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介孔二氧化硅纳米复合材料医学应用的研究进展
介孔二氧化硅复合材料是一种新型的无机纳米生物材料.因为其巨大的比表面积和良好的表面活性,具有很大的药容量,良好的生物相容性、低毒性和易加工修饰等特点.介孔二氧化硅在进行修饰和改造之后,在长时、可控、靶向的药物传输系统的建立和改善方面显示出许多优势.本篇综述将介绍MSNs的生物性质、制备和修饰、载药行为和动物实验研究.
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影响微粉硅胶粉体学性质的因素浅析及其在制剂应用中的研究
对微粉硅胶的粉体学性质进行了归纳,并对制备工艺、表面改性、干燥工艺等影响粉体学性质的因素加以分析;对多种结构的介孔二氧化硅及微粉硅胶的促崩解、助悬、促吸收等新用途进行了介绍.虽然微粉硅胶用于药物输送系统已有较多报道,但目前的研究都只局限于一些药物在动物细胞中的传递,在将来的实际应用中仍有许多问题需要解决,如体内代谢、急性和长期毒性、长期稳定性、循环性能等,特别是药物载药系统在体内的详细过程及毒理学研究,将微粉硅胶用于临床之前还要进行长期实验研究.
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壳聚糖修饰的载穿心莲内酯介孔二氧化硅纳米粒的制备及其pH响应性释药性能考察
目的:制备壳聚糖修饰的载穿心莲内酯介孔二氧化硅纳米粒(CS/Ap-MSN),对其进行体外质量评价及pH响应性释药性能考察.方法:根据改良经典stober法一步合成了氨基修饰的介孔二氧化硅纳米粒(NH2-MSN),利用壳聚糖进行偶联修饰,表征其形貌及结构,通过体外释放试验考察CS/Ap-MSN在不同pH条件下的响应性释药性能.结果:CS/Ap-MSN的平均粒径(178.0±3.2) nm,多分散指数0.378±0.117,Zeta电位(34.04±0.22) mV,载药量和包封率分别为(27.8±1.7)％,(63.6±3.2)％,壳聚糖的修饰量6.3％.CS/Ap-MSN在pH 5.0的释放条件下,8d累计释药量达53.3％;pH7.4的释放条件下,8d的累计释药量23.4％.结论:CS/Ap-MSN的体外释药具有pH响应性,累积释放量随pH减小而增大,且具有一定的缓释性能.
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磁性Fe3O4/mSiO2复合微球的研究进展
磁性Fe3O4/介孔二氧化硅(Fe3O4/mSiO2)复合微球兼具Fe3O4纳米粒子的磁性与介孔二氧化硅的空间负载能力,在生物医学领域有着广泛的应用.主要介绍核壳型、空腔型和响铃型复合微球的合成方法,以及Fe3O4/mSiO2复合微球在靶向载药系统、核磁成像系统、磁热疗载药系统以及生物分离等方面的应用.
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新型纳米载银介孔二氧化硅材料封闭牙本质小管的体外研究
目的:评价新型纳米载银介孔二氧化硅材料(Ag-MSNs@sSiO2)对牙本质小管的封闭效果.方法:选取完整无龋的第三磨牙15颗,备成1mm厚近圆牙本质片,每片均分为四小片,随机分为四组分别为:A组(配置的去离子水)、B组(Ag-MSNs@sSiO2分散液)、C组(Gluma脱敏剂)和D组(硝酸银溶液).扫描电镜观察各组牙片的变化.用SPSS 13.0软件包对各组数据进行分析.结果:扫描电镜横剖面显示Ag-MSNs@sSiO2分散液封闭牙本质小管效果优于硝酸银溶液,差异有统计学意义(P＜0.05).虽Ag-MSNs@sSiO2封闭牙本质小管效果较Gluma脱敏剂更好,但差异无统计学意义(P＞0.05).这说明两者表面封闭效果较为相近.电镜纵剖面显示Ag-MSNs@sSiO2进入孔道内部较Gluma更深.结论:Ag-MSNs@sSiO2堵塞牙本质小管的效果佳,其作为一种新型的脱敏剂将有较好的应用前景.
