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用于药物控释的结合对pH敏感的两亲性嵌段聚合物中空介孔二氧化硅纳米粒子 Microporous and Mesoporous Materials 152 (2012) 16–24 Xiao Mei, Dongyun Chen, Najun Li ?, Qingfeng Xu, Jianfeng Ge, Hua Li, Jianmei Lu ? Laboratory of Absorbent Materials and Techniques for Environment, College of Chemistry, Chemical Engineering and Materials Science, Soochow University, Suzhou 215123, China 1.引言 作为一种独特的无机纳米材料,介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs)近年来受到关注。由于其优良的生物相容性,可更改的外表面与丰富的颗粒和可调孔隙大小,这些材料已经越来越多地用作生物医学材料,如药物和基因传递、细胞成像、生物传感器等。特别是在最近几年MSNs一直集中应用在药物输送方面。许多研究者们调查了在自然缓释系统的MSNs(比如MCM41和SBA 15)。然而,在比较与缓释系统,刺激响应系统可以达到缓释和控释区域选择性,可以提高疗效,减少药物对正常组织的毒性。因此,需采取一些策略来修改外表面并且满足需求的MSNs“零”药物释放药物载体到达目标区域。例如,金和同事设计结构的介孔氧化硅粒子被表面接枝聚乙烯亚胺(PEI)/环糊精(CD),这有可能引发通过可逆取出从毛孔的粒子准聚轮烷释放药物。拜因和同事利用介孔二氧化硅纳米粒子与准备的浇注系统在外面的粒子表面通过延迟co缩合的方法实现药物控制释放。 然而,普通的介孔二氧化硅纳米材料有一些缺陷,如低药物装载量、阻塞后的中孔通道吸附的药物分子和不规则形态,它也不是完美的药物载体。为了克服这些缺点,一个独特的介孔 硅纳米材料、中空介孔二氧化硅纳米粒子(HMS) 已经介绍了他们有一个特殊的结构和空心多孔硅壳。除了MSN的所有的优势外，HMS有其他特征如大的比表面积区和高药物负荷容量。所以许多研究者关注创新的HMS的制备方法。郭和同事准备了HMS与介孔壳穿孔的hexagonally排列的圆柱纳米通道,吴邦国和同事准备了HMS没有额外的溶解和煅烧过程去除聚苯乙烯核,Du和同事准备了HMS使用热敏聚合物作为核心模板等等。然而,外表面的修改策略与功能性聚合物控制号药物释放很少报道。根据我们的知识,只有史和同事修改的表面使用叠层HMS(LbL)技术来达到刺激响应性药物控制释放,这系统会触发释放药物不仅在酸环境也在不同氯化钠浓度。 为了降低正常细胞的药物的毒性和副作用,药物应该只在癌症细胞中触发释放。当我们知道正常细胞的生理pH值为7.4,而内核体早期和晚期的内核体/溶酶体癌细胞的胞内分别大约是6.0和5.0,所以,pH-reponsitive药物释放可能是一种治疗癌症的有效方法。 在此,我们设计了一个改良HMS,HMS@聚合物(PDM-b-PEGMA),它是由嫁接ph敏感diblock两亲性共聚物(聚合物(PDM-b-PEGMA))的外表面通过ATRP的HMS技术。这种策略不仅可以克服不利的低药物装载,但也可以实现药物刺激响应性控释制剂来提高治疗效果。一个更简单的二氧化硅纳米粒子引发剂已经合成了HMS由2-溴代异丁酰溴耦合和3-氨丙基乙氧基硅烷(KH550)合成的。然后2-苯基1、3-烷基-5 丙烯酸甲酯(DM)、(乙烯，乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯(EGMA)启动。作为合成纳米复合材料的HMS@聚合物(PDM-b -PEGMA)可以负载疏水性药物在空心,壳牌的毛孔和疏水段聚合物壳。在中性水溶液环境中,疏水段收缩表面上和覆盖的毛孔HMS防止释放疏水药物。在弱酸性条件下,疏水段水解为亲水段,导致的变化疏水亲水属性,有利于控制药物释放。 2．实验 2.1试剂 (2 -(丙烯酰氧)乙基)氧乙基三甲基氯化铵(AETAC wt %在水中,80),2,20-偶氮(2-甲基丙基醚)盐酸盐(v 50,> 97.0%),溴化十六烷基三甲基铵(溴化十六烷三甲基铵,> 99.0%)。 聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯(PEGMA、锰= 475)。2-溴代异丁酰溴购买从奥尔德里奇溴是购自阿尔法。 苯甲醛、丙三醇、酸、三乙胺p亚苄基购买从上海化学试剂有限公司。所有化学品上面有使用前未经纯化。 苯乙烯(St,> 99.0%)被通过一个抑制剂柱去除对叔丁基邻苯二酚然后在减压蒸馏前使用。 原硅酸四乙酯(以正硅酸乙酯)和3 –氨丙基乙氧基硅烷(KH550)在真空蒸馏和储存在15摄氏度在惰性气体气氛。THF(四氢呋喃)和环己酮是通过减压蒸馏纯化。CuBr在冰醋