介孔二氧化硅纳米粒的功能化修饰及其在药物研究中的应用

介孔硅纳米材料作为药物运输载体应用的研究进展金勤玉;徐维平;徐婷娟;潘钊;吴亚东;盛竹君【摘要】介孔硅纳米材料作为药物运输载体主要是将药物载入介孔中,用不同的“纳米阀门”阻塞孔道,使药物到达靶部位前零释放,然后通过不同的内部刺激(pH、温度、酶等)或外部刺激(光、磁场、超声等),“纳米阀门”移除、断裂或分解,控制药物释放,达到控释和缓释的作用.该文主要从介孔硅纳米材料的生物安全性、介孔硅的不同类型智能响应系统的研究进展,介孔硅纳米材料作为药用载体的不足及应用前景等方面进行综述.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(043)003【总页数】3页(P13-15)【关键词】介孔硅;纳米材料;生物安全性;刺激-响应【作者】金勤玉;徐维平;徐婷娟;潘钊;吴亚东;盛竹君【作者单位】安徽中医药大学,安徽合肥230031;安徽省立医院,安徽合肥230011;安徽省立医院,安徽合肥230011;中国科学技术大学,安徽合肥230026;安徽中医药大学,安徽合肥230031;安徽中医药大学,安徽合肥230031【正文语种】中文【中图分类】R979.1近几年，无机介孔二氧化硅 (mesoporous silican，MSN)纳米材料作为“刺激－响应”智能控制释放药物的研究取得了巨大的进步，MSN 具有稳定性好、细胞毒性低、孔隙大，粒径可控、表面容易修饰［1］等优点，将MSN 表面修饰，使其功能化后，通过pH［2］，酶［3］，光［4］，氧化还原［5］，磁场［6］，超声［7］等作用来控制药物定时、定点、定量的释放，从而提高治疗部位的药物浓度，减少对正常细胞、组织或器官产生的不良反应。

1.1 MSN 的生物安全性介孔二氧化硅纳米粒子是20 世纪90 年代首次提出的［8］，使用表面活性剂作为结构导向剂，合成的表面具有均一介孔的纳米材料，主要应用方向是催化、生物传感、疾病诊断和载药等。

作为药物运输载体，首先应考虑材料的生物相容性、细胞毒性和材料在体内吸收、分布、代谢、排泄等。

刺激响应型介孔二氧化硅基纳米药物递送系统的构建与性能研究摘要：随着纳米技术的发展，纳米药物递送系统作为一种新型的药物递送途径受到了广泛关注。

介孔二氧化硅（mesoporous silica，简称MS）作为一种稳定性良好、无毒副作用的纳米材料，被广泛应用于纳米药物递送系统的构建。

本文采用一种刺激响应型的介孔二氧化硅（responsive mesoporous silica，简称RMS）为载体构建纳米药物递送系统，并采用荧光探针和细胞实验等手段对其进行性能评价。

实验结果表明，所构建的RMS基纳米药物递送系统具有很好的药物包载能力和刺激响应性，并且在低毒副作用方面表现出了很好的应用前景。

关键词：介孔二氧化硅；纳米药物递送系统；刺激响应；药物包载能力；应用前景Abstract:With the development of nanotechnology, nanomedicine delivery system has attracted widespread attention asa new way of drug delivery. Mesoporous silica (MS) asa stable and non-toxic nanomaterial, has been widely used in the construction of nanomedicine delivery system. In this paper, a responsive mesoporous silica(RMS) as a carrier is used to construct a nanomedicine delivery system, and the performance is evaluated by fluorescent probe and cell experiments. The results showed that the RMS-based nanomedicine delivery system had good drug loading capacity and stimulus responsiveness, and exhibited good application prospects in low toxicity.Keywords: Mesoporous silica; nanomedicine delivery system; stimulus response; drug loading capacity; application prospect第一章绪论1.1 研究意义纳米药物递送系统作为一种新型的药物递送途径，具有在靶点处释放药物的优势，能够提高药物的治疗效果，降低药物的副作用，是目前药物研究领域的热点之一。

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摘要：一、引言1.介孔二氧化硅纳米材料的基本概念2.介孔二氧化硅纳米材料的研究背景和重要性二、介孔二氧化硅纳米材料的制备方法1.液相沉淀法2.溶胶-凝胶法3.模板法4.表面活性剂诱导法三、介孔二氧化硅纳米材料在药物递送中的应用1.作为药物载体2.改善药物生物利用度3.实现药物缓释和靶向给药4.提高药物稳定性和降低药物毒性四、介孔二氧化硅纳米材料在药物递送方面的优势1.比表面积大、孔隙率高2.稳定的骨架结构3.易于表面修饰4.无生理毒性五、研究进展与展望1.制备方法的创新2.药物递送系统的优化3.临床应用的拓展正文：随着科技的不断发展，新型纳米材料在各个领域的研究日益深入。

其中，介孔二氧化硅纳米材料因其独特的物理和化学性质，在药物递送方面具有广泛的应用前景。

本文将探讨介孔二氧化硅纳米材料的制备方法以及在药物递送领域的应用，旨在为相关研究提供有益的参考。

一、引言1.介孔二氧化硅纳米材料的基本概念介孔二氧化硅纳米材料（Mesoporous Silica Nanoparticles，简称MSN）是一种具有有序介孔结构的无机纳米材料。

其特点在于孔径尺寸在2-50nm范围内，具有较大的比表面积、高的孔隙率以及稳定的骨架结构。

由于这些特性，介孔二氧化硅纳米材料在药物递送领域具有显著的优势。

2.介孔二氧化硅纳米材料的研究背景和重要性近年来，随着药物递送技术的发展，介孔二氧化硅纳米材料作为一种新型药物载体，逐渐成为研究的热点。

与传统药物载体相比，介孔二氧化硅纳米材料具有更好的生物相容性和低毒性，可实现药物的高效递送和靶向给药。

因此，研究介孔二氧化硅纳米材料在药物递送方面的应用具有重要意义。

二、介孔二氧化硅纳米材料的制备方法1.液相沉淀法液相沉淀法是一种常见的介孔二氧化硅纳米材料的制备方法。

该方法通过将硅酸盐前驱体与有机模板一起溶解在有机溶剂中，然后通过调节溶液pH 值，使硅酸盐沉淀并形成介孔结构。

介孔二氧化硅在生物医药方面的应用
首先，介孔二氧化硅纳米载体用于医药方面，具有优良的特性。

其具有较大的孔容和比表面积，有利于药物的高效装载；载体的刚性结构及介孔孔道，有利于提高药物的物理稳定性；表面易功能化修饰，可用于控释及靶向药物传递系统，有利于增强药效并降低毒副作用；此外，介孔二氧化硅的体内细胞毒性、生物降解、生物分布排泄等一系列生物安全性评价均显示良好结果。

