[發明專利]一種近紅外光監控、可控藥物釋放的介孔二氧化硅微球及其合成方法

有效

• 申請號: 201610108385.2
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105749288B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 張凡;王睿
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: A61K47/04
• 分類號: A61K47/04;A61K9/16;A61K47/46;A61K38/38
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

本發明屬于納米生物材料技術領域，具體為一種近紅外光監控、可控藥物釋放的介孔二氧化硅微球及其合成方法。本發明的介孔二氧化硅微球為多層結構：最內核為一個光滑的二氧化硅納米顆粒，用于調節微球粒徑和負載近紅外納米晶體，這些近紅外納米晶體在一定波長的近紅外光激發下，可以發生下轉換作用，即發出特定波長的近紅外光；次外層為一層光滑二氧化硅殼層，用于固定和保護內層的近紅外納米晶體；最外層為介孔二氧化硅殼層，用于負載目標藥物與近紅外光納米晶體的淬滅分子，并連接或包覆響應聚合物，以實現可控藥物釋放。本發明提供的二氧化硅微球不僅可以實現藥物的可控釋放，并且可以通過生物活體成像的手段監控藥物的釋放量以及載體的代謝情況。

技術領域

本發明屬于納米生物材料技術領域，具體涉及一種近紅外光監控，可控藥物釋放的介孔二氧化硅微球及其合成方法。

背景技術

自由的藥物分子輸運存在很多問題，包括較低的穩定性、較差的選擇性和較低的溶解可分散性。而納米/微米載體的可控藥物輸運則可以克服這些問題。納米/微米載體用于可控的藥物分子輸運和釋放的原理是基于內部或外部的驅動，使負載的藥物泄露出來。在內部驅動體系中，藥物的釋放響應于目標組織較之于其他組織的獨特的生理性質，如pH、氧化還原性、溫度等。因此，利用這些微環境的變化，以實現可控藥物輸運的納米/微米載體成為了當今藥物載體材料研究的重點。而在這些納米/微米載體中，介孔二氧化硅受到了極大的關注。這不僅是因為介孔二氧化硅的高穩定性、化學惰性、可控的孔徑、光學透明及合成過程簡單、可控、可重復性高等優勢，而且介孔二氧化硅的存在為后續藥物分子的負載、生物大分子的嫁接和納米顆粒的粘附提供了便利。

近十年以來，近紅外生物成像因其在疾病的早期診斷和治療方面的突出表現而受到了科學研究者的廣泛關注。較之于傳統的斷層層析成像技術（如CT、PET、MRI等），近紅外生物成像能實現更高的時間和空間分辨率；而較之于紫外-可見光，近紅外光其本身就具有更深的穿透深度（1-2cm）?；诖?，科學研究者可以簡單地將近紅外納米材料（近紅外染料、近紅外量子點、近紅外稀土納米晶體、貴金屬納米簇等）嵌入介孔氧化硅的骨架或孔道內，以實現實時跟蹤藥物載體的目的。然而，當藥物載體攜帶藥物進入生物組織后，以往的近紅外生物成像往往只能起到跟蹤藥物載體的作用，而對于藥物的釋放量和釋放速度的監控，就顯得無能為力了。在一個合理的給藥系統中，藥物的釋放量和釋放速度，對于醫生或科研人員來說，將是重要的信息反饋。因此，開發一種近紅外監控，可控藥物釋放的藥物載體已經成為了納米/微米載藥領域進一步發展的當務之急。

發明內容

本發明的目的在于提供一種近紅外光監控，可控藥物釋放的介孔二氧化硅微球及其合成方法。

本發明所述的近紅外光監控、可控藥物釋放的介孔二氧化硅微球，是一種多層結構納米/微米材料，具體由最內核、次外層、最外層以及最內核和次外層間的眾多近紅外納米晶體組成。其中，所述最內核為一個光滑的二氧化硅納米顆粒，它用于調節微球粒徑和負載近紅外納米晶體；該二氧化硅納米顆粒可以粘附大量近紅外納米晶體，這些近紅外納米晶體在一定波長的近紅外光激發下，可以發生下轉換作用，即發出特定波長的近紅外光（波長比激發光長）；所述次外層為一層光滑二氧化硅殼層，用于固定和保護內層的近紅外納米晶體；所述最外層為介孔二氧化硅殼層，該層的介孔二氧化硅可以用于負載目標藥物與近紅外光納米晶體的淬滅分子，并連接或包覆響應聚合物，以實現可控藥物釋放。

本發明提供的上述近紅外光監控、可控藥物釋放的介孔二氧化硅微球，不僅可以實現在不同生理環境下的選擇性藥物釋放，并且能夠通過活體成像儀中近紅外熒光的位置及強度的變化，反應藥物載體位置及藥物釋放量。