[发明专利]一种EX527靶向多功能介孔硅纳米粒子的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物医药领域中的介孔硅纳米粒子载药的制备方法，具体涉及一种可示踪的携载抗肿瘤药物EX527的多功能介孔硅纳米粒子作为荧光探针及药物传输工具的制备方法。

背景技术

介孔材料具有高比表面积、大孔道容量，在多相催化、传感器、吸附与分离等众多领域具有潜在的应用价值，已成为一个新兴的蓬勃发展的跨学科研究领域。介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs)集中了纳米材料和多孔材料的多种性能于一体，并且具有毒副作用小、生物相容性好和易于修饰等优点，适于用作杂化发光材料和荧光化学传感材料的基底。单分散的介孔二氧化硅纳米粒子还可以作为其它纳米材料的硬模板，并且其内部孔道和外部表面都可以作为模板反应的场所，是制备核壳材料的优良载体。其孔径在2.0～50.0nm之间由合成条件任意调节等结构特征,从而赋予其许多独特的性能,该纳米尺度所固有的独特性质,在癌症的无创诊断与治疗方面起到了积极重要的作用。

自1992Mobil公司通过液晶做模板合成了MCM-S系列以来,由于该类材料具有有序的孔道结构,较大的比表面积,窄且可调节的孔径分布,较好的生物相容性和无毒害等特征,引起了研究者极大的兴趣。不同孔道结构、形貌的MCM-S材料被相继合成,而且被广泛地应用于催化、吸附、分离以及医药控释等领域.为了能更有效地将这类材料应用于药物的可控释放,研究者对孔道以及纳米微球表面的修饰技术也开展了深入的研究,比如将孔道表面结合不同官能团的功能修饰剂。药物分子可以通过物理吸附或者化学吸附,或者直接以药物作为模板,原位合成介孔材料,通过改变外界环境达到控释。最近研究者也采用在药物被吸附后,以表面修饰的具有特殊要求的纳米微粒进行孔道封锁,达到药物控释。

截止目前,使用MCM-S系列材料作为载体时,明显存在着介孔载体可实际利用的有效空间较小的问题,吸附药物分子的有效部位只能是在孔道的端口部位和纳米微粒表面,而孔道内大部分的空间贮藏药物的能力则受孔径影响较大,故通常制备的孔材料在缓释方面效果并不理想。针对该问题,Shi等人利用混合模板,即以CTAB为主模板剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为副模板,通过PVP相互团聚,在外层形成有序多孔壳层,通过煅烧去除有机物,合成出空腔介孔二氧化硅纳米微粒(HNS)。Park等人利用Igepal CO-520(α-(4-壬基苯基)-ω-羟基-聚(氧化-1,2-联乙烷))为表面修饰剂,通过微乳液法合成二氧化硅后,碱液腐蚀得到空腔材料。这些空腔材料大大增加了载药能力。近些年来,介孔二氧化硅纳米粒子作为药物传递系统的应用已经成为纳米医药领域研究的热点之一。这主要是由于其具有介孔结构、无毒的本质、大的表面积和孔体积、良好的稳定性及灵活多样的表面修饰方法等特点。

此外，二氧化硅干凝胶和气凝胶可以是块体、片状体甚至是薄膜,这些形态对纳米复合材料的实际应用具有非常重要意义。通过组装、包覆、掺杂等方式,将金颗粒、磁性粒子、荧光分子等功能材料与二氧化硅基质复合,构筑出具有多功能特性的纳米输送系统,可同时将荧光成像、磁共振成像、特异性标记等技术连用,以实现对癌症的多模式成像、同步诊断与治疗。

6-氯-2,3,4,9-四氢-1H-咔唑-1-甲酰胺（简称：EX527）是一种新型的针对STR1和STR2的小分子抗肿瘤药物。EX527通过抑制SIRT1的去乙酰化酶活性可有效抑制特异性小分子SIRT1的活性，IC50为38nM,这种作用存在浓度依赖性，抑制SIRT2和SIRT3时，效果低很多，IC50分别为19.6μM和48.7μM，EX527浓度高达100μM时也不抑制SIRT4-7和I/II类HDAC的活性。EX527按10μg剂量作用于小鼠，可通过抑制下丘脑SIRT1活性而提高下丘脑乙酰化p53水平，当1μM的EX527单独作用于NCI-H460细胞，不能检测p53在lysine382位点的乙酰化作用，然而当EX527作用于受遗传毒性试剂Etoposide、Adriamycin、Hydroxyurea和H2O2影响的NCI-H460细胞，人类乳腺上皮细胞U-2OS或MCF-7细胞时，可显著提高乙酰化p53的量，但是EX527在p53控制的基因表达、细胞存活、细胞增殖方面没有检测效果。EX527在0.1%血清而不是10%血清中处理7天，作用于HCT116细胞，显著提高细胞数，提高达90%，说明在无细胞因子的情况下SirT1是细胞增殖的显著调节器。EX527作用于INS-1E细胞可废除白藜芦醇对葡萄糖的反应的影响，且抑制白藜芦醇诱导的Glut2、葡萄糖激酶、Pdx-1和Tfam的上调,这是由于EX527和白藜芦醇作用于SIRT1脱乙酰基酶活性的作用是相反的。