CN110384683B - 一种具备电荷翻转能力的中空二氧化锰药物载体系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具备电荷翻转能力的中空二氧化锰药物载体系统，以能够酸性条件下分解的中空二氧化锰（HMDN）为基体，首先用支链化的聚乙烯亚胺（PEI）封装药物，然后用柠康酸酐化金刚烷封装的聚赖氨酸（AD‑PLL(cit)）通过静电作用再次封装，得到具备电荷翻转能力的药物载体。本发明提供的药物载体系统，以中空二氧化锰作为载体，装载癌症药物DOX，提高了药物的载药量，用PEI和PLL两次封装，防止药物传输过程中的提前释放，且在表面修饰具有电荷翻转能力的柠康酸酐；且微酸性环境和GSH（谷胱甘肽）促进MnO2分解从而释放药物。

Description

一种具备电荷翻转能力的中空二氧化锰药物载体系统
技术领域
本发明属于药物载体领域，具体涉及一种具备电荷翻转能力的中空二氧化锰药物载体系统及其制备方法。
背景技术
近年来，化疗成功地挽救了数百万癌症患者的生命。但是，抗癌药物的非特异性分布和快速清除，常规化疗往往造成严重的全身毒性，疗效较低，且化疗受到多药耐药(MDR)的挑战，在很大程度上限制了化疗的疗效，并经常使用高剂量、高频率给药。然而，高剂量和增加给药频率并不能显著提高治疗效果，反而容易对重要正常组织细胞产生严重的危害，从而可能进一步恶化耐药性。因此，在纳米医学上出现的非传统化疗，实现了肿瘤特异性药物通过纳米粒传递的方式转变，催生了一个纳米级药物传递系统(DDSs)。
现在，科研工作者根据肿瘤的特异性环境设计制备特异性载体。肿瘤微环境具有很多特征，分别为葡萄糖缺乏、pH值比正常组织细胞低、低的氧血症、高乳酸水平和血管异常等，这些是很多传统癌症治疗结果不佳的重要原因；当然，也可以根据肿瘤微环境的这种特异性，制备出能够特异性靶向和释放药物的药物载体系统，例如pH响应性载体、氧化还原响应性载体和K+响应性载体等，这样就很大程度上降低了药物的毒副作用，并且提高了药物的利用率，达到极好的治疗效果。
现在的科研工作者也做了很多努力，好多载体用隐形材料聚乙二醇(PEG)或脂质体包覆，实现体内正常运输，却无法实现特异性靶向作用，且部分载体在肿瘤细胞富集后，无法很好实现胞吞作用被癌细胞吸收；另外进入癌细胞的部分载体无法充分分解，释放药物，且会在体内富集，影响正常的生命活动；还有很多片状、层状、介孔球等装载药物，载药量不是很高，对肿瘤细胞的治疗效果不佳。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种具备电荷翻转能力的药物载体系统，以中空二氧化锰作为载体，装载癌症药物DOX，大提高了药物的载药量，用PEI和PLL两次封装，防止药物传输过程中的提前释放，且在表面修饰具有电荷翻转能力的柠康酸酐；而酸性环境和GSH(谷胱甘肽)促进MnO2分解从而释放药物。
本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：
一种具备电荷翻转能力的中空二氧化锰药物载体系统，以能够酸性条件下分解的中空二氧化锰(HMDN)为基体，首先用支链化的聚乙烯亚胺(PEI)封装药物，然后用柠康酸酐化金刚烷封装的聚赖氨酸(AD-PLL(cit))通过静电作用再次封装，得到具备电荷翻转能力的药物载体。
上述具备电荷翻转能力的药物载体，其制备方法如下：称取中空二氧化锰(HMDN)溶解在缓冲溶液中，加入阿霉素(DOX)等药物后在25～35℃条件下避光搅拌20～30h；然后加入滴加聚乙烯亚胺(PEI)溶液，反应1～3h；接着加入柠康酸酐化金刚烷封装的聚赖氨酸(AD-PLL(cit))，反应20～25h，最后洗涤、冻干即可得到所述具备电荷翻转能力的药物载体。
按上述方案，中空二氧化锰HMDN为均匀分布的球形，尺寸为70～150nm，内径是50～130nm，壁厚15～25nm。
