双硫键连接的聚乙二醇修饰的介孔二氧化硅载药体系的研究

发布时间：2019-10-02 04:34

【摘要】：一个理想的药物传递系统是通过可控制的方式将药物分子传递至靶点部位。介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs)具备表面积高、孔体积大、孔径和形貌可调节、生物相容性良好等特点,多种药物能够被负载在介孔孔道内,通过外界的条件控制可对药物进行可控制的释放,因此介孔二氧化硅纳米粒子作为药物缓控释材料得到越来越多的重视。聚乙二醇是一种良好水溶性材料,具有优良的生物相容性和生物降解性等特点。本课题利用介孔二氧化硅和聚乙二醇的良好特性,设计了双硫键连接聚乙二醇修饰的介孔二氧化硅药物载体体系。通过双硫键的刺激响应性,控制药物的释放,为介孔二氧化硅纳米粒子药物控释系统提供科学依据。本文通过共沉淀法制备巯基修饰的介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs-SH),同时通过迈克尔加成反应制备巯基修饰的聚乙二醇(Me OPEG-SH),并通过后嫁接法修饰MSNs-SH,制备双硫键连接的聚乙二醇修饰的介孔二氧化硅载药体系(MSNs-SS-PEG)。最后以阿霉素(DOX)为模型药物,研究其体外载药及释放特性。本文使用纳米激光粒度仪(DLS)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、透射电镜(TEM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、氮气吸附-脱附仪、X-衍射分析仪(XRD)和紫外分光光度计(UV)等仪器对实验样品表征,结果如下:(1)MSNs-SH呈现较规则的球形,其粒径约为140~160 nm,是典型的Ⅳ型介孔纳米粒子,并呈现高比表面积和大孔体积。(2)通过酯化反应和迈克尔加成反应制备巯基修饰的聚乙二醇,通过红外进行表征确认巯基已经成功连接在聚乙二醇结构上。(3)聚乙二醇修饰的介孔二氧化硅粒子(MSNs-SS-PEG)在水中呈现更好的水溶性和分散性,纳米粒子在修饰前后保持良好的稳定性和完整性,MSNs-SS-PEG呈现规则的球形、较大的比表面积和孔体积。阿霉素被有效包裹在MSNs-SS-PEG的介孔通道中,并且在24小时没有释放,其载药率和包封率分别为12.3%和88.2%。当加入一定浓度的谷胱甘肽(GSH)时,阿霉素从介孔通道中释放,呈现具有氧化还原响应性的药物释放曲线。综上所述,聚乙二醇被成功修饰在介孔二氧化硅表面,MSNs-SS-PEG是一种氧化还原响应性的纳米载体材料。
【图文】：

示意图,葫芦脲,介孔二氧化硅,瓜环

湖北工业大学硕士学位论文有极高的载药率，当 pH 下降时，阿霉素释放的速率相，，Zink 等[29]报道了一个具有前景性的 pH 控制的，基于胞环境是酸性时，它可以精确控制药物释放进入溶菌酶状的瓜环葫芦脲(cucurbit[6]uril, CB[6])修饰MSNs，形成药物释放系统。当 pH 在中性或更高水平时，CB [6]通接在介孔表面，并封堵介孔通道口；当 pH 较低水平时化，CB[6]脱落，机械化般的纳米粒时钟会打开，药物分 pH 值可以对药物进行控制释放，大大提高了药物的生

示意图,N-异丙基丙烯酰胺,介孔二氧化硅,羟甲基丙烯酰胺

可以改变材料的构型，选择性地包裹和释放药物分子，以达到药物定点，定时控制释放的效果[30]。目前较为普遍的热敏感材料为 N-异丙基丙烯酰胺（p NIPAM）聚合物，由于其分子链中含有亲水链和疏水链，当温度低于最低临界溶液温度时，材料呈现亲水性的收缩状态，当温度升高，材料呈现疏水性的膨胀状态，同时通过聚合反应可以有效将 N-异丙基丙烯酰胺聚合物嫁接到二氧化硅纳米粒子上，因此基于 N-异丙基丙烯酰胺温度响应材料的 MSNs 系统也逐渐应用到癌症治疗或可再生医学上。2009 年，复旦大学杨武利等[31]报道了一种新颖的核壳结构型介孔二氧化硅药物释放系统，它以 Fe3O4磁性纳米粒为核心，介孔硅纳米粒子为中间层，将偶联获得的高分子化合物聚（N-异丙基丙烯酰胺-共-羟甲基丙烯酰胺）作为外壳（图 1.2），经过调节聚合物的共聚比例可获得具有差异性的体积相变温度。实验结果表明，相变温度对药物释放有显著的影响，当温度在相变温度之上，药物释放速度加快；反之，药物释放速度减慢。此外，基于 MSNs 介孔硅的药物传递系统还具有载药率高、生物相容性好等优点，因此核壳结构型的介孔二氧化硅材料作为药物载体得到更多的关注和研究。
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB383.4;TQ460.1

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