非共价键修饰金纳米粒子释放药物的行为研究

2016-07-06
研发部

                                 不同温度下金纳米复合物释放药物比率

  纳米给药系统近些年来受到广泛关注。在这些给药系统中,尽管有部分脂质体及PEG等纳米粒已经被商业化生产,但是,它们的生产规模,新产品数量仍然太少,远远不能满足需要。因此,开发新的纳米给药系统成为迫切需要。作为新型纳米给药系统的一类,聚合物纳米粒介导的给药系统最近已经进入临床试验阶段,其未来还具有一定的发展空间。就目前而言,将聚合物连接于各类无机纳米材料,以实现各种生物功能是此类研究的热点,比如,量子点、金纳米粒、顺磁性纳米球等都可被引入到聚合物体系中,利用这些无机材料独特的光学、电磁学等性质,使其具有成为多功能材料的潜力,如药物控释载体、诊断试剂、显影剂、光热治疗试剂等。

        聚合物无机纳米材料的研究中,金纳米粒子因其独特的性质而被广泛应用于光学元件、电子学元件、医学材料等。其中,金纳米粒高的生物相容性,悠久的药用历史以及其独特的可调节光电性质使其在涉及医学应用的报道中仍然较为活跃。同时,由于其具有高的光吸收截面、高的散射截面、可调节的表面等离子共振峰位、高的光热转化效率等特性,也使金纳米药物成为具有光热治疗、显影、释药等多功能潜力的医学试剂。

        目前,相关文献报道了基于表面等离子的金纳米光热治疗材料,其在多功能材料研究中占有重要地位。而且由于智能响应能够更好地实现其功能,因此,此类材料正向智能响应方向发展。

        金纳米粒子间的距离影响其表面等离子共振吸收峰,这为其成为智能响应光学材料提供了可能性。有文献报道了基于聚集态改变的智能响应金纳米材料。其中Nam研究组成功以环境pH值为开关来改变金核聚集态从而使光热治疗得以在特定环境中进行,最终提高了肿瘤杀伤效率。由于药物治疗结合光热治疗肿瘤效果会有显著提高,因此,开发兼具控制释药及光热治疗两种功能的载体尤为重要。

       目前,由于大多数智能响应金纳米载药系统的报道均以将药物共价连接到金纳米粒之上为策略,虽然可以达到智能控制释放的目的,但其仍存在制备复杂,药物应用于此种方式强烈依赖于药物自身化学结构从而造成药物适用范围窄的缺陷。因此,开发非共价载药且具智能响应的光热纳米金药物载体具有必要性。Sershen研究组开发了以热响应金纳米壳非共价包裹药物并具备光热治疗的新材料,但是金纳米壳制备相对复杂,有机溶剂残留多。这限制了其作为药物载体的应用。

        天津市现代药物传递及功能高效化重点实验室王征等人以聚N-异丙基丙烯酰胺接枝的聚酰胺作为稳定剂,以纯水作为溶剂,采用原位合成的方法合成了具有可调光热响应行为、智能响应释药行为的有机无机杂化金纳米粒,并以TEM、紫外-可见分光光度计测定其在不同温度下分别对金核的粒径和表面等离子吸收峰的影响,采用1H-NMR,IR对上述聚合物做了表征.通过紫外-可见光分光光度计测定了不同组样品的低临界溶胀/溶解温度(LCST)值,发现不同组样品LCST有一定差别,通过激光照射测定了样品的体外光热响应性能.选用难溶性吲哚美辛作为模型药物,考察了各组样品的载药释药行为.实验研究结果表明,聚N-异丙基丙烯酰胺接枝的聚酰胺修饰的金纳米粒较单独的聚合物N-聚异丙基丙烯酰胺更适宜作为多功能药物载体:具有更接近人体生理温度的LCST值,并且具有随温度变化而发生变化的光热响应性质及温度响应的药物释放行为.因此它在难溶性药物的控制释药、光热肿瘤消融领域具有较为广阔的应用前景.

来源:内江洛伯尔材料科技有限公司