一种还原响应性纳米氧化石墨烯包覆载药介孔二氧化硅纳米粒子及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种还原响应性纳米氧化石墨烯包覆载药介孔二氧化硅纳米粒子及其制备方法，其是由同时含有二硫键、氨基和羧基的化合物修饰的可装载药物的介孔二氧化硅纳米粒子和包覆上述介孔二氧化硅纳米粒子的纳米氧化石墨烯组成。制备方法为将同时含有二硫键、氨基和羧基的化合物修饰的可装载药物的介孔二氧化硅纳米粒子加入到已经将羧基活化的纳米氧化石墨烯水溶液中，室温下搅拌发生酰胺反应，离心洗涤，冷冻干燥得到纳米氧化石墨烯修饰的具有还原响应性药物控释材料。本发明专利技术载体材料生物相容性好，载药量高，利用二硫键的还原响应性可以实现药物的可控释放；药物在正常细胞周围几乎不释放，而在肿瘤细胞还原性微环境下快速释放，具有重要的生理意义和研究价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种载药控释材料及其制备方法，具体涉及一种还原响应性纳米氧化石墨烯包覆载药介孔二氧化硅纳米粒子及其制备方法。
技术介绍
目前，恶性肿瘤已经成为危害人类健康的杀手，其发病率逐年攀升，且呈现出年轻化的态势。针对恶性肿瘤，主要的治疗手段就是化疗、手术和放疗。目前，化疗成为最常用疗法，但由于化疗的药物用量较大，且对正常的细胞也会产生一定的危害，化疗的疗效较低。纳米技术作为一种新兴的科学技术，目前被广泛应用于医学领域，尤其是在抗癌治疗手段的开发及纳米药物载体的制备等方面，发挥了极其重要的作用。纳米颗粒在药物输送方面具有其它体系无可比拟的优越性：其可以有效提高药物效应，减轻毒副作用，提高血药浓度和药物的稳定性；还可以实现药物的可控释放，发挥药物的最大疗效；亦可提高难溶药物的溶解率和吸收率；以及实现药物靶向输送。理想的药物控释行为与药物载体的选择息息相关。介孔二氧化硅具有规则、有序的孔道，良好的生物相容性和可降解性，近来被广泛应用于智能药物控释体系。科研学者先后研究出：将聚2-(二乙氨基)乙基异丁烯酸酯修饰到介孔二氧化硅的介孔处，制备出具有pH响应性的药物控释体系；将热敏性聚合物聚异丙基丙烯酰胺引入到介孔硅中形成具有温度响应性的有机无机杂化体系；将具有光学活性的香豆素修饰到介孔二氧化硅的孔道口，创造性地开发出了第一种具有光响应的介孔硅控释系统；以及针对肝酯酶专利技术了一个“顶部控制”系统，根据添加的酶进行药物的可控性释放。纳米氧化石墨烯具有较大的比表面积和良好的生物相容性，可作为生物医用材料。已有人使用石墨烯量子点通过缩醛键对介孔二氧化硅进行封盖，制备出具有pH响应的载药体系；还有人制备出了具有光响应性的载药体系，通过使用纳米氧化石墨烯对介孔二氧化硅纳米粒子进行包封。但遗憾的是，至今仍没有利用纳米氧化石墨烯与介孔二氧化硅纳米粒子结合制备还原响应性的药物控释体系的相关报道。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种还原响应性纳米氧化石墨烯包覆载药介孔二氧化硅纳米粒子。本专利技术的另一目的是提供了一种还原响应性纳米氧化石墨烯包覆载药介孔二氧化硅纳米粒子的制备方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种还原响应性纳米氧化石墨烯包覆介孔二氧化硅载药控释纳米材料，是由二硫键、氨基和羧基修饰的介孔二氧化硅纳米粒子和包覆介孔二氧化硅纳米粒子的纳米氧化石墨烯组成，所述的介孔二氧化硅纳米粒子能够装载药物，介孔二氧化硅纳米粒子的粒径为50-200nm，介孔孔径为1.5-5.0nm。所述的纳米氧化石墨烯的尺寸为3-100nm。所述的药物为水溶性或油溶性药物。所述的水溶性药物为维生素C、阿霉素或丝裂霉素。所述油溶性药物为布洛芬、紫杉醇、喜树碱、洛莫司汀或人参皂苷。上述还原响应性纳米氧化石墨烯包覆载药介孔二氧化硅纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：A.