其次，介孔二氧化硅可以与磁性或荧光物质结合，实现药物传递和生物成像的双重功能。

这有利于提高成像质量和药物治疗效果。

此外，介孔二氧化硅作为生物活性材料用于组织再生等方面，也展现出良好的应用前景。

同时，根据介孔二氧化硅或普通硅包不同物质（如硅包银、硅包金等）的特点及应用，可以用于药物装载及传递、肿瘤靶向治疗、MRI成像等。

总的来说，介孔二氧化硅在生物医药方面具有优良的特性和广泛的应用，对生物医药的发展起到了重要的作用。

介孔二氧化硅纳米材料的制备及在药物递送方面的应用探究1. 引言随着人们对治疗药物副作用和提高治疗效果的要求越来越高，纳米载药技术被广泛应用于药物递送领域。

其中，介孔二氧化硅纳米材料因其奇特的孔道结构和高度可控的孔径大小受到了探究者的关注。

2. 介孔二氧化硅纳米材料的制备方法2.1 模板法2.2 溶胶凝胶法2.3 气相沉积法3. 介孔二氧化硅纳米材料在药物递送方面的应用探究进展3.1 肿瘤治疗3.1.1 化学药物载药3.1.2 生物大分子药物载药3.2 抗菌治疗3.3 组织工程3.4 缓释药物递送系统3.5 合成药物递送系统4. 介孔二氧化硅纳米材料在药物递送中的优缺点4.1 优点4.2 缺点5. 结论介孔二氧化硅纳米材料作为一种具有良好生物相容性和可控释放性能的载药材料，其制备方法日益完善，对于药物递送领域具有重要的应用潜力。

然而，其在临床应用中仍面临一些挑战，包括制备成本高、长期稳定性等问题。

因此，将来的探究还需要进一步优化制备方法，并解决潜在的安全问题，以提高介孔二氧化硅纳米材料在药物递送方面的应用前景。

关键词：介孔二氧化硅纳米材料，制备方法，药物递送，应用探究，优缺点。

Abstract: With the development of nanotechnology, mesoporous silica nanoparticles (MSN) have attracted extensive research interest as a drug carrier material due to their excellent biocompatibility and controllable release properties. This article reviews the preparation methods of mesoporous silica nanoparticles and their research progress in drug delivery.1. IntroductionWith the increasing demand for reducing drug side effects and improving treatment efficacy, nanocarriers have been widely used in drug delivery. Among them, mesoporous silica nanoparticles have received attention from researchers due to their unique pore structure and highly controllable pore size.2. Preparation methods of mesoporous silica nanoparticles2.1 Template method2.2 Sol-gel method2.3 Vapor deposition method3. Research progress of mesoporous silica nanoparticles in drug delivery3.1 Tumor therapy3.1.1 Chemical drug loading3.1.2 Biopolymer drug loading3.2 Antibacterial therapy3.3 Tissue engineering3.4 Sustained drug delivery systems3.5 Synthetic drug delivery systems4. Advantages and disadvantages of mesoporous silica nanoparticles in drug delivery4.1 Advantages4.2 Disadvantages5. ConclusionMesoporous silica nanoparticles, as a drug carrier material with good biocompatibility and controllable release properties, have great application potential in the field of drug delivery. However, challenges still exist in their clinical application, including high preparation cost and long-term stability. Therefore, future research needs to further optimize the preparation methods and address potential safety issues to improve the application prospects of mesoporous silica nanoparticles in drug delivery.Keywords: mesoporous silica nanoparticles, preparation methods, drug delivery, application research, advantages and disadvantages综上所述，介孔硅纳米颗粒在药物传递领域具有许多优点，如高载药能力、可控释放性和可调整的生物相容性。

介孔二氧化硅纳米粒子是一种具有特殊孔道结构的纳米材料，根据其制备方法和特性不同，可以分为以下几种类型：1. 化学合成的介孔二氧化硅纳米粒子化学合成的介孔二氧化硅纳米粒子是通过一系列化学反应制备而成的，具有较高的比表面积和均匀的孔道结构。

这种类型的介孔二氧化硅纳米粒子可以根据需要调控孔径大小和孔道结构，具有很高的可控性和可定制性。

2. 生物合成的介孔二氧化硅纳米粒子生物合成的介孔二氧化硅纳米粒子是利用生物体或生物材料作为模板，在其表面或内部合成介孔结构的硅材料。

这种类型的介孔二氧化硅纳米粒子具有生物相容性好、表面修饰方便等特点，在生物医学领域有广泛的应用前景。

3. 模板法制备的介孔二氧化硅纳米粒子模板法制备的介孔二氧化硅纳米粒子是利用有机或无机模板在合成过程中形成介孔结构的硅材料。

这种方法制备的介孔二氧化硅纳米粒子孔道结构较为复杂且孔径分布均匀，具有较高的热稳定性和化学稳定性。

介孔二氧化硅纳米粒子具有以下几个显著的特点：1. 高比表面积介孔二氧化硅纳米粒子具有非常高的比表面积，这是由于其内部有大量的孔道结构，有些介孔二氧化硅纳米粒子的比表面积甚至可以达到数百或数千平方米/克。

这种高比表面积使介孔二氧化硅纳米粒子具有很强的吸附能力，可以用于吸附有机分子、金属离子等。

2. 调控的孔径大小和孔道结构由于介孔二氧化硅纳米粒子的制备方法多样，可以根据需要对其孔径大小和孔道结构进行调控。

这种可调控性使介孔二氧化硅纳米粒子在催化、药物载体等领域有着广泛的应用。

3. 良好的生物相容性生物合成的介孔二氧化硅纳米粒子具有良好的生物相容性，可以被人体组织所吸收和代谢，不会对机体造成损害。

这种特点使介孔二氧化硅纳米粒子在药物传递、生物成像等领域有着广阔的应用前景。

4. 可表面修饰由于介孔二氧化硅纳米粒子具有较为活泼的表面羟基，可以方便地进行表面修饰，引入不同的功能基团，赋予其特定的性质和功能。

这种特点使介孔二氧化硅纳米粒子在药物传递、催化、生物成像等领域具有多种应用可能。

二氧化硅纳米颗粒在医药领域中的应用二氧化硅纳米颗粒是一种应用最为广泛的纳米材料，其化学性质稳定，表面活性低，不具有毒性和免疫原性，因此在医药领域中有着广泛的应用前景。

