中空介孔硅（HMSNs）因其中空結構和介孔通道，在藥物負載與控釋領域具有顯著優勢。以下是其載藥的典型步驟及關鍵要點，結合原理與操作細節展開說明：

根據藥物性質（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：

（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）溶于有機溶劑（如乙醇、二甲基亞砜 DMSO），配制成 1-10 mg/mL 溶液。

• 混合負載：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. 關鍵參數

• 藥物濃度過高可能導致介孔堵塞，建議通過紫外 - 可見光譜（UV-Vis）監測吸附平衡濃度，計算載藥量（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）溶于緩沖液（如 PBS，pH 7.4），濃度 5-20 mg/mL。

• 浸泡負載：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）：若負載蛋白，可加入交聯劑（如戊二醛）常溫交聯 30 min，防止藥物泄漏。

2. 注意事項

• 避免高溫（>40℃）以防蛋白質變性，可通過動態光散射（DLS）監測負載后顆粒的粒徑變化（通常增加 5-10 nm）。

（三）共價偶聯法（適用于靶向給藥或控釋）

1. 操作步驟

• 官能團活化：預處理后的 HMSNs 表面氨基（-NH?）可與藥物的羧基（-COOH）通過 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）偶聯反應連接。

• 反應條件：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 4-8 h，離心洗滌后通過傅里葉變換紅外光譜（FTIR）驗證共價鍵形成（如出現酰胺鍵吸收峰）。

2. 優勢

• 藥物通過化學鍵固定，控釋效果好，適用于需要長效釋放的場景（如抗腫瘤藥物）。

（四）pH 響應型載藥（智能控釋設計）

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

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（腫瘤微環境 pH 5.5）羧酸基團質子化，破壞藥物 - 載體相互作用，促進釋放。

• 負載與釋放測試：將藥物負載后，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）監測藥物釋放速率。

三、載藥后的性能表征

1. 載藥量（Drug Loading Content, DLC）與包封率（Encapsulation Efficiency, EE）

• DLC(%)=載藥后顆粒總質量載藥后顆粒中藥物質量×100%

• EE(%)=初始投入藥物質量載藥后顆粒中藥物質量×100%

• 計算方法：

• 檢測手段：通過 HPLC 或 UV-Vis 測定未吸附的藥物濃度，間接計算負載量。

2. 釋放行為研究

• 在模擬生理環境（如 37℃，PBS pH 7.4）或病理環境（pH 5.5、含酶溶液）中進行動態釋放實驗，繪制釋放曲線，評估突釋效應（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。