按上述方案，HMDN、DOX在缓冲溶液中的浓度范围分别均为1～3mg/mL、0.5～1.5mg/mL。其中，缓冲溶液采用tris溶液，pH范围为7.5～8.5。
按上述方案，PEI溶液为PEI的tris溶液，浓度为10～30mg/mL，pH范围为7.5～8.5。
按上述方案，HMDN与AD-PLL(cit)的质量比为1：(1～2)，HMDN与PEI的质量比为1：(4～20)。
按上述方案，中空二氧化锰HMDN的制备方法，包括如下步骤：
(1)将正硅酸四乙酯(TEOS)快速加到乙醇、水、氨水的混合溶液中，在室温下搅拌0.2～1h，形成白色胶状悬浮的固体二氧化硅(sSiO2)，清洗、冻干，得到sSiO2；其中，正硅酸四乙酯、乙醇、水、氨水的体积比为(2.0～4.0)：(30～60)：(30～60)：(1～6)，氨水浓度一般25％～28％；
(2)取sSiO2充分分散在去离子水中，浓度控制在0.5～2mg/mL，标记为溶液A；将十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)分散在乙醇和氨水、水的混合液中，CTAB浓度控制在4～6mg/mL，混合液中去离子水乙醇和氨水的体积比为(38～62)：(38～62)：(1～6)，标记为溶液B；将溶液A与溶液B混合后，在室温下搅拌0.2～1h，加入KMnO4继续反应3～9h，离心收集带核和模板的二氧化锰(sSiO2@CTAB/HMDN)后再分散在30～60mL去离子水中，得到sSiO2@CTAB/HMDN悬浮液；sSiO2、CTAB、KMnO4的质量比为(0.5～1.5)：(2.5～4)：(2～3.5)，优选1：(2.5～4)：(2～3.5)；
(3)在强力搅拌下，将Na2CO3加到sSiO2@CTAB/HMDN悬浮液中，在40～60℃下搅拌8～14h，所得固体产物洗涤、冻干后，得到去核带模板的二氧化锰CTAB/HMDN，其中，Na2CO3与sSiO2@CTAB/HMDN的质量比为(2～8):1；
(4)将步骤(3)所得CTAB/HMDN分散在甲醇和氨水的混合溶液中，分散后浓度在0.8～2g/mL范围内，然后在50～90℃下回流40～50h，洗涤干燥后，得到HMDN；其中，甲醇和氨水的体积比为(80～130)：(8～10)ml。
按上述方案，sSiO2的粒径在30～150nm范围内。
按上述方案，柠康酸酐化金刚烷封装的聚赖氨酸(AD-PLL(cit))的制备方法如下：按质量比1：(1～3)称取金刚烷开环的聚来氨酸(AD-PLL)和柠康酸酐溶于水中，然后用无机酸或碱调节为pH(8～9)，接着再30～50℃下反应20～30h，经透析、冻干，得到AD-PLL(cit)。其中，金刚烷开环的聚来氨酸和柠康酸酐在水中的浓度分别在(1～5)mg/mL、(3～15)mg/mL范围内。
进一步地，金刚烷开环的聚来氨酸(AD-PLL)的合成方法，步骤如下：
1)N-苄氧基赖氨酸-N-羧基内酸酐(ZLL-NCA)由N-碳苄氧基赖氨酸(H-Lys(z)-OH)和三光气反应制得，反应在N2保护下进行，确保整个体系干燥无水；
2)配制浓度为25～100mg/mL的ZLL-NCA的DMF溶液；配制浓度为0.5～3mg/mL的金刚烷AD的DMF溶液；接着，将N-苄氧基赖氨酸-N-羧基内酸酐的DMF溶液与金刚烷的DMF溶液按体积比1.5～10混合，然后在25～35℃、N2保护下避光反应65～80h；所得反应液经乙醚沉淀，真空干燥后，即金刚烷封端的N-苄氧羰基聚赖氨酸(Ad-P2LL)；
3)将AD-P2LL在三氟乙酸中，浓度为8～80mg/ml，冰浴中避光搅拌10～20min使固体溶解；然后加入溴化氢醋酸溶液后避光反应20～30h；所得反应粗产物于无水乙醚中沉淀得到，经透析、冻干后，得到金刚烷封装的聚赖氨酸(AD-PLL)；其中，溴化氢醋酸溶液的体积为三氟乙酸的0.05～0.6，溴化氢醋酸溶液的浓度为30-35％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