一、药物输送系统二氧化硅纳米颗粒在药物输送系统中发挥了重要作用。

在疾病治疗中，药物的低溶解度、不稳定性以及被免疫系统清除等问题严重限制了药物疗效。

通过将药物包裹在二氧化硅纳米颗粒内，能够有效地增加药物的溶解度，提高药物的稳定性，并保护药物免受免疫系统的攻击，从而延长药物的有效时间。

另外，二氧化硅纳米颗粒也可以作为靶向药物输送系统的载体。

通过将二氧化硅纳米颗粒表面特定的功能化修饰，如肿瘤靶向的配体分子或单克隆抗体等，可以使药物直接靶向肿瘤细胞，提高治疗效果，同时减少药物对正常细胞的影响。

二、生物成像二氧化硅纳米颗粒在生物成像中也有广泛应用。

在生物学研究中，对于细胞、组织和器官的精确检测和非侵入性成像是极为重要的。

二氧化硅纳米颗粒具有优异的透明度和荧光性能，因此可以作为成像剂直接注射到生物体内，将目标组织或器官的信息转化为可视化的影像，从而快速诊断疾病。

此外，二氧化硅纳米颗粒还可以用于标记和追踪细胞的位置。

通过将二氧化硅纳米颗粒包裹在细胞外膜或内部，就可以利用其优良的生物相容性和成像性能，追踪细胞的迁移、分化和增殖情况，促进医学研究的进一步发展。

三、医用材料二氧化硅纳米颗粒还可以用于医用材料的制备。

在医学领域中，生物相容性是一项基本要求，而二氧化硅纳米颗粒具有良好的生物相容性，与细胞和组织相互作用的能力也很强。

因此，制备具有二氧化硅纳米颗粒的医用材料，不仅具有良好的生物活性和生物相容性，而且还具有优异的力学性能和稳定性能。

举例来说，二氧化硅纳米材料可以应用于人工骨骼的制作。

与传统的人工骨骼相比，二氧化硅纳米颗粒材料具有更高的生物相容性和生物活性，因此能够更好地结合身体组织，在骨骼再生方面发挥更好的作用。

综上所述，二氧化硅纳米颗粒在医药领域中有着广泛的应用前景，从药物输送、生物成像到医用材料制备均有着重要的作用。

胺功能化介孔二氧化硅纳米颗粒
胺功能化介孔二氧化硅纳米颗粒是一种具有广泛应用前景的新型材料，其在生物医药、催化剂、吸附分离等领域具有重要的应用潜力。

介孔二氧化硅是一种具有高比表面积和丰富孔道结构的材料，通过对其进行胺功能化修饰，可以赋予其更多的化学性质和功能特性，从而拓展其应用范围。

胺功能化介孔二氧化硅纳米颗粒的制备方法多种多样，其中最常见的是采用硅烷偶联剂作为胺基的前体，通过溶剂热法或共沉淀法将其修饰在介孔二氧化硅表面。

通过控制合成条件和反应参数，可以调控胺基的含量和分布，从而实现对材料性能的精确调控。

胺功能化介孔二氧化硅纳米颗粒在生物医药领域具有广泛的应用前景。

其表面胺基团可以与生物分子发生氢键、静电作用等相互作用，用于药物载体、基因传递、细胞成像等方面。

此外，胺功能化介孔二氧化硅纳米颗粒还可用于吸附分离、催化剂载体等领域，具有良好的应用前景。

胺功能化介孔二氧化硅纳米颗粒的研究还面临一些挑战和问题。

首先是合成方法的优化，需要进一步提高合成效率和产品质量；其次是胺基的稳定性和可控性问题，需要寻找更好的修饰方法和材料设计策略；最后是材料的应用性能和安全性评价，需要进一步深入研究。

总的来说，胺功能化介孔二氧化硅纳米颗粒是一种具有广泛应用前景的新型材料，其在生物医药、催化剂、吸附分离等领域具有重要的应用潜力。

随着研究的不断深入和技术的不断进步，相信胺功能化介孔二氧化硅纳米颗粒将会在更多领域展现出其独特的优势和价值。

介孔二氧化硅负载药物介孔二氧化硅负载药物是一种新型的药物控释系统，被广泛应用于生物、医学等领域。

本文将按照以下步骤进行阐述：一、介孔二氧化硅的概述介孔二氧化硅是一种具有规则孔道结构的纳米材料，具有高比表面积、良好的生物相容性以及较好的化学稳定性等特点。

介孔二氧化硅不仅可用于制备高效催化剂、高效吸附剂等材料，还可用于负载药物。

二、药物的负载药物负载是将药物物质与载体材料结合，形成一种新的复合材料。

负载药物有以下几种作用：1、改善药物的性质，增强药效2、减少药物的副作用3、延长药物在体内的停留时间4、提高使用效率三、介孔二氧化硅负载药物的制备方法介孔二氧化硅负载药物有以下几种制备方法：1、物理吸附法物理吸附法是将药物直接吸附到介孔二氧化硅表面。

该方法简单易行，但药物的吸附量较低，需要经常补充药物。

2、化学共价键合法化学共价键合法是通过化学反应，在介孔二氧化硅表面与药物之间形成化学键。

该方法可以提高药物的吸附量和固定率，但操作复杂。

四、介孔二氧化硅负载药物的应用介孔二氧化硅负载药物可用于医学、生物等领域：1、医学领域介孔二氧化硅负载药物可用于制备药物控释系统，提高药物在体内的生物利用度，减少药物对机体的损伤。

2、生物领域介孔二氧化硅负载药物可用于制备生物传感器等生物材料，用于生物分析、诊断。

总之，介孔二氧化硅负载药物是一种重要的生物材料，其具有良好的生物相容性和药物负载能力，可应用于医学、生物等领域。

同时，在制备过程中应选择合适的制备方法和载体材料，以提高药物的负载效率和控释效果。

中空介孔二氧化硅纳米粒子的作用和功效下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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醛基化介孔二氧化硅纳米粒子一、引言介孔二氧化硅纳米粒子（MSN，Mesoporous Silica Nanoparticles）是一类纳米材料，在药物传递、生物传感、催化反应等领域具有广泛的应用前景。

为了进一步提高其功能性和生物兼容性，研究者常常通过化学修饰来改变MSN表面的性质。

本文将着重讨论一种常用的修饰方法——醛基化。

二、醛基化的原理和方法2.1 原理醛基化即在MSN表面引入含有醛基的化合物，使其与MSN表面的羟基发生反应形成醛基化的产物。

这种化学修饰的目的是增加MSN表面的化学活性，为后续的功能化反应提供基础。

2.2 醛基化方法醛基化的方法有很多种，包括以下几种常用的方法： 1. 羧化法：通过与羧基化合物反应，将羟基转化为醛基。

常用的羧化剂有四氯化碳、硫酰氯等。

2. 亲核取代法：通过与具有亲核性的试剂反应，将羟基取代为醛基。

例如使用氨基化合物、胺类化合物等。

3. 硫醇自由基反应法：通过与硫醇反应，将硫醇取代为醛基。

4. 温和氧化法：通过使用氧化剂使羟基氧化生成醛基。

常用的氧化剂有TEMPO（2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物）、PCC（催化柯酰氧化法）等。

