本发明属于药物控释载体材料领域，具体涉及一种硫醇-烯点击化学法制备具有香豆素光控分子开关的介孔二氧化硅纳米粒子的方法。
背景技术：
为了实现药物分子的高效利用，并尽量减少其副作用，人们希望药物分子能够在特定时间点、在特定的组织或器官得到释放，因而提出控释的概念。目前药物控释的常用手段主要是通过特殊的载体材料负载药物分子，并让负载药物分子的载体材料只在特定的刺激信号下释放药物分子。这种特定的刺激信号可以是温度、磁场、光等物理信号，也可以是pH、离子强度、特定分子等化学信号，或者是特定受体、抗原、特异性蛋白等生物信号。通过特定信号的调控，可以实现药物分子的定时靶向释放。
常用的药物载体包括无机非金属纳米粒子、金属纳米粒子、有机高分子材料、脂质体、生物膜等。除要求药物载体具有靶向能力之外，更要求其具有良好的生物相容性，并且在体内有足够的稳定性，以及具有较大的载药量。
介孔二氧化硅纳米粒子是一种无机非金属纳米粒子，其在体内具有良好的生物相容性及足够的稳定性，并且由于介孔孔道提供了相当大的空隙，使得其可以有较大的载药量，因此介孔二氧化硅纳米粒子具有被开发为药物载体的巨大潜力。为使介孔二氧化硅纳米粒子能够成功应用于载药实践，需解决的下一个问题便是控释能力。
已有研究证明在介孔二氧化硅纳米粒子表面接枝香豆素环可实现药物控释。其具体原理是：在一定波长的光线照射下，香豆素环会发生二聚，二聚体作为闭合的开关分子，将药物分子封闭在孔道内，使它们无法被释放出来；而在另外一定波长的光线照射下，香豆素环二聚体又会发生解聚，开关分子打开，使孔道内的药物分子得以释放，从而实现药物的控释过程。(参照例如非专利文献1)
然而传统的具有香豆素光控分子开关的介孔二氧化硅纳米粒子的制备方法需使用三乙氧基硅烷和含铂的贵金属催化剂，其缺点主要有：三乙氧基硅烷不但相对成本较高，而且其具有不稳定性和极易燃性，不便于运输、存贮及大规模运用；以及源于其不稳定性，对反应条件的要求较为苛刻，产率难以保证，反应成功率低；而贵金属催化剂的运用提高了生产成本，限制了该技术的推广。(参照专利文献1)
专利文献1：WO2008/136460
非专利文献1：Nawal Kishor Mal等，Nature，2003，421卷，350-353页
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种硫醇-烯点击化学法制备具有香豆素光控分子开关的介孔二氧化硅纳米粒子的方法。该方法是以侧链含有双键的香豆素衍生物和含有巯基的硅氧烷为原料，在光或自由基产生剂的引发下，制得含有香豆素环结构的硅烷化试剂，再用上述制得的硅烷化试剂接枝介孔二氧化硅纳米粒子，得到具有香豆素光控分子开关的介孔二氧化硅纳米粒子。本发明制备的具有香豆素光控分子开关的介孔二氧化硅纳米粒子可用于药物的控制性释放。
作为本发明的第1观点，提供了一种硫醇-烯点击化学法制备具有香豆素光控分子开关的介孔二氧化硅纳米粒子的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
以侧链含有双键的香豆素衍生物中的一种或二种以上和含有巯基的硅氧烷中的一种或二种以上为原料，在引发剂作用下，制得含有香豆素环结构的硅烷化试剂；用上述制得的硅烷化试剂接枝介孔二氧化硅纳米粒子，得到具有香豆素光控分子开关的介孔二氧化硅纳米粒子。
具体步骤为：
(1)侧链含有双键的香豆素衍生物中的一种或二种以上和含有巯基的硅氧烷中的一种或二种以上在溶剂中在引发剂作用下进行反应，用旋转蒸发、氮吹、常温真空干燥或低温减压干燥的方法除去溶剂，制得含有香豆素环结构的硅烷化试剂；
(2)将步骤(1)中制得的硅烷化试剂溶解在溶剂中，加入介孔二氧化硅纳米粒子，搅拌一定时间后，除去溶剂，制得具有香豆素光控分子开关的介孔二氧化硅纳米粒子。
