纳米药物是什么(纳米药物的发展)

本文是关于如何撰写纳米药物的学年毕业论文以及二氧化硅、多孔二氧化硅和纳米药物的毕业论文。

摘要:以阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂，正硅酸乙酯(TEOS)为硅源，通过水热合成和酸提取制备了介孔二氧化硅纳米粒子。氮气吸附-脱附实验结果表明，制备的多孔纳米材料具有典型的介孔结构和均匀的孔径分布。适用于药物载体。抗肿瘤药物姜黄素(Cur)的载体和释放情况表明，MSNs是一种典型的pH敏感药物载体。当酸碱度为7.4时，Cur的包封率和载药率分别高达50%和15%，而药物在酸碱度为5.0的环境中迅速释放。

关键词:介孔二氧化硅；水热合成；酸碱度反应；纳米药物输送系统

中间图分类号:TB34

文件识别码:a

文章编号:1674-0033(2018)02-0063-04

基于介孔二氧化硅的纳米粒给药系统的构建

徐良华，REN Su-juan，吴梅ni

(陕西商洛726000商洛大学生物制药与食品工程学院)

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板，正硅酸乙酯(TEOS)为硅源，制备了介孔二氧化硅纳米粒子。N2吸附/脱附等温线表明，介孔分子筛表现出典型的ⅳ型等温线，并具有典型介孔材料的H1滞后环。抗癌药物姜黄素(Cur)的储存/释放特性表现出对酸碱度的响应，在酸碱度为7.4时，Cur的包封率和载药量分别可达50%和15%以上。然而，在降低的5.0时，药物释放可能是有益的。

关键词:多孔二氧化硅纳米粒子；水热合成；对酸碱度敏感；纳米颗粒药物输送系统

近年来，纳米给药系统以其靶向给药于病变部位、调节药物释放、有效提高药物生物利用度和降低毒副作用的能力，引起了研究者的广泛关注。据报道，具有数十至100纳米粒径的纳米粒子可以通过高渗透性和保留效应(EPR效应)[1-2而富集在肿瘤部位。因此，当纳米颗粒装载有药物时，可以实现将药物靶向递送到肿瘤部位，从而增强肿瘤治疗效果并减少毒副作用。介孔二氧化硅纳米粒子是以有机分子为模板形成的多孔纳米材料，[3]。MSNs不仅具有介孔材料的特性，还具有纳米材料的特性。例如:孔径均匀、孔道规则、表面易改性、生物相容性好、比表面积大等。因此，它在生物医学、环境保护、传感器、工业催化等方面具有巨大的应用前景。[4]。本研究以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板，正硅酸乙酯(TEOS)为硅源，采用水热合成和酸萃取的方法制备介孔二氧化硅纳米粒子。主要研究了介孔二氧化硅纳米材料的内部孔结构、药物载体和释放性能，为介孔二氧化硅纳米材料的进一步开发利用提供了一定的参考。

1材料和方法

1.1实验材料和仪器

姜黄素标准购自上海京春生化科技有限公司，实验用水由实验室自制。所有其他试剂都是分析级的。它购自中国医药集团化学试剂有限公司，目前实验中使用的是磷酸盐缓冲溶液。

实验仪器:分析天平、酸度计、磁力搅拌器、水热反应釜、电子恒温水浴锅、电子恒温鼓风干燥箱、超声波清洗机、高速离心机、真空干燥箱、傅里叶变换红外光谱仪、微电子ASAP 2020M型全自动比表面积和孔分析仪、紫外分光光度计。

1.2方法

1.2.1介孔二氧化硅纳米载体的制备

1)称取0.8克十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)并溶于150克去离子水中，然后加入20毫升甘油(G1)和40毫升氨溶液(25%)，在50℃水浴中搅拌0.5小时至完全溶解，缓慢滴加2毫升正硅酸乙酯(TEOS)。将混合体系在50℃下连续搅拌2小时，移至水热反应釜中，在100℃烘箱中处理24小时，自然冷却后在12000 r·min-1下离心30分钟，分别用乙醇和去离子水洗涤3次，最后在60℃下真空干燥18小时备用。

2)称取上述样品1.3克，加入120毫升无水乙醇和15毫升浓盐酸，回流2小时，重复此操作2次，然后在12000 r·min-1下离心样品30分钟，用大量无水乙醇和去离子水反复洗涤3次，最后在60℃下干燥，得到MSNs。