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介孔二氧化硅/乙基纤维素缓释骨架的制备与释放行为的研究
本文选取非诺贝特为模型药物,乙基纤维素为缓释材料,黄原胶作为调释剂,通过热熔挤出技术将介孔二氧化硅递药系统与缓控释技术结合,制备介孔二氧化硅/乙基纤维素缓释骨架,介孔二氧化硅SBA-15作为药物载体用以提高非诺贝特体外溶出速率.采用水热法合成SBA-15,以扫描电镜、透射电镜、N2吸附-脱吸附及小角衍射对其结构进行表征,结果显示,合成的SBA-15具有有序二维六方介孔结构以及较大比表面积、孔容和孔径.X射线衍射和差示扫描量热结果表明,非诺贝特经SBA-15吸附后以无定形或分子态存在,药物溶出速率明显提高.缓释骨架中药物释放受乙基纤维素黏度和黄原胶含量的影响.22％黄原胶含量的缓释骨架具有较好的缓释效果,体外释放呈一级动力学特征,以不规则释放为主.
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基于介孔二氧化硅的利培酮缓释片的制备及其溶出特性
目的:以利培酮为模型药物,制备载药介孔二氧化硅微球的缓释片.方法:以三嵌段共聚物(PEO-PPO-PEO)为模板,正硅酸乙酯为硅源,在酸性环境下搅拌、过滤和焙烧,制得介孔二氧化硅,并通过扫描电镜、透射电镜和X射线衍射等方法进行表征.载药介孔二氧化硅压片制得利培酮缓释片,通过单因素实验对处方进行优化,并考察利培酮缓释片的溶出特性.结果:经介孔二氧化硅载药后制备的利培酮片剂具有显著的缓释作用.结论:介孔二氧化硅微球能将利培酮贮存于其内部孔道,并且通过溶蚀效应缓慢释放药物.
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介孔二氧化硅纳米粒子在载药系统中的应用研究进展
介孔二氧化硅纳米粒子(mesoporous silica nanoparticles,MSNs)作为药物载体的研究已经成为国内外研究热点.MSNs具有比表面积和比孔容巨大、内外表面易于修饰、载药能力和靶向性高的特点,因此显示出广阔的应用前景.本文通过对MSNs结构设计影响因素的介绍,综述了其在药物递送系统中的新应用及生物安全性方面的内容.
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Angiopep-2修饰核-壳介孔二氧化硅脂质囊纳米粒的制备及体外评价
目的 制备angiopep-2修饰核-壳结构介孔二氧化硅脂质囊纳米粒(ANG-MSN-LP),并进行体外评价.方法 采用Stober法制备介孔二氧化硅纳米粒(MSN),改进了溶液吸附法来制备载紫杉醇(PTX)的介孔二氧化硅纳米粒(MSN-PTX),然后以载紫杉醇的介孔二氧化硅纳米粒为核,运用自组装和薄膜水化法构建核-壳结构的angiopep-2修饰介孔二氧化硅脂质囊纳米粒(ANG-MSN-LP-PTX),透析袋法考察体外释药特性,噻唑蓝(MTT)法考察载体对人脑微毛细血管内皮细胞(HBMEC)和C6的细胞毒性,建立体外血脑屏障(BBB)模型研究载体对紫杉醇的跨膜转运能力和对C6细胞周期的影响.结果 介孔二氧化硅纳米粒粒径为(94.61±3.91) nm[PDI(0.085±0.01)],比表面积(SBET)为425m2·g-1,孔容积(Vp)为0.37 cm3·g-1,孔径3.5 nm.介孔二氧化硅纳米粒在紫杉醇的饱和溶液中反复吸附7次时达到平衡,载药量高达11.1％.Angiopep-2修饰介孔二氧化硅脂质囊纳米粒分布均一,无团聚现象,具有明显的核-壳结构,粒径(106.37±3.76) nm[PDI (0.14±0.02)],并且在0～10 μg· mL-1范围内对HBMEC和C6细胞具有良好的安全性和生物相容性.Angiopep-2修饰介孔二氧化硅脂质囊纳米粒体外释药48 h内的累积释放率达到75.5％,突释现象降低,具有明显的缓释特性;跨膜血脑屏障转运12h后,对紫杉醇转运率高达10.74％;在细胞周期实验中,使C6细胞滞留在G2-M期细胞数比例为(40.92±6.20)％,显著高于各对照组数倍.结论 Angiopep-2修饰介孔二氧化硅脂质囊纳米粒是一种优良的递药载体并有望应用于脑胶质瘤的治疗;反复饱和溶液吸附法可有效提高药物载药量,值得应用和借鉴.
