本發(fā)明屬于藥物控釋載體材料領(lǐng)域，具體涉及一種硫醇-烯點擊化學(xué)法制備具有香豆素光控分子開關(guān)的介孔二氧化硅納米粒子的方法。

背景技術(shù)：

為了實現(xiàn)藥物分子的高效利用，并盡量減少其副作用，人們希望藥物分子能夠在特定時間點、在特定的組織或器官得到釋放，因而提出控釋的概念。目前藥物控釋的常用手段主要是通過特殊的載體材料負載藥物分子，并讓負載藥物分子的載體材料只在特定的刺激信號下釋放藥物分子。這種特定的刺激信號可以是溫度、磁場、光等物理信號，也可以是pH、離子強度、特定分子等化學(xué)信號，或者是特定受體、抗原、特異性蛋白等生物信號。通過特定信號的調(diào)控，可以實現(xiàn)藥物分子的定時靶向釋放。

常用的藥物載體包括無機非金屬納米粒子、金屬納米粒子、有機高分子材料、脂質(zhì)體、生物膜等。除要求藥物載體具有靶向能力之外，更要求其具有良好的生物相容性，并且在體內(nèi)有足夠的穩(wěn)定性，以及具有較大的載藥量。

介孔二氧化硅納米粒子是一種無機非金屬納米粒子，其在體內(nèi)具有良好的生物相容性及足夠的穩(wěn)定性，并且由于介孔孔道提供了相當大的空隙，使得其可以有較大的載藥量，因此介孔二氧化硅納米粒子具有被開發(fā)為藥物載體的巨大潛力。為使介孔二氧化硅納米粒子能夠成功應(yīng)用于載藥實踐，需解決的下一個問題便是控釋能力。

已有研究證明在介孔二氧化硅納米粒子表面接枝香豆素環(huán)可實現(xiàn)藥物控釋。其具體原理是：在一定波長的光線照射下，香豆素環(huán)會發(fā)生二聚，二聚體作為閉合的開關(guān)分子，將藥物分子封閉在孔道內(nèi)，使它們無法被釋放出來；而在另外一定波長的光線照射下，香豆素環(huán)二聚體又會發(fā)生解聚，開關(guān)分子打開，使孔道內(nèi)的藥物分子得以釋放，從而實現(xiàn)藥物的控釋過程。(參照例如非專利文獻1)

然而傳統(tǒng)的具有香豆素光控分子開關(guān)的介孔二氧化硅納米粒子的制備方法需使用三乙氧基硅烷和含鉑的貴金屬催化劑，其缺點主要有：三乙氧基硅烷不但相對成本較高，而且其具有不穩(wěn)定性和極易燃性，不便于運輸、存貯及大規(guī)模運用；以及源于其不穩(wěn)定性，對反應(yīng)條件的要求較為苛刻，產(chǎn)率難以保證，反應(yīng)成功率低；而貴金屬催化劑的運用提高了生產(chǎn)成本，限制了該技術(shù)的推廣。(參照專利文獻1)

專利文獻1：WO2008/136460

非專利文獻1：Nawal Kishor Mal等，Nature，2003，421卷，350-353頁

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種硫醇-烯點擊化學(xué)法制備具有香豆素光控分子開關(guān)的介孔二氧化硅納米粒子的方法。該方法是以側(cè)鏈含有雙鍵的香豆素衍生物和含有巰基的硅氧烷為原料，在光或自由基產(chǎn)生劑的引發(fā)下，制得含有香豆素環(huán)結(jié)構(gòu)的硅烷化試劑，再用上述制得的硅烷化試劑接枝介孔二氧化硅納米粒子，得到具有香豆素光控分子開關(guān)的介孔二氧化硅納米粒子。本發(fā)明制備的具有香豆素光控分子開關(guān)的介孔二氧化硅納米粒子可用于藥物的控制性釋放。

作為本發(fā)明的第1觀點，提供了一種硫醇-烯點擊化學(xué)法制備具有香豆素光控分子開關(guān)的介孔二氧化硅納米粒子的方法，其特征在于：該方法包括如下步驟：

以側(cè)鏈含有雙鍵的香豆素衍生物中的一種或二種以上和含有巰基的硅氧烷中的一種或二種以上為原料，在引發(fā)劑作用下，制得含有香豆素環(huán)結(jié)構(gòu)的硅烷化試劑；用上述制得的硅烷化試劑接枝介孔二氧化硅納米粒子，得到具有香豆素光控分子開關(guān)的介孔二氧化硅納米粒子。

具體步驟為：

(1)側(cè)鏈含有雙鍵的香豆素衍生物中的一種或二種以上和含有巰基的硅氧烷中的一種或二種以上在溶劑中在引發(fā)劑作用下進行反應(yīng)，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)、氮吹、常溫真空干燥或低溫減壓干燥的方法除去溶劑，制得含有香豆素環(huán)結(jié)構(gòu)的硅烷化試劑；

(2)將步驟(1)中制得的硅烷化試劑溶解在溶劑中，加入介孔二氧化硅納米粒子，攪拌一定時間后，除去溶劑，制得具有香豆素光控分子開關(guān)的介孔二氧化硅納米粒子。

