磁性介孔SiO2微球的制备及性能研究(3)
1.2.2介孔二氧化硅制备方法 介孔二氧化硅由于其具有良好的生物相容性和可降解性，并且其比表面积大、孔容大，因此在靶向药物的担载和控释、物质传递、蛋白质分离等生物医药领域都得到了广泛地关注和应用。研究表面，表面活性剂、硅源、水、催化剂(酸或者碱)等物质，通过合成、室温陈化或是水热处理、洗涤、过滤，锻烧去除模板剂后，就可以制得介孔氧化硅材料。其制备方法按照合成机理来分类，主要有:（1）改进Stober法（2）微乳液法（3）模板剂法。
1.2.2.1改进Stober法 1968年，Stober等人提出溶胶-凝胶法制备介孔二氧化硅。具体方法是：在硅源的水溶液中加入适量的碱作为催化剂，加速硅源的水解缩合，制备出单分散的 Si02 微球。采用大量的溶剂稀释反应体系，制备出颗粒尺寸较小且分散性好的产物。利用表面活性剂作为模板，制备出大小可控的介孔 SiO2微球。Stober 法制备的介孔二氧化硅微球具有尺寸小、单分散性好等优点；然而，采用该方法制备出的微球产量较低，并且对分离设备有较高的要求，因此工业化生产受到了极大的影响。
1.2.2.2微乳液法 由于表面活性剂及油相、水相容易形成油包水或水包油的微乳液体系，这种热力学稳定体系的合成也是介孔二氧化硅的合成途径之一。具体方法是运用水相（十二烷基硫酸钠与Tween20）和油相（Span80）、稳定剂（羟基丙基纤维素）和催化剂（氨水），催化合成的球形介孔二氧化硅颗粒其单分散性极好。利用模板剂（聚苯乙烯）、催化剂（盐酸），催化合成的介孔氧化硅颗粒其孔道有序、孔径均匀。这种方法的所制备的颗粒尺寸较小，形态稳定均匀，但反应过程容易受到外界环境的干扰，所以合成工艺不易重复。
2.2.3模板剂法 模板剂法可以分为三类：（1）阳离子表面活性剂法（2）非离子表面活性剂法（3）非表面活性剂法。其优缺点如表 1.1所示。该方法是将模板剂与硅源水解缩合后去除模板剂，最终得到介孔SiO2微球。 表1.1模板剂的分类 模板法 模板剂种类 优点 缺点 阳离子表面活性剂法 十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和十六烷基三甲基氯化铵（CTAC) 介孔有序、孔径分布及孔径尺寸便于调整 孔径相对较小 非离子表面活性剂法 长链烷胺和聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物（PEO-PPO)和三嵌段共聚物(PEO-PPO-PEO)等 孔径分布范围相对较宽、孔径易控、孔径相对较大 介孔有序性降低 非表面活性剂法 D-葡萄糖、D-麦芽糖、二苯甲肽基酒石酸，柠檬酸（CA)等 - -
1.3环境响应性介孔二氧化硅载体 虽然介孔 SiO2用于药物负载是比较理想的材料，但因其基体为刚性材料，智能环境响应性较差，导致其控制释放性能难以达到理想效果。研究表明，介孔 SiO2表面含有丰富的硅羟基，具有较强的活性，能参与某些基团进行化学反应，因此目前研究的重点聚焦在：通过对介孔 SiO2 的孔道及表面修饰，使其可借助某些化合物或蛋白质等“门卫”(Gatekeepers)赋予材料对周围环境如 pH值、氧化还原电位、温度、光化学、酶等的响应，以此构建环境响应释药系统。表 1.2总结了目前为止发表的以介孔二氧化硅纳米颗粒为基础的刺激响应性可控药物运输载体。这些载体利用各种化学实体(如聚合物、纳米颗粒、有机分子文献综述、生物分子)作为“门卫”，在一定外界刺激(如光、pH、温度、还原剂、生物分子等)下发生反应，从而实现对药物分子的控制释放。 表1.2具有门卫的 MSN类刺激响应性体系 封堵分子 响应类型 刺激物 客体分子 CdS量子点 氧化还原响应 二硫苏糖醇(DTT) Vancomycin ZnO 量子点 pH响应 pH Doxorubicin Fe3O4纳米颗粒 氧化还原响应 DTT Fluorcsccin Au纳米颗粒 氧化还原响应 DTT β-ocstradiol pH响应 pH Ru(bipy)3Cl2 生物分子响应 酶 Fluorcsccin 光响应 光 Fluorcsccin 环糊精 光响应 紫外光 Fluorcsccin 单链DNA 生物分子响应 互补链 Fluorcsccin ATP 的aptamer 生物分子响应 ATP Fluorcsccin 双链DNA 温度响应 △T Fluorcsccin 温度和生物分子双响应 △T和 dcoxyribonucle asc I Rhodamin B C-rich DNA pH响应 pH Rhodamin B 1.4 磁性介孔二氧化硅微球的研究进展 对于常规的磁性纳米粒子如 γ- Fe2O3,Fe3O4及各种铁氧化合物等，由于其具有较高的比表面积和比表面能，以及粒子各向异性的偶极距作用，使得其易发生团聚现象，从而形成不稳定分散体系，在生物医学方面受到了限制。上世纪 80年代，一种新型的-磁性纳米介孔二氧化硅颗粒引起了很多科研人员的关注。该磁性纳米介孔 SiO2通过表面修饰，赋予其磁感应功能，在 SiO2良好的生物相容性、亲水性和较高载药能力的同时，兼具磁感应能力，制备出的磁性介孔 SiO2载药微球已经成为当前的研究热点。