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载白藜芦醇的氨基修饰介孔二氧化硅纳米粒的制备及体内体外评价
目的 本实验拟制备载白藜芦醇的氨基修饰介孔二氧化硅纳米粒(NH2-MSN-RES),以期提高白藜芦醇(Res)的生物利用度.方法 采用改良的Stober法合成氨基修饰介孔二氧化硅(NH2-MSN),发明了反复饱和溶液吸附法载入白藜芦醇制备载白藜芦醇的氨基修饰介孔二氧化硅纳米粒,透析袋法考察其体外释药特性,MTT法考察载体对Caco-2的细胞毒性,研究载体对白藜芦醇的跨膜转运能力和在大鼠体内的药动学特性.结果 氨基修饰介孔二氧化硅氨基成功修饰,呈圆整球形,分布均一,对Caco-2细胞无明显的毒性.反复饱和溶液吸附法吸附8次,载白藜芦醇的氨基修饰介孔二氧化硅纳米粒的载药量为(19.26±2.51)％,体外释药呈现明显的缓控释特性,载白藜芦醇的氨基修饰介孔二氧化硅纳米粒对Caco-2细胞单层模型具有良好的跨膜转运能力.药动学参数表明,载白藜芦醇的氨基修饰介孔二氧化硅纳米粒的AUC0-t是白藜芦醇溶液的2.58倍,并且t1/2、tmax和ρmax显著提高,同时载体使白藜芦醇由单室模型变为二室模型.结论 改良的Stober法成功合成氨基修饰介孔二氧化硅,反复饱和溶液吸附法能够有效提高载药量,载白藜芦醇的氨基修饰介孔二氧化硅纳米粒提高了白藜芦醇的生物利用度,氨基修饰介孔二氧化硅是一种有前景的口服给药纳米材料.
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刺激响应型介孔二氧化硅纳米粒用于肿瘤诊断治疗研究进展
参考近期相关文献,对pH、还原、温度、光、磁、生物分子等刺激响应型介孔二氧化硅纳米粒药物递送系统研究进展进行归纳总结.综述刺激响应型介孔二氧化硅纳米粒药物递送系统在肿瘤诊断治疗中的研究进展,并对其应用前景进行展望.刺激响应型介孔二氧化硅纳米粒药物递送系统可解决介孔二氧化硅纳米粒药物释放难以控制的问题,并实现肿瘤定位释药,在肿瘤诊断及治疗方面成为目前研究热点.
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以多孔辅料为载体的固体分散体改善难溶性药物溶出度的研究进展
溶解性是制约生物药剂学分类系统(BCS)Ⅱ类药物成药性与临床应用的关键.将药物制备成固体分散体是一种提高溶出度的有效方法.随着多孔辅料的不断研发与涌现,其独特的结构优势,使得其作为载体制备固体分散体成为药剂学研究的热点.基于此,笔者阐释了多孔辅料的概念与特点,总结了孔径大小、孔有序性及表面基团对释药性能的影响,介绍了以多孔辅料为载体的固体分散体的制备方法,归纳了常用的多孔辅料的分类、特点及应用,以期推动多孔辅料在难溶性药物中的应用,提高药物的生物利用度.
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壳聚糖-介孔二氧化硅复合材料的制备与止血性能研究
目的 研发一种具有快速且显著止血效果、优良生物相容性止血材料.方法 通过介孔二氧化硅对壳聚糖迸行改性,利用壳聚糖带正电而介孔二氧化硅带负电的特性,用烷基化壳聚糖负载介孔二氧化硅,制备新型止血材料.并通过材料表征实验、细胞毒性实验、吸水性能评价和体内外凝血实验评估其性能.结果 新型止血材料在无细胞毒性的前提下有着更好的止血性能.结论 壳聚糖-介孔二氧化硅复合材料是一种有着较好止血性能的材料.
