CN111450258B - 一种促进蛋白药物跨黏液渗透的口服给药系统及其制备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于生物医药领域，涉及一种促进蛋白药物跨黏液渗透的口服给药系统及其制备。具体涉及一种可促进蛋白药物跨胃肠道黏液层渗透的载药系统的制备及其在蛋白药物口服给药中的应用。所述载药系统的制备包括以下步骤：以十六烷基三甲基溴化铵为模板，正硅酸乙酯为硅源，苯乙烯为扩孔剂，经高温煅烧除模板，制得介孔二氧化硅载体；载体吸附装载蛋白药物后，以十八酸或胆酸将载药二氧化硅表面进行疏水化修饰，进一步利用疏水作用力与两性离子表面活性剂十二烷基甜菜碱或二月桂酰基卵磷脂形成自组装纳米粒。本发明可促进蛋白药物在胃肠道黏液层中渗透，提高药物跨膜吸收，并具有毒性低，载药量高等优势，在蛋白药物口给药送有着广阔的应用前景。

Description

一种促进蛋白药物跨黏液渗透的口服给药系统及其制备
技术领域
本发明属于生物医药领域，涉及一种促进蛋白药物跨黏液渗透的口服给药系统及其制备。
背景技术
蛋白药物因其药理活性高、特异性强、毒副作用小等优点，已被广泛应用于临床治疗各种疾病，目前临床上生物类药物的给药途径以注射为主，但该给药方式常伴随以下问题：1.注射伴随的疼痛使患者依从性减弱。2、注射剂型制备要求严苛，生产工序复杂、成本昂贵。3.反复注射造成注射部位硬结发炎等症状。同注射给药相比，口服给药顺应性更强，经济安全，是大多数药物首选的给药途径。但蛋白药物在口服给药时，易被胃肠道中的多种蛋白水解酶降解，同时蛋白药物的具有高分子量及低脂溶性，很难于胃肠道实现跨膜吸收，从而导致药物的口服生物利用度非常有限(<1％)。纳米技术的发展为实现蛋白药物口服给药提供了新的可能，目前已有相关将纳米载体(如脂质体，无机纳米载体等)用于蛋白药物口服递送的相关研究。
介孔二氧化硅具有以下的优势：1.具有有序的孔道结构、较高的比表面积和孔容积，孔径可调节。这些特性可实现蛋白药物的吸附装载，还可提高蛋白药物的稳定性。2.表面含有大量硅醇基，易实现功能化修饰，可广泛应用于药物控释、靶向治疗。3.毒性低、具有良好的生物相容性。
纳米载药系统的口服跨膜吸收效果与其与覆盖在肠上皮细胞表面的黏液层的相互作用密切相关。肠黏液处于持续快速更新中，可以迅速捕获并除去外来颗粒，特别是具有阳离子和疏水性外壳的粒子。近来，因黏液屏障导致纳米载体吸收度低这一问题已引起广泛关注。针对这一问题所提出得不同解决方案中，一种受病毒启发的黏液渗透颗粒(MPP)因具有亲水性和电中性表面作为“黏液惰性”屏障，可防止颗粒被黏液捕获，在黏液层中表现出优异的扩散能力。
然而，另一方面，跨黏液渗透和经小肠上皮吸收需要纳米载体具有不同的性质，亲水性的表面利于跨黏液渗透却可抑制纳米粒子与上皮细胞膜的相互作用，从而减少细胞的摄取。因此，设计用于口服递送的纳米载体应该既能快速透过黏液层的屏障，又能促进上皮的摄取。两性离子表面活性具有较强的亲水性，且生物相容性好，毒性低，故将两性离子表面活性剂包覆于纳米粒子的表面，可形成电中性亲水性外壳，在促进纳米粒子穿过黏液层的同时，自身可逐步脱落，进而暴露出经疏水化修饰的亲脂性介孔二氧化硅内核，从而增加上皮细胞的摄取。
综上所述，理想的口服蛋白药物给药系统应具备载药量高、可装载药物免受胃肠道酶降解，同时既可促进药物跨过黏液屏障，又可克服小肠上皮细胞吸收屏障。开发此种具有克服胃肠道多重生理屏障的新型载药系统，对于蛋白药物的口服临床应用具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种可促进蛋白药物口服吸收的载药系统，所述的可促进蛋白药物口服吸收的载药系统由表面疏水的介孔二氧化硅内核及可促进体系跨黏液层吸收的两性离子表面活性剂外层组成，表面疏水的介孔二氧化硅：蛋白药物：两性离子表面活性剂为1：0.5-2：0.5-2。
