介孔二氧化硅在农药缓释制剂中的运用及中国专利申请现状

近年来介孔二氧化硅颗粒作为纳米载药系统在农药缓释剂领域得到了广泛的应用,相关专利申请的热点也由未经修饰的介孔二氧化硅载药转向改性介孔二氧化硅载药。本文介绍了近年来中国专利申请中介孔二氧化硅负载农药的研究进展,对介孔二氧化硅的主要改性方式进行了总结。

聚多巴胺修饰载姜黄素介孔二氧化硅纳米粒的研究

目的 制备聚多巴胺(PDA)修饰的载姜黄素(CUR)介孔二氧化硅纳米粒(MSN),并对其进行药剂学性质、体外释药及体外抗肿瘤活性研究。方法 以模板法合成介孔二氧化硅纳米粒,对其表面进行PDA修饰,考察纳米粒的药剂学性质,研究载药制剂的pH响应性释药,评价载体的生物相容性和载药制剂的体外细胞生长抑制率,考察肿瘤细胞对载药制剂的摄取。结果 MSN粒径均一,经PDA修饰后,CUR@MSN-PDA体外释药具有显著的pH响应性;生物相容性结果表明,各载体材料与MDA-MB-231细胞共培养24 h后,细胞存活率均在85%以上;体外肿瘤细胞生长抑制率实验结果表明,CUR@MSN-PDA对肿瘤细胞的生长抑制率显著高于CUR@MSN,细胞摄取结果表明,CUR@MSN-PDA在细胞内的荧光强度显著强于CUR@MSN。结论 构建的纳米载体具有显著的pH响应性和较强的抗肿瘤活性,为CUR的药物递送提供了理论依据。

介孔二氧化硅纳米粒作为抗癌药物递送载体研究进展

介孔二氧化硅纳米粒在抗癌药物递送系统中被广泛应用,因其具有孔径可调控、表面易被修饰、亲水性较好、生物兼容性良好等优势被制备成纳米药物递送载体.本文将从介孔二氧化硅纳米粒的合成方法、机理、生物降解及其在抗癌药物递送系统中的应用等方面对其进行总结,希望能为其作为纳米药物递送载体的研究提供帮助.

中空介孔二氧化硅负载戊唑醇纳米缓释颗粒的制备及生物活性

本研究以中空介孔纳米二氧化硅(hollow mesoporous nano silica, HMS)为载体负载戊唑醇(tebuconazole, Teb),制备了戊唑醇@中空介孔纳米二氧化硅(Teb@HMS)缓释颗粒。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、比表面积分析仪(BET)及热重分析仪(TGA)等仪器对其形貌、结构与性能进行了表征。通过高效液相色谱(HPLC)分析研究了戊唑醇在缓释颗粒中的释放行为。通过菌丝生长速率法、盆栽试验和田间防效试验测定了Teb@HMS缓释颗粒对立枯丝核菌的抑制活性及对水稻纹枯病的防治效果。通过水稻种子发芽试验和斑马鱼试验对Teb@HMS的安全性进行了评价。结果表明:所制备的纳米二氧化硅载药粒子呈规整的中空介孔结构,对戊唑醇的载药率为52.02%,缓释时间长达400 h;Teb@HMS缓释颗粒降低了戊唑醇对非靶标生物水稻种子及斑马鱼的毒性,抑菌活性明显优于戊唑醇原药;盆栽和田间试验结果显示,施药后第18天Teb@HMS针对水稻纹枯病的保护作用防效分别达61.79%和70.42%。该研究可为中空介孔纳米二氧化硅缓释颗粒在农药减量化和植物病害绿色可持续防控方面提供技术支撑和理论指导。