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介孔二氧化硅对人脐静脉血管内皮细胞血管保护因子和细胞黏附因子表达的影响
目的 研究介孔二氧化硅(SBA-15)对人脐静脉血管内皮细胞(HUVEC)的一氧化氮(NO)、细胞黏附因子-1(ICAM-1)和血管细胞黏附因子-1(VCAM-1)表达的影响.方法 分别将HUVEC细胞暴露于含有终浓度为0(溶剂对照)、25、50、100、200 μg/ml的SBA-15培养基中培养24 h.采用硝酸盐还原酶法测定细胞上清液中NO含量,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术和蛋白印迹(Western Blot)技术分别测定ICAM-1、VCAM-1mRNA和蛋白表达水平.结果 与溶剂对照组相比,SBA-15染毒HUVEC的上清液中NO含量和细胞内ICAM-1、VCAM-1mRNA及蛋白的表达水平均较高,差异有统计学意义(P＜0.05);且随着SBA-15染毒浓度的升高,HUVEC的上清液中NO含量和细胞内ICAM-1、VCAM-1 mRNA及蛋白的表达水平均呈上升趋势.结论 SBA-15可能通过诱导HUVEC的NO、ICAM-1、VCAM-1高表达而对心血管系统产生影响.
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载三氧化二砷pH值响应介孔二氧化硅纳米粒的制备及体内外评价
目的 制备聚丙烯酸(PAA)修饰氨基改性介孔二氧化硅(MSNs)载三氧化二砷(ATO)纳米粒(PAA-ATO-MSNs),并考察其理化性质、体外释药特性及大鼠体内药动学行为.方法 共沉淀法制备氨基改性MSNs,静电吸附载入ATO,PAA酸碱共轭制备PAA-ATO-MSNs.采用透射电镜、小角粉末衍射仪、氮气吸脱附仪、红外光谱仪、热重分析仪、激光粒度仪等考察其理化性质;高速离心法结合电感耦合等离子发射光谱(ICP)测定其包封率及载药量;选用磷酸盐缓冲液(PBS)(pH 5.0、6.0和7.4)作为释放介质,透析袋法考察其体外释药特性;大鼠尾iv给药后,考察ATO体内药动学行为.结果 制备的PAA-ATO-MSNs透射电镜下外观呈圆形或类圆形,平均粒径为(158.60±1.32) nm,Zeta电位为(-28.40±0.34)mV,包封率和载药量分别为(40.95±3.21)％和(11.42±1.75)％.体外释药具有pH值响应性,累积释药量随pH值减小而增大.药动学研究表明,与ATO原料药和ATO-MSNs相比,PAA-ATO-MSNs给药后ATO的t1/2p显著延长,AUC显著增大(P＜0.01).结论 PAA-ATO-MSNs体外释药具有明显的pH值响应性及缓释特性,能明显改善ATO大鼠体内药动学行为,该载体作为ATO肿瘤靶向递药系统具有较好的应用前景.
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Angiopep-2修饰的载三氧化二砷介孔二氧化硅脂质囊纳米递药系统的构建及体外评价
目的 以聚丙烯酸(polyacrylic acid,PAA)接枝的介孔二氧化硅纳米粒(mesporous silica nanoparticles,MSN)为核(PAA-MSN),采用薄膜水化法自组装形成Angiopep-2(氨基酸残基序列为TFFYGGSRGKRNNFKTEEY)修饰的功能化MSN脂质囊纳米粒(ANG-LP-PAA-MSN).通过Angiopep-2与血脑屏障(blood brain barrier,BBB)和脑胶质瘤细胞上高表达的低密度脂蛋白相关受体1(LRP-1)特异性地识别、结合,旨在增加水溶性药物三氧化二砷(arsenic trioxide,As2O3)跨血脑屏障并靶向脑胶质瘤能力.方法 采用透射电子显微镜(TEM)、热重分析仪(TGA)等考察递药系统的理化性质和载药量,透析袋法考察其不同pH (pH 6.0、7.4)环境下的释药特征;噻唑蓝(MTr)比色法考察递药系统对人脑微毛细血管内皮细胞(HBMEC)和脑胶质瘤细胞(C6)毒性;通过构建体外BBB细胞模型研究载体对As2O3跨膜转运能力的影响.结果 该载药纳米粒(ANG-LP-PAA-MSN@As2O3)呈圆整的“核-壳”结构,分散性与稳定性良好,载药量为6.32％;PAA接枝后的递药系统突释现象显著改善并表现出pH响应特性;脂质囊包裹以后的递药系统显著提高了生物安全性,同时增加了药物的跨BBB转运率;体外抗肿瘤活性结果表明ANG-PAA-LP-MSN@As2O3具有较好的体外抗脑胶质瘤效果.结论 该智能靶向递药系统能够有效增加As2O3跨BBB转运,增加药物在脑胶质瘤部位的聚集,并实现肿瘤部位pH响应释放药物.
