介孔二氧化硅納米材料的制備及在藥物遞送方面的應(yīng)用研究.pdf

1、由于納米材料的獨(dú)特性質(zhì)，使其在醫(yī)藥領(lǐng)域尤其是癌癥的治療中起著很重要的作用。介孔二氧化硅納米粒（Mesoporous silica nanoparticles， MSN）是1992年由Stober發(fā)現(xiàn)的無機(jī)納米材料，是最有前途的藥物載體之一。介孔二氧化硅納米粒的種類繁多，可以通過控制條件制備出不同的型號(hào)，如MCM-41、MCM-48、SBA-15等。
　　本課題擬以兩種不同種類的介孔二氧化硅為載體 SBA-15和MCM-41，分別裝

2、載3種不同性質(zhì)的藥物，通過不同的給藥途徑來研究其在遞藥方面的應(yīng)用。具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　（1）通過水熱合成法制備 SBA-15介孔二氧化硅納米粒，建立艾塞那肽體外分析方法，以SBA-15介孔二氧化硅納米粒為載體材料，采用浸漬吸附法制備EXT-SBA-15，并考察其體外釋藥特征；以EXT-Sol為對(duì)照組，研究 EXT-SBA-15經(jīng)皮下注射給藥后在大鼠體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)過程， Exendin-4 ELISA試劑盒測(cè)定不同時(shí)間點(diǎn)大鼠體內(nèi)E

3、XT的含量，計(jì)算藥動(dòng)學(xué)參數(shù)，以考察EXT-SBA-15的體內(nèi)釋藥情況；采用糖尿病小鼠為模型動(dòng)物，設(shè)置空白對(duì)照組、模型對(duì)照組、EXT-Sol組、EXT-SBA-15組以及空白SBA-15組，初步考察糖尿病小鼠皮下注射EXT-SBA-15后的降血糖效果。
　　結(jié)果表明，成功制備了EXT-SBA-15納米粒，制備工藝簡(jiǎn)單，載藥量高，體內(nèi)外研究表明EXT-SBA-15能延長(zhǎng)藥物在體內(nèi)滯留時(shí)間，具有明顯緩釋特征和降血糖作用。本研究為SBA-

4、15等介孔硅材料的應(yīng)用和多肽類藥物緩釋制劑的研究開發(fā)提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)和理論參考。
　?。?）采用共沉淀法制備氨基改性介孔二氧化硅納米粒，靜電吸附載入 ATO，PAA酸堿共軛制備 PAA-ATO-MSN。采用透射電鏡、掃描電鏡觀察納米粒的形態(tài)結(jié)構(gòu)，小角 X射線衍射儀考察其介孔結(jié)構(gòu)，氮?dú)馕摳絻x測(cè)定其比表面積、孔徑、孔容，紅外光譜儀考察氨基和 PAA修飾情況，熱重分析儀測(cè)定 PAA接枝率，激光粒度 Zeta電位儀測(cè)定粒徑和Zeta電位；

5、高速離心法結(jié)合電感耦合等離子發(fā)射光譜（Inductively coupledplasma emission spectrum，ICP）測(cè)定其包封率及載藥量；選用不同 pH的磷酸鹽緩沖液（Phosphate buffered saline，PBS）（pH5.0，6.0和7.4）作為釋放介質(zhì)，透析袋法考察其在不同 pH條件下體外釋藥特性；以SMMC-7721細(xì)胞為體外模型，考察空白載體 MSN、NH2-MSN和PAA-MSN毒性和ATO溶液

6、（ATO solution，ATO-Sol），三氧化二砷氨基改性介孔二氧化硅納米粒(Arsenic trioxide loaded mesoporous silica nanoparticles，ATO-MSN）和聚丙烯酸修飾氨基改性介孔二氧化硅納米粒(Polyacrylic acid grafted arsenic trioxide amino-functioned mesoporous silica nanoparticles，PA

7、A-ATO-MSN）的體外腫瘤細(xì)胞抑制率及周期阻滯情況；以ATO-Sol、 ATO-MSN為對(duì)照組，大鼠尾靜脈注射（intravenous injection，iv）給藥后，股動(dòng)脈、頸靜脈插管技術(shù)采集血樣，采用電感耦合等離子質(zhì)譜（Inductively coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS）測(cè)定血藥濃度計(jì)算藥動(dòng)學(xué)相關(guān)參數(shù)，考察其體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)行為。以昆明（KM）小鼠異位移植肝癌（H22）為藥效模型，

8、設(shè)置空白對(duì)照組、ATO-Sol組、ATO-MSN組和PAA-ATO-MSN組考察各制劑抗腫瘤效果。
　　結(jié)果表明成功制備了載三氧化二砷 pH響應(yīng)介孔二氧化硅納米粒（PAA-ATO-MSN），其粒徑較小、具有較高的包封率和載藥量，體外釋藥具有明顯的 pH響應(yīng)性及緩釋特性，且 PAA-MSN能明顯改善 ATO在大鼠體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)行為，PAA-ATO-MSN體內(nèi)外抗腫瘤效果均明顯優(yōu)于ATO，該載體具有較好的應(yīng)用前景。
　?。?）采用

9、改良的經(jīng)典Stober法制備介孔二氧化硅納米粒（MSN），通過熱重分析法、氮?dú)饷撐椒?、XRD衍射等技術(shù)進(jìn)行表征分析；發(fā)明反復(fù)飽和溶液吸附法制備載入 PTX的 MSN(MSN-PTX），然后以MSN-PTX為核，采用自組裝和薄膜水化法構(gòu)建核/殼結(jié)構(gòu)的 Angiopep-2修飾介孔二氧化硅脂質(zhì)囊納米粒（ANG-MSN-LP-PTX）；透析袋法考察體外釋藥特性；MTT法考察空白載體對(duì)HBMEC和C6的細(xì)胞毒性，以及載藥納米粒對(duì)C6細(xì)胞的抗腫

10、瘤作用；建立體外BBB模型研究載體對(duì)PTX的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)能力和對(duì)C6細(xì)胞周期的影響。建立荷腦膠質(zhì)瘤大鼠模型，對(duì)腫瘤組織進(jìn)行病理切片觀察腦膠質(zhì)瘤的侵襲情況，考察載藥納米粒對(duì)荷腦膠質(zhì)瘤大鼠治療作用；采用血-腦同步微透析技術(shù)，考察載藥納米粒在血液和腦組織中的藥動(dòng)學(xué)特性。
　　結(jié)果表明制備的MSN輪廓圓整光滑，粒徑分布均勻，比表面積大，孔徑均一，性質(zhì)穩(wěn)定；反復(fù)飽和溶液吸附法可有效提高藥物載藥量，解決納米載體載藥量低的問題，值得應(yīng)用和借鑒；所構(gòu)

11、建的ANG-MSN-LP載體系統(tǒng)，融合了介孔材料和脂質(zhì)材料的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)解決二氧化硅易團(tuán)聚、易突釋的問題和脂質(zhì)體載藥低、易漏藥的問題，是一種安全、可靠、有良好生物相容性的納米粒，經(jīng) Angiopep-2修飾后的二氧化硅脂質(zhì)囊納米?？梢杂行У耐高^血腦屏障，實(shí)現(xiàn)腦靶向遞藥，其作為一種優(yōu)良的遞藥載體并有望應(yīng)用于腦膠質(zhì)瘤的治療；本論文改進(jìn)的體外BBB模型，將HBMEC和C6腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞通過transwell嵌套共建了雙細(xì)胞模型，體外考察遞藥載體透