載三氧化二砷pH響應(yīng)介孔二氧化硅納米粒及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種制備聚丙烯酸（PAA)修飾氨基改性介孔二氧化硅（MSNs)載三氧 化二砷（ATO)納米粒（PAA-ATO-MSNs)及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 三氧化二砷（arsenictrioxide，AT0)是中藥舭霜的有效活性成分，臨床上主要用 于急性早幼粒細(xì)胞白血病的治療。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，ATO對(duì)多種實(shí)體瘤細(xì)胞也具有抑制生長(zhǎng)和 誘導(dǎo)凋亡作用，但由于ATO在體內(nèi)分布缺乏特異性，達(dá)到有效濃度時(shí)對(duì)其他正常組織往往 會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的不良反應(yīng)；此外，ATO半衰期短，給藥后消除迅速，因此限制了其在實(shí)體瘤中 的應(yīng)用。
[0003] 介孔二氧化娃納米粒（mesoporoussilicananoparticles，MSNs)是一種新型 的無機(jī)介孔材料，具有比表面積和孔容大，介孔結(jié)構(gòu)高度有序，內(nèi)外表面存在大量易于修飾 的硅羥基，生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)。具有環(huán)境響應(yīng)性（包括光敏、酶敏、溫敏和pH敏等）的 MSNs可以通過病灶微環(huán)境刺激藥物載體而實(shí)現(xiàn)藥物靶向釋放，考慮到腫瘤部位的酸性（pH 5. 5-6. 5)比正常組織（pH7.4)強(qiáng)，構(gòu)建ATOpH響應(yīng)遞藥系統(tǒng)對(duì)于提高藥物腫瘤靶向性具 有重要意義。
[0004] 聚丙稀酸（polyacrylicacid，PAA)是一種無毒、可降解、帶有負(fù)電荷、溶解度隨 pH減小而變差的pH敏感材料。本發(fā)明將MSNs內(nèi)外表面氨基改性以期通過酸堿之間的靜電 作用包載弱酸性的AT0,再利用PAA對(duì)MSNs外表面進(jìn)行酸堿共軛修飾，以封堵介孔，將ATO 包封于MSNs內(nèi)孔道；在酸性腫瘤部位，由于PAA溶解度減小質(zhì)子化后從載體脫落打開介孔 而釋放藥物，達(dá)到PH響應(yīng)釋藥目的。本發(fā)明制備了聚丙烯酸修飾氨基改性介孔二氧化硅 載三氧化二石串納米粒（polyacrylicacidgraftedarsenictrioxideamino-functioned mesoporoussilicananoparticles，PAA-AT〇-MSNs)，并考察了其理化性質(zhì)、體外釋藥特性 及大鼠體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)行為，為ATO新型遞藥系統(tǒng)的構(gòu)建及在腫瘤治療中的應(yīng)用提供參考。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種聚丙烯酸（PAA)修飾氨基改性介孔二氧化硅（MSNs) 載三氧化二砷（ATO)納米粒（PAA-ATO-MSNs)的制備方法。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：
[0007] 載三氧化二砷pH響應(yīng)介孔二氧化硅納米粒的制備方法，其特征在于，主要包括以 下步驟：
[0008] (I)NH2-MSNs的制備：0.3~0.6g十六烷基三甲基溴化銨（CTAB)溶于超純水 中，加入2mol/LNaOH溶液調(diào)節(jié)pH至11.5 ;80°C下磁力攪拌0.5h后，將含四乙氧基硅烷 (TEOS)ImL和氨丙基三乙氧基硅烷（APTES) 0. 5~ImL的混合液逐滴加到CTAB溶液中，反應(yīng) 2h，靜置熟化6h，20000r/min離心30min，用酸性乙醇洗滌除去模板劑CTAB，所述酸性乙醇 中無水乙醇與濃鹽酸體積比10:1 ;水洗，離心，冷凍干燥，即得NH2-MSNs;
