本發(fā)明涉及一種尺寸可控的介孔二氧化硅納米載體的制備方法,屬于藥物和藥劑學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
化療是現(xiàn)階段在癌癥治療方面應(yīng)用最有效的方法之一。但效果往往不夠理想,主要原因在于化療的靶向給藥性能差,同時對正常組織易造成毒副作用,在長期使用的過程中,容易產(chǎn)生耐藥性。應(yīng)用藥物載體可以實現(xiàn)對抗癌藥物的靶向輸送,進而達到癌癥治療的目的。近年來,許多載體材料如有機無機雜化納米粒子、納米脂質(zhì)體、聚合物膠束以及樹枝狀大分子等已經(jīng)被廣泛開發(fā)并進行了將其作為靶向輸送藥物載體,以達到癌癥治療目的的研究。
介孔二氧化硅納米載體是無機雜化納米粒子的一種,其內(nèi)部有大量孔道結(jié)構(gòu),可將藥物裝載在其中,實現(xiàn)藥物的輸送。制備適宜尺寸的介孔二氧化硅納米載體,既能防止載體尺寸過大而被腎臟濾出或尺寸過小不能被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)識別而被快速清除,又可使其通過增強滲透滯留(epr)效應(yīng)富集在癌癥部位(被動靶向作用),減少抗癌藥物對正常組織的不良反應(yīng)。在任何關(guān)于介孔二氧化硅納米載體的制備與應(yīng)用研究中,選擇和制備合適尺寸的載體是必須要考慮的問題,否則會大大影響藥物輸送的效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的第一個目的是提供一種介孔二氧化硅納米載體的制備方法,所述方法包括如下步驟:
(1)以四乙氧基硅烷(teos)為硅源進行聚合;
(2)在(1)中通過改性劑控制介孔二氧化硅納米載體的尺寸;所用的改性劑可以為aptes、3-巰基丙基三甲氧基硅烷(mptms);
(3)對(2)中所得載體進行清洗,洗去模板。
所述方法,在本發(fā)明的一種實施方式中,具體是:
(1)將2g的十六烷基三甲基氯化銨(ctac)和100mg的三乙醇胺(teoa)溶解于蒸餾水中,在劇烈攪拌的條件下加熱至95℃,加入1.5ml的teos;
(2)1~10min后,在(1)的反應(yīng)溶液中加入一定量的3-氨丙基三乙氧基硅烷(aptes),在95℃條件下繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h,當反應(yīng)的混合物冷卻至室溫后進行離心、收集;
(3)將(2)中收集得到的納米顆粒,先用乙醇清洗3次,再將其懸浮在質(zhì)量分數(shù)37%hcl與乙醇組成的混合液之中(體積比,hcl:乙醇=1:12),超聲處理30min,重復(fù)3次。最后制得的移除了模板ctac的介孔二氧化硅納米載體,用乙醇沖洗幾次,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去介孔二氧化硅納米載體上的乙醇。
所述方法,可通過控制反應(yīng)條件來制備不同尺寸的介孔二氧化硅納米載體,包括改變teoa及aptes的加入量及加入時間,使得載體既可躲避網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的清除,又可增強滲透與滯留效應(yīng)。例如,步驟(1)先加入2gctac和100mgteoa,加熱至95℃后加入1.5ml的teos,在間隔10min后步驟(2)加入0.2ml的aptes,在95℃條件下繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h,經(jīng)過后處理后可以獲得46±4.2nm大小的介孔二氧化硅納米載體。
在本發(fā)明的一種實施方式中,teoa、aptes的加入量分別為100mg、0.2ml,加入teos后加入aptes的間隔時間為10min,制得粒徑為46nm的介孔二氧化硅納米載體。
本發(fā)明的第二個目的是提供一種應(yīng)用上述方法制備得到的介孔二氧化硅納米載體,該載體為球形,其內(nèi)部有大量直徑在2-50nm之間孔道結(jié)構(gòu),可將進行藥物裝載,并通過化學(xué)修飾將封口堵住,實現(xiàn)藥物的輸送。
所述的化學(xué)修飾,由于改性劑的不同可進行不同的化學(xué)修飾,如mptms會使載體表面存在巰基(-sh),進一步可通過形成二硫鍵(-s-s-)進行載體修飾。
本發(fā)明的有益效果:
(1)本發(fā)明制備得到的介孔二氧化硅納米載體為球形,均勻分布;
(2)根據(jù)載體進入癌癥部位或癌細胞的程度要求不同,可以選擇制備不同尺寸大小的載體,粒徑在25-50nm之間的介孔二氧化硅納米載體,表面鍵連透膜肽后能夠穿透核膜進入細胞核,而當粒徑大于67nm時則不能;
(3)通過使用不同的改性劑得到表面修飾有不同基團的載體,可進行不同的化學(xué)修飾,為進一步的研究提供方便。