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载和厚朴酚介孔二氧化硅包覆聚吡咯纳米粒的制备研究
目的 制备载和厚朴酚(HK)介孔二氧化硅(MSN)包覆聚吡咯纳米粒(PPy@MSN-HK),考察其体外释放特性.方法 首先制备聚吡咯纳米粒,然后在其表面包裹MSN壳层,再吸附HK,即得PPy@MSN-HK.依次从透射电镜图、粒径、Zeta电位、载药量、包封率、红外光谱分析、体外光热研究及体外释放度等方面进行评价,采用相似因子(f2)法分析释放曲线,并运用多种常用数学模型拟合溶出曲线.结果 透射电镜图显示,制备的MSN包覆聚吡咯纳米粒(PPy@MSN)粒径大小均一,分布均匀,平均粒径为(220.4±4.2) nm,多分散系数为0.042±0.010,Zeta电位为(-21.1±0.8)mV,载药量为(2.58±0.53)％,包封率为(75.04±0.95)％.体外光热实验结果表明,在照射激光功率密度不变的情况下,随着纳米粒质量浓度逐渐增大,纳米粒混悬液温度变化值明显增大,说明PPy@MSN具有良好的光热效应.体外释放实验表明,PPy@MSN-HK与HK原料药的释放曲线不相似,分别以Ritger-Peppas、Logistic方程拟合佳.原料药释放曲线接近Ritger-Peppas方程(R2=0.997 32);PPy@MSN-HK释放曲线用Logistic方程拟合好(R2=0.997 88).结论 采用水溶液法成功制备了PPy@MSN-HK,为肿瘤治疗提供新的给药策略.
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磁性介孔二氧化硅用于药物传输和光动力治疗
目的:制备温度和pH双重响应的核壳结构磁性荧光介孔二氧化硅纳米粒子用于抗肿瘤药物传输以及协同光动力治疗.方法:采用溶剂热法、反相胶束法制备实心硅包覆的Fe3O4核,以改良的溶胶凝胶法制备介孔硅中间层,再以种子沉淀聚合法在介孔硅表面修饰温敏聚合物壳层,得到Fe3O4@SiO2(F)@mSiO2(P)@P(NIPAM-co-AA)纳米粒子.利用透射电子显微镜(TEM)对其形貌进行了表征.以盐酸阿霉素为模型药考察了该纳米粒子对药物的负载与释放行为,并采用MTT比色法对其进行了体外细胞活性评价.结果:TEM表征结果显示,该纳米粒子平均粒径约为300 nm.药物负载与释放结果表明,该纳米粒子不仅具有较高的载药量(206.75-±17.59) μg/mg和包封率(68.91±5.86)wt％,药物释放也呈现明显的温度和pH依赖性.MTT结果表明,载药的纳米粒子在680 nm LED灯照射条件下与单用化学治疗和光动力治疗相比,对细胞的毒性明显增大(P＜0.01).结论:Fe3O4@SiO2(F)@mSiO2(P)@P(NIPAM-co-AA)纳米粒子可作为一个抗肿瘤药物载体,实现肿瘤化疗和光动力治疗的协同研究.
