本發(fā)明涉及納米材料和分子影像學(xué)技術(shù)，特別是指一種基于介孔二氧化硅的腫瘤靶向納米材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、靶向性藥物輸送體系具有如下主要優(yōu)點(diǎn)：高度靶向性，減少化療藥毒副作用；提高藥物的安全性、有效性；濃集藥物并能調(diào)節(jié)化療藥物釋放速度。目前關(guān)于體內(nèi)靶向功能的藥物載體成功用于臨床報(bào)道極其少見，導(dǎo)致靶向藥物的臨床應(yīng)用進(jìn)展緩慢。

2、介孔二氧化硅納米顆粒是一類極具發(fā)展前景的多孔材料，具有大比表面積和孔徑等優(yōu)異的表面性能。以介孔二氧化硅納米材料為載體可通過實(shí)體瘤的高通透性和滯留效應(yīng)(epr效應(yīng))被動靶向或功能化修飾后主動靶向到腫瘤組織，使藥物在腫瘤組織中富集，而對正常組織不產(chǎn)生過多的破壞。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，也有文獻(xiàn)采用靜電吸附的方式，在介孔二氧化硅表面形成靶向分子、藥物等的吸附層，該種方式容易存在以下問題：

4、(1)介孔二氧化硅的制備條件通常是酸性或堿性，這可能導(dǎo)致某些功能基團(tuán)在這種條件下極不穩(wěn)定，容易分解或變性；

5、(2)硅羥基與水的相互作用使得功能基團(tuán)很難嫁接到介孔二氧化硅表面，嫁接的偶聯(lián)反應(yīng)效率較低，且難以控制有機(jī)功能基團(tuán)的嫁接量；

6、(3)相比孔道內(nèi)表面，嫁接反應(yīng)更傾向于發(fā)生在外表面和孔口處，這可能導(dǎo)致孔道堵塞，影響藥物的負(fù)載和釋放。

7、磁共振成像(magnetic?resonance?imaging,mri)技術(shù)具有非侵入性、空間分辨率高、三維深度等優(yōu)點(diǎn)，并且對軟組織有很好的分辨率檢測，因此可用于肺癌診療前后療效評價(jià)。以納米材料為平臺，將腫瘤成像與腫瘤靶向治療手段有機(jī)結(jié)合，這種新興診療一體化技術(shù)為腫瘤的有效治療和個別化治療提供了良好的契機(jī)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出一種基于介孔二氧化硅的腫瘤靶向納米材料及其制備方法，制備的介孔二氧化硅球具有長程有序的二維六方介孔結(jié)構(gòu)，鹽酸阿霉素(dox)等裝載到了介孔二氧化硅球的孔道內(nèi)。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種基于介孔二氧化硅的腫瘤靶向納米材料的制備方法，包括以下步驟：

3、(1)將介孔二氧化硅球(mcm-41)的表面胺基化(nh2)，得到mcm-41-nh2；

4、(2)在mcm-41-nh2上負(fù)載釓(gd)，得到mcm-41-nh2@gd；

5、(3)在mcm-41-nh2@gd上組裝鹽酸阿霉素(dox)，得到mcm-41-nh2@gd@dox；

6、(4)在mcm-41-nh2@gd@dox上修飾官能團(tuán)fa+aptes、3(eto)si-se-se-si(eto)3、nh2-peg+o＝n＝c-si(oet)3，得到介孔二氧化硅的腫瘤靶向納米材料(mcm-41-nh2@gd@se-se@dox@fa)。

7、進(jìn)一步地，步驟(1)中，介孔二氧化硅球的制備方法如下：取10g十六烷基三甲基溴化銨(c16tab)和0.4g三乙醇胺溶解于100ml蒸餾水中，在95℃油浴條件下攪拌反應(yīng)1h后，將7.5ml正硅酸乙酯(teos)逐滴加入，在攪拌條件下繼續(xù)反應(yīng)1h，冷卻至室溫，離心過濾、洗滌和干燥，將所得產(chǎn)物在550℃下焙燒5h，得到介孔二氧化硅球。

8、進(jìn)一步地，步驟(1)中，介孔二氧化硅球表面胺基化的方法如下：將1ml3-氨丙基三乙氧基硅烷(aptes)與50ml甲苯混合，然后加入1g介孔二氧化硅球，氮?dú)夥諊?0℃反應(yīng)4h，離心分離，乙醇洗滌，真空干燥，得到mcm-41-nh2。

9、進(jìn)一步地，步驟(2)中，在mcm-41-nh2上負(fù)載釓的方法如下：將0.7g的mcm-41-nh2，溶解于過飽和釓溶液中，60℃下回流反應(yīng)12h后，離心分離，乙醇洗滌，干燥，得到mcm-41-nh2@gd。

10、進(jìn)一步地，步驟(3)中，組裝鹽酸阿霉素的方法如下：將10mg的鹽酸阿霉素分散在10ml甲醇中并不斷攪拌，待全部溶解后，加入100mg的mcm-41-nh2@gd，常溫?cái)嚢璺磻?yīng)24h后離心收集產(chǎn)品，真空干燥，得到mcm-41-nh2@gd@dox。

