一种可生物降解的具有双重响应的药物控释系统及其制备方法和应用技术方案

一种可生物降解的具有双重响应的药物控释系统及其制备方法和应用，属于生物医药技术领域。本发明专利技术药物控释系统组分包括抗癌药物、羧基化二硫键桥联的介孔二氧化硅、氨基化氧化锌量子点；药物控释系统将抗癌药物负载于羧基化二硫键桥联的介孔二氧化硅的孔道中，采用氨基化氧化锌量子点封堵羧基化二硫键桥联的介孔二氧化硅的孔道。本发明专利技术制备的药物控释系统能够在肿瘤的微酸性和过表达谷胱甘肽环境下实现载体自身的降解以及药物的释放，同时由于氧化锌量子点分解释放出的锌离子可有效抑制癌细胞活性，从而可达到协同治疗的效果。并且本发明专利技术药物控释系统制备简单、生物相容性高、生物可降解性较好，可广泛应用于生物医药领域。域。域。

【技术实现步骤摘要】
一种可生物降解的具有双重响应的药物控释系统及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于生物医药
，具体涉及一种可生物降解的具有双重响应的药物控释系统及其制备方法和应用。
技术背景
[0002]目前，化疗仍是临床上治疗癌症的一线有效策略。为了提高治疗效果并将药物的副作用降低至最小，人们致力于研究多响应刺激型的药物控释系统。近几十年来，作为多响应刺激型的药物控释载体的纳米材料发展迅速，可用于提高癌症化疗效果，同时降低药物的副作用。
[0003]在已开发的纳米载体中(金纳米粒子，碳酸钙，二氧化硅等)，介孔二氧化硅由于其良好的生物相容性以及易于官能化的表面等特点从而备受关注。但由于二氧化硅的稳定结构，在体内可降解性差，导致其在生物体内滞留时间长，易造成不可预测的毒性风险，这将限制二氧化硅在医学领域的临床应用。因此，提高二氧化硅的体内可降解性成为了科学领域的研究热点。
[0004]氧化锌量子点具有毒性低、成本低等优异特点，因此被广泛应用于医学领域。氧化锌量子点在中性的生理条件下稳定存在，而在肿瘤微酸环境中可分解成Zn
2+
，从而实现pH刺激响应。因此氧化锌量子点可作为介孔二氧化硅的孔道封堵材料，实现pH刺激响应。另外，分解得到的Zn
2+
可有效抑制癌细胞活性，从而可达到协同治疗的效果。
[0005]本专利技术将介孔二氧化硅、甲氨蝶呤、氨基化氧化锌量子点通过温和的化学反应结合在一起，制备了一种可生物降解的具有双重响应的药物控释系统。该药物控释系统的载体具有良好的生物可降解性，抗癌药物甲氨蝶呤被负载于介孔二氧化硅的孔道中，而介孔二氧化硅的孔道被氨基化氧化锌量子点所封堵，甲氨蝶呤可在肿瘤微酸环境以及过表达谷胱甘肽环境下被释放出来。该药物载体良好的生物可降解性又可降低介孔二氧化硅在体内滞留时间过长所造成的潜在风险。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于设计提供一种可生物降解的具有双重响应的药物控释系统及其制备方法和应用。本专利技术利用羧基化二硫键桥联的介孔二氧化硅上的羧基与氨基化氧化锌量子点上的氨基发生酰胺化反应，从而封堵介孔孔道。通过引入二硫键合成可生物降解的介孔二氧化硅。将二硫键掺杂到二氧化硅结构中，经二硫键桥联的二氧化硅对谷胱甘肽敏感，因此可实现其在体内的可生物降解的特性。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]一方面，本专利技术提供了一种可生物降解的具有双重响应的药物控释系统，所述药物控释系统的组分包括抗癌药物、羧基化二硫键桥联的介孔二氧化硅、氨基化氧化锌量子点；所述药物控释系统将抗癌药物负载于羧基化二硫键桥联的介孔二氧化硅的孔道中，采
用氨基化氧化锌量子点封堵羧基化二硫键桥联的介孔二氧化硅的孔道。
[0009]所述的一种可生物降解的具有双重响应的药物控释系统，所述抗癌药物包括甲氨蝶呤。
[0010]第二方面，本专利技术提供了所述的一种可生物降解的具有双重响应的药物控释系统的制备方法，包括以下步骤：
[0011](1)制备并称取羧基化二硫键桥联的介孔二氧化硅，加入到抗癌药物的溶液中，磁力搅拌后离心分离，即得抗癌药物/羧基化二硫键桥联的介孔二氧化硅；
