Page 37 - 《精细化工》2022年第2期
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第 2 期                张文君，等:  周期性介孔有机硅的合成及在生物医药领域的应用进展                                    ·241·


            亲水性，增强前驱体和模板之间的相互作用，合成                             过桥联不同的有机基团及适当的化学修饰，可以制
            高质量的 PMOs     [45] 。BAO 等 [43] 在合成大孔亚甲基桥           备出具有不同结构及功能的材料。应用于生物医药
            联 PMOs 时，添加无机盐 NaCl 用以辅助合成，结果                      领域时，通常需要将 PMOs 制备成粒径在纳米范围
            证实，在没有 NaCl 存在下无法合成材料，无机盐的                         的纳米粒子，即有机-无机介孔有机硅纳米颗粒
            存在可以降低表面活性剂胶束 PEO 嵌段的亲水性来                          （MONs），MONs 可以精准控制材料的大小、形态、
            促进前驱体和模板相互作用，从而使低亲水性 PEO                           结构等，在药物递送、蛋白质或基因传递纳米系统、
            头基能够更好地与具有低亲水性的正电荷有机硅烷                             生物成像系统、肿瘤细胞靶向及成像等方面都有很
            相互作用，通过调节盐酸与无机盐的比例，可以合                             好的应用前景。图 4 是从传统无机二氧化硅纳米粒
            成有序度高的介孔材料。LIU 等             [46] 以 CTAB 和全氟       子（—Si—O—Si—）到有机-无机介孔有机硅纳米
            辛酸钠（PFONa）为共模板剂，BTEE 为有机硅烷前                        颗粒（—Si—R—Si—）的转变示意图               [53] 。
            驱体合成 PMOs，通过调控 PFONa/CTAB 的质量比，
            PMOs 的结构从三维立方笼状结构（Pm3n）转变成
            二维六方结构（p6mm）最终变成多层囊泡结构。
            ZHU 等  [47] 在制备多孔 PMOs 时，使用 BTME 作为
            有机硅前驱体，F127 作为结构导向剂，在酸性条件
            下添加无机盐 K 2 SO 4 ，发现无机盐影响嵌段共聚物
            与有机硅烷之间的自组装过程，最终得到长程有序
            的立方介观结构。
            3.4   有机添加剂

                 有机添加剂可以影响表面活性剂胶束的性质，
            两亲性有机分子可溶解在胶束中，导致表面活性剂                             图 4  MSNs 向 MONs 的转变过程示意图及 MONs 的形
            的 CMC 减小，小分子在胶束-水界面聚集，大分子                               貌、结构和应用      [53]
                                                               Fig. 4    Schematic illustration of the framework-composition
            吸附在胶束核表面，引起胶束形状和分子堆积参数                                   alteration from MSNs to MONs and their representative
            （g 值）改变，介孔孔径扩大，从而改变 PMOs 结                               morphologies, nanostructures and  applications  in
            构，有机添加剂通常作为扩孔剂来应用，它是扩大                                   nanotechnology [53]
            材料孔径的一个有效途径。常用的有机扩孔剂有
            TMB、直链烷烃、叔戊醇等            [48] 。最典型的有机扩孔            4.1   药物/基因递送系统
            剂 TMB 的加入可以使 PMOs 从 3-D 立方结构                           MONs 具有良好的介孔结构和丰富的表面官能
            （Pm3n）转变为 2-D 六方结构（p6mm）。较强的疏                      团，骨架内的有机-无机杂化结构可以调节亲/疏水性
            水性使 TMB 分子能够进入胶团中心的疏水部分，增                          从而改变材料与药物分子之间的主-客体的相互作
            大表面活性剂疏水链的总体积和胶束的表观直径，                             用。与传统的 MSNs 相比，MONs 在药物分子的包
            产生增溶作用，扩大材料的孔径。LIANG 等                  [45] 研究    封率、载药量以及释放行为等方面都有显著的优势，
            发现，在一定范围调控 TMB 与 BTEE 加入量的比                        可以作为药物递送系统的载体材料。CHEN 等                   [54] 和
            例可调控 PMOs 孔径，PMOs 孔径的大小与 TMB                       VALLET-REGÍ等   [55] 将抗肿瘤药物水飞蓟素包载于制
            的加入量呈正相关。XIA 等            [49] 发现，PMOs 的结构         备的中空 MONs 中，并在细胞内进行有效的传递，
            还可以通过加入不同量的正丁醇来调节，随着正丁                             由于水飞蓟素属于疏水性药物，体内生物利用度很
            醇加入量的增多，PMOs 从 2-D 六方结构（p6mm）                      低，中空 MONs 的空腔可以显著提高载药量，含有
            先转变为 3-D 交叉立方孔道结构（Ia3d），再变为无                       苯环结构的骨架可以改变亲疏水性，疏水性的环境
            序结构。正丁醇能够作为共表面活性剂参与 P123                           有利于水飞蓟素的包载，载药量可达到 142.8 mg/g，
            胶束的形成，其添加量会影响胶束的界面曲率，从                             明显高于 MSNs 的负载量。WU 等            [56] 制备了平均孔
            而改变最终产物的晶相结构。                                      径 6.2 nm 的大孔 MONs，用聚乙烯亚胺（PEI）和反
                                                               式激活因子肽（TAT）修饰在材料表面形成 MONs-
            4  PMOs 在生物医药领域的应用进展
                                                               PTAT，PEI 修饰后基因传递和转染效率增强，TAT
                 PMOs 由于其独特的复合结构，与传统的二氧                        偶联赋予载体核内转运能力，质粒 DNA（pDNA）
            化硅纳米粒子（MSNs）相比，不仅具有高度有序的                           可以直接作用于细胞核内的作用靶点，提高基因转
            结构和高载药量，还具有良好的生物相容性和血液                             染效率，将基因分子包载于 MONs 孔径中，还可以
            相容性等优点       [50-52] ，可以应用于生物医药领域。通                防止酶对基因分子的生物降解（如图 5 所示）。
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