[0009] (2)PAA-ATO-MSNs的制備：稱取NH2-MSNs凍干粉末 40mg，加至IOmL濃度為lmg/mL 的三氧化二砷（ATO)溶液中，攪拌24h;20000r/min高速離心30min，除去游離AT0,水洗，離 心，冷凍干燥，即得ATO-MSNs;稱取ATO-MSNs凍干粉20mg溶于20mLDMF中，加入20mg聚丙 烯酸（PAA)，100°C下攪拌反應(yīng)2h，20OOOr/min離心30min，產(chǎn)物用無水乙醇洗滌后水洗，離 心，冷凍干燥，即得PAA-ATO-MSNs。
[0010] 本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種由上述合成方法獲得的載三氧化二砷pH響應(yīng) 介孔二氧化娃納米粒。
[0011] 本發(fā)明制備的PAA-ATO-MSNs透射電鏡下外觀呈圓形或類圓形，平均粒 徑為（158. 6 ±1. 32)nm，Zeta電位為（-28. 40 ±0. 34)mV，包封率和載藥量分別為 (40. 95±3. 21) %，（11. 42± 1. 75) %。體外釋藥具有pH響應(yīng)性，累積釋藥量隨pH減小而增 大。藥動(dòng)學(xué)研宄表明，與ATO-Sol和ATO-MSNs相比，PAA-ATO-MSNs的t1/2P顯著延長(zhǎng)，AUC 顯著增大（P〈〇. 01)。PAA-ATO-MSNs體外釋藥具有明顯的pH響應(yīng)性及緩釋特性，能明顯改 善大鼠體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)行為，該載體作為ATO腫瘤靶向遞藥系統(tǒng)具有較好的應(yīng)用前景。
[0012] 本發(fā)明利用共沉淀法一步合成氨基改性介孔二氧化硅納米粒，此方法制備的MSNs 內(nèi)外表面兼有氨基，介孔有序，具有較大的比表面積和孔容，Zeta電位大于40mV，為載酸性 ATO提供了良好條件。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，NH2-MSNs載藥后，其Zeta電位明顯下降，但仍帶正電 荷，可通過靜電作用吸附帶負(fù)電荷的PAA。FTIR圖中在1693. 22011^1720. 22CHT1出現(xiàn)酰胺 和羧基中C= 0的伸縮振動(dòng)峰，證明了PAA的存在。PAA的成功修飾依賴于與ATO-MSNs表 面氨基及硅羥基的共價(jià)結(jié)合和靜電吸附雙重作用。此外，通過小角粉末衍射、氮?dú)馕摳降?表征可以發(fā)現(xiàn)載藥和PAA包裹后MSNs介孔結(jié)構(gòu)有序性降低，比表面積、孔容和孔徑均減小， 這些歸因于靜電吸附作用使ATO占據(jù)了NH2-MSNs內(nèi)部孔道且PAA修飾后封堵了部分介孔。 文獻(xiàn)表明，粒徑在100-200nm范圍內(nèi)的納米粒因其可增強(qiáng)EPR效應(yīng)更易于在腫瘤部位蓄積。 本發(fā)明制備的PAA-ATO-MSNs粒徑大小在158. 6nm左右，為PAA-ATO-MSNs向腫瘤組織富集 提供了可能。
[0013]ATO為水溶性藥物，為考察PAA-ATO-MSNs體外釋藥特性，選取不同pH(5. 0、6. 0、 7. 4)的PBS溶液作為釋放介質(zhì)。PAA-ATO-MSNs的體外釋藥行為表現(xiàn)出明顯的pH響應(yīng)性，在 pH7. 4條件下，ATO釋放緩慢，24h僅釋放40. 52% ;隨pH減小釋放量有所增大，在pH5. 0 條件下24h累積釋藥量可達(dá)76. 15%。主要由于在酸性條件下PAA質(zhì)子化，溶解度變差易從 載體上脫落，從而封堵的介孔被打開，釋放出ATO;在中性或較高pH值條件下ATO則不易釋 放[15]。不同PH條件下，ATO-MSNs的釋藥也表現(xiàn)出微弱的pH響應(yīng)性，可能是由于隨著pH降 低，MSNs內(nèi)表面氨基質(zhì)子化，且酸性藥物ATO帶電性下降，導(dǎo)致MSNs與ATO吸附能力減弱， 從而利于藥物釋放。由釋放曲線還可看出，酸性條件下，PAA-ATO-MSNs中藥物在2h內(nèi)存在 一定的突釋現(xiàn)象，而在pH7. 4下則很難釋放，此結(jié)果提示了PAA-ATO-MSNs中ATO較適合腫 瘤遞藥，在正常生理?xiàng)l件下不釋藥，而