将能够装载药物的介孔二氧化硅与硅烷偶联剂反应，在其表面接枝氨基，制得氨基化介孔二氧化硅；B.将步骤A所得氨基化介孔二氧化硅与同时含有二硫键、氨基和羧基的化合物反应，表面接枝二硫键，制得含有二硫键的介孔二氧化硅；C.将步骤B所得含有二硫键的介孔二氧化硅通过物理浸渍的方法，形成载药的介孔二氧化硅；D.将步骤C所得载药后的介孔二氧化硅上的氨基与纳米氧化石墨烯表面的羧基进行酰胺反应，得到还原响应性纳米氧化石墨烯包覆的载药介孔二氧化硅纳米粒子。上述还原响应性纳米氧化石墨烯包覆载药介孔二氧化硅纳米粒子的制备方法，具体包括以下步骤：a.将0.1g粒径为50-200nm，介孔孔径为1.5-5.0nm的介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs)超声分散到10ml的蒸馏水中，随后加入100μl的醋酸和25μl硅烷偶联剂的，室温下搅拌24小时，离心洗涤，得到氨基化介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs-NH2)；b.将0.01g的同时含有二硫键、氨基和羧基的化合物分散于10ml的PBS缓冲溶液中(pH＝5.0)，之后加入50-100mg的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的水溶液，室温下搅拌1小时后，将0.04gMSNs-NH2加入到上述溶液中，室温下搅拌24小时，离心洗涤，得到含有二硫键的介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs-SS-NH2)；c.采用物理浸渍法将药物分子扩散到MSNs-SS-NH2介孔孔道，再将MSNs-SS-NH2分散到含有药物的乙醇溶液中，黑暗的环境下室温搅拌24小时，离心洗涤，得到装载了药物的MSNs-SS-NH2；d.将10mg的纳米氧化石墨烯超声分散于10ml的蒸馏水中，之后加入10mg的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的水溶液，室温下搅拌1小时；再将20mg装载了药物的MSNs-SS-NH2加入到上述混合液中，室温下搅拌24小时，离心洗涤，得到纳米氧化石墨烯(GO)包覆的载有药物的介孔二氧化硅纳米粒子。所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、2-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷或N-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。所述的同时含有二硫键、氨基和羧基的化合物为氧化型谷胱甘肽或胱氨酸。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1.采用生物相容性极高的纳米氧化石墨烯和介孔二氧化硅纳米粒子，所制产物生物相容性较强。2.通过调节介孔二氧化硅纳米粒子的粒径大小、孔径大小以及药物溶液的浓度，可以有效的调节药物的装载量。3.化学修饰过程只需简单的搅拌过程即可实现纳米氧化石墨烯的有效包覆，操作简单、方便。4.所制备的药物控释材料含有二硫键，具有还原响应性，可以实现药物在肿瘤细胞处的快速还原响应性释放以及在正常细胞处的“零释放”。具体实施方式一种还原响应性纳米氧化石墨烯包覆介孔二氧化硅载药控释纳米材料，是由二硫键、氨基和羧基修饰的介孔二氧化硅纳米粒子和包覆介孔二氧化硅纳米粒子的纳米氧化石墨烯组成，所述的介孔二氧化硅纳米粒子能够装载药物，介孔二氧化硅纳米粒子的粒径为50-200nm，介孔孔径为1.5-5.0nm。所述的纳米氧化石墨烯的尺寸为3-100nm。所述的药物为水溶性或油溶性药物。所述的水溶性药物为维生素C、阿霉素或丝裂霉素。所述油溶性药物为布洛芬、紫杉醇、喜树碱、洛莫司汀或人参皂苷。