所述侧链含有双键的香豆素衍生物，优选7位或8位侧链含有双键的香豆素衍生物中的一种或二种以上，其中，优选7-烯丙氧基香豆素；所述含有巯基的硅氧烷，优选3-巯丙基三甲氧基硅烷或3-巯丙基三乙氧基硅烷中的一种或二种；步骤(1)中，所述溶剂为脂肪族、脂环族、芳香烃类、取代烃或醇类化合物中的任意一种或二种以上，优选6-8个碳原子的饱和烷烃、环烷烃、芳香烃或脂肪醇中的一种或二种以上，其中，优选甲苯；所述引发剂为光或自由基产生剂中的一种或二种以上，优选自由基产生剂中的一种或二种以上，其中，优选偶氮二异丁腈；
其中，所述香豆素衍生物与硅氧烷的摩尔比范围为0.7-1.2，所述溶剂与香豆素衍生物的摩尔比范围为30-200、所述自由基产生剂与香豆素衍生物的摩尔比范围为0.01-1。
步骤(1)中所述反应，反应温度为0-150℃，优选反应温度为20-140℃； 反应时间为5-24小时。
步骤(2)中所述溶剂为脂肪族、脂环族、芳香烃类、取代烃或醇类化合物中的任意一种或二种以上，优选6-8个碳原子的饱和烷烃、环烷烃、芳香烃或脂肪醇中的一种或二种以上，其中，优选正己烷。
所述硅烷化试剂与介孔二氧化硅的质量比为0.1-10，搅拌时间为10-960分钟。
步骤(2)得到的介孔二氧化硅纳米粒子接枝有香豆素环。
介孔二氧化硅纳米粒子接枝的香豆素环在光的控制下可以发生聚合，聚合后在光的控制下可以发生解聚，可通过控制香豆素环的聚合与解聚实现药物分子的选择性释放。
本发明与现有技术相比具有以下优异效果：
本发明为一种硫醇-烯点击化学法制备具有香豆素光控分子开关的介孔二氧化硅纳米粒子的新方法，该方法制备得到的具有香豆素光控分子开关的介孔二氧化硅纳米粒子与传统方法制备的具有香豆素光控分子开关的介孔二氧化硅纳米粒子具有同样优异的载药性能，并且该方法无需贵金属催化剂，也不以三乙氧基硅烷为原料，具有成本低廉、操作简单、反应条件易于控制、产率高、光照可逆性好等优点。
附图说明
图1为本发明实施例1中采用特定波长段光源照射后，含有具有香豆素光控分子开关的介孔二氧化硅纳米粒子的乙醇溶液UV-Vis谱图。图中纵轴为吸光度，横轴为光照波长。
具体实施方式
下面的实施例将对本发明予以进一步的说明，但本发明并不限于下述实施例。
实施例1
1、将600mg 7-烯丙氧基香豆素溶于15mL干燥甲苯中。
2、加入870uL 3-巯丙基三乙氧基硅烷。
3、搅拌10min之后加入100mg偶氮二异丁腈。
4、120℃加热24h。
5、用旋转蒸发仪蒸干溶剂，得到油状液体。
6、用10mL正己烷稀释5得到的油状液体。
7、投入1g介孔二氧化硅纳米粒子。
8、搅拌15min，使上述5得到的油状液体涂布在介孔二氧化硅纳米粒子上。
9、加热蒸干正己烷，并使香豆素环接枝在介孔二氧化硅纳米粒子上，制得具有香豆素光控分子开关的介孔二氧化硅纳米粒子。
10、称量上述9中制备得到的具有香豆素光控分子开关的介孔二氧化硅纳米粒子10mg，用乙醇充分洗涤，并分散于20ml乙醇中，采用上海元 析仪器有限公司生产的双光束紫外分光光度计(UV-8000S)对该溶液在特定波段内进行扫描。结果如图1实线所示，表示具有香豆素光控分子开关的介孔二氧化硅纳米粒子在乙醇中的初始吸收曲线。
11、将上述10中的溶液在冰水浴条件下采用功率为1000w的高压汞灯照射12min，取出用紫外分光光度计对该溶液在特定波段内进行扫描。结果如图1点划线所示，表示具有香豆素光控分子开关的介孔二氧化硅纳米粒子经过特定波长照射后开关分子发生二聚形成关闭状态的吸收曲线。可通过该方法将药物负载到该药物载体上。
12、将上述11中的溶液采用功率为25w的低压汞灯照射2min，取出用紫外分光光度计对该溶液在特定波段内进行扫描。结果如图1虚线所示，表示具有香豆素光控分子开关的介孔二氧化硅纳米粒子经过特定波长照射后开关分子发生解聚形成打开状态的吸收曲线。可通过该方法将药物从该药物载体释放出来。
实施例2～6
在实施例一操作条件的基础上，改变下列条件进行试验：衍生化试剂即含有巯基的硅氧烷的种类和用量、溶剂种类、引发剂和反应温度。
实施例2-6与实施例1不同之处见下表：
通过紫外光谱分别对上述实例中的产物进行表征，香豆素衍生物在介孔二氧化硅表面显示了较好的开关性能。通过药物负载与释放实验，证明了此类材料可用于药物的控制性释放。