首先，本发明提供的药物载体系统，以中空二氧化锰作为载体，装载癌症药物DOX，大提高了药物的载药量，用PEI和PLL两次封装，防止药物传输过程中的提前释放，且在表面修饰具有电荷翻转能力的柠康酸酐；而酸性环境和GSH(谷胱甘肽)促进MnO2分解从而释放药物。
第二，本发明所述药物载体系统中，二氧化锰纳米结构能够在酸性条件下或还原性条件下分解，依据相关文献，分解的Mn2+增强了核磁成像提高诊疗的效果；且，被分解的MnO2能够快速的通过肾脏排出，对人体没有长期毒性的问题。
第三、本发明采用两种高分子聚合物聚乙烯亚胺和聚赖氨酸还封装药物载体，大大提高了载药量，封装效果大大增强，避免药物提前释放，可减少损害正常组织细胞；且在表面修饰具有电荷翻转能力的柠康酸酐，而这一电荷翻转能力有利于该载药系统实现通过自身负电荷克服肿瘤部位，即肿瘤附近微酸性环境使其电荷翻转变为正值，利于药物载体进一步能够顺利达到肿瘤细胞内。
第四、聚赖氨酸具有良好的生物相容性，用柠康酸酐修饰聚赖氨酸，使整个药物载体系统带负电，中性环境下带负电的载药系统可有效避免被正常细胞吞噬以促进其经充分循环后达到肿瘤组织；在肿瘤组织的微酸性环境下，实现电荷翻转以促进载体更好地进入肿瘤细胞，可防止药物对正常组织细胞的伤害，并有效提高药物的利用率及治疗效果。
通过以上一系列的设计，本发明可以构建一种具备电荷翻转能力的中空二氧化锰药物载体系统，可以确保不会伤害到正常组织细胞，相比传统的载药载体，该系统的载药量比较高，释药效果明显。
附图说明
图1为实施例所采用的HMDN的TEM图；
图2为实施例所采用的AD-PLL(cit)的核磁图；
图3为实施例1所采用的各步骤产物的电位图；
图4为实施例2所采用的各步骤产物的傅里叶红外图；
图5为实施例2所采用的各步骤产物的热重分析图；
图6为实施例3所采用的各步骤产物的吸脱附曲线分析图；
图7为实施例3所采用的各步骤产物的孔径分布分析图；其中，图3-图7中HMDN-PEI、HMDN-PEI-PLL(cit)分别代表DOX@HMDN-PEI、DOX@HMDN-PEI-PLL(cit)；
图8为实施例1中终产物的电荷翻转图；
图9为实施例1中终产物的药物释放分析图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。
下述实施例中，合成中空二氧化锰HMDN，步骤如下：
(1)用2.0～4.0mL TEOS(正硅酸四乙酯)快速加到含30～60mL乙醇，30～60mL去离子水1～6mL氨水(25％-28％)的混合溶液中，在室温下搅拌0.2～1h，形成白色胶状悬浮的固体SiO2，用去离子水和乙醇离心清洗SiO2(醇两次/水两次，冻干不能有有机溶剂)冻干得到sSiO2；
(2)180～300mg sSiO2充分分散在去离子水中，这悬浮液加到含500～800mg CTAB的混合液中(去38～62mL离子水，38～62mL乙醇和1～6mL氨水)；所得混合液在室温下搅拌0.2～1h，400～700mg KMnO4迅速加入，继续反应3～9h，离心收集后再分散在30～60mL去离子水中，得到sSiO2@CTAB/HMDN；
(3)在强力搅拌下,将0.8～3gNa2CO3加到sSiO2@CTAB/HMDN悬浮液中,在40～60℃下搅拌8～14h，产物通过离心用去离子和乙醇清洗数次，冻干得到CTAB/SiO2；
(4)将步骤(3)所得CTAB/HMDN分散在80～130ml甲醇和8～10ml氨水中50～90℃下回流40～50h后，甲醇清洗数次真空干燥，得到HMDN。
下述实施例中，金刚烷开环的聚来氨酸(AD-PLL)的合成方法，步骤如下：