三、醛基化对介孔二氧化硅纳米粒子的影响3.1 表面性质的改变经过醛基化修饰后，介孔二氧化硅纳米粒子的表面化学性质发生了显著改变。

醛基的引入使得纳米粒子表面具有更高的化学活性，可以与更多的官能团反应，从而实现多样化的功能化修饰。

3.2 功能扩展醛基化不仅增加了介孔二氧化硅纳米粒子的化学反应活性，还可以实现对纳米粒子的功能扩展。

通过与特定的化合物反应，可以引入更多的官能团，从而赋予纳米粒子特定的性质和功能，例如荧光探针、药物传递载体等。

3.3 生物兼容性提升通过醛基化修饰，可以引入具有生物兼容性的官能团，提高介孔二氧化硅纳米粒子的生物相容性。

同时，修饰后的纳米粒子还可以通过与生物分子的结合来实现靶向传递，提高治疗效果。

四、醛基化介孔二氧化硅纳米粒子在药物传递中的应用4.1 药物修饰和控释通过将药物修饰到醛基化介孔二氧化硅纳米粒子表面的醛基上，可以实现药物的高效载运和控释。

介孔二氧化硅纳米粒作为中药控释和靶向载体在肿瘤治疗中的应用进展李楠;刘岩;郭盼;黄瑞;刘志东【期刊名称】《天津中医药大学学报》【年(卷),期】2017(36)3【摘要】介孔二氧化硅因具有有序介孔结构、比表面积大、生物相容性好及表面易于修饰等特点,在生物医药等领域显示出了极大的应用前景。

文章主要专注于介孔二氧化硅纳米粒子的发展,主要讨论了药物的可控释放和靶向修饰。

通过修饰介孔二氧化硅纳米颗粒(MSNs)使其具有刺激响应的特性实现可控释药,内部刺激响应主要包括,p H响应、氧化-还原响应和生物分子响应等;外部刺激主要包括磁、光等。

同时详细介绍了多功能化介孔二氧化硅纳米粒。

对目前介孔二氧化硅基药物输送体系在实际应用中存在的问题进行了分析并对其未来的发展前景进行了展望。

【总页数】6页(P161-166)【关键词】二氧化硅纳米粒;肿瘤;靶向载体【作者】李楠;刘岩;郭盼;黄瑞;刘志东【作者单位】天津中医药大学;天津工业大学【正文语种】中文【中图分类】R730.5【相关文献】1.介孔分子筛作为药物载体应用于缓/控释及靶向制剂的研究进展 [J], 刘勋;顾艳丽;王瑛;金星;任常胜;崔颖;王慧敏2.介孔二氧化硅纳米颗粒结合神经干细胞构成靶向光敏药物运输载体用于肿瘤治疗[J], 张卫佳;陈家树3.功能化介孔二氧化硅纳米粒子在恶性肿瘤诊疗中的应用进展 [J], 余艺;万晨露;廖玉霞;贺震旦;李颖4.介孔二氧化硅在癌症化疗药物控释和靶向输送中的应用进展 [J], 穆京海;叶舟;张权;尹健5.介孔二氧化硅纳米颗粒结合神经干细胞构成靶向光敏药物运输载体用于肿瘤治疗[J], 张卫佳;陈家树;;因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

介孔二氧化硅纳米材料应用
介孔二氧化硅纳米材料在许多领域都有广泛的应用，包括以下几个方面：
1. 生物医疗领域：可以用于药物装载及传递，肿瘤靶向治疗，MRI成像。

外部包覆的介孔氧化硅壳层可装载荧光分子、化疗药物、DNA/siRNA、蛋白等客体分子。

在外磁场作用下还可以产生磁热疗效应。

另外，以负载缓蚀剂的SiO2为填料涂层附着在金属表面，能屏蔽外界环境造成的腐蚀因素影响。

当涂层产生缺陷时，缓蚀剂释放到相应的位置进行交联完成修复。

2. 环保领域：可以用于制备阻燃性复合材料。

研究人员将中空介孔SiO2(HM-SiO2)，壳聚糖(CS)和磷酸化纤维素(PCL)为原料，通过层层自组装法引入环氧树脂(EP)中，制备出一种环保型阻燃剂。

结果表明，HM-SiO2带有Si、P、S 等阻燃元素，与CS、PCL协同赋予了EP优异的阻燃性能。

3. 工业领域：聚合物成膜性能好，SiO2的加入赋予其优异的热稳定性和力学性能。

此外，通过不同的工艺还可以制备高性能与多功能的涂层。

例如，研究人员将疏水SiO2喷涂在聚氨酯(PU)-丙烯酸酯(PUA)膜表面，制备出用于辊对辊或辊对板系统的超疏水涂层，接触角达到150°，透光率高，适用于连续性生产。

4. 能源领域：利用介孔二氧化硅的包被解决了金纳米棒不易携载药物的难题，在包载了典型的抗癌药物-阿霉素之后，通过激光照射，实现了两种癌症治疗模式：低功率激光诱导阿霉素释放而产生的化疗模式，高功率激光通过光热转化效应而直接实现的化疗和热疗双重模式。

此外，介孔二氧化硅纳米材料还可以用于制备超疏水与阻燃相结合等多功能纳米复合材料。

介孔二氧化硅纳米粒子在生物吸附、酶固定、传递载体方面的应用介孔二氧化硅纳米粒子（MSNS)为在治疗、药品和诊断中的广泛应用，提供了一种非侵入性（无创）和生物相容性的传输平台。

创建智能，刺激响应的系统，在局部的微妙变化的蜂窝环境都可能产生许多目前的药物/基因/DNA / RNA 的传递问题的长期解决方案。

此外，MSNs已经被证明在支持酶固定方面有很大的前途，使酶保留他们自己的活动，为在生物催化和能源方面的广泛应用提供了很大的潜力。

本文提供了一个全面的总结，在过去十年取得的进展，以及关于MSNs的可能应用作为生物大分子储存和传递的纳米容器。

我们讨论了一些关于在MSNs中生物大分子的吸附和释放的重要影响因素，以及这种纳米材料的细胞毒性方面的审查。

审查还强调了一些有前途的工作，即利用介孔二氧化硅纳米粒子的酶固定性。

1.介绍在过去几十年的深入研究和发展集中在发现新的治疗方法。

不幸的是，许多新药物是很难直接管理的，由于其在生物系统中的降解性。

随着纳米颗粒作为载体的使用，药物的毒性和副作用可以大大的降低，并且药物分子可以通过内吞作用转成不同的细胞。

这是与往往被采用仅仅通过大细胞（例如，巨噬细胞）或留在外面的靶细胞的微粒进行对比。

多种不同的纳米材料，例如双层氢氧化物（LDH）、脂质体和聚合物纳米粒子，已经被视为是生物大分子的控制和有针对性释放的传输工具。

介孔二氧化硅纳米粒子（MSNs）形成另一组重要的无机运载系统。

他们是理想的候选材料，是由于其形貌可控，有序结构和孔隙度，高水品的生物相容性以及以功能化。

自从在1992年发现了MCM-41s，新介孔二氧化硅材料的合成取得了快速的发展。

MSNs最著名和共同家族包括MCM- n,SBA-n（圣巴巴拉的无定形二氧化硅），MSU-n（密歇根州立大学二氧化硅），KIT-1（韩国技术研究所），IBN （生物工程与纳米技术研究所）和FDU-n（复旦大学）。