上述还原响应性纳米氧化石墨烯包覆载药介孔二氧化硅纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：A.将能够装载药物的介孔二氧化硅与硅烷偶联剂反应，在其表面接枝氨基，制得氨基化介孔二氧化硅；B.将步骤A所得氨基化介孔二氧化硅与同时含有二硫键、氨基和羧基的化合物反应，表面接枝二硫键，制得含有二硫键的介孔二氧化硅；C.将步骤B所得含有二硫键的介孔二氧化硅通过物理浸渍的方法，形成载药的介孔二氧化硅；D.将步骤C所得载药后的介孔二氧化硅上的氨基与纳米氧化石墨烯表面的羧基进行酰胺反应，得到还原响应性纳米氧化石墨烯包覆的载药介孔二氧化硅纳米粒子。实施例1a.将0.1g粒径为100nm，介孔孔径为3nm的介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs)超声分散到10ml的蒸馏水中，随后加入100μl的醋酸和25μl的γ-氨丙基三乙氧基硅烷，室温下搅拌24小时，离心洗涤，得到氨基化介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs-NH2)；b.将0.01g的氧化型谷胱甘肽分散于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种还原响应性纳米氧化石墨烯包覆载药介孔二氧化硅纳米粒子，其特征在于：是由二硫键、氨基和羧基修饰的介孔二氧化硅纳米粒子和包覆介孔二氧化硅纳米粒子的纳米氧化石墨烯组成，所述的介孔二氧化硅纳米粒子能够装载药物，介孔二氧化硅纳米粒子的粒径为50‑200nm，介孔孔径为1.5‑5.0nm。

【技术特征摘要】
1.一种还原响应性纳米氧化石墨烯包覆载药介孔二氧化硅纳米粒子，其特征在于：是由二硫键、氨基和羧基修饰的介孔二氧化硅纳米粒子和包覆介孔二氧化硅纳米粒子的纳米氧化石墨烯组成，所述的介孔二氧化硅纳米粒子能够装载药物，介孔二氧化硅纳米粒子的粒径为50-200nm，介孔孔径为1.5-5.0nm。2.根据权利要求1所述的一种还原响应性纳米氧化石墨烯包覆载药介孔二氧化硅纳米粒子，其特征在于：所述的纳米氧化石墨烯的尺寸为3-100nm。3.根据权利要求1所述的一种还原响应性纳米氧化石墨烯包覆载药介孔二氧化硅纳米粒子，其特征在于：所述的药物为水溶性或油溶性药物。4.根据权利要求3所述的一种还原响应性纳米氧化石墨烯包覆载药介孔二氧化硅纳米粒子，其特征在于：所述的水溶性药物为维生素C、阿霉素或丝裂霉素。5.根据权利要求3所述的一种还原响应性纳米氧化石墨烯包覆载药介孔二氧化硅纳米粒子，其特征在于：所述油溶性药物为布洛芬、紫杉醇、喜树碱、洛莫司汀或人参皂苷。6.一种如权利要求1所述的还原响应性纳米氧化石墨烯包覆载药介孔二氧化硅纳米粒子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A.将能够装载药物的介孔二氧化硅与硅烷偶联剂反应，在其表面接枝氨基，制得氨基化介孔二氧化硅；B.将步骤A所得氨基化介孔二氧化硅与同时含有二硫键、氨基和羧基的化合物反应，表面接枝二硫键，制得含有二硫键的介孔二氧化硅；C.将步骤B所得含有二硫键的介孔二氧化硅通过物理浸渍的方法，形成载药的介孔二氧化硅；D.将步骤C所得载药后的介孔二氧化硅上的氨基与纳米氧化石墨烯表面的羧基进行酰胺反应，得到还原响应性纳米氧化石墨烯包覆的载药介孔二氧化硅纳米粒子。7.根据权利要求6所述的一种还原响应性纳米氧化石墨烯包覆载药介孔二氧化硅纳米粒子的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：A.将0.1g粒径为50-...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔学军，董林林，施超，孙悦歆，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22