树枝状介孔二氧化硅负载纳米银用于太阳能驱动的清洁水生产

合成了树枝状介孔二氧化硅纳米颗粒(Dendritic Mesoporous Silica Nanoparticles,DMSNs),随后通过化学还原法在其孔道中装载纳米银(Ag),最终得到Ag@DMSNs复合物。由于纳米银被固定在DMSNs孔道中,因此不易发生团聚,且纳米银的等离激元耦合效应使Ag@DMSNs在太阳辐射范围内具有强的广谱吸收。更重要的是,等离激元弛豫过程中的热效应可以将太阳能高效转化成热,例如,Ag@DMSNs在一个模拟太阳光照射下5 min内(1 k W·m^(-2),420~2500 nm)即可使其表面温度从26℃升温至70℃。将Ag@DMSNs负载于多孔的聚氨酯泡沫材料上,其在一个太阳辐照下的水蒸发速率可达到1.10 kg·m^(-2)·h^(-1),且在模拟海水中也能保持较好的稳定性能。此外,在Ag@DMSNs复合物中纳米银等离激元的弛豫过程中产生的热电子可以有效去除水中污染物,如降解亚甲基蓝。这些结果表明,合理构筑等离激元耦合模式,并利用等离激元弛豫过程中的热效应和热电子效应是实现太阳能驱动的清洁水生产的有效途径,这将为解决日益严峻的淡水稀缺问题提供新思路和新材料。

多元响应介孔二氧化硅纳米药物递送体系构建及性能分析

采用共沉淀法制备了Fe_(3)O_(4)并作为SA@Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)的磁性核心,从而实现磁靶向。在Fe_(3)O_(4)表面包覆介孔二氧化硅得到Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)。此外,将海藻酸钠修饰在介孔二氧化硅表面作为pH响应物质,能够实现在低pH下解离并在其他情况下结合在介孔二氧化硅表面阻塞其孔道,防止在中性pH下发生突释。利用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、BET分析仪、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)和Zeta电位分析仪对该药物递送体系进行表征。盐酸阿霉素作为模型药物被负载在药物递送体系的介孔中,用于评估药物递送体系的药物负载和释放能力。药物负载和释放研究表明,载药量和包封率分别为1.62%和24.31%;在pH 7.4和pH 5.0的条件下,SA@Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)的累计释放率分别为35.82%和88.51%,表现出良好的pH响应性能。

负载3-甲基腺嘌呤介孔二氧化硅的制备与释药性能研究

目的制备唑来膦酸(ZOL)修饰的聚多巴胺(PDA)包覆介孔二氧化硅(MSN)纳米颗粒,对其进行表征及释药性能研究。方法将ZOL与氨基-聚乙二醇-巯基连接作为骨靶向配体,通过加成反应修饰在PDA包覆的MSN表面,得到药物载体MSN@PDA-PEG-ZOL,通过1H-NMR、FT-IR、TEM、粒径及Zeta电位等方法对其进行表征。以自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-MA)为药物模型,设计不同药物浓度计算载药量及包封率,筛选最佳处方,并考察药物在不同环境下的释放量。结果制备得到的纳米颗粒为分散均匀的球形结构;粒径及Zeta电位分别为(229.1±8.8)nm、-(30.3±0.6)mV;载药浓度在1000μg·mL^(-1)时,其包封率为(90.87±0.05)%,载药量为(37.55±0.02)%。纳米颗粒在pH 7.4的PBS溶液中48 h内的药物释放率为(16.99±0.15)%,在pH 5.0的PBS溶液中的释放率为(65.11±1.64)%,有利于药物在肿瘤微环境中的释放。结论本文成功制备了负载3-MA且具有靶向性和pH响应性的纳米制剂,其分散性好,具有高载药量、高包封率等特点,可为后续研究奠定基础。

基于功能化介孔二氧化硅的贻贝中磷脂选择性纯化研究

为制备高纯度海洋源磷脂,本研究利用微乳液法制备介孔二氧化硅(KCC-1)微球,并基于水蒸气内部水解法对其进行功能化修饰,分别合成二氧化钛/KCC-1(TiO_(2)/KCC-1)和氧化石墨烯/KCC-1(GO/KCC-1)复合材料,再通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)等技术表征形貌结构,而后制成固相微萃取(SPE)柱。以贻贝为原料,分别采用TiO_(2)/KCC-1 SPE和GO/KCC-1 SPE法纯化磷脂,以富集因子(EF)作为指标评价其性能,达到制备高纯度磷脂的目的。结果表明,合成的KCC-1微球直径为250~400 nm,形貌良好、大小均一、比表面积较大,且经功能化修饰,成功合成了TiO_(2)/KCC-1和GO/KCC-1填料。对比分析可知,EF_(TiO_(2)/KCC-1)>EF_(GO/KCC-1),说明TiO_(2)/KCC-1 SPE法纯化磷脂的作用效果更优。通过该方法制备的磷脂纯度高达93.57%。本研究结果为高纯度海洋源磷脂的制备提供了技术支撑。

