介孔二氧化硅納米顆粒的載藥及控釋性能研究

張玩濤

摘 ?要：介孔二氧化硅納米粒子是一種新型的無機(jī)納米粒子，近年來將其作為藥物遞送系統(tǒng)的研究受到廣泛關(guān)注。本文就介孔二氧化硅納米粒的結(jié)構(gòu)性質(zhì)特點(diǎn)以及其在載藥及控釋的應(yīng)用等方面的研究展加以綜述。

關(guān)鍵詞：介孔二氧化硅;納米粒;藥物遞送

與傳統(tǒng)的藥物載體如脂質(zhì)體、乳劑、聚合物納米粒等相比，無機(jī)載體由于其物理穩(wěn)定性好、粒子 大小及形態(tài)控制簡單、易于表面功能化等優(yōu)勢(shì)，加上無機(jī)材料本身獨(dú)特的光學(xué)、磁學(xué)、電學(xué)及物理學(xué) 性能，顯示出其在醫(yī)藥領(lǐng)域巨大的應(yīng)用前景。其中，介孔二氧化硅材料由于其良好的生物相容性、較高的孔隙率、規(guī)則的孔道結(jié)構(gòu)和形貌、可控的孔道形狀和孔徑、很好的生物相容性等，作為藥物載體的研究成為近幾年研究的熱點(diǎn)。特別是在載藥和藥物控制釋放領(lǐng)域。

1介孔納米二氧化硅的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

介孔材料是一類孔徑處于2-50 nm之間的多孔的固體材料。且是一種無機(jī)高分子材料，可作為無機(jī)納米藥物載體，具有生物相容性好、比表面積大、孔徑和孔容可調(diào)節(jié)、孔道均勻、安全性高等特點(diǎn);其次其表面豐富的硅羥基也為表面修飾提供了基礎(chǔ)，可與配體進(jìn)行偶聯(lián)，從而設(shè)計(jì)不同的功能化表面，以滿足生物學(xué)的需求;并且無毒，具有生物相容以及生物可降解性，使其可以應(yīng)用于臨床。

2合成方法

不同孔徑結(jié)構(gòu)的二氧化硅材料，合成方法也多種多樣，但歸納起來，合成方法主要有兩大途徑，即采用表面活性劑（陽離子、陰離子或非離子型）為模板的途徑和采用非表面活性劑（葡萄糖、聚芽糖等）為模板的另一新途徑[1]。

在堿性介質(zhì)中，采用陽離子表面活性劑作為模板，是最早研究的方法;陰離子表面活性劑作為模板合成二氧化硅介孔結(jié)構(gòu)材料的實(shí)例不是很多;采用非離子表面活性劑作為模板劑的方法，由于模板劑與無機(jī)骨架之間作用力很弱，使用有機(jī)溶劑萃取就可以除去模板劑，并且很多非離子表面活性劑都具有低毒性的優(yōu)點(diǎn)，所以目前該類途徑的合成研究較多。

在以非表面活性劑有機(jī)化合物為模板，采用溶膠/凝膠技術(shù)制備介孔二氧化硅材料方面，近年來也取得了一系列新的進(jìn)展。常用來作為模板劑或致孔劑的非表面活性劑有機(jī)化合物有 D-葡萄糖、D-麥芽糖、二苯甲?；剖岬?。介孔二氧化硅的致孔劑可通過溶劑萃取法除去，孔徑可簡單地通過增加模板劑的用量在 2-6 nm 范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。

3介孔二氧化硅納米粒載藥及控釋應(yīng)用

無機(jī)納米系統(tǒng)在緩控釋給藥上具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)，近十年來，基于介孔二氧化硅納米粒的藥物給藥系統(tǒng)獲得了極大的發(fā)展，如：MSN 連接蛋白質(zhì)，葉酸等，在靶向性和緩控釋性上取得了巨大的突破，實(shí)現(xiàn)了生物治療藥物在體內(nèi)定點(diǎn)定時(shí)地釋放，這些門控體系根據(jù)生物激活劑的不同而不同，比如化學(xué)催化反應(yīng)，光學(xué)反應(yīng)等。此外，令人鼓舞的是，這些微粒體藥物給藥系統(tǒng)在到達(dá)靶位點(diǎn)之前呈現(xiàn)出了"零提前釋放"的特征。這種給藥系統(tǒng)的這些優(yōu)點(diǎn)預(yù)示了介孔二氧化硅納米粒給藥系統(tǒng)廣闊的發(fā)展前景[2]。

