具有超顺磁性的小粒径大孔径介孔药物载体的制备及性能研究

近年来，对于介孔药物载体材料的研究已成为材料学、化学、生物医药等领域的研究热点，然而国际上对于小粒径大孔径的介孔药物载体材料的报道仍属空白，而这已成为制约介孔药物载体材料应用的瓶颈难题。.本项目采用长链硅烷作为成孔模板剂，利用其与正硅酸乙酯所合成的氧化硅介孔球结构相对稳定的特点，在保持小粒径的同时，通过一系列的水热处理工艺进行扩孔，并与具有超顺磁性的氧化铁纳米颗粒进行复合，制备一类新型的具有超顺磁性的小粒径大孔径介孔磁靶向药物载体材料；系统研究合成工艺、反应条件等实验参数对材料结构、形貌、磁性等性能的影响，重点针对材料的粒径与孔径展开研究，实现可控合成；考察对药物，尤其是抗癌药物的储藏与释放性能，评价材料的细胞毒性。本项目的开展不仅具有明显的特色及创新性，而且对于介孔材料药物载体从理论模型向实际临床应用迈进具有非常重要的实际推动意义。

近年来，对于介孔药物载体出来的研究已经成为材料学、化学、生物医药等领域的研究热点，然而对于小粒径大孔径的介孔药物载体材料的合成难题已成为制约介孔药物载体材料应用的瓶颈。本项目以探索新型的小粒径、大孔径介孔药物载体为目标，合成了一系列小粒径、大孔径氧化硅介孔微球及磁性复合微球，对其药物装载与控释、蛋白分离应用性能进行了探索研究。主要研究内容包括：.（1）本项目摸索出一套长链硅烷与正硅酸乙酯的共缩聚制备单分散氧化硅介孔球的新工艺；通过对水醇比例的调节实现了对介孔孔径的调控（80~330 nm），通过对硅源添加量的调整，实现了对介孔球粒径的调控（2.0~4.6 nm）；在氧化硅介孔球外表面嫁接了Fe3O4纳米粒子，合成了“卫星结构”的超顺磁性复合氧化硅介孔球；对该介孔球实现了对抗癌药物阿霉素的储藏与体外释放，细胞实验表明该载药体系对乳癌细胞MCF-7具有较高的抗癌性能，而介孔球自身的细胞无明显毒性。.（2）通过简易的无表面活性剂的硅酸盐原位生长法，合成了一种孔径为3.6 nm，粒径为160 nm，NiO纳米颗粒负载的具有磁性核-介孔壳结构的单分散纳米复合介孔微球。该材料用于从混合蛋白溶液和大肠杆菌裂解液中分离重组蛋白时仍表现出较高的选择性亲和效率（93%）和可脱效率（86%），以及很好的循环使用性，成功实现对重组蛋白的高效磁性分离。.（3）通过层层交联葡萄糖氧化酶与过氧化氢酶，成功在储藏有胰岛素的大孔介孔颗粒外表面包覆具有葡萄糖相应特点的多层复合酶层，建立了一套新颖的基于氧化硅大孔介孔球为胰岛素载体的葡萄糖敏感型控释胰岛素体系。胰岛素释放试验表明，复合酶层在该胰岛素释放体系中体现出葡萄糖响应的 “开关效应”，胰岛素的释放量可以根据葡萄糖的浓度水平和复合酶层的厚度来调控。.总之，本项目成功合成出一系列小粒径大孔径的氧化硅介孔微球及磁性复合微球，并分别实现对抗癌药物、重组蛋白、胰岛素等客体分子的装载与释放，对于介孔材料药物载体从理论模型向实际临床应用迈进具有非常重要的实际推动意义。