所述側(cè)鏈含有雙鍵的香豆素衍生物，優(yōu)選7位或8位側(cè)鏈含有雙鍵的香豆素衍生物中的一種或二種以上，其中，優(yōu)選7-烯丙氧基香豆素；所述含有巰基的硅氧烷，優(yōu)選3-巰丙基三甲氧基硅烷或3-巰丙基三乙氧基硅烷中的一種或二種；步驟(1)中，所述溶劑為脂肪族、脂環(huán)族、芳香烴類、取代烴或醇類化合物中的任意一種或二種以上，優(yōu)選6-8個碳原子的飽和烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴或脂肪醇中的一種或二種以上，其中，優(yōu)選甲苯；所述引發(fā)劑為光或自由基產(chǎn)生劑中的一種或二種以上，優(yōu)選自由基產(chǎn)生劑中的一種或二種以上，其中，優(yōu)選偶氮二異丁腈；

其中，所述香豆素衍生物與硅氧烷的摩爾比范圍為0.7-1.2，所述溶劑與香豆素衍生物的摩爾比范圍為30-200、所述自由基產(chǎn)生劑與香豆素衍生物的摩爾比范圍為0.01-1。

步驟(1)中所述反應(yīng)，反應(yīng)溫度為0-150℃，優(yōu)選反應(yīng)溫度為20-140℃； 反應(yīng)時間為5-24小時。

步驟(2)中所述溶劑為脂肪族、脂環(huán)族、芳香烴類、取代烴或醇類化合物中的任意一種或二種以上，優(yōu)選6-8個碳原子的飽和烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴或脂肪醇中的一種或二種以上，其中，優(yōu)選正己烷。

所述硅烷化試劑與介孔二氧化硅的質(zhì)量比為0.1-10，攪拌時間為10-960分鐘。

步驟(2)得到的介孔二氧化硅納米粒子接枝有香豆素環(huán)。

介孔二氧化硅納米粒子接枝的香豆素環(huán)在光的控制下可以發(fā)生聚合，聚合后在光的控制下可以發(fā)生解聚，可通過控制香豆素環(huán)的聚合與解聚實現(xiàn)藥物分子的選擇性釋放。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)異效果：

本發(fā)明為一種硫醇-烯點擊化學(xué)法制備具有香豆素光控分子開關(guān)的介孔二氧化硅納米粒子的新方法，該方法制備得到的具有香豆素光控分子開關(guān)的介孔二氧化硅納米粒子與傳統(tǒng)方法制備的具有香豆素光控分子開關(guān)的介孔二氧化硅納米粒子具有同樣優(yōu)異的載藥性能，并且該方法無需貴金屬催化劑，也不以三乙氧基硅烷為原料，具有成本低廉、操作簡單、反應(yīng)條件易于控制、產(chǎn)率高、光照可逆性好等優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1中采用特定波長段光源照射后，含有具有香豆素光控分子開關(guān)的介孔二氧化硅納米粒子的乙醇溶液UV-Vis譜圖。圖中縱軸為吸光度，橫軸為光照波長。

具體實施方式

下面的實施例將對本發(fā)明予以進一步的說明，但本發(fā)明并不限于下述實施例。

實施例1

1、將600mg 7-烯丙氧基香豆素溶于15mL干燥甲苯中。

2、加入870uL 3-巰丙基三乙氧基硅烷。

3、攪拌10min之后加入100mg偶氮二異丁腈。

4、120℃加熱24h。

5、用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸干溶劑，得到油狀液體。

6、用10mL正己烷稀釋5得到的油狀液體。

7、投入1g介孔二氧化硅納米粒子。

8、攪拌15min，使上述5得到的油狀液體涂布在介孔二氧化硅納米粒子上。

9、加熱蒸干正己烷，并使香豆素環(huán)接枝在介孔二氧化硅納米粒子上，制得具有香豆素光控分子開關(guān)的介孔二氧化硅納米粒子。

10、稱量上述9中制備得到的具有香豆素光控分子開關(guān)的介孔二氧化硅納米粒子10mg，用乙醇充分洗滌，并分散于20ml乙醇中，采用上海元 析儀器有限公司生產(chǎn)的雙光束紫外分光光度計(UV-8000S)對該溶液在特定波段內(nèi)進行掃描。結(jié)果如圖1實線所示，表示具有香豆素光控分子開關(guān)的介孔二氧化硅納米粒子在乙醇中的初始吸收曲線。

11、將上述10中的溶液在冰水浴條件下采用功率為1000w的高壓汞燈照射12min，取出用紫外分光光度計對該溶液在特定波段內(nèi)進行掃描。結(jié)果如圖1點劃線所示，表示具有香豆素光控分子開關(guān)的介孔二氧化硅納米粒子經(jīng)過特定波長照射后開關(guān)分子發(fā)生二聚形成關(guān)閉狀態(tài)的吸收曲線?？赏ㄟ^該方法將藥物負載到該藥物載體上。

12、將上述11中的溶液采用功率為25w的低壓汞燈照射2min，取出用紫外分光光度計對該溶液在特定波段內(nèi)進行掃描。結(jié)果如圖1虛線所示，表示具有香豆素光控分子開關(guān)的介孔二氧化硅納米粒子經(jīng)過特定波長照射后開關(guān)分子發(fā)生解聚形成打開狀態(tài)的吸收曲線?？赏ㄟ^該方法將藥物從該藥物載體釋放出來。

實施例2～6

在實施例一操作條件的基礎(chǔ)上，改變下列條件進行試驗：衍生化試劑即含有巰基的硅氧烷的種類和用量、溶劑種類、引發(fā)劑和反應(yīng)溫度。

實施例2-6與實施例1不同之處見下表：

通過紫外光譜分別對上述實例中的產(chǎn)物進行表征，香豆素衍生物在介孔二氧化硅表面顯示了較好的開關(guān)性能。通過藥物負載與釋放實驗，證明了此類材料可用于藥物的控制性釋放。