(1)称取H-(z)Lys-OH 2.8～4g于三口瓶中(可先放在油锅中搅拌干燥)，加入重蒸的30～60mL THF中，小心称取三光气1.5～2g溶于重蒸的8～12mL THF中，N2保护下缓慢滴加至反应体系中，剧烈搅拌下回流反应4h，反应生成的HCl气体经干燥塔导出至NaOH溶液中中和，反应粗产物于石油醚中沉淀一次得到；后处理粗产物经真空干燥，得到白色粉末状产物ZLL-NCA；
(2)称取800～1000mg ZLL-NCA于两口烧瓶中，加入重蒸的10～30mL DMF使其完全溶解；避光称取的Ad 3～9mg，加入重蒸的3～6mL DMF使其溶解后，快速加入至前述两口烧瓶中，30℃、N2保护下避光反应72h；所得反应溶液经乙醚沉淀三次，真空干燥后得到深红色的固体产物AD-P2LL；
(3)称取500～800mg APP-P2LL于100mL单口烧瓶中，小心加入10～60mL三氟乙酸,冰浴中避光搅拌15min使固体溶解，再加入含有33％溴化氢醋酸溶液3～6mL，避光反应24h，反应粗产物于无水乙醚中沉淀得到；粗产物移入透析袋(3500Da)中用去离子水透析3～7天，冻干后即得到深红色的固体产物AD-PLL。
下述实施例中，柠康酸酐化金刚烷封装的聚赖氨酸(AD-PLL(cit))的制备方法如下：按质量比1：(1～3)称取AD-PLL和柠康酸酐溶于水中，然后用无机酸或碱调节pH为8～9，接着再30～50℃下反应20～30h，用透析袋(3500Da)透析3～6天，冻干得到AD-PLL(cit)；其中，AD-PLL和柠康酸酐在水中的浓度分别在(1～5)mg/mL、(3～15)mg/mL范围内。
下述实施例中，合成载药的终载体DOX@HMDN-PEI-PLL(cit)的方法如下：
称取HMDN 100～300mg溶解在100mL PBS(pH 8.0)中，加入50～130mg DOX，在25～35℃条件下避光搅拌20～30h，然后加入滴加PEI的tris溶液60～100mL(20mg/mL、pH 7.4)反应2h，再加入100～300mg PLL(cit)反应20～25h，最后用PBS和去离子水洗，冻干后得到载体系统DOX@HMDN-PEI-PLL(cit)。
实施例1
一种具备电荷翻转能力的中空二氧化锰药物载体系统的制备方法，具体包括如下步骤：
1.制备中空二氧化锰HMDN
(1)用3.0mL TEOS快速加到含37mL乙醇、5mL去离子水、1.6mL氨水(氨水浓度25％～28％)的混合溶液中，在室温下搅拌0.5h，形成白色胶状悬浮的固体SiO2，用去离子水和乙醇离心清洗SiO2(醇两次/水两次，冻干不能有有机溶剂)，冻干得到sSiO2；
(2)200mg sSiO2充分分散在40mL去离子水中，然后将该悬浮液加到含600mg CTAB的混合液中(混合液由60mL去离子水，60mL乙醇和4.5mL氨水组成，接着在室温下搅拌0.5h，迅速加入600mg KMnO4后继续反应6h，离心收集后分散在40ml去离子水中，得到sSiO2@CTAB/HMDN悬浮液；
(3)在强力搅拌下，将1g Na2CO3加到sSiO2@CTAB/HMDN悬浮液中，在50℃下搅拌12h，通过离心用去离子和乙醇清洗数次，经冻干得到CTAB/HMDN；
(4)将CTAB/HMDN分散在100mL甲醇和10mL氨水中，于60℃下回流48h后，经甲醇清洗数次，真空干燥得到HMDN。
由图1可知，所合成的中空二氧化锰在110nm左右，分散均匀的中空球。
2.合成金刚烷开环的聚来氨酸AD-PLL
1)称取H-(z)Lys-OH 3.1g于三口瓶中(可先放在油锅中搅拌干燥)，加入重蒸的50mL THF中；小心称取三光气1.7g溶于重蒸的10mL THF中，N2保护下缓慢滴加至三口瓶中，剧烈搅拌下回流反应4h，反应生成的HCl气体经干燥塔导出至NaOH溶液中中和，反应所得粗产物溶液经后处理、真空干燥，得到白色粉末状产物ZLL-NCA；