3)在其他试剂的加入量和实验条件不变的情况下，改变TEOS和氨水的用量，得到五组MSNs样品。每组样品中使用的TEOS和氨水量如表1所示。

表1样品中TEOS和NH3 H2O的含量

1.2.2载体的特性

用ASAP 2020M比表面积和孔径分析仪分析样品的比表面积和孔结构特征。样品表面的官能团通过红外光谱测定。用紫外-可见分光光度计测定药物的吸收光谱。

1.2.3姜黄素，Cur)载体实验

将一定量的去离子水加入到0.5 g毫希纳样品中，磁力搅拌使其分散，并将其转移到250毫升容量瓶中定容，得到2毫克毫升-1的载体水分散体。取各20毫升放入5个小烧杯中，滴加1毫升分别精确配制的不同浓度(1、2、3、4、5毫克·毫升-1)的姜黄素乙醇溶液，然后在常温下磁力搅拌24小时至平衡。离心分离，用95%乙醇反复洗涤3次，收集上清液，沉淀物在60℃干燥12小时，得到标记为Cur@MSNs的Cur负载样品。

1.2.4载药量和包封率的测定

标准曲线的绘制:准确称取10毫克干Cur，用无水乙醇溶解，放入100毫升容量瓶中，加入无水乙醇定容，制成储备液。取5个10毫升容量瓶，准确吸取0.1、0.2、0.3、0.4和0.5毫升储备液，加入无水乙醇定容至刻度，分别制备1、2、3、4和5μg·mL-1 CUR标准溶液。用紫外分光光度计在425 nm处测量吸光度。吸光度用于线性回归浓度以获得Cur的标准曲线。如图1所示，获得的cur的标准曲线是:a等于0.153C 0.0408(R2等于0.9987，1≤C≤5)。

其中，a为Cur的吸光度值，c为Cur的浓度，μg·ml-1。

用紫外分光光度计在425 nm波长处测量Cur的吸光度，计算Cur的浓度和质量。载体的载药量和包封率通过公式[5]计算:

DLC(%)等于■×100

EE(%)等于■×100

1.2.5累积药物释放的测定

将制备的Cur@MSNs分别超声分散在5.0和7.4的PBS中，并在37℃下连续搅拌。c .(100 r·min-1)，每20分钟取出5 mL溶液进行测定，并及时加入等量的药物释放介质。离心后用紫外分光光度计测量取出样品的吸光度，计算姜黄素累积释放量的计算公式为[6]:

q等于■

其中:Q为累积药物释放(%)；c为测定溶液中姜黄素的浓度(μg·mL-1)；v是稀释体积(毫升)

结果和分析

2.1粒度分析

本研究以十六烷基三甲基溴化铵为模板剂，采用水热合成法和酸提取法制备了无模板剂的多壁碳纳米管。表2显示了每组MSNs的相关参数。从表2可以看出，当TEOS量被控制为恒定时，通过增加氨水的量，制备的纳米材料的粒径依次增加。当氨水的量控制在恒定时，通过增加TEOS的量，制备的纳米材料的粒径明显增大。与氨水相比，制备的纳米材料变化范围更大。因此，增加a

众所周知，纳米材料的比表面积和孔结构是影响药物承载能力的重要因素。在本研究中，通过氮气吸附-解吸法研究了所得纳米载体的比表面积和孔结构，如图2所示。从图2可以看出，五个样品的氮吸附-解吸曲线都显示出典型的IV吸附等温线特征，具有典型的H1型滞后环。结果表明，合成的介孔分子筛载体均为介孔结构。当TEOS的量增加但其他条件保持不变时，磁滞环会轻微变形。当仅增加氨水的量时，滞后环严重变形，其形状变得更平并向低压方向移动。这表明N2的吸附量减少，而多孔结构改变了[7]。同时，从图3可以看出，介孔二氧化硅纳米粒子具有窄的孔径分布，孔径约为10 nm，适合作为药物载体。

2.3傅里叶变换红外光谱分析

在该研究中，如图4所示，通过红外光谱进一步分析获得的多磺酸粘多糖的表面官能团。1630 cm-1属于氢氧键的弯曲振动，1070 cm-1属于硅氧键的不对称拉伸振动吸收峰，950 cm-1属于硅氧键的拉伸振动峰，780 cm-1属于硅氧键的弯曲振动峰。这些特征峰的出现表明在本研究中成功制备的介孔二氧化硅材料符合氮吸附-解吸曲线。

