pH和溫度響應(yīng)型介孔SiO2雜化材料的藥物控釋研究進(jìn)展

背景介紹介孔SiO2具有毒性低、穩(wěn)定性好、比表面積高等優(yōu)異的物理化學(xué)特性，作為改善藥物溶解性和提高藥物生物利用度的納米藥物傳輸載體具有顯著優(yōu)勢(shì)。特別是以介孔SiO2納米顆粒（MSNs）構(gòu)建的藥物傳遞系統(tǒng)（DDSs），因其在空間和時(shí)間上能夠達(dá)到控釋效果而受到廣泛關(guān)注。通過表面修飾賦予其豐富的功能團(tuán)得到智能響應(yīng)型有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化納米載體，在藥物控釋系統(tǒng)、靶向治療、熒光標(biāo)記和示蹤診斷等方面表現(xiàn)出巨大應(yīng)用潛力。本文基于近年來國(guó)內(nèi)外刺激響應(yīng)型有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化介孔SiO2納米材料在DDSs領(lǐng)域中的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了歸納總結(jié)，重點(diǎn)針對(duì)pH和溫度響應(yīng)型有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化納米藥物載體的合成策略和響應(yīng)機(jī)理及其在藥物緩控釋領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行了綜述，對(duì)目前面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)和未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了討論與展望。文章亮點(diǎn)1.

以溶膠-凝膠法合成了SiO2，再與聚丙烯酰胺丙烯酸反應(yīng)合成了殼型結(jié)構(gòu)的SiO2/聚丙烯酰胺丙烯酸復(fù)合材料。2.熒光標(biāo)記的智能響應(yīng)型有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化藥物載體，為實(shí)現(xiàn)在藥物傳遞過程中的追蹤監(jiān)測(cè)提供了一種實(shí)時(shí)、簡(jiǎn)單、有效的方法。內(nèi)容簡(jiǎn)介1

基于MSNs的藥物緩釋研究MSNs由于孔結(jié)構(gòu)易控，骨架穩(wěn)定，表面富含羥基，毒性較低，生物相容性較好等特點(diǎn)[7]，在DDSs領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。2

基于pH響應(yīng)型和溫度敏感型有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化介孔SiO2納米材料的藥物控釋研究2.1

pH響應(yīng)型藥物釋放系統(tǒng)人體不同組織部位具有不同的pH環(huán)境，如血液和體液中為7.4左右，胃液中為2.0左右，且病灶部位常常伴隨著pH改變。因此，響應(yīng)人體組織生理環(huán)境的pH變化已被廣泛用于選擇性觸發(fā)功能納米藥物載體以實(shí)現(xiàn)對(duì)藥物的控釋。2.2

溫度敏感型藥物釋放系統(tǒng)目前，在溫度響應(yīng)型藥物控釋體系中，具有溫度響應(yīng)型聚合物的典型代表為PNIPAM，其低臨界溶解溫度（Lowercriticalsolutiontemperature,LCST）在32oC左右，接近人體的生理溫度。聚合物鏈中含有親疏水基團(tuán)，在LCST附近發(fā)生相轉(zhuǎn)變[34]。如下圖所示，當(dāng)環(huán)境溫度低于LCST時(shí)，聚合物中親水性基團(tuán)（-CONH-）與水分子之間的氫鍵作用占主導(dǎo)地位，高分子鏈與周圍水分子形成溶劑化層，表現(xiàn)出高度親水和溶脹狀態(tài)；當(dāng)溫度高于LCST時(shí)，體系分子內(nèi)的氫鍵作用增強(qiáng)，聚合物鏈之間的疏水相互作用占主導(dǎo)作用，聚合物失水處于收縮狀態(tài)。3

熒光標(biāo)記智能響應(yīng)型藥物釋放系統(tǒng)將熒光基團(tuán)引入到響應(yīng)型介孔SiO2納米粒子，構(gòu)建熒光標(biāo)記智能響應(yīng)型多功能診療一體化藥物釋放系統(tǒng)，不僅能夠控制藥物在病變組織釋放，而且可以用于熒光成像診斷和無(wú)創(chuàng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)藥物載體在體內(nèi)的動(dòng)態(tài)傳遞過程。4

結(jié)論與展望本文主要?dú)w納了pH響應(yīng)型和溫敏型有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化藥物控釋材料、簡(jiǎn)要總結(jié)了熒光標(biāo)記智能響應(yīng)型藥物載體在藥物傳輸領(lǐng)域中的研究現(xiàn)狀及其高效載藥和刺激響應(yīng)控釋性能。目前，有關(guān)pH和溫度響應(yīng)型有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料作為藥物載體的研究已經(jīng)取得了較大進(jìn)展，但是在材料的設(shè)計(jì)制備和臨床應(yīng)用中仍有很多問題亟待解決。特別是這些載體在微觀尺度上有機(jī)、無(wú)機(jī)界面結(jié)構(gòu)特征及其藥物分子在孔道中的分散行為和儲(chǔ)運(yùn)方式不明確，這對(duì)于調(diào)控藥物載體的多孔結(jié)構(gòu)及其優(yōu)化制備工藝具有關(guān)鍵意義；藥物在載體表面吸附與擴(kuò)散機(jī)制仍需要探索，這些問題對(duì)于提高載藥效率和控釋行為以便響應(yīng)內(nèi)、外源刺激更為靈敏、準(zhǔn)確，達(dá)到更好的靶向效果具有較大影響。因此，開發(fā)結(jié)