上述步骤中注意：①加入三光气前先通半小时N2除尽体系中的水蒸气，再打开活塞将其缓慢滴加；②所有接口处都应用真空纸密封；③后处理过程如下：先降至室温(30℃左右)，取1000mL石油醚(预先加入10g无水硫酸镁除水)倒入1L烧瓶中，边搅拌边缓慢滴加反应粗产物溶液，沉淀物经抽滤后，放在石油醚和四氢呋喃的混合液中加热到溶解，趁热过滤，滤液放在冰箱中等待晶体析出(重结晶)。
2)称取900mg ZLL-NCA于两口烧瓶中，加入重蒸的15mL DMF使其完全溶解；避光称取的AD 5mg，加入重蒸的5mL DMF使其溶解后，快速加入至两口烧瓶中，于30℃、N2保护下避光反应72h；反应所得溶液经乙醚沉淀三次，真空干燥后可得到深红色的固体产物AD-P2LL；
3)称取600mg APP-P2LL于100mL单口烧瓶中，小心加入35mL三氟乙酸，冰浴中避光搅拌15min使固体溶解；然后加入含有33％溴化氢醋酸溶液4mL，避光反应24h；反应所得粗产物于无水乙醚中沉淀得到，然后移入透析袋(3500Da)中用去离子水透析6天，冻干后即得到深红色的固体产物AD-PLL。
3.合成柠康酸酐化金刚烷封装的聚赖氨酸AD-PLL(cit)
称取AD-PLL 100mg、柠康酸酐300mg，混合溶入到100ml水中，用NaOH/HCL调节pH为9，然后35℃下反应24h，用透析袋(3500Da)透析3天，冻干得到AD-PLL(cit)。
由图2可知：柠康酸酐化金刚烷封装的聚赖氨酸(AD-PLL(cit))合成成功。
4.合成载药的终载体DOX@HMDN-PEI-PLL(cit)
称取HMDN 200mg溶解在100mL PBS(pH 8.0)中，加入100mg DOX，在35℃条件下避光搅拌24h；然后加入滴加PEI的tris溶液100mL(20mg/mL、pH 7.4)反应2h(得到DOX@HMDN-PEI溶液)，最后加入200mg PLL(cit)反应24h，用tris和去离子水洗涤，冻干后，即为具备电荷翻转能力的中空二氧化锰药物载体系统DOX@HMDN-PEI-PLL(cit)。
由图3可知，每一步合成产物的电位变化，且最终载体带负电，可以实现其在体内长时间循环运输到肿瘤位置。
应用测试
1、pH值对DOX@HMDN-PEI-PLL(cit)的影响：DOX@HMDN-PEI-PLL(cit)分别分散在pH＝7.4和6.5的tris缓冲溶液中，放置在37摄氏度的摇床中24小时，取不同时间点的溶液离心清洗，溶解在水中检测电位。
由图8可知，在pH＝7.4时DOX@HMDN-PEI-PLL(cit)的电荷为负值，在pH＝6.5时DOX@HMDN-PEI-PLL(cit)逐渐变为正值且最后稳定在正值，表明纳米粒子具有电荷翻转能力。
2、探讨pH值和药物释放之间的关系:体外药物释放实验分别在三种不同pH(7.4，6.8，6.5)的缓冲溶液中进行，首先各称取10mg DOX@HMDN-PEI-PLL(cit)分散在对应的三种缓冲溶液中，然后快速地转移到分子量14000的透析袋中并分别直接将透析袋浸入装有25mL pH 7.4，6.8，6.5的三种缓冲溶液中(透析袋内和透析袋外的pH一样)，放在37℃恒温摇床震荡72h。设定时间间隔并从其中分别取出5mL缓冲溶液，然后对应的补加5mL缓冲溶液使得离心管内溶液体积保持恒定。用紫外分光光度计测定每个时间间隔取出液，记录493nm处溶液的吸光度，并用DOX在HF中的标准曲线计算出其浓度。
由图9可知，药物在不同pH值下随着时间变化药物释放量不同，随着pH值减小药物释放量逐渐增大，在正常生理条件(pH＝7.4)时药物释放量最低，最高不超过20％，而在弱酸性环境(pH＝6.5)时，释药量可以达到100％，完全释放药物，这表明药物载体能肿瘤微环境中分解释药，实现特异性响应。
实施例2
一种具备电荷翻转能力的中空二氧化锰药物载体系统的制备方法，具体包括如下步骤：
1.制备中空二氧化锰HMDN
(1)用3.0mL TEOS快速加到含37mL乙醇、5mL去离子水、1.6mL氨水(氨水浓度25％-28％)的混合溶液中，在室温下搅拌0.5h，形成白色胶状悬浮的固体SiO2，用去离子水和乙醇离心清洗SiO2(醇两次/水两次，冻干不能有有机溶剂)，冻干得到sSiO2；
