[发明专利]一种具有还原/酶双响应和靶向性的介孔硅纳米粒子的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于具有还原/酶双响应的纳米材料制备领域，特别涉及一种具有还原/酶双响应和靶向性的介孔硅纳米粒子的制备方法。

背景技术

介孔硅纳米粒子由于其比表面积大、孔容大、粒径可调、形貌可控以及生物相容特性良好等优点，在药物传递领域具有较好应用前景。为实现药物到达靶向部位之前的“零释放”，人们在介孔硅的表面设计各种“门禁”，并构建出具有刺激响应性的智能药物控释系统。自2003年Tanaka等人(Nature 2003,421,350–353)将香豆素作为介孔硅的“门禁”构建出光响应的介孔硅控释体系以来，各种刺激响应的介孔硅控释系统层出不穷。由于肝癌等癌症细胞内富含谷胱甘肽，具有较强的还原性能，人们便利用能够被谷胱甘肽还原的二硫键为连接剂，设计出各种还原响应的介孔硅基控释系统。早在2003年，Lin教授(J.Am.Chem.Soc.2003；125(15):4451-4459)的课题组就通过二硫键连接硫化镉纳米粒子封堵介孔硅的孔道，设计出具有还原响应的介孔硅控释系统。在此基础上，人们设计还原响应的介孔硅控释系统通常都是采用二硫键为桥梁，将一些无机纳米粒子(四氧化三铁、金纳米粒子等)、聚合物(聚丙烯酸类、聚乙二醇)或生物大分子(环糊精、胶原)连接到介孔硅表面作为“门禁”，以达到控制释放的目的。但无机纳米粒子不能生物降解，且容易团聚造成在体内富集，对生物体产生危害。而生物大分子不仅生物相容性良好，且具有一定的靶向作用，是比较理想的封堵剂之一。

然而，传统的智能介孔硅载药粒子在体内呈现非特异性分布，会对正常组织和细胞造成较大伤害，副作用极大。为了克服传统介孔硅控释系统的缺陷，人们开始尝试构建兼具医学成像和靶向化疗双重功能的介孔硅智能控释系统。最近，Ashley等(Nat.Mater.,2011,10:389-397.)在介孔硅表面包覆脂质体，并用富含组氨酸的多肽保护药物以阻止降解，用靶向多肽实现肝癌细胞的靶向结合，负载白喉毒素、siRNA、以及化疗药物等多种物质用于化疗，包裹量子点以用于影像诊断，以此构建出诊疗一体化的多功能介孔硅复合诊疗剂，实现了介孔硅控释系统在细胞分子水平上的集成。可以预期，诊疗一体化是介孔硅药物控释系统未来的主要方向之一。

透明质酸(Hyaluronic Acid,HA)是一种无毒、生物可降解、低免疫原性的天然聚糖，其来源广泛，在动物骨髓细胞外间质和疏松的结缔组织中均有分布，且含有大量的羟基和羧基，易于进行化学改性。已有研究表明HA是参与肿瘤形成的重要分子之一，分子量低的HA在体内具有多种受体，特别是其特异性受体CD44，在许多肿瘤细胞内均呈现高表达，这就为HA作为靶向分子提供了坚实的理论基础。不仅如此，能够降解HA的透明质酸酶已被证明是肿瘤微环境中的主要酶类之一，以HA为介孔硅的封堵剂，就能够实现HA酶响应释放。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有还原/酶双响应和靶向性的介孔硅纳米粒子的制备方法，本发明实验装置简单，操作方便，成本不高，所得诊疗剂能够实现药物的刺激响应性释放，并具有靶向作用；将磁性粒子的成像功能和介孔硅的载药功能复合，实现诊断治疗一体化；此外，其生物相容性好，稳定性好，体内循环时间长，能够在癌症的诊断治疗领域得到应用。

本发明的一种具有还原/酶双响应和靶向性的介孔硅纳米粒子的制备方法，包括：

(1)将介孔硅复合纳米粒子超声分散在溶剂中，加入偶联剂，在80～90℃条件下，回流反应6-12h，得到氨基化复合粒子；其中介孔硅复合粒子和偶联剂的质量比为(1～3)：1；

(2)将上述氨基化复合粒子分散在溶剂中，加入酸酐，在室温条件下，搅拌反应24-48h，得到表面羧基化的复合粒子；其中氨基化复合粒子、酸酐的质量比为(0.1～0.5):(1～6)g；

(3)将上述表面羧基化的复合粒子分散在缓冲溶液中，然后加入EDC/NHS或DCC/DMAP，混匀后加入二硫键的连接剂，30-60℃条件下，反应12-48h，得到含二硫键连接剂的复合粒子，其中表面羧基化的复合粒子、二硫键的连接剂的质量比约为0.1～1：(1～5)；

(4)将上述含二硫键连接剂的复合粒子、透明质酸HA、EDC、NHS混合于去离子水中，调节pH为8-10，室温条件下搅拌24-48h，得到透明质酸包裹的复合粒子；其中二硫键连接剂的复合粒子、透明质酸HA、EDC、NHS的质量比为80～100:20～30:10～15:8～12；