介孔二氧化硅纳米粒的功能化修饰及其在药物研究中的应用.docx

摘要目的：提高介孔二氧化硅纳米粒作为药物载体的性能，促进其在药物治疗中的应用。方法：以“介孔二氧化硅纳米粒”“功能化修饰”“药物”“Mesoporoussilicananoparticles”“Functionalizedmodification”“Drug”等为关键词，组合查询2022年1月-2022年3月在中国知网、万方数据、维普网、PubMed、SpringerLink、Elsevier等数据库中的相关文献，主要对介孔二氧化硅纳米粒的肿瘤靶向性修饰、内源性刺激响应性修饰、外源性刺激响应性修饰及其在药物研究中的应用进行论述。结果与结论：共检索到相关文献292篇，其中有效文献43篇。根据肿瘤部位的靶向受体（包括叶酸受体、线粒体受体、透明质酸受体等）和肿瘤内部微环境（包括酸性pH环境、还原性环境、多种酶环境等）以及外部环境刺激（包括温度变化、光和磁场等），采用肿瘤靶向性（如叶酸、线粒体靶向肽三苯基膦、转铁蛋白等）、内源性刺激响应性（如pH敏感性接头、二硫键、酶响应性材料等）、外源性刺激响应性材料（如温敏性材料聚N-异丙基丙烯酰胺、光敏性材料偶氮苯、超顺磁性四氧化三铁等）对介孔二氧化硅纳米粒进一步功能化修饰，可实现药物的特异性递送，避免药物提前释放，提升药物的抗肿瘤效率，提高药物的生物利用度。介孔二氧化硅纳米粒要应用于临床，还需要解决其大规模生产问题、稳定性问题以及在动物实验中的良好效果能否在临床重现的问题，此外对其毒性和体内分布、代谢过程也需进行深入研究。关键词介孔二氧化硅纳米粒；功能化修饰；药物；靶向性修饰；刺激响应性修饰介孔二氧化硅纳米粒（Mesoporoussilicananoparticles，MSNs）因其独特的介孔结构和高比表面积，在药物传递系统（Drugdeliverysystem，DDS）中显示出优于其他纳米载体（如脂质体、纳米球、聚合胶束等）的特点[1]。且MSNs粒径可控、稳定性和生物相容性强，药物负载能力强[2]，在过去的10年中，以二氧化硅为基础的介孔材料成为研究热点[3]。在当前的肿瘤治疗中，主要采用手术治疗、放射治疗、化学药物治疗等方法，但却会产生严重的副作用。而纳米载体可通过实体瘤的高通透性和滞留效应（EPR效应）被动靶向[4]或功能化修饰后主动靶向到肿瘤组织，使药物在肿瘤组织中富集，而对正常组织不产生过多的破坏[5]。MSNs作为纳米载体，对药物分子的负载主要是利用氢键、物理吸附、静电作用和p-p堆积来实现，而这些作用力普遍较弱[6]。介孔二氧化硅纳米粒拥有内外两个表面，通过表面功能化的方法在内外表面修饰功能性基团以改善客体分子与表面之间的作用力[7]，不但能有效地控制药物负载量，还能改善药物释放速度[6]，满足不同的运载需要[8]。近年来，研究者们积极探究基于MSNs药物载体的功能化修饰，以改善未修饰前MSNs生物降解速度较快、半衰期短[9]、药物与MSNs之间作用力弱[7]、对疏水性抗癌药物的负载和释放能力弱[10]等缺点。笔者以“介孔二氧化硅纳米粒”“功能化修饰”“药物”“Mesoporoussilicananoparticles”“Functionalizedmodification”“Drug”等为关键词，组合查询2022年1月-2022年3月在中国知网、万方数据、维普网、PubMed、SpringerLink、Elsevier等数据库中的相关文献。结果，共检索到相关文献292篇，其中有效文献43篇。现对MSNs的肿瘤靶向性修饰、内源性刺激响应性修饰、外源性刺激響应性修饰及其在药物研究中的应用进行论述，以期为MSNs的功能化修饰及其在药物研究中的应用提供参考。1靶向性修饰在肿瘤的传统治疗过程中，药物会迅速分散到各组织和器官中，到达肿瘤组织的药物量一般较少。而对包载药物的纳米粒的修饰，可防止纳米粒快速消除，使靶向循环时间增长。此外，通过特异性配体或抗体对包载药物的纳米粒进行靶向性修饰，可使包载的药物分子与肿瘤组织、细胞的特定结构或靶点识别，完成对包载药物的特异性输送，提高肿瘤组织中药物的浓度。目前，常用的靶向材料有叶酸（FA）[11]、透明质酸（HA）[12]、蛋白质（如黏蛋白-1、转铁蛋白等）[13-14]、多肽[如细胞膜穿透肽四羧基苯基卟啉（TCPP）和线粒体靶向肽三苯基膦（TPP）等][15-16]、多糖[17]等。QuQ等[18]制备了平均粒径为68nm的线粒体靶向MSNs。其通过在MSNs上的表面修饰TPP来实现靶向肿瘤细胞内线粒体的性质，并装载疏水性抗癌剂α-生育酚琥珀酸酯（α-TOS）。其后在人宫颈癌HeLa细胞、人肝癌HepG2细胞及人胚肾HEK293正常细胞中评估了MSNs-TPP-TOS的细胞内摄取和线粒体靶向性。结果发现，MSNs-TPP-TOS表现出良好的细胞内摄