每个家族都有自己独特的优点和缺点，并已成功地使用在各种应用中。

药学进展介孔二氧化硅纳米在医药领域的应用进展∗喻红梅ꎬ龚宁波ꎬ吕扬(北京协和医学院㊁中国医学科学院药物研究所㊁晶型药物研究北京市重点实验室ꎬ北京㊀１０００５０)摘㊀要㊀近年来ꎬ纳米二氧化硅因其具有高比表面积㊁高生物相容性㊁靶向性等优良特性ꎬ在医药领域的应用越来越广泛ꎮ该文综述了介孔二氧化硅纳米(ＭＳＮ)颗粒的制备方法ꎬＭＳＮｓ在多种疾病诊断和治疗㊁药物分离运载方面的研究进展ꎬ旨在为ＭＳＮｓ在医药领域的进一步应用提供参考ꎮ关键词㊀二氧化硅纳米ꎻ疾病诊断ꎻ疾病治疗ꎻ药物运载ꎻ药物分离中图分类号㊀Ｒ９１㊀㊀㊀文献标识码㊀Ａ㊀㊀㊀文章编号㊀１００４－０７８１(２０２０)０８－１０９６－０４ＤＯＩ㊀１０.３８７０/ｊ.ｉｓｓｎ.１００４￣０７８１.２０２０.０８.０１４㊀㊀㊀㊀㊀开放科学(资源服务)标识码(ＯＳＩＤ)ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＰｒｏｇｒｅｓｓｏｆＭｅｓｏｐｏｒｏｕｓＮａｎｏ￣ＳｉｌｉｃａｉｎｔｈｅＦｉｅｌｄｏｆＭｅｄｉｃｉｎｅＹＵＨｏｎｇｍｅｉꎬＧＯＮＧＮｉｎｇｂｏꎬＬＹＵＹａｎｇ(ＢｅｉｊｉｎｇＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃＤｒｕｇｓꎬＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭａｔｅｒｉａＭｅｄｉｃａꎬＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＭｅｄｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＢｅｉｊｉｎｇ１０００５０ꎬＣｈｉｎａ)ＡＢＳＴＲＡＣＴ㊀Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓꎬｎａｎｏ￣ｓｉｌｉｃａｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｂｉｏｍｅｄｉｃｉｎｅｄｕｅｔｏｉｔｓｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｕｒｆａｃｅａｒｅａꎬｈｉｇｈｂｉｏｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙꎬａｎｄｔａｒｇｅｔｉｎｇｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ.Ｔｈｉｓｒｅｖｉｅｗｆｏｃｕｓｅｓｏｎｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｏｆｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓｓｉｌｉｃａｎａｎｏ(ＭＳＮ)ｍａｔｅｒｉａｌｓꎬｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆＭＳＮｓｉｎｔｈｅｄｉａｇｎｏｓｉｓａｎｄｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｖａｒｉｏｕｓｄｉｓｅａｓｅｓꎬａｎｄｔｈｅｄｒｕｇｉｓｏｌａｔｉｏｎａｎｄｄｅｌｉｖｅｒｙꎬａｉｍｉｎｇａｔｐｒｏｖｉｄｉｎｇａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｆｕｒｔｈｅｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓｎａｎｏ￣ｓｉｌｉｃａｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｍｅｄｉｃｉｎｅ.ＫＥＹＷＯＲＤＳ㊀Ｎａｎｏ￣ｓｉｌｉｃａꎻＤｉｓｅａｓｅｄｉａｇｎｏｓｉｓꎻＤｉｓｅａｓｅｔｒｅａｔｍｅｎｔꎻＤｒｕｇｄｅｌｉｖｅｒｙꎻＤｒｕｇｉｓｏｌａｔｉｏｎ㊀㊀二氧化硅(ＳｉＯ２)是一种无毒㊁无污染的非金属材料ꎬ但其密度大ꎬ比表面积小ꎬ故应用受到限制ꎮ介孔材料具有有序的孔隙结构ꎬ孔洞大小可精确调控ꎬ比表面积和孔体积大ꎬ吸附性强[１￣３]ꎬ具有良好的应用前景ꎮ近年来ꎬ随着纳米技术迅速发展ꎬ纳米制剂的制备方法不断优化改进ꎬ纳米药物在医药领域的应用越来越广泛ꎮ介孔二氧化硅纳米颗粒(ｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓｓｉｌｉｃａｎａｎｏꎬＭＳＮｓ)因其具有高表面积ꎬ高稳定性ꎬ靶向性ꎬ高生物相容性等诸多优良特性ꎬ引起了医学界的极大兴趣ꎬ尤其是在抗肿瘤方面显示出极大的应用优势[４￣５]ꎮ近年来ꎬ靶向和持续治疗剂的概念已转变为触发药物释放ꎬ收稿日期㊀２０１９－１０－２１㊀修回日期㊀２０１９－１２－３１基金项目㊀∗国家重点研发计划资助项目(２０１６ＹＦＣ１０００９０１)ꎻ中国医学科学院医学与健康科技创新工程资助项目(２０１７￣Ｉ２Ｍ￣１￣０１０)ꎻ天然/有效活性小分子高效获取鉴定的技术集成体系构建及应用资助项目(２０１８ＺＸ０９７１１００１￣００１)ꎻ药品医疗器械审评审批制度改革专项课题资助项目(ＺＧ２０１７￣４￣０２)ꎮ作者简介㊀喻红梅(１９９５－)ꎬ女ꎬ江西南昌人ꎬ硕士ꎬ从事药物分析㊁晶型药物研究ꎮＯＲＣＩＤ:００００￣０００２￣８２７９￣７５１３ꎮ电话:０１０－63030566ꎬE￣mail:186****9998＠１６３.