11、進(jìn)一步地，步驟(4)中，mcm-41-nh2@gd@se-se@dox@fa的制備方法如下：將mcm-41-nh2@gd@dox放入300μl的3(eto)si-se-se-si(eto)3溶液中，室溫下攪拌2h，隨后加入600μl的fa+aptes和300μl的nh2-peg+o＝n＝c-si(oet)3溶液，繼續(xù)攪拌4至6小時，收集產(chǎn)品，離心洗滌干燥，得到mcm-41@gd@se-se@dox@fa。

12、進(jìn)一步地，fa+aptes的制備方法如下：將220.7mg的葉酸(fa)、95.85mg的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(edc)、57.55mg的n-羥基琥珀酰亞胺(nhs)、以及221.4mg的γ-氨基丙基三乙氧基硅烷(aptes)加入到2ml?dmso中，室溫?cái)嚢?4h，得到fa+aptes。

13、該方法使用edc和nhs作為偶聯(lián)劑，以促進(jìn)葉酸上的羧基與aptes上的氨基之間的酰胺鍵形成。aptes作為連接臂，可以將葉酸與修飾后的介孔二氧化硅球相連，具有更好的力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性或生物活性等，同時實(shí)現(xiàn)藥物的靶向輸送，提高治療效果并減少副作用。aptes還可增加其親水性和穩(wěn)定性，從而提高材料的生物相容性。

14、進(jìn)一步地，步驟(4)中，3(eto)si-se-se-si(eto)3的制備方法如下：將0.4994g的硼氫化鈉溶解于25ml冰水中，然后加入0.4974g的硒粉進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后，再加入0.4974g的硒粉，攪拌下繼續(xù)反應(yīng)15min，移入蒸氣浴中使其充分反應(yīng)，最終得到紅棕色的水溶液(即na2se2溶液)；

15、將na2se2溶液轉(zhuǎn)移到密封容器中，在惰性氣體下，注入20ml溶有3-溴-丙醇的無水四氫呋喃，50℃的條件下反應(yīng)6h，然后用二氯甲烷萃取，加入無水硫酸鈉干燥，過濾后，得到黃色透明液體(即：ho-se-se-oh)；

16、將1.35mmol的ho-se-se-oh溶解在5ml的無水四氫呋喃中，密封條件下，通入氮?dú)?0min后，加入含有1.49mmol異氰酸丙基三乙氧基硅烷的2ml無水四氫呋喃，整個過程在通入氬氣的條件下進(jìn)行，最后在50℃的油浴中并攪拌12h，得到3(eto)si-se-se-si(eto)3溶液。

17、3(eto)si-se-se-si(eto)3具有良好的熱穩(wěn)定性、抗氧化性以及光電性能，也可作為化學(xué)反應(yīng)的中間體，硅氧鍵和硒元素等，利于對介孔二氧化硅進(jìn)行獨(dú)特的改性，在藥物載體、生物傳感器等方面具有潛在應(yīng)用。

18、進(jìn)一步地，步驟(4)中，nh2-peg+o＝n＝c-si(oet)3的制備方法如下：將0.7mmol的peg溶解在5ml無水四氫呋喃，密封條件下，通入氬氣20min后，加入含有1.49mmol異氰酸丙基三乙氧基硅烷的2ml無水四氫呋喃，整個過程在通入氬氣的條件下進(jìn)行；最后移入50℃的油浴中并攪拌12h。

19、nh2-peg+o＝n＝c-si(oet)3(氨基聚乙二醇異氰酸酯三乙氧基硅烷)含有氨基、peg鏈、異氰酸酯基團(tuán)(+o＝n＝c-)和三乙氧基硅烷(si(oet)3)等活性基團(tuán)，可與其他分子發(fā)生多種化學(xué)反應(yīng)，如酰胺化、酯化、偶聯(lián)等；利用該化合物的反應(yīng)性和peg的生物相容性，可以將其用作表面改性劑，改善材料表面的性能，也可作為藥物載體等，能夠延長藥物在體內(nèi)的循環(huán)時間并降低免疫原性。

20、一種基于介孔二氧化硅的腫瘤靶向納米材料，采用所述方法制備。

21、本發(fā)明的有益效果：

22、本發(fā)明制備的介孔二氧化硅球具有長程有序的二維六方介孔結(jié)構(gòu)，而且鹽酸阿霉素(dox)等裝載到了介孔二氧化硅球的孔道內(nèi)，而且孔道表面；另外，介孔二氧化硅球表面也連接有官能團(tuán)fa+aptes、3(eto)si-se-se-si(eto)3、nh2-peg+o＝n＝c-si(oet)3，提高材料穩(wěn)定性、生物相容性等等。在模擬人體體液中，加入谷胱甘肽，硒鏈發(fā)生斷裂孔道打開，使藥物更快釋放，未加入谷胱甘肽條件下，孔道中dox釋放緩慢。另外，介孔二氧化硅球上負(fù)載釓，可作為磁共振成像的對比劑使用，增強(qiáng)組織間的對比度。