图4 msns的红外光谱

2.4紫外分光光度法测定载药量和包封率

载药量和包封率是评价纳米药物载体优劣的两个重要指标。本文以Cur为模型药物，研究了多磺酸粘多糖的载药量和缓释控释性能。溶液中生姜Cur的含量是通过测量姜黄素负载到多磺酸粘多糖前后乙醇溶液的浓度来确定的，从而计算出Cur的载药量。结果如表3和表4所示。结果表明，在Cur@MSNs载药实验中，当纳米材料的粒径控制在一定时，载药量随着Cur浓度的增加而增加，包封率则相反。当Cur的浓度控制在恒定时，纳米材料的粒径不断增大，纳米材料的载药量也相应增大。因此，可以通过增加Cur的浓度和介孔二氧化硅纳米材料的粒径来增加纳米材料的载药量。

表3各组骨髓间充质干细胞样本的载药率

表4各组MSNs样品的封装效率

2.5毫希纳的药物释放性能

研究表明，正常人体血液循环过程的酸碱度约为7.4，而肿瘤组织由于细胞快速增殖和供氧不足而产生大量酸性代谢物，这大大降低了周围微环境的酸碱度[8]。因此，可以根据肿瘤组织的特性设计纳米药物递送系统。它能在酸性环境中快速释放药物，在生理酸碱度条件下释放非常缓慢[9]。表5和表6给出了在pH 7.4和5.0时Cur@MSNs的体外药物释放数据。比较表5和表6显示，Cur@MSNs具有优异的药物缓释性能。当pH值为7.4时，Cur @ MSNs释放非常缓慢，可有效降低姜黄素对正常细胞的毒副作用。当酸碱度等于5.0时，姜黄素的释放速率大大加快，120分钟后累积释药量可达37%左右。这表明在药物释放过程中，随着酸碱度的降低，Cur@MSNs的释放速率变快。主要原因如下:第一，随着酸碱度的降低，Cur@MSNs的壳变得越来越软，有时甚至脱落，使得纳米材料的孔径越来越大，药物更容易释放。第二，在酸性环境中，Cur与MSNs之间的相互作用力被破坏，从而促进Cur的快速释放。因此，Cur@MSNs是一种非常优秀的纳米给药系统，能够有效地将Cur靶向肿瘤组织，实现肿瘤的靶向治疗。

表5在pH 7.4时各组的累积药物释放速率

表6当p

本文主要研究介孔二氧化硅纳米材料的制备、表征、载药和体外释药。实验结果表明，在不改变TEOS和氨水加入量的情况下，水热法制备的介孔二氧化硅纳米材料的平均孔径约为50 nm。其中，酸萃取法去除表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵是有效的。孔结构分析表明，所制备的介孔分子筛载体均为介孔结构。孔径分布均匀，适用于药物载体。药物载体和释放实验表明，Cur@MSNs是一种典型的对酸碱度敏感的药物载体，在生理酸碱度条件下具有较高的药物包封率和载药率，在肿瘤组织微环境中药物释放迅速，是一种很好的缓控释药物载体。

参考:

将癌症疗法转化为治疗3360从传染病中吸取的教训，[J]。手机，2012，148:1089-1098。

王婷婷。基于介孔二氧化硅的多功能纳米材料的制备及其在药物传递和荧光成像中的应用[。长春:东北师范大学，2011:1-29。

[2]郝晓红，张，刘晓龙，等.基于介孔二氧化硅的多功能纳米给药系统的研究进展.生物化学和生物物理学进展，2013，40 (10) :14-1022。

何丽珍。功能化介孔二氧化硅纳米药物载体系统在肿瘤诊断和治疗中的应用及机理研究[。广州:暨南大学，201633609-12。

[[5]沈志勇，李勇，高哈玛，等.利用主动靶向叶酸偶联白蛋白纳米球改善癌细胞的药物靶向性[[J].药理学研究，2011，63:51-58。

梁旭华，孙杨，等.叶酸修饰麦角固酮脂质体的制备、体外评价及药动学研究[[]。中国药学杂志，2012，47(12):979-983。

廖素灿。介孔二氧化硅纳米粒子载体[介导的青藤碱抗喉癌作用的研究。吉林大学长春:2016:20-35。

[8][.沈振洋，马光海，多巴希，等.温敏性白蛋白纳米球的制备及表征[[J].国际药剂学杂志，2008，346:133-142。

梁旭华。新型结构稀土上转换发光纳米材料的制备及载药性能[[D]。Xi西北大学:2015:39-58。

(责任编辑:李对书)

纳米药物论文参考资料:

医学与人类杂志

药品和健康论文

现代医学和临床医学杂志

药物评价杂志

药物不良反应杂志

中国药物分析杂志

评论:上述文章从主题、提纲、开放报告、文献综述和参考文献等方面来看，是一篇关于二氧化硅、多孔二氧化硅和纳米药物的硕士和学士学位论文。