(2)200mg sSiO2充分分散在100mL去离子水中，然后将该悬浮液加到含600mgCTAB的混合液中(混合液由60mL去离子水，60mL乙醇和4.5mL氨水组成，接着在室温下搅拌0.2～1h，迅速加入600mg KMnO4后继续反应6h，离心收集后分散在40mL去离子水中，得到sSiO2@CTAB/SiO2悬浮液；
(3)在强力搅拌下，将1g Na2CO3加到sSiO2@CTAB/SiO2悬浮液中，在50℃下搅拌12h，通过离心用去离子和乙醇清洗数次，经冻干得到CTAB/HMDN；
(4)将CTAB/HMDN分散在100mL甲醇和10mL氨水中，于60℃下回流48h后，经甲醇清洗数次，真空干燥得到HMDN。
2.合成金刚烷开环的聚来氨酸AD-PLL：与实施例1相同；
3.合成柠康酸酐修饰的聚赖氨酸AD-PLL(cit)：与实施例1相同；
4.合成载药的终载体DOX@HMDN-PEI-PLL(cit)
称取HMDN 200mg溶解在100ml tris(pH 8.0)中，加入100mg DOX，在35℃条件下避光搅拌24h；然后加入滴加PEI的tris溶液100mL(20mg/mL、pH 7.4)反应2h，最后加入200mgAD-PLL(cit)反应24h，用tris和去离子水清洗冻干，即为具备电荷翻转能力的中空二氧化锰药物载体系统DOX@HMDN-PEI-PLL(cit)。
由图4结合图5可知，各步骤产物经红外、热失重表征，进一步证明各步骤接枝成功。
实施例3
一种具备电荷翻转能力的中空二氧化锰药物载体系统的制备方法，具体包括如下步骤：
称取HMDN 200mg溶解在100mL tris(pH 8.0)中，加入100mg DOX，在35℃条件下避光搅拌24h；然后加入滴加PEI的tris溶液100mL(20mg/mL、pH 7.4)反应2h，最后加入100mgAD-PLL(cit)反应24h，用tris和去离子水洗冻干，即为具备电荷翻转能力的中空二氧化锰药物载体系统DOX@HMDN-PEI-PLL(cit)。
由图6和7可知，药物载体的吸脱附曲线和孔径分布逐渐降低，表明了每一步合成基本完成，且最终药物载体能很好封装药物。
实施例2-3所得各中间产物以及最终产物的检测方法与实施例1相同，经验证均成功制得药物载体系统，具有良好的靶向性，且药物本身无较大的毒副作用。同时，本发明所述药物载体系统具备更加高效的癌细胞内靶向给药能力，可以有效提高药物利用率并降低其毒副作用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干改进和变换，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种具备电荷翻转能力的中空二氧化锰药物载体系统，其特征在于，它以中空二氧化锰为基体装载药物阿霉素，首先用聚乙烯亚胺封装药物阿霉素，然后用柠康酸酐化金刚烷封装的聚赖氨酸通过静电作用再次封装，得到具备电荷翻转能力的中空二氧化锰药物载体系统；
中空二氧化锰为球形，外径尺寸为70~150 nm，内径尺寸为50~130 nm，壁厚为15~25nm；
柠康酸酐化金刚烷封装的聚赖氨酸的制备方法如下：按质量比1：（1~3）称取金刚烷开环的聚赖氨酸和柠康酸酐溶于水中，然后用无机酸或碱调节pH为8~9，接着再30~50 ℃下反应20~30 h，经透析、冻干，得到柠康酸酐化金刚烷封装的聚赖氨酸。
2.根据权利要求1所述的具备电荷翻转能力的中空二氧化锰药物载体系统，其特征在于，金刚烷开环的聚赖氨酸和柠康酸酐在水中的浓度分别在(1~5) mg/mL、(3~15) mg/mL范围内。
3.根据权利要求1所述的具备电荷翻转能力的中空二氧化锰药物载体系统，其特征在于，金刚烷开环的聚赖氨酸的合成方法，步骤如下：