[0012](2)称取抗癌药物/羧基化二硫键桥联的介孔二氧化硅，分散于去离子水中，加入1
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乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N
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羟基琥珀酰亚胺，搅拌，加入氨基化氧化锌量子点分散液，持续搅拌，离心取沉淀物用去离子水反复洗涤，冷冻干燥，得到抗癌药物/羧基化二硫键桥联的介孔二氧化硅/氨基化氧化锌量子点双响应药物控释系统。
[0013]所述的制备方法，步骤(1)中所述羧基化二硫键桥联的介孔二氧化硅与抗癌药物的溶液的质量与体积比为0.3～0.7g:50mL，抗癌药物的溶液的浓度为20～100μg/mL；所述磁力搅拌的时间为12h。
[0014]所述的制备方法，步骤(1)中所述羧基化二硫键桥联的介孔二氧化硅的制备过程包括：(a)制备二硫键桥联的介孔二氧化硅：称取十六烷基三甲基溴化铵，加入到2M氢氧化钠、去离子水和乙醇的混合溶液中，搅拌，在连续搅拌的过程中滴加入正硅酸四乙酯和双
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[3
‑
(三乙氧基硅)丙基]‑
二硫化物的混合物，进行反应，离心分离，取沉淀物用去离子水和无水甲醇反复洗涤，真空干燥，置于无水甲醇和盐酸的混合溶液中回流重复多次，以除去模板剂十六烷基三甲基溴化铵，再用无水甲醇和去离子水反复洗涤，真空干燥，获得二硫键桥联的介孔二氧化硅；
[0015](b)称取二硫键桥联的介孔二氧化硅，分散到3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷和无水乙醇的混合溶液中，搅拌，离心分离，用无水乙醇和去离子水反复洗涤后，真空干燥，获得氨基化二硫键桥联的介孔二氧化硅；
[0016](c)称取氨基化二硫键桥联的介孔二氧化硅，分散到含有丁二酸酐的N，N
‑
二甲基甲酰胺中，室温下搅拌，离心分离，用无水乙醇和去离子水反复洗涤后，真空干燥，获得羧基化二硫键桥联的介孔二氧化硅。
[0017]所述的制备方法，步骤(a)中所述十六烷基三甲基溴化铵、2M氢氧化钠、去离子水与无水乙醇的质量与体积之比为0.3～0.6g:0.7～1.2mL:90～120mL:10～20mL；所述十六烷基三甲基溴化铵、正硅酸四乙酯与双
‑
[3
‑
(三乙氧基硅)丙基]‑
二硫化物的质量与体积之比为0.3～0.6g:1.5～2.5mL:0.3～1.3mL；所述搅拌的时间为1小时，所述反应的时间为6小时，所述真空干燥的温度为80℃；所述回流的条件为：温度80℃，时间12小时；
[0018]步骤(b)中所述二硫键桥联的介孔二氧化硅、3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷和无水乙醇的质量与体积之比为0.3～0.7g:0.3～0.7mL:40～60mL；所述搅拌的条件为：时间3h，温度80℃；所述真空干燥的温度为80℃；
[0019]步骤(c)中所述氨基化二硫键桥联的介孔二氧化硅、丁二酸酐与N，N
‑
二甲基甲酰胺的质量与体积之比为0.3～0.7g:0.8～1.2g:10～20mL；所述搅拌的时间为12h，真空干燥的80℃。
[0020]所述的制备方法，步骤(2)中所述抗癌药物/羧基化二硫键桥联的介孔二氧化硅、
1
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乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、N
‑
羟基琥珀酰亚胺与氨基化氧化锌量子点分散液的质量与体积之比为0.2～0.6g:0.63～0.7g:0.38～0.42g:5～15mL；所述搅拌的时间为12h，所述冷冻干燥的条件为：温度
