一種控制釋放系統(tǒng)及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于介孔氧化硅納米粒子的控制釋放系統(tǒng)及其制備方法。本發(fā)明所述的控制釋放系統(tǒng)是基于酶、抑制劑和底物三者之間的競爭性結(jié)合原理，通過介孔氧化硅材料表面的改性和修飾，制備一種刺激響應(yīng)型的控制釋放系統(tǒng)。在沒有底物存在下，本發(fā)明所述的介孔氧化硅納米粒子可達到“零提前釋放”；當環(huán)境中有相應(yīng)的底物時，介孔被打開，控制性地釋放負載分子，并對相應(yīng)的底物有較好的選擇性。該方法具有材料合成簡單，選擇性好，“零提前釋放”及可于相應(yīng)底物存在下控制性釋放負載分子的優(yōu)點。
【專利說明】一種控制釋放系統(tǒng)及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于控制釋放領(lǐng)域。具體而言，本發(fā)明涉及以介孔氧化硅納米粒子為載體，基于酶、抑制劑和底物三者之間的競爭性結(jié)合原理設(shè)計合成的控釋系統(tǒng)及其制備方法。
技術(shù)背景
[0002]介孔氧化硅材料是一個集材料、物理、化學(xué)等多學(xué)科于一體的綜合領(lǐng)域。它具有較大的比表面積(>900m2/g)、高度有序的介孔結(jié)構(gòu)(>0.9cm3/g)、大的孔容積及在2~10nm內(nèi)連續(xù)可調(diào)的孔徑等結(jié)構(gòu)特征，且易于進行表面和孔內(nèi)壁的功能化，生物相容性較好，這使得它成為優(yōu)良的控制釋放及離子吸附分離的載體，在藥物控制釋放領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛(Science.1995，267(5199):865-867)。
[0003]目前已報導(dǎo)的可以被用來作為暫時封閉介孔的堵孔劑(cap)有CdS納米粒子、Au、Fe3O4磁性納米粒子、聚合物及大分子(如環(huán)糊精和輪狀化合物)等。相應(yīng)的刺激cap打開、釋放負載分子的刺激源則有pH、溫度、氧化還原電勢、光及酯酶等(J.Am.Chem.Soc.，2003，125(15): 4451-4459; J.Am.Chem.Soc.，2009，131(19): 6833-6843; Angew.Chem.1nt.Ed.，2009，121 (32): 5998-6001; J.Am.Chem.Soc.，2009，131 (39): 14075-14080)。然而，很多用到的cap試劑和相應(yīng)的刺激源都有一定的缺陷，如缺乏生物相容性，對生物體系有很大毒性及不能保證藥物的“零提前釋放”等。盡管目前已有文獻報導(dǎo)可以用抗原或酶等生物大分子來作為cap試劑，然后用具有生物相容性的分子如核苷酸等作為刺激源來打開介孔，引起負載分子的釋放，但是用生物分子作為“生物介孔門(biogate)”來用于控制釋放系統(tǒng)的研究仍處于初級階段。
[0004]在本發(fā)明中，我們基于酶、抑制劑和底物三者之間的競爭性結(jié)合原理，通過介孔氧化硅材料表面的改性和修飾，設(shè)計并合成了有望應(yīng)用于生物體內(nèi)的控釋系統(tǒng)。該方法具有材料合成簡單，選擇性好，“零提前釋放”及可于相應(yīng)底物存在下控制性釋放負載的優(yōu)點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一類基于介孔氧化硅納米粒子的控制釋放納米粒子或系統(tǒng)，其由經(jīng)小分子抑制劑硅烷化的介孔氧化硅納米粒子與相應(yīng)的酶結(jié)合而得到，其基本設(shè)計理念如圖1所示。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供該基于介孔氧化硅納米粒子的控制釋放納米粒子或系統(tǒng)的制備方法。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，所述的介孔氧化硅納米粒子的粒徑為8(T500nm。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，所述的小分子抑制劑為4-氨基安替比林，2-氨基-2-脫氧-D-葡萄糖，氨酪酸，HMG-CoA, 二氫葉酸或乙酰膽堿。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，所述的堵孔劑為:辣根過氧化物酶(HRP)，葡萄糖氧化酶(GOD)，伴刀豆球蛋白(ConA)，GABA轉(zhuǎn)氨酶，HMG-CoA還原酶，二氫葉酸還原酶，或乙酰膽堿酯酶 。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，所述的底物為魯米諾，葡萄糖，2-氨基-3-炔基丁酸，洛伐他汀，甲氨蝶呤或毒扁豆堿。