纳米金颗粒@介孔二氧化硅修饰钛种植体促进高糖条件下的成骨分化

背景:微纳米结构改性是钛种植体表面处理的热点研究领域。糖尿病高血糖环境会影响钛种植体与骨组织形成稳定的结合,探索通过表面微纳结构改性来提高钛种植体在高糖环境下的成骨活性是有必要的。目的:观察钛表面纳米金颗粒@介孔二氧化硅涂层对体外高糖条件下成骨分化的影响。方法:分别制备纳米金颗粒悬浮液与介孔二氧化硅,将二者按一定比例混合在去离子水中,制备纳米金颗粒@介孔二氧化硅悬浮液。取钛片,分3组处理:光滑组经过水砂纸打磨处理,纳米管组经过水砂纸打磨处理后采用阳极氧化技术制备二氧化钛纳米管涂层,实验组制备二氧化钛纳米管涂层后浸泡于纳米金颗粒@介孔二氧化硅悬浮液中,制备纳米金颗粒@介孔二氧化硅涂层,表征3组钛片表面的微观形貌、亲水性。将大鼠骨髓间充质干细胞接种于3组钛片表面,通过细胞活/死荧光染色及CCK-8实验检测细胞增殖,DAPI/鬼笔环肽染色检测细胞黏附。将大鼠骨髓间充质干细胞接种于3组钛片表面,加入高糖成骨诱导培养基培养,通过碱性磷酸酶与茜素红S染色检测成骨分化。结果与结论:(1)扫描电镜下可见光滑组钛片表面均匀平坦,纳米管组钛片表面排列紧密的二氧化钛纳米管阵列,实验组钛片在二氧化钛纳米管表面及内部均负载纳米金颗粒@介孔二氧化硅;纳米管组、实验组钛片亲水性均优于光滑组。(2)细胞活/死荧光染色结果显示,3组钛片表面的细胞活力均高于90%;CCK-8实验结果显示,实验组细胞增殖率高于光滑组、纳米管组;DAPI/鬼笔环肽染色结果显示,二氧化钛纳米管涂层、纳米金颗粒@介孔二氧化硅涂层更有利于细胞黏附。(3)碱性磷酸酶与茜素红S染色结果显示,实验组钛片表面细胞碱性磷酸酶活性与细胞外基质矿化程度均高于光滑组、纳米管组。(4)结果表明,纳米金颗粒@介孔二氧化硅涂层可增强钛表面生物活性,促进高糖环境下的成骨分化。

合成方法对Co基介孔二氧化硅纳米球丙烷脱氢性能的影响

以树枝状介孔二氧化硅纳米球为载体、Co为活性组分,分别采用等体积浸渍法、嫁接法和掺杂法制备了含Co介孔二氧化硅纳米球催化剂,利用XRD、SEM、N_(2)吸附-脱附、XPS等方法对催化剂进行表征,考察了催化剂的丙烷脱氢制丙烯的催化活性。实验结果表明,在嫁接法和掺杂法制备的催化剂中,活性组分Co的分散性更好,主要以Co^(2+)形式存在并与载体产生较强的相互作用;掺杂法合成过程简单,催化剂中树枝状介孔二氧化硅纳米球载体的结构保持更完整,催化剂表现出良好的丙烷脱氢活性和稳定性。

抗菌丁香酚/介孔二氧化硅纳米颗粒的制备及其医用潜力评价

为了解决天然抗菌丁香酚(EG)应用过程中易挥发、利用率低的问题,采用St9ber法制备高比表面积、微孔径可控、热稳定性和生物兼容性优的丁香酚专用介孔二氧化硅微粒(MSNs),探究其在敷料应用场景下的长效缓释、高效抗菌等性能。设计制备的MSNs粒径范围为100~200 nm,孔径6.54 nm,比表面积998.05 m^(2)/g,丁香酚固载量达57.09%。实验证明丁香酚/介孔二氧化硅纳米颗粒(EG@MSNs)具有快速抗菌效果,而EG@MSNs负载的非织材料基海藻酸钙敷料(EG@MSNs/CA@NWs)经过恒温培养箱培养15 d后,对大肠杆菌仍保持良好的抑菌效果,且该抗菌敷料的凝血时间缩短71.40%。此外,EG@MSNs/CA@NWs敷料的荧光物、表面活性物、水中溶出物和水浸出液酸碱度均表现优异。文章设计制备的EG@MSNs有望在伤口、创面抗菌修复领域展现良好的实际应用潜力。

