙烯酸作为封堵分子, 采用静电吸附的修饰方法, 制备了pH响应的MCM-41型介孔二氧化硅纳米颗粒. 利用高倍透射电子显微镜(TEM)、 X射线衍射(XRD)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)及比表面积分析等手段表征了介孔二氧化硅纳米颗粒的物理化学性质. 以联钌吡啶染料分子作为模式客体分子, 研究了pH调控下的模式客体分子在介孔二氧化硅纳米颗粒中的包裹及释放行为. 结果表明, 该介孔二氧化硅纳米颗粒对pH具有很好的响应性; 在近中性条件下, 带正电的二氧化硅纳米颗粒通过静电吸附作用吸附带负电的聚丙烯酸, 导致介孔封堵, 使包载的染料分子几乎无释放; 客体分子的释放率随着pH值的降低而升高, 当pH≤5时, 染料分子显著释放, pH=1时客体分子的释放率高达98％, 可以实现对包载客体分子的控制释放. 该pH响应的介孔二氧化硅纳米颗粒载体具有制备简便、 价格低廉和包载量大等优点, 有望应用于药物的控制释放.     

介孔二氧化硅纳米粒子应用于可控药物传输系统的若干新进展

通过对介孔二氧化硅纳米粒子(MSN)载药机理、药物控释机理和靶向方法的介绍,对MSN在可控药物传输系统中的应用加以综述.     

硼酸酯键在药物传递体系中的应用

刺激响应性药物载体由于其优异的控释性能,在生物医药领域引发了广泛的关注并得到了极为快速的发展.硼酸酯键因构筑条件简单、生物相容性好以及能够响应生物体内pH、葡萄糖、三磷酸腺苷(ATP)等多种微环境变化的优势被广泛用于刺激响应性药物载体的构筑.基于硼酸酯键的药物载体类型有药物-聚合物偶联、聚合物胶束、线性-超支化聚合物和介孔二氧化硅等,它们既能负载抗癌药物,又能递送胰岛素和基因.药物通过共价或非共价作用负载到载体上,并利用硼酸酯键在不同环境下的形成与断裂实现药物的可控释放.从药物类型、载体类型、药物与载体的结合方式以及硼酸酯键的断裂机制四个方面综述了硼酸酯键在药物传递体系中的应用,并对其当前面临的主要挑战和未来的发展趋势进行了总结和展望.     

多重响应性介孔二氧化硅纳米微球的制备及载药研究

采用溶胶凝胶法制备了以油酸稳定的Fe3O4为核, 十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂的磁响应性的介孔二氧化硅纳米微球; 通过孔道内修饰羧基和巯基, 链转移反应修饰线性的聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-N-羟甲基丙烯酰胺)共聚物得到多重响应性的介孔二氧化硅纳米微球P(NIPAM-co-NHMA)@M-MSN(-COOH). 利用Brunauer-Emmett-Teller (BET)、振动样品磁强计(VSM)、透射电子显微镜(TEM)、紫外光谱(UV/Vis)表征了微球的物理化学性质. 阿霉素(DOX)被用作模型药物研究了这种多重响应性的介孔二氧化硅纳米微球作为药物载体的载药及药物释放行为, 结果显示这种纳米微球载药率高达48%, 药物释放呈现对温度和pH的双重响应性, 可以实现对药物的控制释放.     

基于cypate光裂解的新型近红外光响应稀土上转换纳米载药系统※

光响应药物释放体系具有非侵入性、远程可控且时空分辨率高等特点, 在杀菌、抗癌等生物医学领域具有重要应用价值. 但目前近红外光响应的光裂解药物递送体系报道较少且光响应效率还有待提高. 本工作将稀土纳米颗粒包覆介孔二氧化硅, 逐步偶联近红外染料cypate、金刚烷胺和β-环糊精来封堵孔口, 利用cypate的自敏光氧化断键作为光响应开关, 成功构建了一种新型近红外光响应稀土上转换纳米载药系统. 该纳米载药系统负载抗生素氧氟沙星表现出极低的药物流失率和较高的808 nm光照释放效率, 并且通过控制光照时间可以满足不同的给药量需求. 体外抗菌实验结果进一步验证了该纳米载药系统的光响应药物释放性能. 此外, 该纳米载药系统在980 nm激光激发下的上转换发光较强且不影响药物释放, 可以实现纳米载药系统的药物定位和生物成像功能. 本研究为发展高效光响应载药体系提供了新的思路.     

功能化有序介孔二氧化硅材料在分析样品前处理中的应用

功能化有序介孔二氧化硅材料具有均一可调的介孔孔径、规则的孔道、稳定的骨架结构、易于修饰的内表面和较高的比表面积、高的吸附容量等特性,可用于生物、医药、环境样品等复杂基体中痕量分析物的高选择性分离与富集,因此在样品前处理中的应用特别引人瞩目。文中简要介绍了功能化有序介孔二氧化硅材料的制备方法,综述了功能化有序介孔二氧化硅材料在分离富集金属离子、有机污染物以及生物大分子样品前处理中的应用进展。     

MCM-41型介孔二氧化硅纳米颗粒的制备及其在DNA生物传感器中的应用

MCM-41型介孔二氧化硅纳米颗粒具有独特的结构特征和理化性质,能够与DNA、信号探针以及多种活性纳米颗粒结合,在DNA生物传感器中得到了广泛应用。其中,球形和薄膜形的MCM-41型介孔二氧化硅具有高负载量、孔口控释和高比表面积等优点,能有效装载各种信号探针、控制粒子的扩散以及固定大量活性纳米颗粒,可大大提高DNA生物传感器的灵敏度。本文就MCM-41型介孔二氧化硅在合成方式、模板剂去除、表面修饰及应用等三个方面的最新研究作了综述。首先依次介绍了球形和薄膜形MCM-41型介孔二氧化硅的常用合成方法和模板剂去除方法,并简要描述了各方法的优缺点。其次,大致介绍了其表面性质和功能化修饰的研究现状。再次介绍了现阶段将MCM-41型介孔二氧化硅作为信号探针的传递系统、分子筛和活性纳米材料的载体来提高检测灵敏度的DNA生物传感器。最后总结了目前研究中的不足之处并展望了其未来的进展方向。