靶向型的药物可以分为三类.总结

2021年2月18日发(作者：孟和平)
PH
敏感性磁靶向硅基载药材料的研究

摘要
PH
敏感性磁 靶向硅基材料是一类对外界环境的刺激响应较敏
感，
同时兼有靶向性的智能响应性材料，
由于其具有多种潜在的用途
而引起广泛的关注。本文综述了具有不同结构的
PH
敏感 性磁靶向硅
基材料在载药、释药方面的研究进展，主要包括
PH
敏感性磁靶向实
心硅、
介孔硅、
中空核壳结构磁性材料的制备及药物可控释放方面的
应用。

关键词

PH
敏感性

磁靶向

硅基材料

可控释放

肿瘤是威胁人类健康的重大疾病
,
抗肿瘤药物对正常组织又有一定
的毒副作用
[1]
，
因此抗肿瘤药物 递送及可控释放系统的研发已成为目
前医药领域的热点方向。人体患恶性肿瘤的病变部位
PH< br>一般呈弱酸
性（
6.0
左右）
[2]
，
PH
敏感性材料可使药物选择性的在肿瘤部位释
放，
从而减少药物对正常组织部位的损害，
为肿瘤患者提供了一条安
全有效的疗法，因此，
PH
敏感性材料所具有的智能可控释放 性能在
医药领域具有潜在的利用价值。

靶向型的药物可以分为三类：被动靶向型药物 ；主动靶向型药物；刺
激靶向型药物。
被动靶向型药物是一般类型的抗肿瘤药物最常采用的治疗机制，他们主要通过渗透和滞留效应（
EPR
）
[3]
，从肿瘤部位 血
管渗出，积累在肿瘤组织，
药物在血液中循环的时间越长，到达肿瘤
部位的机会就越 大，
在肿瘤部位积累的量也越大，
可以有效的杀伤肿
瘤细胞而对正常细胞危害性小。这 种药物还可利用肿瘤部位酸性环
境，设计一种
PH
控制响应性的药物，从而达到药物的 控制释放。主
动靶向型药物依据受体配体结合的方式进行药物靶向型运输，
如在药
物载 体上接上叶酸，
药物就可以被靶向型的主动运输到有叶酸配体的
细胞表面，
使得药物的 运输更准确。
刺激靶向型药物是通过外在施加
一种辅助作用如光、热、磁场等作用使药物靶向运 输到肿瘤部位，磁
性介孔硅基材料就属于这种刺激靶向型药物载体。
基于以上三种靶向
型机制，
目前通过不同的材料如介孔材料、
碳纳米管等已成功设计合
成了靶向纳米颗粒 。

磁性纳米粒子易氧化，比表面积较高，具有强烈的聚集倾向
,
难以直接应用。采用无定型
SiO
2
对
Fe
3
O
4< br>磁性纳米粒子进行表面包覆，
SiO
2
包覆层增加了其化学稳定性，
同 时
SiO
2
的无毒性和表面羟基的存在提
高了其生物相容性
[4]< br>
，拓宽了磁性纳米粒子在生物
[5]
、催化
[6]
等
领域的应用。硅基材料具有高的稳定性，表面易修饰，生物相容性好
的特点，使其广泛的应用于生物医 学
[7]
，通过对硅表面修饰，可以
有效的防止磁性纳米粒子的聚集，增强其稳定性。

PH
敏感性磁性硅基材料主要是将
PH
响应性聚合物链段吸附或化 学键
键连在无机硅载体表面形成的，
PH
响应性系统在近几年受到了广泛
的关 注。
PH
响应性磁靶向硅基材料不仅能减少药物在血液循环时的
泄漏，同时也可以增加 药物载药量
[8]
，进而双重提高药物对肿瘤细
胞的杀伤作用。本文以不同结构的硅基 材料为分类标准综述了具有
PH
敏感性磁靶向硅基材料在载药、释药方面的研究进展。