在現(xiàn)今介孔二氧化硅，主要應(yīng)用在4種藥物傳輸系統(tǒng)中：短時(shí)釋放的藥物傳輸;長時(shí)釋放的藥物傳輸;刺激響應(yīng)控制的藥物傳輸及靶向藥物傳輸。介孔二氧化硅在短時(shí)釋放的藥物傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用主要是與提高某些藥物的溶解度和生物吸收率相關(guān)。王彥竹等[3]將介孔二氧化硅納米粒作為口服藥物載體，制備了比表面積為783m2/g、孔徑為4nm的球狀二氧化硅，采用溶劑揮發(fā)吸附難溶性藥物西洛他唑。結(jié)果，二氧化硅載藥系統(tǒng)在20min溶出80%，而原料藥只溶出20%。有研究者使用 SBA-15 介孔納米粒子包載難溶性藥物酮洛芬，增強(qiáng)酮洛芬的生物利用度。結(jié)果表明，SBA-15 在保證了較高的封裝率的同時(shí)，還達(dá)到了高釋放率（近50%）。在體內(nèi)研究結(jié)果中，1 h 后水腫抑制達(dá) 82%，給藥 30 min 后實(shí)現(xiàn)最大鎮(zhèn)痛。介孔二氧化硅在長時(shí)釋放的藥物傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用主要是使藥物在體內(nèi)能夠緩慢、持續(xù)的釋放，那么就能夠在一段時(shí)間內(nèi)保持一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的血液濃度。比如，劉治剛等[4]二氧化硅/吡拉西坦復(fù)合物置于模擬人體體液中，發(fā)現(xiàn)分子篩內(nèi)部的吡拉西坦12 h后釋放率約為82.5%，得出二氧化硅分子篩負(fù)載吡拉西坦后可以進(jìn)行緩慢釋藥的結(jié)論。介孔二氧化硅在刺激響應(yīng)傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用主要是對(duì)介孔入口門衛(wèi)分子的控制實(shí)現(xiàn)。內(nèi)含藥物不會(huì)從硅載體中泄露出來，直到藥物承載系統(tǒng)被暴露在外部的刺激下，比如 PH、氧化還原電位、溫度、光照射、酶，這些都會(huì)導(dǎo)致入口開關(guān)的打開。介孔二氧化硅在靶向藥物傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用可以通過腫瘤組織很高的滲透和滯留效應(yīng)，或者通過用靶向配體修飾的方式比如葉酸到達(dá)、聚集在病變部位。

4.展望

介孔二氧化硅納米粒在優(yōu)良性質(zhì)在藥物裝控釋方面取得了巨大的進(jìn)步，其結(jié)構(gòu)、穩(wěn)定性、分散性、表面官能團(tuán)修飾以及安全性等方面有了大量的研究。作為一種新型的給藥載體，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)不多，同時(shí)臨床試驗(yàn)基本沒有展開。但是，通過研究者不懈的研究，這種新型的生物材料必將在未來的醫(yī)學(xué)應(yīng)用中占有一席之地。

參考文獻(xiàn)

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[2] ?介龔艷容. 孔二氧化硅納米粒載藥性能的研究[J]. 臨床醫(yī)學(xué)，20144，27（8）.

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[4] ?劉治剛，王建剛，于世華，等. MCM-41 的制備及用于吡拉西坦緩釋性能研究[J]. 化工科技，2013，21（6）：42 - 44.

基金項(xiàng)目：陜西國際商貿(mào)學(xué)院2019校級(jí)科研項(xiàng)目（載胰島素介孔二氧化硅納米顆粒的制備及可控釋放SMXY201919）