‑
58℃，时间24h。
[0021]所述的制备方法，步骤(2)中所述氨基化氧化锌本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可生物降解的具有双重响应的药物控释系统，其特征在于，所述药物控释系统的组分包括抗癌药物、羧基化二硫键桥联的介孔二氧化硅、氨基化氧化锌量子点；所述药物控释系统将抗癌药物负载于羧基化二硫键桥联的介孔二氧化硅的孔道中，采用氨基化氧化锌量子点封堵羧基化二硫键桥联的介孔二氧化硅的孔道。2.如权利要求1所述的一种可生物降解的具有双重响应的药物控释系统，其特征在于，所述抗癌药物包括甲氨蝶呤。3.如权利要求1或2所述的一种可生物降解的具有双重响应的药物控释系统的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备并称取羧基化二硫键桥联的介孔二氧化硅，加入到抗癌药物的溶液中，磁力搅拌后离心分离，即得抗癌药物/羧基化二硫键桥联的介孔二氧化硅；(2)称取抗癌药物/羧基化二硫键桥联的介孔二氧化硅，分散于去离子水中，加入1
‑
乙基
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N
‑
羟基琥珀酰亚胺，搅拌，加入氨基化氧化锌量子点分散液，持续搅拌，离心取沉淀物用去离子水反复洗涤，冷冻干燥，得到抗癌药物/羧基化二硫键桥联的介孔二氧化硅/氨基化氧化锌量子点双响应药物控释系统。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述羧基化二硫键桥联的介孔二氧化硅与抗癌药物的溶液的质量与体积比为0.3～0.7g:50mL，抗癌药物的溶液的浓度为20～100μg/mL；所述磁力搅拌的时间为12h。5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述羧基化二硫键桥联的介孔二氧化硅的制备过程包括：(a)制备二硫键桥联的介孔二氧化硅：称取十六烷基三甲基溴化铵，加入到2M氢氧化钠、去离子水和乙醇的混合溶液中，搅拌，在连续搅拌的过程中滴加入正硅酸四乙酯和双
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[3
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(三乙氧基硅)丙基]
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二硫化物的混合物，进行反应，离心分离，取沉淀物用去离子水和无水甲醇反复洗涤，真空干燥，置于无水甲醇和盐酸的混合溶液中回流重复多次，再用无水甲醇和去离子水反复洗涤，真空干燥，获得二硫键桥联的介孔二氧化硅；(b)称取二硫键桥联的介孔二氧化硅，分散到3
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氨丙基三乙氧基硅烷和无水乙醇的混合溶液中，搅拌，离心分离，用无水乙醇和去离子水反复洗涤后，真空干燥，获得氨基化二硫键桥联的介孔二氧化硅；(c)称取氨基化二硫键桥联的介孔二氧化硅，分散到含有丁二酸酐的N，N
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二甲基甲酰胺中，室温下搅拌，离心分离，用无水乙醇和去离子水反复洗涤后，真空干燥，获得羧基化二硫键桥联的介孔二氧化硅。6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)中所述十六烷基三甲基溴化铵、2M氢氧化钠、去离子水与无水乙醇的质量与体积...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔泳，芮倩，高俊，李俊瑶，蔡文蓉，吴大同，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：