其中，所述的蛋白药物选自：胰岛素、溶菌酶、牛血清白蛋白。
所述的两性离子表面活性剂选自十二烷基甜菜碱或二月桂酰基卵磷脂。
本发明采用的制备技术方案如下：
(1)介孔二氧化硅纳米粒的制备；
(2)氨基化修饰的介孔二氧化硅的制备：
将介孔二氧化硅纳米粒分散于无水乙醇中，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌回流反应，得到氨基化修饰的介孔二氧化硅；
(3)表面疏水的介孔二氧化硅内核的制备：
将氨基化修饰的介孔二氧化硅分散于二甲基亚砜中，加入去氧胆酸或十八酸，加入催化剂EDC和NHS，反应得表面疏水的介孔二氧化硅内核；
(4)将制备的表面疏水的介孔二氧化硅、蛋白药物与两性离子表面活性剂溶于二甲基亚砜中，将该混合液滴加至蒸馏水，离心获得跨黏液渗透的口服给药系统——自组装纳米粒。
本发明所述的步骤(1)中的介孔二氧化硅纳米粒可以为本领域常用的介孔二氧化硅纳米粒，也可以是通过如下步骤制得的介孔二氧化硅纳米粒:
(a)在十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的水溶液中滴加正辛烷，搅拌配制形成水包油型乳液；
(b)将苯乙烯单体逐滴加入步骤(a)的体系中；
(c)在氮气保护条件下将赖氨酸，正硅酸乙酯及偶氮二异丁脒盐酸盐依次加入到步骤(b)的体系中；
(d)搅拌反应后将反应液自然冷却至室温，静置后离心分离；
(e)将沉淀物置于马弗炉中煅烧后研磨得到介孔二氧化硅纳米粒。
其中，
步骤(a)中十六烷基三甲基溴化铵水溶液的浓度为：1-5mg/mL；正辛烷：十六烷基三甲基溴化铵水溶液的体积比为0.3～0.8。
步骤(b)中苯乙烯与十六烷基三甲基溴化铵的体积比为1：9-1：19。
步骤(c)中正硅酸乙酯：赖氨酸：偶氮二异丁脒盐酸盐：十六烷基三甲基溴化铵的质量比为10：0.1-0.3：0.1-0.5：1。
步骤(d)中反应温度为20-80℃，反应时间为1-6小时。
步骤(2)中将制得的介孔二氧化硅纳米粒分散于无水乙醇中，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌回流反应3-20小时，冷却后离心，用无水乙醇洗涤沉淀，得到氨基化修饰的介孔二氧化硅；
其中，3-氨丙基三乙氧基硅烷与介孔二氧化硅纳米粒的质量比为2-4，反应温度为20-80℃。
步骤(3)中将氨基化修饰的介孔二氧化硅分散于二甲基亚砜中，加入去氧胆酸或十八酸，加入催化剂EDC和NHS，在20-80℃下反应12-48小时后离心并用无水乙醇洗涤沉淀即得表面疏水的介孔二氧化硅内核；
其中，二氧化硅与去氧胆酸或十八酸的质量比为2：1-1：2，二氧化硅：EDC：NHS比例为1：0.2-1：0.2-1。
步骤(4)中将制备的表面疏水的介孔二氧化硅、蛋白药物与两性离子表面活性剂溶于二甲基亚砜中，将该混合液滴加至蒸馏水，离心获得自组装纳米；
其中表面疏水的介孔二氧化硅：蛋白药物：两性离子表面活性剂为1：0.5-2：0.5-2；
所述的蛋白药物选自：胰岛素、溶菌酶、牛血清白蛋白。
所述的两性离子表面活性剂选自十二烷基甜菜碱或二月桂酰基卵磷脂。
具体地，以本发明制备的介孔二氧化硅粉末作为内核，以胰岛素作为蛋白药物，制备跨黏液渗透的口服给药系统，包括如下步骤：