附圖說明
圖1:粒徑尺寸大小為46nmmsnps46-nh2的tem成像圖
圖2:粒徑尺寸大小為46nmmsnps46-nh2的z-average水合粒徑圖,圖中3條曲線從上向下分別是record25、26、27。
圖3:粒徑尺寸大小為46nmmsnps46-nh2的zeta電位圖,圖中3條曲線按最高點從高到低分別是record32、31、33。
圖4:粒徑尺寸大小為46nmmsnps46-nh2的粒徑分布計算圖
圖5:粒徑尺寸大小為57nmmsnps57-nh2的tem成像圖
具體實施方式
縮寫:ctac,十六烷基三甲基氯化銨;teoa,三乙醇胺;teos,四乙氧基硅烷;aptes,3-氨丙基三乙氧基硅烷;mptms,3-巰基丙基三甲氧基硅烷
實施例1:msnps36-nh2的合成
將2gctac和140mgteoa溶解于20ml蒸餾水,在劇烈攪拌的條件下加熱至95℃。然后加入1.5mlteos,10min后,將0.2ml的aptes加入其中,之后在95℃條件下繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h。當反應(yīng)的混合物冷卻至室溫后進行離心,收集納米顆粒,再用乙醇清洗3次。將所收集的納米顆粒懸浮在1ml質(zhì)量分數(shù)37%hcl與12ml乙醇組成的混合液之中,再超聲處理30min,重復(fù)3次。最后制得的移除了表面活性劑ctac的msnps36-nh2用乙醇沖洗3次,通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)來干燥乙醇懸浮液中的msnps36-nh2。
實施例2:msnps46-nh2的合成
將2gctac和100mgteoa溶解于20ml蒸餾水,在劇烈攪拌的條件下加熱至95℃。然后加入1.5mlteos,10min后,將0.2ml的aptes加入其中,之后在95℃條件下繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h。當反應(yīng)的混合物冷卻至室溫后進行離心,收集納米顆粒,再用乙醇清洗3次。將所收集的納米顆粒懸浮在1ml質(zhì)量分數(shù)37%hcl與12ml乙醇組成的混合液之中,再超聲處理30min,重復(fù)3次。最后制得的移除了表面活性劑ctac的msnps46-nh2用乙醇沖洗3次,通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)來干燥乙醇懸浮液中的msnps46-nh2。
實施例3:msnps57-nh2的合成
將2gctac和80mgteoa溶解于20ml蒸餾水,在劇烈攪拌的條件下加熱至95℃。然后加入1.5mlteos,5min后,將0.2ml的aptes加入其中,之后在95℃條件下繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h。當反應(yīng)的混合物冷卻至室溫后進行離心,收集納米顆粒,再用乙醇清洗3次。將所收集的納米顆粒懸浮在1ml質(zhì)量分數(shù)37%hcl與12ml乙醇組成的混合液之中,再超聲處理30min,重復(fù)3次。最后制得的移除了表面活性劑ctac的msnps57-nh2用乙醇沖洗3次,通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)來干燥乙醇懸浮液中的msnps57-nh2。
實施例4:msnps100-nh2的合成
將2gctac和80mgteoa溶解于20ml蒸餾水,在劇烈攪拌的條件下加熱至95℃。然后加入1.5mlteos,10min后,將1ml的aptes加入其中,之后在95℃條件下繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h。當反應(yīng)的混合物冷卻至室溫后進行離心,收集納米顆粒,再用乙醇清洗3次。將所收集的納米顆粒懸浮在1ml質(zhì)量分數(shù)37%hcl與12ml乙醇組成的混合液之中,再超聲處理30min,重復(fù)3次。最后制得的移除了表面活性劑ctac的msnps100-nh2用乙醇沖洗3次,通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)來干燥乙醇懸浮液中的msnps100-nh2。
實施例5:msnps180-nh2的合成
將2gctac和80mgteoa溶解于20ml蒸餾水,在劇烈攪拌的條件下加熱至95℃。然后加入1.5mlteos,1min后,將1ml的aptes加入其中,之后在95℃條件下繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h。當反應(yīng)的混合物冷卻至室溫后進行離心,收集納米顆粒,再用乙醇清洗3次。將所收集的納米顆粒懸浮在1ml質(zhì)量分數(shù)37%hcl與12ml乙醇組成的混合液之中,再超聲處理30min,重復(fù)3次。最后制得的移除了表面活性劑ctac的msnps180-nh2用乙醇沖洗3次,通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)來干燥乙醇懸浮液中的msnps180-nh2。