[0011]本發(fā)明提供的基于介孔氧化硅納米粒子的控制釋放納米粒子或系統(tǒng)的制備方法，包括以下步驟:
[0012](al)、將介孔氧化硅納米粒子分散在溶劑中，用小分子抑制劑對其表面進行功能化；
[0013](a2)、將表面經(jīng)小分子抑制劑進行功能化后的介孔氧化硅納米粒子分散在溶劑中，與酶充分反應(yīng)，將介孔堵上，即得到所述基于介孔氧化硅納米粒子的控制釋放納米粒子或系統(tǒng)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，所述介孔氧化硅納米粒子采用水熱法制備，所述的模板劑為陽離子表面活性劑，優(yōu)選十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)。
[0015]所述溶劑包括:甲苯、二甲基甲酰胺、二氯甲烷、水中的一種或它們的混合物。
[0016]本發(fā)明提供的基于介孔氧化硅納米粒子的控制釋放納米粒子或系統(tǒng)可以與相應(yīng)的底物充分接觸，從而達到控制釋放的目的。該系統(tǒng)具有材料合成簡單，選擇性好，“零提前釋放”及可于相應(yīng)底物存在下控制性釋放負載的優(yōu)點。
[0017]本發(fā)明還涉及該基于介孔氧化硅納米粒子的控制釋放納米粒子或系統(tǒng)在控制釋放領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0018]在一【具體實施方式】中，所述的控制釋放納米粒子或系統(tǒng)的前體選自:
[0019]
【權(quán)利要求】
1.一種可用于控制釋放的基于介孔氧化硅的納米粒子，其特征在于，所述納米粒子含有經(jīng)小分子抑制劑功能化的介孔氧化硅納米粒子和與所述小分子抑制劑結(jié)合的堵孔劑。
2.如權(quán)利要求1所述的可用于控制釋放的基于介孔氧化硅的納米粒子，其特征在于，所述控制釋放納米粒子還含有藥物。
3.如權(quán)利要求1-2中任一項所述的可用于控制釋放的基于介孔氧化硅的納米粒子，其特征在于，所述小分子抑制劑與所述堵孔劑的結(jié)合親和力小于所述堵孔劑與底物的結(jié)合親和力。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的可用于控制釋放的基于介孔氧化硅的納米粒子，其特征在于，所述小分子抑制劑選自:4_氨基安替比林，2-氨基-2-脫氧-D-葡萄糖，氨酪酸，HMG-CoA, 二氫葉酸或乙酰膽堿。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的可用于控制釋放的基于介孔氧化硅的納米粒子，其特征在于，所述堵孔劑選自:辣根過氧化物酶，葡萄糖氧化酶，伴刀豆球蛋白，GABA轉(zhuǎn)氨酶，HMG-CoA還原酶,二氫葉酸還原酶,或乙酰膽堿酯酶。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的可用于控制釋放的基于介孔氧化硅的納米粒子，其特征在于，所述底物選自:魯米諾，葡萄糖，2-氨基-3-炔基丁酸，洛伐他汀，甲氨蝶呤或毒扁丑堿。
7.一種基于介孔氧化硅納米粒子的控制釋放系統(tǒng)，其特征在于，所述控制釋放系統(tǒng)含有權(quán)利要求1-6中任一項所述的納米粒子。
8.—種權(quán)利要求1-6中任一項所述的基于介孔氧化硅的納米粒子的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: (al)將介孔氧化硅納米粒 子分散在溶劑中，用小分子抑制劑對其表面進行功能化； (a2)將表面經(jīng)小分子抑制劑功能化的介孔氧化硅納米粒子分散在溶劑中，與堵孔劑充分反應(yīng)，將介孔堵上，即得到所述基于介孔氧化硅的納米粒子。
9.如權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟(al)所述介孔氧化硅納米粒子采用水熱法制備。
10.如權(quán)利要求8-9中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述的溶劑選自甲苯、二甲基甲酰胺、二氯甲烷、水或其混合物。
【文檔編號】A61K47/18GK103463639SQ201210189505
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月8日
【發(fā)明者】朱維平, 陳孟杰, 黃楚森, 何春生, 孟姜姜, 徐玉芳 申請人:華東理工大學(xué)