介孔二氧化硅纳米粒子的制备、改性及其在肿瘤治疗中的应用
摘要:介孔二氧化硅纳米粒子在近几年受到了极大的关注,它有有序的内部中孔孔径,大孔体积和较高的比表面积,易于表面修饰等优点,在各个领域得到了广泛的应用。本文综述了介孔硅纳米粒子的制备方法、改性以及作为载体材料在抗肿瘤方面的应用。
关键词:介孔二氧化硅;纳米粒子;制备;抗肿瘤治疗
1介绍
纳米材料在医学和生物工程领域有许多应用,其具有的特定的物理性质,能够有效的引导药物进入特定的组织和部位。介孔材料的孔道直径介于2-50nm之间,孔径均一可调,吸附性强,这使得它们成为各种生物医学应用的优秀材料。二氧化硅是一种无污染性无毒的材料。介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs)具有高比表面积、较大孔径、良好的生物相容性和生物降解性、稳定的水分散性等独特的内在特性。由于MSNs的这些优异的特性,它被广泛地应用于各种领域中,尤其是生物医学领域。比如,基于MSNs的药物递送系统在癌症治疗和诊断中受到极大关注,因为它们不仅可以提高治疗效果[1],还可以减少副作用[2],拥有缓控释和向靶组织或细胞递送特定药物的能力[3]。本文综述了 MSNs 的制备方法、改性及其作为载体材料在肿瘤治疗中的应用,以期为MSNs的进一步开发利用提供一定参考。
2介孔硅纳米粒子的制备
溶胶-凝胶化学是一种被广泛探索的合成无机材料的方法。溶胶-凝胶工艺利用有机硅烷前驱体(TMOS、TEOS等),通过水解和缩合反应,使新相(溶胶)形成,溶胶中的小胶体颗粒随后凝结成凝胶相,最终形成二氧化硅纳米粒子[4]。典型的溶胶-凝胶过程在酸或碱催化剂的存在下进行。与酸性条件相比,碱性条件下的水解速度更快。溶胶-凝胶技术为室温下在二氧化硅干凝胶中加入生物活性物质以及控制它们从凝胶基质中释放动力学提供了新的可能性。溶胶-凝胶技术价格低廉,用途广泛,操作简单,制备的二氧化硅干凝胶是无毒、生物相容性好的材料。
自1992年[5]首次合成介孔分子筛MCM-41以来,报道了许多制备介孔二氧化硅的方法。传统上的介孔二氧化硅纳米粒子可以使用模板法制备,其中软模板作为致孔剂在壳中诱导介孔的形成。在孔模板周围进行溶胶-凝胶过程以在模板上生成二氧化硅基质层,可以通过热煅烧和溶剂萃取来移除模板从而制得介孔二氧化硅纳米粒子。
和传统的介孔二氧化硅纳米粒子相比,存在中空结构的二氧化硅纳米粒子比表面积更大,当它作为药物载体时,可以负载更多的药物以达到治疗目的,中空介孔二氧化硅纳米粒子还可以通过孔道缓慢释放药物,在医药领域有着广泛的应用前景,其制备方法的研究也有着重大的意义。