實施例6:msnps36-sh的合成
將2gctac和140mgteoa溶解于20ml蒸餾水,在劇烈攪拌的條件下加熱至95℃。然后加入1.5mlteos,10min后,將0.2ml的mptms加入其中,之后在氮氣保護95℃條件下繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h。當反應(yīng)的混合物冷卻至室溫后進行離心,收集納米顆粒,再用乙醇清洗3次。將所收集的納米顆粒使用甲苯洗滌,再超聲處理30min,重復(fù)3次。最后制得的移除了表面活性劑ctac的msnps36-sh用乙醇沖洗3次,通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)來干燥乙醇懸浮液中的msnps36-sh。
實施例7:msnps46-sh的合成
將2gctac和100mgteoa溶解于20ml蒸餾水,在劇烈攪拌的條件下加熱至95℃。然后加入1.5mlteos,10min后,將0.2ml的mptms加入其中,之后在氮氣保護95℃條件下繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h。當反應(yīng)的混合物冷卻至室溫后進行離心,收集納米顆粒,再用乙醇清洗3次。將所收集的納米顆粒使用甲苯洗滌,再超聲處理30min,重復(fù)3次。最后制得的移除了表面活性劑ctac的msnps46-sh用乙醇沖洗3次,通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)來干燥乙醇懸浮液中的msnps46-sh。
實施例8:msnps57-sh的合成
將2gctac和80mgteoa溶解于20ml蒸餾水,在劇烈攪拌的條件下加熱至95℃。然后加入1.5mlteos,5min后,將0.2ml的mptms加入其中,之后在氮氣保護95℃條件下繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h。當反應(yīng)的混合物冷卻至室溫后進行離心,收集納米顆粒,再用乙醇清洗3次。將所收集的納米顆粒使用甲苯洗滌,再超聲處理30min,重復(fù)3次。最后制得的移除了表面活性劑ctac的msnps57-sh用乙醇沖洗3次,通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)來干燥乙醇懸浮液中的msnps57-sh。
實施例9:msnps100-sh的合成
將2gctac和80mgteoa溶解于20ml蒸餾水,在劇烈攪拌的條件下加熱至95℃。然后加入1.5mlteos,10min后,將1ml的mptms加入其中,之后在氮氣保護95℃條件下繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h。當反應(yīng)的混合物冷卻至室溫后進行離心,收集納米顆粒,再用乙醇清洗3次。將所收集的納米顆粒使用甲苯洗滌,再超聲處理30min,重復(fù)3次。最后制得的移除了表面活性劑ctac的msnps100-sh用乙醇沖洗3次,通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)來干燥乙醇懸浮液中的msnps100-sh。
實施例10:msnps180-sh的合成
將2gctac和80mgteoa溶解于20ml蒸餾水,在劇烈攪拌的條件下加熱至95℃。然后加入1.5mlteos,1min后,將1ml的mptms加入其中,之后在氮氣保護95℃條件下繼續(xù)攪拌反應(yīng)2h。當反應(yīng)的混合物冷卻至室溫后進行離心,收集納米顆粒,再用乙醇清洗3次。將所收集的納米顆粒使用甲苯洗滌,再超聲處理30min,重復(fù)3次。最后制得的移除了表面活性劑ctac的msnps180-sh用乙醇沖洗3次,通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)來干燥乙醇懸浮液中的msnps180-sh。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例公開如上,但其并非用以限定本發(fā)明,任何熟悉此技術(shù)的人,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),都可做各種的改動與修飾,因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準。