(1)称取CTAB溶于双蒸水中，制成1-5mg/mL水溶液(优选3.125mg/mL)。在20-60℃(优选60℃)水浴下，以600rpm的转速搅拌0.5h，使其充分溶解，按照正辛烷/双蒸水的体积比为0.3-0.8(优选0.44)的比例，逐滴滴加正辛烷至上述澄清溶液中，连接冷凝回流装置，继续搅拌2h，得到均匀乳液。
(2)向乳液中缓缓滴加苯乙烯单体，其中苯乙烯的体积应占反应液的5％-10％(优选7％)。
(3)在氮气保护下，将赖氨酸，正硅酸乙酯、及偶氮二异丁脒盐酸盐依次添加到反应液中。正硅酸乙酯：赖氨酸：偶氮二异丁脒盐酸盐：CTAB的质量比为10：0.1-0.3：0.1-0.5：1(优选10：0.22：0.36：1)。
(4)于20-80℃(优选60℃)搅拌反应1-6小时(优选3小时)后，将混悬液自然冷却，静置约10h，加入等体积的无水乙醇，于10000rpm离心8min，并用无水乙醇洗涤沉淀3次。
(5)将沉淀于60℃干燥12h后，于550℃煅烧6h，除去扩孔剂及模板，获得介孔二氧化硅粉末。
(6)称取上述二氧化硅粉末270mg溶解于40mL无水乙醇中，按3-氨丙基三乙氧基硅烷与二氧化硅的质量比为2-4(优选2.8)的比例加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，于20-80℃(优选80℃)下搅拌回流3-20小时(优选10小时)，样品转移至烧杯中，冷却后离心，用无水乙醇洗涤沉淀，干燥后获得氨基化修饰的二氧化硅(MSN-NH2)。
(7)称取MSN-NH2 100mg，用50mL DMSO分散后，加入50-200mg(优选100mg)去氧胆酸或十八酸，并用EDC和NHS作为成酰胺化反应的催化剂，载体：EDC：NHS比例为1：0.5：0.5，在20-80℃(优选60℃)下反应12-48h(优选48h)后，以10000rpm离心8min，并用无水乙醇洗涤沉淀即得表面疏水化二氧化硅(MSN-DC/MSN-S)。
(8)将制备的表面疏水化二氧化硅、胰岛素与两性离子表面活性剂十二烷基甜菜碱或二月桂酰基卵磷脂按1:0.5-2:0.5-2(优选1：1：1)的质量比溶于二甲基亚砜中，将上述混悬液滴加至蒸馏水。以10000rpm离心8min，获得自组装纳米。
本发明所制备的促进蛋白药物跨黏液渗透的口服给药系统的粒径为90-500nm(优选90-200nm)，电位为-5至+5mv(优选0.8mV)。十八酸或胆酸在介孔二氧化硅表面的接枝量为10-15％，十二烷基甜菜碱或二月桂酰基卵磷脂在给药系统外层的包覆量为30-50％，对蛋白药物的载药量在10％-30％。该给药系统可促进药物在猪黏液中的渗透量，使其提高1-2倍；可提高肠上皮细胞对载药系统的摄取1-20倍(优选12倍)；通过灌胃法对糖尿病小鼠给药，10小时后血糖下降值是口服胰岛素组的2-4倍。
附图说明
图1为MSN-NH2的扫描电子显微镜图；
图2为载药系统的粒径分布图；
图3为载药系统的Zeta电位图；
图4为Caco-2细胞对载药系统的细胞摄取量图；
图5为载药系统对糖尿病小鼠的降血糖药效图；
图6为载药系统在猪肠黏液中的表观渗透系数图；
图7为载药系统在大鼠离体肠管中的表观渗透系数图。
具体实施方式
实例1疏水化修饰介孔二氧化硅的制备
样品1