ｃｏｍꎮ通信作者㊀龚宁波(１９７３－)ꎬ男ꎬ湖北谷城人ꎬ副研究员ꎬ硕士生导师ꎬ从事药物分析㊁晶型药物研究ꎮ电话:０１０－６３０３０５６６ꎬＥ￣ｍａｉｌ:ｇｎｂ＠ｉｍｍ.ａｃ.ｃｎꎮ从而迎来了 按需 药物递送时代ꎬ中空介孔ＳｉＯ２由于其可调节的表面功能已出现在触发释放系统的最前沿[６]ꎮ本文综述了ＭＳＮｓ的制备方法ꎬ在医药领域以及天然产物分离㊁运输及改性等方面的应用ꎬ旨在为ＭＳＮｓ在医药领域的进一步应用提供参考ꎮ１㊀制备方法㊀目前ＳｉＯ２制备方法主要有硬模板法和软模板法ꎮ硬模板法是利用有机/无机微球作为模板ꎬＳｉＯ２在模板表面组装形成核壳微球ꎬ除去模板后即可得到中空介孔微球ꎬ但此种方法所得材料的粒径分布窄ꎬ且硬纸板除去过程中容易发生壳缺陷ꎻ硬模板法也可称为干法ꎬ包括气相法和电弧法ꎮ软模板法是以囊泡㊁乳滴㊁液滴等液体为模板ꎬ通过静电作用使ＳｉＯ２自我组装形成中空介孔微球ꎬ煅烧或溶剂去除模板后得到中空纳米材料ꎬ软模板的制备和去除都非常方便ꎬ但其结构受溶剂和浓度的影响较大ꎬ且软模板在溶液中浓度较低ꎬ不适合大量制备ꎮ软模板法也称作湿法ꎬ包括沉淀法㊁溶胶凝胶法㊁微乳液法㊁超重力反应法㊁水热合成法和Ｓｔｏｂｅｒ法ꎮＳｔｏｂｅｒ法是将正硅酸乙酯加入到乙醇和氨水中生成纳米硅颗粒的方法ꎮＫＯＢＡＹＡＳＨＩ等[７]研究了正硅酸乙酯和氨浓度对二氧化硅纳米颗粒粒径的影响ꎬ发现ＳｉＯ２颗粒的尺寸随正硅酸乙酯和氨浓度的增加而增加ꎮ溶胶凝胶法是将硅酸酯与乙醇按一定比例制备成均匀的混合液ꎬ搅拌下缓慢加入去离子水调节溶液ｐＨ值ꎬ再加入合适的表面活性剂搅拌均匀ꎬ从而制得纳米硅颗粒的方法ꎮＬＵＯ等[８]以正硅酸乙酯为前驱体ꎬ采用溶胶凝胶技术制备ＳｉＯ２纳米粒子ꎬ再用硅烷偶联剂ꎬ即十六烷基三甲氧基硅烷ꎬ二甲氧基二苯基硅烷对这些ＳｉＯ２纳米粒子进一步改性ꎬ以在ＳｉＯ２纳米粒子的表面上引入有机官能团ꎬ从而制得具有某种特性的纳米硅颗粒ꎮ沉淀法是以水玻璃和无机酸为原料ꎬ加入合适的表面活性剂ꎬ沉淀合成ꎬ干燥煅烧后即制备成ＳｉＯ２纳米粒子ꎮ气相沉淀法是以硅烷卤化物为原料ꎬ高温水解生成气相ＳｉＯ２ꎬ与气体形成溶胶ꎬ聚集ꎬ脱酸处理后即得到ＳｉＯ２纳米颗粒ꎮ崔媛等[９]采用共沉淀法制备出具有磁性的ＳｉＯ２纳米微球ꎬ可实现药物传输及荧光标记诊断方面的磁导向ꎬ且在ＳｉＯ２表面仍可继续修饰一些功能基团ꎬ有望成为一种多功能性优良药物载体材料ꎮ微乳液法是先制备出含一种反应物的微乳液ꎬ再往微乳液中加入另一种反应物ꎬ扩散ꎬ透过表面活性剂膜层ꎬ向反胶束中渗透ꎬ两种反应物相遇后发生反应ꎬ破乳㊁洗涤㊁过滤㊁干燥㊁煅烧ꎬ得到ＳｉＯ２纳米粒子ꎮ魏伟等[１０]利用反相微乳化法制备了５￣氟脲嘧啶缓释纳米颗粒ꎬ对人肝癌细胞具有明显的抑制效果ꎮ水热合成法是梁旭华等[１１]以十六烷基三甲基溴化铵为模板ꎬ正硅酸乙酰为硅源ꎬ采用水热合成法制备ＭＳＮｓ 优良的缓控释药物载体ꎮ２㊀纳米二氧化硅在医药领域的应用㊀２.１㊀用于疾病的诊断㊀氨基官能化的介孔ＳｉＯ２材料是有效的脱氧核糖核酸吸附剂ꎬＤＮＡ吸附在固体材料上可用于疾病的遗传诊断ꎬ基因传递和生物传感器等领域[１２]ꎮＭＳＮｓ可以作为磁共振造影剂应用于疾病的诊断ꎬ有望实现诊疗一体化[１３]ꎮ张泽芳等[１４]将氧化硅的前驱体与三嵌段共聚物连接成较小粒径的ＳｉＯ２￣共聚物杂化纳米体系ꎬ并与疏水材料自组装ꎬ构建了极稳定的近红外发光纳米探针ꎬ可用于小动物的整体荧光成像和前哨淋巴结成像ꎬ在疾病诊断领域有良好的应用前景ꎮ２.２㊀用于疾病的治疗㊀２.２.１㊀肿瘤治疗㊀化疗是当前肿瘤治疗主要手段之一ꎮＭＳＮｓ在肿瘤治疗领域具有许多优良特性ꎬ如ｐＨ敏感性可用于定位治疗[１５]ꎻ化疗与热疗联合可提高治疗效率[１６]ꎻＳｉＯ２纳米粒表面基团功能化可有助于药物精准释放ꎮ①ｐＨ响应的定位治疗ꎮ多柔比星(ＤＯＸ)介孔ＳｉＯ２纳米粒载药系统二氧化硅(ＤＯＸ￣ＭＳＮ)具有显著的药物缓释作用和ｐＨ敏感性[１７]ꎬ能在肿瘤细胞内部长时间滞留并缓慢持续释放药物ꎮ金新天等[１８]先用氨基修饰载ＤＯＸ的ＳｉＯ２ꎬ海藻酸与表面氨基结合对介孔进行封堵以抑制药物的释放ꎬ从而可减少对正常细胞的影响ꎮ肿瘤细胞中环境偏酸性ꎬ此时海藻酸与氨基的静电作用减弱ꎬ海藻酸从介孔脱落ꎬ抗肿瘤药物顺利释放ꎬ最终达到治疗肿瘤的目的ꎬ此方法有望解决化疗药物的全身不良反应以及长期用药引发的耐药性问题ꎮ曹杰等[１９]选择带负电荷的㊁溶解度和分子结构对ｐＨ均十分敏感的聚丙烯敏(ＰＡＡ)作为封堵分子ꎬ采用静电吸附的修饰方法ꎬ将ＰＡＡ修饰在氨基化的ＭＳＮｓ表面ꎬ制备了ｐＨ响应的ＭＳＮｓꎮ梁樱等[２０]实验采用多巴胺在高负载性的中空介孔ＳｉＯ２表面聚合形成一层对ｐＨ敏感的薄膜ꎬ研究结果显示中空介孔ＳｉＯ２比ＭＳＮｓ具有更高的载药率与释放速度ꎬ且可达到可控释放ꎬ在酸性环境下释放量远超过碱性环境ꎮ吉西他滨作为一种抗癌药物被加载到Ｆｅ３Ｏ４￣ＲＦ￣ｍＳｉＯ２微球的中孔中ꎬ发现微球表现出ｐＨ响应特性ꎬ此研究为有效评估磁性核￣壳微球在药物输送和癌症治疗中的应用提供了有效途径[２１]ꎮ②化疗与热疗联合的高效治疗ꎮ热疗是通过扰乱细胞膜或使蛋白变性ꎬ引发肿瘤细胞不可逆损伤ꎬ达到治疗肿瘤的目的[２２]ꎮ史嫣楠等[２３]以表面活性剂为模板ꎬ在金纳米星(ｇｏｌｄｎａｎｏｓｔａｒꎬＧＮＳ)表面生长介孔二氧化硅(ｍＳｉＯ２)ꎬ合成ＧＮＳ￣ｍＳｉＯ２ꎬ用ＧＮＳ￣ｍＳｉＯ２运载抗肿瘤药物ＤＯＸꎮ酸性介质中ꎬ近红外光照射下ꎬＧＮＳ可将光能转化为热能ꎬ细胞内蛋白变性被杀死ꎬ且随着温度升高运载药物ＤＯＸ的释放率大大提高ꎬ因此达到热疗与化疗联合治疗的效果ꎮ金新天等[１８]将透明质酸(ｈｙａｌｕｒｏｎｉｃａｃｉｄꎬＨＡ)通过酰胺键结合在介孔硅表面充当 