沸石剝離成溶液可產生多孔單層,或成為抗腫瘤藥物更好載體!

沸石百科 發佈 2024-04-06T13:48:20.771767+00:00

近日,國際材料納米建築中心 (WPI-MANA) 的一項開創性研究,首次將沸石直接剝離成單層液體懸浮液,這一技術突破證明了沸石單層存在的證據,並且從更加微觀層面展現出沸石大量規則性的孔道結構、巨大的內外比表面積和可調變的孔徑,使其具有很強的吸附能力,能夠可逆性吸附/釋放各種不同的

近日,國際材料納米建築中心 (WPI-MANA) 的一項開創性研究,首次將沸石直接剝離成單層液體懸浮液,這一技術突破證明了沸石單層存在的證據,並且從更加微觀層面展現出沸石大量規則性的孔道結構、巨大的內外比表面積和可調變的孔徑,使其具有很強的吸附能力,能夠可逆性吸附/釋放各種不同的物質,因而適合作為抗腫瘤藥物載體。將其作為藥物載體,可以提高藥物的溶解度及穩定性,明顯降低藥物對人體的刺激作用,控制藥物的釋放速度,延長藥物的作用時間, 還可以靶向治療病灶, 提高藥物的治療效果

由於沸石具有規則的骨架結構,良好的水熱穩定性,對人體沒有毒副作用及分子級別的孔道直徑和狹窄的孔徑分布範圍十分適合作為抗癌藥物的骨架型載體。利用沸石作為藥物載體製備的藥物製劑,可以明顯降低藥物對人體的刺激作用,控制藥物的釋放速度及延長藥物的作用時間 。



究其原理,通常是沸石通過吸附方法將藥物裝載到孔道(腔)中。即將藥物溶解於一定的溶劑中,加入沸石,通過浸泡使藥物分子進入到沸石孔道中。由於藥物的吸附過程是一個物理過程,在這個過程中,沸石有效孔徑、孔道結構以及分子篩的結晶度將起到決定性的作用。如果沸石分子篩的結晶度過低,分子篩的孔口將會被遮蓋 ,從而影響藥物分子的進入;沸石的孔徑太小,孔道結構就會較複雜,則會在吸附過程中發生孔道堵塞。另外, 雜原子的引入也會影響沸石對藥物的吸附,通常雜原子的比例越高,吸附量越低。



除此之外,沸石均勻可調的孔道和豐富的表面矽羥基使其不僅對吸附的藥物起到緩釋作用, 而且還可以通過改性對這種作用進行調節,達到更好的控釋效果。Vallet-Regi等人通過對部分鎮痛藥控釋體系進行初步研究,結果顯示,將沸石作為鎮痛藥物的控釋基質,能夠有效克服了聚合物等傳統控釋基質與藥物混合不均勻而影響控釋效果的缺點,顯示出了很好的緩釋效果。為了控制藥物的釋放速度,Munoz 等人利用帶有氨丙基的矽烷偶聯劑對經處理的沸石載體材料進行改性,得出的物質能夠加強對藥物的結合力,從而進一步強化了藥物的緩釋效果。


將沸石分散到液體中,能夠製備為具有特定活性和功能的新載體藥物材料。懸浮層可以單獨沉積在支撐物上或重新堆疊成分層結構,也可以與其他二維材料結合使用,以產生具有有用特性的固體。其優異的性能能夠克服傳統化療藥物抑制腫瘤細胞的同時對正常組織的損傷,明顯減輕了化療藥物的毒副作用。研究人員還根據二維材料的各向異性物理特性,對沸石單層膠體的潛在應用進行了預測,其為功能性混合和分層結構材料的後續研究開闢了新的可能性。



總之,伴隨著沸石應用技術的不斷發展,天然沸石可以作為抗腫瘤治療的佐劑,成為具有更優效果的抗腫瘤藥物載體,從而讓藥物起到良好的緩釋/控釋及靶向治療的作用。但是作為藥用的沸石,行業對其品位、顆粒尺寸、潔淨度亦有著更高要求與標準,而這也是未來藥用沸石實現產業化發展的關鍵。相信隨著探索沸石技術應用的更加深入,其在醫學領域的應用範圍與前景將愈加廣闊。


參考文獻

[1]徐如人, 龐文琴, 屠昆崗.沸石分子篩的結構與合成[M] .吉林:吉林大學出版社,1987

[2]王春蓉.沸石分子篩的性能與應用研究[J].化學與粘合,2010,32(4):76-78.

[3]ANTONIO C. Zeolites: Promised Materials for the SustainableProduction of Hydrogen[J]. Isrn Chemical Engineering, 2013,2013(12):1-19.

[4]BARRER R M, IBBITSON D A. Occlusion of hydrocarbons by chabazite and analcite[J]. Trans Faraday Soc, 1944, 40:195-206.

[5]MILTON R M. 「Performed zeolites and silicates,」 in Molecular Sieves[R]. Society of Chemical Industry, London, UK, 1968.

關鍵字: