pH和温度响应型介孔SiO2杂化材料的药物控释研究进展

背景介绍介孔SiO2具有毒性低、稳定性好、比表面积高等优异的物理化学特性，作为改善药物溶解性和提高药物生物利用度的纳米药物传输载体具有显著优势。特别是以介孔SiO2纳米颗粒（MSNs）构建的药物传递系统（DDSs），因其在空间和时间上能够达到控释效果而受到广泛关注。通过表面修饰赋予其丰富的功能团得到智能响应型有机-无机杂化纳米载体，在药物控释系统、靶向治疗、荧光标记和示踪诊断等方面表现出巨大应用潜力。本文基于近年来国内外刺激响应型有机-无机杂化介孔SiO2纳米材料在DDSs领域中的研究现状进行了归纳总结，重点针对pH和温度响应型有机-无机杂化纳米药物载体的合成策略和响应机理及其在药物缓控释领域中的应用进行了综述，对目前面临的技术挑战和未来发展趋势进行了讨论与展望。文章亮点1.

以溶胶-凝胶法合成了SiO2，再与聚丙烯酰胺丙烯酸反应合成了壳型结构的SiO2/聚丙烯酰胺丙烯酸复合材料。2.荧光标记的智能响应型有机-无机杂化药物载体，为实现在药物传递过程中的追踪监测提供了一种实时、简单、有效的方法。内容简介1

基于MSNs的药物缓释研究MSNs由于孔结构易控，骨架稳定，表面富含羟基，毒性较低，生物相容性较好等特点[7]，在DDSs领域中具有广阔的应用前景。2

基于pH响应型和温度敏感型有机-无机杂化介孔SiO2纳米材料的药物控释研究2.1

pH响应型药物释放系统人体不同组织部位具有不同的pH环境，如血液和体液中为7.4左右，胃液中为2.0左右，且病灶部位常常伴随着pH改变。因此，响应人体组织生理环境的pH变化已被广泛用于选择性触发功能纳米药物载体以实现对药物的控释。2.2

温度敏感型药物释放系统目前，在温度响应型药物控释体系中，具有温度响应型聚合物的典型代表为PNIPAM，其低临界溶解温度（Lowercriticalsolutiontemperature,LCST）在32ºC左右，接近人体的生理温度。聚合物链中含有亲疏水基团，在LCST附近发生相转变[34]。如下图所示，当环境温度低于LCST时，聚合物中亲水性基团（-CONH-）与水分子之间的氢键作用占主导地位，高分子链与周围水分子形成溶剂化层，表现出高度亲水和溶胀状态；当温度高于LCST时，体系分子内的氢键作用增强，聚合物链之间的疏水相互作用占主导作用，聚合物失水处于收缩状态。3

荧光标记智能响应型药物释放系统将荧光基团引入到响应型介孔SiO2纳米粒子，构建荧光标记智能响应型多功能诊疗一体化药物释放系统，不仅能够控制药物在病变组织释放，而且可以用于荧光成像诊断和无创实时监测药物载体在体内的动态传递过程。4

结论与展望本文主要归纳了pH响应型和温敏型有机-无机杂化药物控释材料、简要总结了荧光标记智能响应型药物载体在药物传输领域中的研究现状及其高效载药和刺激响应控释性能。目前，有关pH和温度响应型有机-无机杂化材料作为药物载体的研究已经取得了较大进展，但是在材料的设计制备和临床应用中仍有很多问题亟待解决。特别是这些载体在微观尺度上有机、无机界面结构特征及其药物分子在孔道中的分散行为和储运方式不明确，这对于调控药物载体的多孔结构及其优化制备工艺具有关键意义；药物在载体表面吸附与扩散机制仍需要探索，这些问题对于提高载药效率和控释行为以便响应内、外源刺激更为灵敏、准确，达到更好的靶向效果具有较大影响。因此，开发结