介孔二氧化硅在口腔疾病治疗中的研究进展

随着现代科技水平的提高及当代医学对新型药物需求量的增长,介孔二氧化硅材料作为药物的载体应运而生,作为研究时间最长、技术最成熟的介孔材料,介孔二氧化硅为介孔材料这一领域的设计提供了理论与实践的支持。纳米颗粒具有表面易修饰、生物相容性良好、较高的载药量、孔径可调等优点,已成为当代惹人注目的一种药物载体。但是,目前介孔二氧化硅材料的市场供应量较小,制备方法也有待进一步优化,如何使其规模化生产也成为当前研究的热点。口腔医学是医学领域中的一个重要分支,涉及口腔疾病的预防、诊断、治疗和康复。随着人们健康意识和医疗技术水平的不断提高,口腔医学行业得到了快速发展,口腔新材料及新技术亦不断推陈出新,基于近年来介孔二氧化硅作为药物传递系统用于治疗牙周炎、癌症、牙本质过敏症及龋齿方面的显著疗效,本文就介孔二氧化硅在口腔疾病中的应用作一综述。

介孔二氧化硅/金属氧化物的复合催化剂设计研究进展

有序介孔材料具有比表面积高、孔径较大、孔径及孔的形状可调、孔表面易于修饰以及形貌多样可控等优点,是一种良好的载体。研究发现,将金属氧化物负载在介孔材料可以极大地提高金属的催化性能。综述了单金属氧化物催化剂和双金属氧化物催化剂以及双金属催化剂在介孔二氧化硅材料上负载的方法,为之后的发展提供参考。

中空介孔二氧化硅微球提高茶多酚稳定性

目的:提高茶多酚(TP)的稳定性。方法:利用乳液模板法制备中空介孔二氧化硅(HMSN),通过有机溶剂浸渍将TP载入HMSN中,得到HMSN@TP复合物。对HMSN@TP在光照、温度、酸碱以及气体等因素作用下的稳定性进行研究,并对TP自由基清除能力和抗菌性能进行检测。结果:制备的HMSN@TP复合物中TP质量分数为10.85%,HMSN的包封有效改善TP的水分散性;与自由TP相比,HMSN@TP贮藏7 d后TP保留率提升17%;在不同光照、温度、酸碱及气体环境下,HMSN的包裹能够显著降低TP的降解速率,同时提高TP的抗氧化性;大肠杆菌的抑菌试验结果表明HMSN的包裹没有影响TP的抗菌性。结论:HMSN@TP有效提高TP的稳定性,使其活性在不同环境下能够得到更好的保持。因此,HMSN可以作为TP的候选载体,以提高TP在不同加工过程中的稳定性。

氨基改性二氧化硅固载碱性离子液体催化Knoevenagel反应

在硝酸铈铵引发下,将1-乙烯基-3-氨乙基咪唑氢溴酸盐([VAIm]Br·HBr)固载于3-氨丙基三甲氧基硅烷改性后的介孔二氧化硅(MSN-NH_(2))表面,再用KOH处理制备了MSN-NH-[VAIm]OH催化剂。并采用FTIR、TG、N_(2)吸附-脱附和XRD等方法进行了表征。实验结果表明,基于0.5g的MSN-NH_(2)载体的较优制备条件为1.4mmol[VAIm]Br·HBr、0.20g硝酸铈铵、40℃和12 h,将制备得到的MSN-NH-[VAIm]OH应用于催化苯甲醛和丙二腈的Knoevenagel反应,苯甲醛转化率和苯亚甲基丙二腈的选择性分别高达99.0%和100%,催化剂可稳定循环使用5次以上。

介孔二氧化硅载体负载花椒精油的抗菌性能研究

制备介孔二氧化硅材料保护花椒精油的活性、减小花椒精油的挥发和提高花椒精油的抗菌性能.研究结果表明介孔二氧化硅具有多孔结构的形貌,能够负载花椒精油并对其缓慢释放,负载后的花椒精油具有更好的抗菌性能和更广的使用范围.

