基于介孔二氧化硅復(fù)合納米粒子的制備、性能及藥物控釋研究.pdf

1、隨著納米生物技術(shù)的發(fā)展，智能型有機(jī)-無機(jī)復(fù)合納米粒子受到了人們廣泛的關(guān)注，納米材料在生物標(biāo)記、重大疾病的臨床檢測(cè)與治療等諸多領(lǐng)域都體現(xiàn)出了巨大的優(yōu)勢(shì)。其中介孔二氧化硅納米粒子(Mesoporous silica nanoparticles，簡(jiǎn)稱MSNs)代表了一類極其重要的納米材料，在過去的幾十年的科學(xué)研究和實(shí)際應(yīng)用中，都已經(jīng)取得了非常顯著的進(jìn)展。MSNs材料具有生物相容性好、比表面積和孔容大、介孔孔徑尺寸可調(diào)以及表面易于有機(jī)基團(tuán)改性等

2、優(yōu)點(diǎn)，非常適合用作抗腫瘤藥物分子的載體，有利于提高藥效降低藥物的毒副作用。
　　 在抗腫瘤的臨床應(yīng)用中，較為理想的可控藥物傳輸系統(tǒng)不僅要求其自身具有良好的生物相容性以及對(duì)藥物有較高的負(fù)載率，還必須滿足在血液循環(huán)時(shí)藥物分子的“零釋放”，但到達(dá)病灶部位后藥物分子卻能夠快速且完全地釋放。在這種研究背景下，本論文以MSNs粒子為基本的出發(fā)點(diǎn)，制備了多種納米尺度且穩(wěn)定分散的功能性MSNs復(fù)合材料。由于MSNs對(duì)藥物具有較高的負(fù)載能力，因此

3、可將MSNs視為儲(chǔ)存藥物的“倉庫”，再利用具有生物環(huán)境刺激響應(yīng)性的聚合物殼層作為“開關(guān)”，實(shí)現(xiàn)對(duì)藥物的可控釋放。具體來說，有以下四個(gè)方面的結(jié)果：
　　 (1)基于陽離子表面活性劑CTAB穩(wěn)定無機(jī)納米粒子的思路，設(shè)計(jì)用MSNs基質(zhì)包覆各種不同性質(zhì)的無機(jī)納米粒子，包括親水性/疏水性、帶正電/帶負(fù)電、球形/棒狀以及小尺寸/大尺寸等。研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)配方中的各種原料和反應(yīng)條件對(duì)最終得到的介孔復(fù)合納米粒子的影響程度明顯不同：CTAB的用量越

4、多得到的粒子的穩(wěn)定性越好，體系的pH為12左右以及反應(yīng)溫度為40℃時(shí)得到的產(chǎn)物的核-殼結(jié)構(gòu)最為完善且介孔有序性最為優(yōu)異。
　　 (2)以第二章合成的Fe3O4@MSNs納米粒子為基礎(chǔ)，在其介孔孔道中修飾上各種有機(jī)官能團(tuán)，以調(diào)節(jié)藥物分子與MSNs基質(zhì)之間的相互作用，以增強(qiáng)或者減弱藥物分子的負(fù)載效率和釋放速度。結(jié)果表明，在MSNs孔道表面引入上羧基基團(tuán)后，DOX的釋放速度呈現(xiàn)出明顯的pH依賴性：pH越小釋放速度越快；而對(duì)于疏水性的P

5、TX，苯基基團(tuán)改性后的MSNs孔道則能夠明顯地加快PTX在水溶液中的釋放速度。
　　 (3)以第二章合成的Fe3O4@MSNs納米粒子為基礎(chǔ)，通過沉淀聚合法制備了以Fe3O4@MSNs為核、聚合物P(NIPAM-co-MAA)為殼的有機(jī)-無機(jī)復(fù)合納米粒子。該復(fù)合納米粒子Fe3O4@MSNs@P(NIPAM-co-MAA)在保留MSNs介孔性質(zhì)的同時(shí)，呈現(xiàn)出明顯的溫度和pH耦合響應(yīng)性。聚合物殼層P(NIPAM-co-MAA)能夠作

6、為“開關(guān)”，對(duì)DOX的釋放起到有效地調(diào)控：在體積相轉(zhuǎn)變之前，DOX的釋放量?jī)H僅只有7.2 wt％；在發(fā)生體積相轉(zhuǎn)變后，DOX的釋放量則大幅度的增加到80.2 wt％。
　　 (4)參照第四章Fe3O4@MSNs納米粒子的改性方法，先在MSNs的孔道中修飾上羧基基團(tuán)；再運(yùn)用第五章的沉淀聚合技術(shù)制備出了以MSNs為核、聚合物P(VCL-s-s-MAA)為殼層的有機(jī)-無機(jī)復(fù)合納米粒子，其中殼層聚合物用帶二硫鍵的BACy進(jìn)行有效的交聯(lián)，

7、最后在整體粒子的外表面接枝上適當(dāng)數(shù)量的PEG鏈段。該復(fù)合納米粒子MSNs-COOH@P(VCL-s-s-MAA)-PEG具有粒徑均勻、結(jié)構(gòu)完善、膠體分散以及介孔性質(zhì)突出等優(yōu)點(diǎn)，并能夠?qū)ν饨绛h(huán)境的變化做出靈敏的反應(yīng)。在10 mM谷胱甘肽還原性條件下，殼層中二硫鍵會(huì)完全斷開，殼層聚合物發(fā)生明顯的降解，導(dǎo)致復(fù)合納米粒子的核-殼結(jié)構(gòu)不復(fù)存在。藥物釋放結(jié)果表明，在體積相轉(zhuǎn)變之前，DOX的釋放量只有5.4 wt％；在體積相轉(zhuǎn)變發(fā)生之后，DOX的釋放