不同粒径介孔二氧化硅纳米粒载药系统研究进展

张玩涛 张雪

摘 要：由于某些药物进入机体后出现在胃肠道中不易吸收、易分解、作用时间短、靶向作用难、耐药性、毒副作用高、导致生物利用度低，因此通过把药物载入介孔SiO2纳米粒体系解决药物进入机体后所存在的问题。本文对不同粒径介孔SiO2纳米粒载入药物的优势及前景等方面进行综合概述。

关键词：介孔二氧化硅、MCM-41、MCM-48、SBA-15

药物是有效治疗疾病的一种手段。随着医药行业的发展，药物的使用出现了如耐药性、靶向性不佳、生物利用度低、毒副作用大等问题。为了解决这些问题对药物进行了改造、修饰、改变给药途径等方法。常采用载体体系提高药物生物利用度，介孔SiO2较其他载体具有稳定的刚性结构、独特的介孔架构、还有颗粒大小可调、可调孔径大小的优势。介孔二氧化硅纳米粒根据孔道结构的差异分为 MCM-41、MCM-48、 MCM-50、HMS（中空二氧化硅）、MSU 和 SBA-15 等。本文以三种常用的介孔二氧化硅MCM-41、MCM-48、SBA-15为例来综述介孔SiO2纳米粒载药概况。

1.MCM-41

其尺寸在 20～500 nm，孔徑在 2～10 nm 范围内可调控。同时，二氧化硅同多种磷脂具有高度的亲和力，因此很容易吸附在细胞表面进而内在化。由于抗肿瘤的药物大多均有毒性，有的药物水溶性差，药物的控制释放是减少药物用量、增强药物疗效并降低药物生物毒性的可靠方法，通过药物载体系统可以避免药物活性的提前丧失，有利于药物的贮藏和运输由于介孔二氧化硅的良好缓释特性，其经常被用于此类药物的载体。介孔二氧化硅纳米粒子能够穿过细胞间隙，并被人体的细胞通过最小的毛细血管和血脑屏障（BBB）吸收。客体分子不仅可以从孔中缓慢释放，而且可以通过孔的打开来控制，从而提高药物的耐久性。

六方相的MCM-41[1]常采用水热合成法，将模板剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）在NH3·H2O调节下与正硅酸乙酯反应生成。张嘉坤等[2] 总结了具有MCM-41比表面积较大（约1000m2/g），粒径分布范围较窄，孔径结构高度规则、排列有序，其尺寸在20～500nm，孔径在2～10nm范围内可调控。能够适应药物、基因和生物大分子等多种分子的应用等优势。

王烨[3]通过对MCM-41适当改造为NH-MCM-41使其具有pH响应性，使载药性能由原来的15.91mg/g提升到17.60mg/g相比于之前吸附量的26.52%。又在NH-MCM-41基础上制备了四种不同的NH-MCM-41载体，通过改变接枝R基团的类型，到达改变载药释放系统响应值来达到改善药物响应释药的目的。

2.MCM-48

双连续立方相的MCM-48[4]常采用水热合成法，将模板剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）在NaOH调节下与正硅酸乙酯反应生成。与MCM-41比较，MCM-48较难合成，其方法主要依靠调整自组装环境pH 值促使表面活性剂g值改变，实现六方介观结构相转移为立方介观结构。MCM-48具有比表面积大、孔结构排列有序、热稳定性高、表面可修饰及合成方法相对简单等优势。郭波龙等[5]在报告中表示pH>4时Th（IV）在介孔二氧化硅MCM-48吸附百分数达到90%以上。

李云开[6]通过溶胶-凝胶法制备具有空腔结构的磁性有序介孔复合材料CoFe204@MCM-48对铀酰离子的吸附效率为96.42%，吸附容量达到230.45mg/g。

3.SBA-15

较比与MCM系列的介孔二氧化硅，SBA-15具有较大的孔径（最大可达 30 nm），较厚的孔壁（壁厚可达6.4 nm），易于除去模板剂，特别适合负载多肽蛋白类药物。长期以来，蛋白、多肽类药物由于分大，稳定性较差，非注射给药生物利用度低，治疗一般需要反复注射，给病人造成巨大痛苦，临床应用受到一定的限制。因此对于蛋白、多肽类药物，缓释制剂被认为是理想的给药剂型，可有效解决活性药物释放速度快、有效作用时间短的问题，同时也可以减少给药次数，提高药物的稳定性。肖雪成[7]利用SBA-15负载降糖药艾塞那肽，载药量为（15.2±2.0）%，能够持续释放时间长达14d，显著平稳控制糖尿病小鼠血糖。

刘勋利用SBA-15可明显延长药物释放时间，且介孔孔道可有助于提高药物稳定性的特点负载丹参酮ⅡA（TSN）、丹参酮ⅡA磺酸钠（STS）和盐酸小檗碱（BBH）。

4.展望

现有研究主要从结构修饰、嫁接、改变栽药模式等方面进行缓/控释及靶向传递的研究。今后应着眼于提高模型药物多样性研究，评价介孔分子筛的体内毒性及生物相容性，构建修饰与掺杂型载体，以设计出适宜用于人体的多功能、多靶向、多重刺激响应、高载药量、低毒性的新型药物传递系统。

参考文献：

[1]孙晗.茴拉西坦介孔二氧化硅复合物的制备及释药机制研究[D].哈尔滨商业大学，2019.

[2]张嘉坤，黄啟良，吴雁.MCM-41介孔二氧化硅/季铵化壳聚糖载烯啶虫胺纳米颗粒的制备及缓释性能[J].农药学学报，2020，22（02）：225-232.

[3]王烨.基于介孔二氧化硅pH响应性载药体系的研究[D].重庆大学，2018.

[4]王彦竹，赵勤富，孙清，李乐道，姜同英，王思玲.两种介孔二氧化硅载体用于改善西洛他唑溶出度的比较[J].沈阳药科大学学报，2014，31（01）：1-8.

[5]郭波龙.Th（Ⅳ）在介孔二氧化硅MCM-48上的吸附研究[C]. 甘肃省化学会.甘肃省化学会第二十七届年会暨第九届甘肃省中学化学教学经验交流会论文摘要集.甘肃省化学会：甘肃省化学会，2011：51.

[6]李云开.磁性MCM-48复合材料的制备及其对水相中铀酰离子的吸附[D].南京理工大学，2015.

[7]肖学成.介孔二氧化硅纳米材料的制备及在药物递送方面的应用研究[D].湖北中医药大学，2017.

[8]刘勋.基于SBA-15型介孔分子筛的中药单体有效成分药物传递系统的研究[D].内蒙古医科大学，2018.

基金项目：陕西国际商贸学院2019校级科研项目（载胰岛素介孔二氧化硅纳米颗粒的制备及可控释放SMXY201919）.