手性介孔二氧化硅纳米粒的合成及在载药递药中的应用

背景:近些年来,手性介孔二氧化硅纳米粒逐渐成为了一种热门的药物载体,其是凭借哪些性能具有独特递送药物优势呢?目的:探讨手性介孔二氧化硅纳米粒在药物递送系统中发挥优势作用的关键因素。方法:从手性介孔二氧化硅纳米粒的合成、成型机制、手性性质、载药释药性能及生物安全性研究等方面入手,利用PubMed和中国知网数据库检索1990-2022年的有关文献,根据纳入与排除标准对所有文章进行初筛后,保留相关性较高的49篇文章进行综述。结果与结论:除了模板是合成手性介孔二氧化硅纳米粒的重要条件外,表面活性剂及反应温度、酸碱度、搅拌速度、表面活性剂链长、阴阳离子等因素对合成材料的结构也有所影响。在作为药物载体的应用中,手性介孔二氧化硅纳米粒的扭曲孔道使其在载药和递药方面更具优势,如手性介孔二氧化硅纳米粒的高孔隙网络结构特性可以增加药物的负载量。一般情况下,手性介孔二氧化硅纳米粒的比表面积和孔容越大,载药量越高。手性介孔二氧化硅纳米粒的孔径对药物的晶体结构有抑制作用,可有效改变药物晶型为无定形,从而显著提高药物的生物利用度。如何根据药物应用需求精确设计具有手性形貌或手性结构亦或分子级手性的手性介孔二氧化硅纳米粒是实现该种载体应用价值的关键问题,有待更多的研究。

介孔二氧化硅/石墨烯复合纳米片的制备及其医疗应用

肿瘤是目前人类生命健康最大的威胁之一,越来越多的纳米级药物运输体系被应用到肿瘤的治疗中。文章通过化学氧化法制备性石墨烯纳米粒片,以正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,十六烷基三甲溴化铵(CTAB)为模板,氢氧化钠为碱源,制备了介孔硅包覆的石墨烯纳米片,可用于装载化疗药物阿霉素(DOX)。通过扫描电镜和透射进行表征,结果制备的介孔二氧化硅/石墨烯复合纳米片大小均一,分散性良好,为纳米药物运输提供了理论支持。

树枝纤维介孔二氧化硅的功能化及其对结晶紫染料的吸附性能

以正硅酸乙酯为硅源,十六烷基溴化铵为表面活性剂,去离子水为溶剂,尿素为碱性催化剂,在水热条件下制备了树枝纤维介孔二氧化硅(KCC-1)微球,并以三氨基丙基三甲氧基硅烷为改性剂对其进行改性,制备NH2-KCC-1。利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对KCC-1与NH2-KCC-1进行表征,并考察KCC-1和NH2-KCC-1对结晶紫染料的吸附性能,研究了时间、pH、染料初始质量浓度等条件对染料吸附的影响。结果表明,KCC-1对结晶紫的吸附量仅为40.35 mg/g,而氨基改性后的吸附量为243.82 mg/g,且吸附动力学过程符合拟二级动力学模型,等温吸附过程符合Langmuir模型。

中空介孔二氧化硅纳米材料(HMSNs)的合成及其生物相容性

以CaCO_3为模板合成中空介孔二氧化硅纳米材料(HMSNs),并通过透射电镜(TEM)和小角X射线粉末衍射(SAXRD)对样品进行表征,通过流式细胞仪检测HMSNs样品对A549的细胞内吞能力及生物相容性.结果表明:CaCO_3-HMSNs是以CaCO_3为核,介孔二氧化硅为壳的纳米粒子;当材料的质量浓度为62.5μg/mL时,细胞的存活率为100%;有92.80%的细胞吸收了样品HMSNs,即HMSNs具有较高的细胞内吞能力及生物相容性.