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中空介孔二氧化硅載藥操作步驟

來(lái)源:杭州新喬生物科技有限公司   2025年07月04日 15:05  

      中空介孔硅(HMSNs)因其中空結(jié)構(gòu)和介孔通道,在藥物負(fù)載與控釋領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢(shì)。以下是其載藥的典型步驟及關(guān)鍵要點(diǎn),結(jié)合原理與操作細(xì)節(jié)展開(kāi)說(shuō)明:

根據(jù)藥物性質(zhì)(水溶性、分子量、電荷)選擇合適的載藥方式,主要包括以下幾類(lèi):

(一)物理吸附法(適用于疏水性藥物)

  1. 操作步驟
    • 藥物溶解:將疏水性藥物(如紫杉醇、阿霉素)溶于有機(jī)溶劑(如乙醇、二甲基亞砜 DMSO),配制成 1-10 mg/mL 溶液。

    • 混合負(fù)載:將 HMSNs 加入藥物溶液中,室溫下磁力攪拌 12-24 h(或超聲輔助 30 min),利用介孔表面的范德華力和疏水相互作用吸附藥物。

    • 分離純化:離心(10000 rpm,15 min)收集載藥顆粒,用乙醇洗滌 2-3 次去除未吸附藥物,真空干燥備用。

  2. 關(guān)鍵參數(shù)
    • 藥物濃度過(guò)高可能導(dǎo)致介孔堵塞,建議通過(guò)紫外 - 可見(jiàn)光譜(UV-Vis)監(jiān)測(cè)吸附平衡濃度,計(jì)算載藥量(通常 10-50% w/w)。

(二)包埋法(適用于水溶性藥物或生物分子)

  1. 操作步驟
    • 藥物溶液制備:將水溶性藥物(如抗生素、蛋白質(zhì))溶于緩沖液(如 PBS,pH 7.4),濃度 5-20 mg/mL。

    • 浸泡負(fù)載:將 HMSNs 加入藥物溶液,4℃或室溫下振蕩孵育 6-12 h,利用中空腔室和介孔的空間包埋藥物。

    • 固定化(可選):若負(fù)載蛋白,可加入交聯(lián)劑(如戊二醛)常溫交聯(lián) 30 min,防止藥物泄漏。

  2. 注意事項(xiàng)
    • 避免高溫(>40℃)以防蛋白質(zhì)變性,可通過(guò)動(dòng)態(tài)光散射(DLS)監(jiān)測(cè)負(fù)載后顆粒的粒徑變化(通常增加 5-10 nm)。

(三)共價(jià)偶聯(lián)法(適用于靶向給藥或控釋?zhuān)?/span>

  1. 操作步驟
    • 官能團(tuán)活化:預(yù)處理后的 HMSNs 表面氨基(-NH?)可與藥物的羧基(-COOH)通過(guò) 1 - 乙基 - 3-(3 - 二甲基氨基丙基)碳二亞胺(EDC)/N - 羥基琥珀酰亞胺(NHS)偶聯(lián)反應(yīng)連接。

    • 反應(yīng)條件:藥物與 HMSNs 按 1:1-1:5 摩爾比混合,在 PBS(pH 6.0-7.0)中室溫反應(yīng) 4-8 h,離心洗滌后通過(guò)傅里葉變換紅外光譜(FTIR)驗(yàn)證共價(jià)鍵形成(如出現(xiàn)酰胺鍵吸收峰)。

  2. 優(yōu)勢(shì)
    • 藥物通過(guò)化學(xué)鍵固定,控釋效果好,適用于需要長(zhǎng)效釋放的場(chǎng)景(如抗腫瘤藥物)。

(四)pH 響應(yīng)型載藥(智能控釋設(shè)計(jì))

  1. 操作原理:利用介孔硅表面修飾的 pH 敏感基團(tuán)(如羧酸基、氨基)在不同 pH 環(huán)境下的解離特性,實(shí)現(xiàn)藥物可控釋放。

  2. 典型步驟

    • 修飾 pH 敏感聚合物:如接枝聚丙烯酸(PAA),在酸性條件下(腫瘤微環(huán)境 pH 5.5)羧酸基團(tuán)質(zhì)子化,破壞藥物 - 載體相互作用,促進(jìn)釋放。

    • 負(fù)載與釋放測(cè)試:將藥物負(fù)載后,分別在 pH 7.4(正常體液)和 pH 5.5(腫瘤部位)的緩沖液中振蕩,用高效液相色譜(HPLC)監(jiān)測(cè)藥物釋放速率。

三、載藥后的性能表征

  1. 載藥量(Drug Loading Content, DLC)與包封率(Encapsulation Efficiency, EE)
    • 計(jì)算方法

    • 檢測(cè)手段:通過(guò) HPLC 或 UV-Vis 測(cè)定未吸附的藥物濃度,間接計(jì)算負(fù)載量。

  2. 釋放行為研究
    • 在模擬生理環(huán)境(如 37℃,PBS pH 7.4)或病理環(huán)境(pH 5.5、含酶溶液)中進(jìn)行動(dòng)態(tài)釋放實(shí)驗(yàn),繪制釋放曲線,評(píng)估突釋效應(yīng)(前 2 h 釋放量)和緩釋特性。

杭州新喬生物科技有限公司提供各種粒徑的中空介孔硅,介孔硅及各種修飾,歡迎咨詢。

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