1 PH
敏感性的磁性实心硅纳米载药材料

[9]
Ali
等
[10]
使用硅烷化试剂
APTS
对磁性实心硅
MNP
进 行表面氨基
化修饰，
引入氨基作为和有机高分子
MA
的反应活性位点，
最终经过
多步反应
,
形成复杂的空间结构并和阿霉素形成腙键达到
PH响应性
载释药的目的。该体系于人工模拟的体液内环境中，在不同的
PH
条
件下进行药物缓释，借助紫外
-
可见分光光度计对其释药进行检测。
在酸性条件下，
载体与阿霉素之间的腙键消失，
阿霉素得以缓慢释放，
而碱性条件下腙键形成，
阿霉素释放量低。
同时该结构使得药物在血
液中循环时间延长，也有益于药物的缓慢释放。< br>
2PH
敏感性的磁性介孔硅纳米载药材料

磁性介孔二氧化硅由于其 良好的生物相容性和较大的孔容．
并且其具
有表面硅羟基，可以连接各种分子和基团，制备各种 原理的
pH
敏感
的药物载体，因此，在控制药物释放的同时亦可做到缓释。
Y ang
等
利用简单嫁接法合成了聚丙烯酸修饰的介孔硅纳米材料
PAA-MSNs。
首先在合成的介孔硅表面修饰上氨基，
再和聚丙烯酸通过酰胺化反应
链接，得到 粒径约
150nm
的载药材料，然后利用该载药材料通过静
电作用负载抗肿瘤药物阿霉 素。药物载药量、包封率分别可达
48
％、
95
％，通过模拟体内释药环境， 得到药物释放依赖
PH
，随着
PH
的
降低，
药物释放量增加 。
体内细胞实验表明该载药材料有高的生物相
容性，对药物的持续释放使其对
Hela
细胞的杀伤力优于游离的阿霉
素，
展现出了好的临床疗效，
在该材料中加入磁 靶向使其有望应用于
临床上癌症治疗药物的
PH
响应性靶向药物控释载药系统，
Wen
等则
研究制备出了此种
PH
响应性磁靶向药物控释载药系统。该研究 团队
利用蒸馏沉淀聚合法合成了聚甲基丙烯酸修饰的磁性介孔纳米材料
M-MSN/PMAA< br>，研究了该材料对抗癌药物的阿霉素的控制释放。该
材料的载药量可高达
47.3%，包封率达
94.7%
，同时在
PH5.5
的介质
中药物的释放 量达
39.0%
，并研究得出材料的
PH
响应性和其
pKa
有
关。
当药物释放环境的
pKa
低于材料的
pKa
，
药物释放速率加快，
同
时，材料的
pKa
随着材料交联密度增加而增加。当 材料的交联密度
为
10%
时，
pKa
约为
6.4
， 把材料分散在
PH5.5
的介质中，
PMAA
的
羧基质子化，
和阿霉素的静电作用消失，
同时其自身的静电斥力减小，
PMAA
的厚度接近
35nm
，短的分散路径及静电作用的消失使得阿霉
素很容易的从介孔中释放出来。相反，在
PH7.4
的介质中，
PMAA
的羧基解离而带负电，阿霉素带正电，使俩者 之间的静电作用加强，
同时，
PMAA
自身的斥力也增加，厚度达
125nm
左右，使阿霉素释
放的路径加长，
以上两种原因使得阿霉素在
PH7.4的介质中的释放速
度减慢。基于此机理制备的
M-MSN/PMAA
具有明显的< br>PH
响应性，
在药物输送系统尤其是对癌症药物的控制释放方面有着巨大的应用
价值。

3 PH
敏感性的磁性中空纳米载药材料

除介孔二氧化硅 外，
空心球的中空结构也具有奇特的微观效应，
并已
受到广泛的关注，
而刺激 响应性磁性中空的复合纳米材料因其完美的
结构而具有潜在的控释药应用价值。
这些复合材料可 以通过外环境的
刺激如温度、
PH
、光热等的变化而到达良好的药物控制释放。
Du
等
设计出了一种中空的磁性
PH
响应材料，同时还具有温度响应性的双
响应性材料。
首先，
该研究团队利用化学共沉淀法合成了粒径
9-13nm