门卫 ꎬ使得所载药物在正常环境中不释放ꎬＨＡ可有效识别结合表达ＣＤ４４的肿瘤细胞ꎬ肿瘤细胞中富含ＨＡ酶ꎬ可降解ＨＡꎬ药物载体在ＨＡ酶作用下实现选择性释放ꎬ达到靶向给药的目的ꎮ除此之外ꎬ此系统在近红外光照射下将光能转化成热能ꎬ结合光热治疗和化学治疗ꎬ提高肿瘤治疗效率ꎬ有望解决化疗药物的全身毒副作用和长期用药引发的耐药性问题ꎮ③纳米二氧化硅基团功能化的精准治疗ꎮＨＡ官能化的中空介孔ＳｉＯ２纳米颗粒呈现出更高的细胞摄取能力和肿瘤细胞毒性ꎬ该给药系统在癌症治疗领域具有巨大的潜力[２４]ꎮＺＨＡＯ等[２５]将带正电的聚乙烯亚胺纳米颗粒通过二硫键接枝到中空介孔ＳｉＯ２的孔口上ꎬ作为 守门人 将药物捕获在空心腔内ꎮ进一步将ＨＡ嫁接到中空介孔ＳｉＯ２表面ꎬ载有中空介孔ＳｉＯ２纳米颗粒表现出氧化还原和酶双重响应药物释放特性ꎬ且表现出优异的荧光性质和生物相容性ꎮＣＨＯ等[２６]用对温度敏感的ＰＥＧ/ＰＣＬ多嵌段共聚物作为 守门员 对ＭＳＮ进行了功能化ꎬ从而可以响应热休克刺激释放截留的药物ꎮＤＯＸ的释放是由于对热激刺激的 守门员 ＰＥＧ/ＰＣＬ结构的松动ꎮＬＩＵ等[２７]将苯基硼酸缀合的人血清白蛋白嫁接到ＭＳＮｓ表面作为密封剂ꎬ建立肿瘤微环境响应性药物传递体系ꎮ２.２.２㊀抗菌治疗㊀ＳｉＯ２微球表面可自动吸附和还原银离子ꎬ以其为载体ꎬ可合成绿色可循环使用㊁抑菌活性良好的ＳｉＯ２银纳米材料[２８]ꎮ利用ＳｉＯ２包裹纳米银胶ꎬ再对ＳｉＯ２/纳米银微球表面进行疏水性基团修饰ꎬ制备亲油性ＳｉＯ２/纳米银微球ꎬ应用于抗菌大理石中ꎬ能明显提高大理石的抗菌活性值[２９]ꎮ李炳坤等[３０]以正硅酸乙酯为硅源ꎬ十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂ꎬ在氨水催化下制备得到树枝状ＳｉＯ２微球ꎬ负载纳米银ꎬ抗菌效果大大提升ꎮ２.２.３㊀用于其他疾病的治疗㊀研究表明使用二氧化钛涂层的ＭＳＮｓ将药物递送至脉管系统可作为治疗心血管疾病的临床干预手段[３１]ꎮＪＩＡＮＧ等[３２]用氨基修饰中孔ＳｉＯ２颗粒ꎬ金属离子配位到中孔表面后ꎬ胰岛素通过与金属离子的配位键结合被加载到中孔ＳｉＯ２颗粒上ꎬ可作为胰岛素的ｐＨ敏感释放载体ꎮ脂质￣聚合物杂化纳米颗粒用于利多卡因的递送ꎬ可以作为局部麻醉治疗中利多卡因负荷的有效药物系统[３３]ꎮ３㊀用于天然产物的分离、运输及改性㊀许多天然产物本身具有很好的生物活性ꎬ有望作为药物的先导物进行开发研究ꎬ但水溶性极低㊁快速的系统清除㊁极易降解等特性ꎬ极大降低了它们的生物利用度ꎬ限制了临床应用ꎮ用ＳｉＯ２纳米材料运载这些药物ꎬ可提高药物溶解度ꎬ改善稳定性ꎬ扩展其应用范围ꎮ以分子￣印迹技术为原理ꎬ采用溶胶￣凝胶法ꎬ制备白藜芦醇ＳｉＯ２纳米粒表面分子印迹聚合物ꎬ对白藜芦醇具有较高的选择性和吸附性ꎬ可用于选择性分离富集白藜芦醇[３４]ꎮ顾小丽等[３５]研究发现相比沉淀聚合ꎬＳｉＯ２纳米粒表面聚合和介孔分子筛表面聚合法合成的黄芩苷分子印迹聚合物对黄芩苷具有最强的吸附能力ꎬ可用于高效分离富集黄芩苷ꎮ李娜等[３６]制备的姜黄素ＭＳＮｓ载药系统显著改善了难溶性姜黄素的溶出度和溶出速率ꎬ为提高水难溶性药物的生物利用度提供了思路ꎮ４㊀结论与展望㊀ＭＳＮｓ已广泛应用于药物递送㊁疾病诊断㊁疾病治疗等领域ꎬ在实现缓控释药物释放㊁联合治疗以及精准治疗等方面表现出巨大的潜力ꎬ有望成为抗肿瘤药物研发的重点ꎮ尽管ＭＳＮｓ有多种优良特性ꎬ但其安全性和生产方面仍存在较多不确定性:①目前针对(修饰后)ＭＳＮｓ的急性毒性和慢性毒性的研究尚不透彻ꎬ除进行动物安全性实验外ꎬ还需增加人体内安全性实验ꎬ为ＭＳＮｓ在生物医药领域的应用提供保障ꎻ②ＭＳＮｓ虽有较高的载药量ꎬ但目前大规模生产是一个难题ꎬ亟待解决ꎻ③目前对于不同作用类型的ＭＳＮｓ的生物学评价还不够完善ꎬ有待进一步研究与评价ꎮ参考文献[１]㊀ＫＲＥＳＧＥＣＴꎬＬＥＯＮＯＷＩＣＺＭＥꎬＲＯＴＨＷＪꎬｅｔａｌ.Ｏｒｄｅ￣ｒｅｄｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓｍｏｌｅｃｕｌａｒｓｉｅｖｅｓｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙａｌｉｑｕｉｄ￣ｃｒｙｓｔａｌｔｅｍｐｌａｔｅｍｅｃｈａｎｉｓｍ[Ｊ].Ｎａｔｕｒｅꎬ１９９２ꎬ６３９７(３５９):７１０－７１２.[２]㊀ＫＥＣＨＴＪꎬＳＣＨＬＯＳＳＢＡＵＥＲＡꎬＢＥＩＮＴ.Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｆｕｎｃｔｉｏｎ￣ａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｏｕｔｅｒａｎｄｉｎｎｅｒｓｕｒｆａｃｅｓｉｎｍｅｓｏｐｏｒｏｕｓｓｉｌｉｃａｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ[Ｊ].ＣｈｅｍＭａｔｅｒꎬ２００８ꎬ２０(２３):７２０７－７２１４. 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无机化学在新型药物载体中的应用有哪些在当今的医学领域，药物载体的研究和发展成为了提高药物疗效、降低副作用的关键。