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介孔二氧化硅作为无机纳米药物载体的构建及生物活性
背景:目前已有大量基于介孔二氧化硅平台构建刺激响应药物运输体系的报道,但在控制循环过程中仍存在药物泄露情况.目的:研究介孔二氧化硅纳米药物载体(MS@FcAA/P@CD@RGD)的制备方法及生物活性.方法:利用MCM-41型介孔二氧化硅纳米颗粒作为细胞内控制药物释放的载体,在其孔道中包载二茂铁和荧光探针,再用β-环糊精堵孔,用整合素抑制剂RGD作为靶向基团,合成介孔二氧化硅纳米药物载体MS@FcAA/P@CD@RGD.以人宫颈癌细胞HeLa和人乳腺癌细胞MCF-7分别作为目标细胞和对照细胞进行MTT实验,评价不同质量浓度介孔二氧化硅纳米药物载体的细胞毒性.将传代后的HeLa细胞分3组培养,分别加入含佛波酯(诱导细胞生成大量H2O2)+MS@FcAA/P@CD@RGD的培养基、含二甲基亚砜(清除细胞内H2O2)+MS@FcAA/P@CD@RGD的培养基、含MS@FcAA/P@CD@RGD培养基,培养3h后,利用激光共聚焦显微镜观察纳米颗粒荧光的变化,评价该纳米载药体系对细胞内H2O2的响应情况.结果与结论:①当介孔二氧化硅纳米药物载体质量浓度在10-100 mg/L范围内时,均有85％以上的HeLa细胞和MCF-7细胞存活;②与加入含MS@FcAA/P@CD@RGD培养基的HeLa细胞比较,加入佛波酯+MS@FcAA/P@CD@RGD的HeLa细胞荧光强度明显升高,加入二甲基亚砜+MS@FcAA/P@CD@RGD的HeLa细胞荧光强度明显降低;③结果表明,介孔二氧化硅纳米药物载体对细胞毒性很小,对内源性过氧化氢有一定的响应.
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介孔二氧化硅纳米颗粒结合神经干细胞构成靶向光敏药物运输载体用于肿瘤治疗
背景:神经干细胞对肿瘤细胞没有显著促生长作用,并且其可突破血脑屏障将药物运送到颅内肿瘤组织,目前神经干细胞被大量用于肿瘤药物靶向运输载体研究.目的:利用介孔二氧化硅纳米颗粒结合神经干细胞形成一个杂合的药物运输载体,探讨该载体是否能够用于光能药物靶向运输.方法:将光敏药物-酞菁锌包裹于介孔二氧化硅纳米颗粒中.①细胞吞噬实验:采用含不同质量浓度(0,10,50,100,200 mg/L)载酞菁锌介孔二氧化硅纳米颗粒培养液培养神经干细胞6h,采用荧光显微镜观察细胞内颗粒;②细胞毒性实验:采用含不同质量浓度(0,10,50,100,200 mg/L)载酞菁锌介孔二氧化硅纳米颗粒(或单纯介孔二氧化硅纳米颗粒)培养液分别培养神经干细胞6h,再常规培养3d,MTT法检测细胞增殖;③纳米粒子细胞内滞留时间实验:采用含100 mg/L介孔二氧化硅纳米颗粒的培养液培养神经干细胞6h,再常规培养12,24,72 h,利用荧光显微镜观察细胞内颗粒;④体外激发细胞内药物实验:采用含100 mg/L载酞菁锌介孔二氧化硅纳米颗粒(或单纯介孔二氧化硅纳米颗粒)培养液培养神经干细胞6h,再常规培养12h,以激光照射细胞,利用显微镜观察照射前后的细胞形态;⑤肿瘤细胞杀伤实验:采用含100 mg/L载酞菁锌介孔二氧化硅纳米颗粒培养液培养神经干细胞,再加入乳腺癌细胞MCF7共培养12h,以激光照射细胞后继续培养12h,通过荧光显微镜观察细胞死亡情况.结果与结论:①神经干细胞胞质中有纳米粒子存在,并且随着纳米粒子质量浓度的增加,细胞吞噬的纳米粒子量也增加;②对于有或没有包裹酞菁锌的纳米颗粒,在质量浓度小于100 mg/L时,对神经干细胞活性无明显影响;③培养72 h后,仍然有相当数量的纳米粒子聚集在细胞内;④载酞菁锌介孔二氧化硅纳米颗粒培养的细胞,激光照射后细胞膜发生明显破损;⑤载酞菁锌介孔二氧化硅纳米颗粒培养的神经干细胞与乳腺癌细胞MCF7大量死亡;⑥结果表明,介孔二氧化硅纳米颗粒结合神经干细胞形成的药物运输载体,可用于定点杀死肿瘤细胞.
