不同粒徑介孔二氧化硅納米粒載藥系統(tǒng)研究進(jìn)展

張玩濤 張雪

摘 要：由于某些藥物進(jìn)入機(jī)體后出現(xiàn)在胃腸道中不易吸收、易分解、作用時(shí)間短、靶向作用難、耐藥性、毒副作用高、導(dǎo)致生物利用度低，因此通過把藥物載入介孔SiO2納米粒體系解決藥物進(jìn)入機(jī)體后所存在的問題。本文對(duì)不同粒徑介孔SiO2納米粒載入藥物的優(yōu)勢(shì)及前景等方面進(jìn)行綜合概述。

關(guān)鍵詞：介孔二氧化硅、MCM-41、MCM-48、SBA-15

藥物是有效治療疾病的一種手段。隨著醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展，藥物的使用出現(xiàn)了如耐藥性、靶向性不佳、生物利用度低、毒副作用大等問題。為了解決這些問題對(duì)藥物進(jìn)行了改造、修飾、改變給藥途徑等方法。常采用載體體系提高藥物生物利用度，介孔SiO2較其他載體具有穩(wěn)定的剛性結(jié)構(gòu)、獨(dú)特的介孔架構(gòu)、還有顆粒大小可調(diào)、可調(diào)孔徑大小的優(yōu)勢(shì)。介孔二氧化硅納米粒根據(jù)孔道結(jié)構(gòu)的差異分為 MCM-41、MCM-48、 MCM-50、HMS（中空二氧化硅）、MSU 和 SBA-15 等。本文以三種常用的介孔二氧化硅MCM-41、MCM-48、SBA-15為例來(lái)綜述介孔SiO2納米粒載藥概況。

1.MCM-41

其尺寸在 20～500 nm，孔徑在 2～10 nm 范圍內(nèi)可調(diào)控。同時(shí)，二氧化硅同多種磷脂具有高度的親和力，因此很容易吸附在細(xì)胞表面進(jìn)而內(nèi)在化。由于抗腫瘤的藥物大多均有毒性，有的藥物水溶性差，藥物的控制釋放是減少藥物用量、增強(qiáng)藥物療效并降低藥物生物毒性的可靠方法，通過藥物載體系統(tǒng)可以避免藥物活性的提前喪失，有利于藥物的貯藏和運(yùn)輸由于介孔二氧化硅的良好緩釋特性，其經(jīng)常被用于此類藥物的載體。介孔二氧化硅納米粒子能夠穿過細(xì)胞間隙，并被人體的細(xì)胞通過最小的毛細(xì)血管和血腦屏障（BBB）吸收?？腕w分子不僅可以從孔中緩慢釋放，而且可以通過孔的打開來(lái)控制，從而提高藥物的耐久性。

六方相的MCM-41[1]常采用水熱合成法，將模板劑十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）在NH3·H2O調(diào)節(jié)下與正硅酸乙酯反應(yīng)生成。張嘉坤等[2] 總結(jié)了具有MCM-41比表面積較大（約1000m2/g），粒徑分布范圍較窄，孔徑結(jié)構(gòu)高度規(guī)則、排列有序，其尺寸在20～500nm，孔徑在2～10nm范圍內(nèi)可調(diào)控。能夠適應(yīng)藥物、基因和生物大分子等多種分子的應(yīng)用等優(yōu)勢(shì)。

王燁[3]通過對(duì)MCM-41適當(dāng)改造為NH-MCM-41使其具有pH響應(yīng)性，使載藥性能由原來(lái)的15.91mg/g提升到17.60mg/g相比于之前吸附量的26.52%。又在NH-MCM-41基礎(chǔ)上制備了四種不同的NH-MCM-41載體，通過改變接枝R基團(tuán)的類型，到達(dá)改變載藥釋放系統(tǒng)響應(yīng)值來(lái)達(dá)到改善藥物響應(yīng)釋藥的目的。

2.MCM-48

雙連續(xù)立方相的MCM-48[4]常采用水熱合成法，將模板劑十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）在NaOH調(diào)節(jié)下與正硅酸乙酯反應(yīng)生成。與MCM-41比較，MCM-48較難合成，其方法主要依靠調(diào)整自組裝環(huán)境pH 值促使表面活性劑g值改變，實(shí)現(xiàn)六方介觀結(jié)構(gòu)相轉(zhuǎn)移為立方介觀結(jié)構(gòu)。MCM-48具有比表面積大、孔結(jié)構(gòu)排列有序、熱穩(wěn)定性高、表面可修飾及合成方法相對(duì)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)。郭波龍等[5]在報(bào)告中表示pH>4時(shí)Th（IV）在介孔二氧化硅MCM-48吸附百分?jǐn)?shù)達(dá)到90%以上。

李云開[6]通過溶膠-凝膠法制備具有空腔結(jié)構(gòu)的磁性有序介孔復(fù)合材料CoFe204@MCM-48對(duì)鈾酰離子的吸附效率為96.42%，吸附容量達(dá)到230.45mg/g。

3.SBA-15

較比與MCM系列的介孔二氧化硅，SBA-15具有較大的孔徑（最大可達(dá) 30 nm），較厚的孔壁（壁厚可達(dá)6.4 nm），易于除去模板劑，特別適合負(fù)載多肽蛋白類藥物。長(zhǎng)期以來(lái)，蛋白、多肽類藥物由于分大，穩(wěn)定性較差，非注射給藥生物利用度低，治療一般需要反復(fù)注射，給病人造成巨大痛苦，臨床應(yīng)用受到一定的限制。因此對(duì)于蛋白、多肽類藥物，緩釋制劑被認(rèn)為是理想的給藥劑型，可有效解決活性藥物釋放速度快、有效作用時(shí)間短的問題，同時(shí)也可以減少給藥次數(shù)，提高藥物的穩(wěn)定性。肖雪成[7]利用SBA-15負(fù)載降糖藥艾塞那肽，載藥量為（15.2±2.0）%，能夠持續(xù)釋放時(shí)間長(zhǎng)達(dá)14d，顯著平穩(wěn)控制糖尿病小鼠血糖。

劉勛利用SBA-15可明顯延長(zhǎng)藥物釋放時(shí)間，且介孔孔道可有助于提高藥物穩(wěn)定性的特點(diǎn)負(fù)載丹參酮ⅡA（TSN）、丹參酮ⅡA磺酸鈉（STS）和鹽酸小檗堿（BBH）。

4.展望

現(xiàn)有研究主要從結(jié)構(gòu)修飾、嫁接、改變?cè)运幠Ｊ降确矫孢M(jìn)行緩/控釋及靶向傳遞的研究。今后應(yīng)著眼于提高模型藥物多樣性研究，評(píng)價(jià)介孔分子篩的體內(nèi)毒性及生物相容性，構(gòu)建修飾與摻雜型載體，以設(shè)計(jì)出適宜用于人體的多功能、多靶向、多重刺激響應(yīng)、高載藥量、低毒性的新型藥物傳遞系統(tǒng)。

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基金項(xiàng)目：陜西國(guó)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）.