1）N-苄氧基赖氨酸-N-羧基内酸酐由N-碳苄氧基赖氨酸和三光气反应制得，反应在 N2保护下进行，整个反应体系干燥无水；
2）配制浓度为25~100 mg/mL的N-苄氧基赖氨酸-N-羧基内酸酐的DMF溶液；配制浓度为0.5~3 mg/mL的金刚烷的DMF溶液；接着，将N-苄氧基赖氨酸-N-羧基内酸酐的DMF溶液与金刚烷的DMF溶液按体积比1.5~10混合，然后在25~35 ℃、N2 保护下避光反应 65~80 h；所得反应液经乙醚沉淀，真空干燥后，即金刚烷封端的N-苄氧羰基聚赖氨酸；
3）将金刚烷封端的N-苄氧羰基聚赖氨酸溶解在三氟乙酸中，浓度为8~80 mg/mL，冰浴中避光搅拌10~20 min 使固体溶解；然后加入溴化氢醋酸溶液后避光反应20~30 h；所得反应粗产物于无水乙醚中沉淀得到，经透析、冻干后，得到金刚烷封装的聚赖氨酸；其中，溴化氢醋酸溶液的体积为三氟乙酸的0.05~0.6，溴化氢醋酸溶液的浓度为30~35%。
4.权利要求1所述的药物载体的制备方法，其特征在于，将中空二氧化锰溶解在缓冲溶液中，加入需要负载的药物后在25~35 ℃条件下避光搅拌20~30 h；然后加入滴加聚乙烯亚胺溶液，反应1~3 h；接着加入柠康酸酐化金刚烷封装的聚赖氨酸，反应20~25 h，经洗涤、冻干，得到所述具备电荷翻转能力的药物载体。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，中空二氧化锰、需要负载的药物在缓冲溶液中的浓度范围分别均为1~3 mg/mL、0.5~1.5 mg/mL；缓冲溶液的pH范围为7.5-8.5。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，聚乙烯亚胺溶液为聚乙烯亚胺的tris溶液，浓度为10~30 mg/mL，pH在7.0-7.8范围内。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，中空二氧化锰与柠康酸酐化金刚烷封装的聚赖氨酸的质量比为1：（1~2），中空二氧化锰与聚乙烯亚胺的质量比为1：（4~20）。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，中空二氧化锰的制备方法，包括如下步骤：
（1）将正硅酸四乙酯加到乙醇、水、氨水的混合溶液中，在室温下搅拌0.2~1 h，形成白色胶状悬浮液，清洗、冻干，得到固体二氧化硅；其中，正硅酸四乙酯、乙醇、水、氨水的体积比为（2.0~4.0）：（30~60）：（30~60）：（1~6），氨水浓度为25%-28%；
（2）取固体二氧化硅分散在水中，浓度控制在0.5~2 mg/mL，标记为溶液A；将十六烷基三甲基溴化铵分散在乙醇和氨水、水的混合液中，十六烷基三甲基溴化铵浓度控制在4~6mg/ml，混合液中去离子水乙醇和氨水的体积比为（38~62）：（38~62）：（1~6），标记为溶液B；将溶液A与溶液B混合后，在室温下搅拌 0.2~1 h，加入KMnO4继续反应3~9 h，离心收集带核和模板的二氧化锰，再分散在30~60 mL去离子水中，得到悬浮液；其中，固体二氧化硅、十六烷基三甲基溴化铵、KMnO4的质量比为（0.5~1.5）：（2.5~4）：（2~3.5）；
（3）将Na2CO3 加到步骤（2）所得悬浮液中，在40~60 ℃ 下搅拌8~14 h，所得固体产物洗涤、冻干后，得到去核带模板的二氧化锰；其中，Na2CO3 与悬浮液中带核和模板的二氧化锰的质量比为（2~8）:1；
（4）将步骤（3）所得去核带模板的二氧化锰分散在甲醇和氨水的混合溶液中，分散后浓度在0.8~2 g/mL范围内，然后在50~90 ℃下回流40~50 h，洗涤干燥后，得到中空二氧化锰；其中，甲醇和氨水的体积比为（80~130）：（8~10）。
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