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納米粒子，近年來將其作為藥物遞送系統的研究受到廣泛關注。本文就介孔二氧化硅納米粒的結構性質特點以及其在載藥及控釋的應用等方面的研究展加以綜述。

關鍵詞：介孔二氧化硅;納米粒;藥物遞送

與傳統的藥物載體如脂質體、乳劑、聚合物納米粒等相比，無機載體由于其物理穩定性好、粒子 大小及形態控制簡單、易于表面功能化等優勢，加上無機材料本身獨特的光學、磁學、電學及物理學 性能，顯示出其在醫藥領域巨大的應用前景。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、規則的孔道結構和形貌、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。特別是在載藥和藥物控制釋放領域。

1介孔納米二氧化硅的結構特點

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

2合成方法

不同孔徑結構的二氧化硅材料，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構材料的實例不是很多;采用非離子表面活性劑作為模板劑的方法，由于模板劑與無機骨架之間作用力很弱，使用有機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點，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化合物為模板，采用溶膠/凝膠技術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展。常用來作為模板劑或致孔劑的非表面活性劑有機化合物有 D-葡萄糖、D-麥芽糖、二苯甲酰基酒石酸等。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 范圍內調節。

3介孔二氧化硅納米粒載藥及控釋應用

無機納米系統在緩控釋給藥上具有無可比擬的優勢，近十年來，基于介孔二氧化硅納米粒的藥物給藥系統獲得了極大的發展，如：MSN 連接蛋白質，葉酸等，在靶向性和緩控釋性上取得了巨大的突破，實現了生物治療藥物在體內定點定時地釋放，這些門控體系根據生物激活劑的不同而不同，比如化學催化反應，光學反應等。此外，令人鼓舞的是，這些微粒體藥物給藥系統在到達靶位點之前呈現出了"零提前釋放"的特征。這種給藥系統的這些優點預示了介孔二氧化硅納米粒給藥系統廣闊的發展前景[2]。

在現今介孔二氧化硅，主要應用在4種藥物傳輸系統中：短時釋放的藥物傳輸;長時釋放的藥物傳輸;刺激響應控制的藥物傳輸及靶向藥物傳輸。介孔二氧化硅在短時釋放的藥物傳輸系統中的應用主要是與提高某些藥物的溶解度和生物吸收率相關。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，采用溶劑揮發吸附難溶性藥物西洛他唑。結果，二氧化硅載藥系統在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，增強酮洛芬的生物利用度。結果表明，SBA-15 在保證了較高的封裝率的同時，還達到了高釋放率（近50%）。在體內研究結果中，1 h 后水腫抑制達 82%，給藥 30 min 后實現最大鎮痛。介孔二氧化硅在長時釋放的藥物傳輸系統中的應用主要是使藥物在體內能夠緩慢、持續的釋放，那么就能夠在一段時間內保持一個相對穩定的血液濃度。比如，劉治剛等[4]二氧化硅/吡拉西坦復合物置于模擬人體體液中，發現分子篩內部的吡拉西坦12 h后釋放率約為82.5%，得出二氧化硅分子篩負載吡拉西坦后可以進行緩慢釋藥的結論。介孔二氧化硅在刺激響應傳輸系統中的應用主要是對介孔入口門衛分子的控制實現。內含藥物不會從硅載體中泄露出來，直到藥物承載系統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，這些都會導致入口開關的打開。介孔二氧化硅在靶向藥物傳輸系統中的應用可以通過腫瘤組織很高的滲透和滯留效應，或者通過用靶向配體修飾的方式比如葉酸到達、聚集在病變部位。

4.展望

介孔二氧化硅納米粒在優良性質在藥物裝控釋方面取得了巨大的進步，其結構、穩定性、分散性、表面官能團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，動物實驗不多，同時臨床試驗基本沒有展開。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學應用中占有一席之地。

參考文獻

[1] ?韓延東，刁會平，李鐵純，俠冬巖.介孔二氧化硅合成方法的研究進展[J]. 鞍山師范學報，2007，9（6）：26 -29.

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

[3] ?Wang Y Z，Sun L Z，Song A H，et al.Synthesis of mesoporous silica nanoparticles and the efect on drug loading and dissolution[J].Shen yang Pharm Univ（沈陽藥科大學學報），2012，29（4）：258 —263.

[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.

基金項目：陜西國際商貿學院2019校級科研項目（載胰島素介孔二氧化硅納米顆粒的制備及可控釋放SMXY201919）