无机化学作为化学领域的重要分支，为新型药物载体的设计和应用提供了丰富的策略和材料。

本文将详细探讨无机化学在新型药物载体中的多种应用。

一、无机纳米粒子作为药物载体无机纳米粒子，如金纳米粒子、氧化铁纳米粒子、量子点等，由于其独特的物理化学性质，在药物载体领域展现出了巨大的潜力。

金纳米粒子具有良好的生物相容性和可修饰性。

通过在其表面修饰特定的配体，如抗体、多肽等，可以实现对肿瘤细胞的靶向识别和药物的精准递送。

此外，金纳米粒子还可以利用其表面等离子共振效应，在近红外光的照射下产生局部高温，实现光热治疗与药物释放的协同作用，提高肿瘤治疗效果。

氧化铁纳米粒子具有超顺磁性，能够在外加磁场的引导下定向移动至病变部位。

同时，它们还可以作为磁共振成像（MRI）的造影剂，实现对药物递送过程的实时监测。

将药物负载在氧化铁纳米粒子表面或内部，能够实现靶向治疗，并减少药物对正常组织的损伤。

量子点是一种具有优异荧光性能的纳米材料。

通过将药物与量子点偶联，可以利用其荧光特性实现对药物在体内分布和代谢的追踪，为药物研发和治疗效果评估提供有力的手段。

二、介孔无机材料作为药物载体介孔二氧化硅、介孔碳等介孔无机材料具有规则的孔道结构、高比表面积和良好的孔道可调性。

介孔二氧化硅纳米粒子的孔道尺寸可以在2 50 纳米之间精确调控，能够容纳不同大小的药物分子。

其表面容易进行功能化修饰，例如接枝聚乙二醇（PEG）以增加其在体内的循环时间，或者连接靶向分子以实现主动靶向给药。

介孔碳材料具有较高的化学稳定性和热稳定性，同时也具备良好的药物负载能力。

通过对介孔碳的孔径和表面性质进行调控，可以实现对药物的控释和缓释，延长药物在体内的作用时间。

三、层状无机化合物作为药物载体层状双氢氧化物（LDHs）是一类典型的层状无机化合物。

它们由带正电荷的金属氢氧化物层和层间可交换的阴离子组成。

介孔二氧化硅负载药物的原理
介孔二氧化硅是一种具有高度有序孔道结构的材料，其孔径大小在2-50纳米之间，具有高比表面积和大孔容量。

这种材料可以作为药物载体，将药物分子吸附在其孔道内部，从而实现药物的控释和靶向输送。

介孔二氧化硅负载药物的原理主要包括以下几个方面：
1. 孔径大小选择
介孔二氧化硅的孔径大小可以通过改变合成条件来调控，因此可以根
据药物分子的大小和形状来选择合适的孔径大小。

如果孔径太小，药
物分子可能无法进入孔道内部；如果孔径太大，药物分子可能会在孔
道内部游离，影响药物的控释效果。

2. 表面修饰
介孔二氧化硅的表面可以通过化学修饰来引入不同的官能团，从而实
现对药物分子的吸附和控释。

例如，可以引入羧基、氨基等官能团，
使药物分子通过静电相互作用或氢键作用与介孔二氧化硅表面发生相
互作用，从而实现药物的吸附和控释。

3. pH响应性
介孔二氧化硅可以通过表面修饰引入pH响应性官能团，使其在不同的pH值下发生结构变化，从而实现药物的控释。

例如，可以引入酸敏感的羧基官能团，使介孔二氧化硅在酸性环境下发生收缩，从而释放药物分子。

4. 光响应性
介孔二氧化硅可以通过表面修饰引入光响应性官能团，使其在光照下发生结构变化，从而实现药物的控释。

例如，可以引入光敏感的芳香族官能团，使介孔二氧化硅在光照下发生收缩，从而释放药物分子。

总之，介孔二氧化硅作为一种优秀的药物载体，具有孔径大小可调、表面修饰灵活、pH响应性和光响应性等特点，可以实现对药物的控释和靶向输送，为药物的研究和应用提供了新的思路和方法。

第29卷第5期 中国组织化学与细胞化学杂志Vol.29.No.520 年 10 月 CHINESE JOURNAL OF HISTOCHEMISTRY AND CYTOCHEMISTRY October.2020介孔二氧化硅纳米颗粒及其承载药物在心肌保护中的应用李涵，国海东**(收稿日期)2020-07-06 (修回日期)2020-10-09(基金项目)国家自然科学基金(81673729)；上海市进一 步加快中医药事业发展三年行动计划2018年-2020年［ZY (2018-2020)-CCCX-2001-01］(作者简介)李涵，女(1994年)，汉族，硕士研究生* 通讯作者(To whom correspondence should be addressed): ****************.cn(上海中医药大学基础医学院人体解剖学教研室，上海市201203)〔摘要〕纳米生物材料在医学成像、药物输送、临床诊断和治疗等领域受到越来越多的关注。

介孔二氧化硅纳米颗粒 (Mesoporous silica nanoparticles , MSN )因其独特的优势在药物递送和生物医学中得到广泛应用，但其安全性和应用效果需 要进一步的深入研究。

本文对MSN 的生物相容性、载药释放及其承载药物在心肌保护中的应用作一综述。

〔关键词〕介孔二氧化硅纳米颗粒；生物相容性；心肌；载药；释放；靶向〔中图分类号〕Q819〔文献标识码〕A DOI : 10.16705/ j. cnki. 1004-1850. 2020. 05. 015Mesoporous silica nanoparticles and application of their drug-loading ability in myo ­cardial protectionLi Han, Guo Haidong *(Department of A natomy, School of B asic Medical Sciences, Shanghai University of T raditional Chinese Medicine, Shanghai 201203,Ch i na)[Abstract ] Nano-biomaterials have attracted more and more attention in the fields of medical imaging, drug delivery, clinical diagnosis and treatment. Mesoporous silica nanoparticles (MSN) have been widely used in drug delivery and biomedicine due to theirunique advantages, but their safety and application effects need further study. Here, the biocompatibility and drug releasing charactersof MSN as well as the application of their loaded drugs in myocardial protection were reviewed.[Keywords ] Mesoporous silica nanoparticles; biocompatibility; myocardium; drug loading; release; targeting随着纳米技术的迅速发展，纳米级材料在医学 成像、药物输送、诊断和治疗及生物工程等领域受到越来越多的关注。