称取0.5g CTAB溶于160mL双蒸水中，在60℃水浴下，以600rpm的转速搅拌0.5h，使其充分溶解，将70mL正辛烷逐滴滴加至上述澄清溶液中，连接冷凝回流装置，继续搅拌2h，得到均匀乳液。向乳液中缓缓滴加18mL苯乙烯单体。在氮气保护下，将0.11g赖氨酸，5.0mL正硅酸乙酯、及0.181g偶氮二异丁脒盐酸盐依次添加到反应液中。反应3小时后，将混悬液自然冷却，静置约10h，加入等体积的无水乙醇，于10000rpm离心8min，并用无水乙醇洗涤沉淀3次。将沉淀于60℃干燥12h后，于550℃煅烧6h，除去扩孔剂及模板，获得介孔二氧化硅粉末(MSN)。称取上述粉末270mg溶解于40mL无水乙醇中，加入0.8mL APTES，于83℃下搅拌回流10h，样品转移至烧杯中，冷却后离心，用无水乙醇洗涤沉淀，干燥后获得载体(MSN-NH2)，对载体的扫描电镜、粒径及Zeta电位测试结果如附图1-3。由图可知，MSN-NH2呈现多孔的球形，粒径约为90-340nm，表面电位为6.81mV。
对MSN-NH2进行疏水化修饰：称取MSN-NH2粉末100mg，用50mL DMSO溶解后，加入100mg硬脂酸，并用EDC和NHS作为成酰胺化反应的催化剂，载体：EDC：NHS比例为1：0.5：0.5，在60℃下反应48h后，以10000rpm离心8min，并用无水乙醇洗涤沉淀即得疏水化载体，命名为MSN-S。
样品2
称取样品1中MSN-NH2粉末100mg，用50mL DMSO溶解后，加入100mg去氧胆酸，并用EDC和NHS作为成酰胺化反应的催化剂，载体：EDC：NHS比例为1：0.5：0.5，在60℃下反应48h后，以10000rpm离心8min，并用无水乙醇洗涤沉淀即得疏水化载体，命名为MSN-DC。
实例2载胰岛素的自组装纳米粒的制备
样品1
称取3mg实施例1中样品1所制备的载体、3mg胰岛素和3mg十二烷基甜菜碱溶解于0.2mLDMSO中，将上述混悬液缓慢滴加至5ml蒸馏水中，以10000rpm离心8min，获得载药系统(MSN-S@TSB)。
样品2
称取3mg实施例1中样品2所制备的载体、3mg胰岛素和3mg二月桂酰基卵磷脂溶解于0.2mL DMSO中，将上述混悬液缓慢滴加至5ml蒸馏水中，以10000rpm离心8min，获得载药系统(MSN-DC@TSB)。
样品3
称取3mg实施例1中样品1所制备的载体、3mg胰岛素和3mg二月桂酰基卵磷脂溶解于0.2mL DMSO中，将上述混悬液缓慢滴加至5ml蒸馏水中，以10000rpm离心8min，获得载药系统(MSN-S@DLPC)。
样品4
称取3mg实施例1中样品2所制备的载体、3mg胰岛素和3mg二月桂酰基卵磷脂溶解于0.2mL DMSO中，将上述混悬液缓慢滴加至5ml蒸馏水中，以10000rpm离心8min，获得载药系统(MSN-DC@DLPC)。
对样品进行热失重分析，测得样品1中十八酸的接枝量为15％，十二烷基甜菜碱的修饰度为30％；样品2中去氧胆酸的接枝量为15％，十二烷基甜菜碱的修饰度为50％；样品3中十八酸的接枝量为10％，二月桂酰基卵磷脂的修饰度为30％；样品4中去氧胆酸的接枝量为10％，二月桂酰基卵磷脂的修饰度为50％。对样品的载药量的测定结果表明，样品1的载药量为9.86％；样品2的载药量为22.18％；样品3的载药量为12.52％；样品4的载药量为20.79％。对样品的粒径及Zeta电位测试结果如附图2-3。由图可知，样品1的粒径约为140-400nm，表面电位为-2.97mV；样品2的粒径约为106-340nm，表面电位为0.815mV；样品3的粒径约为122-531nm，表面电位为-1.68mV；样品4的粒径约为106-459nm，表面电位为0.847mV。以上实验结果表明，介孔二氧化硅内核经表面疏水化修饰及两性表面活性剂包覆后，粒径略有增大，表面电位由修饰前较强的正电性转变为电位几乎为零或略微为负，这一性质转变赋予了给药系统跨黏液渗透的功能。
实例3细胞摄取实验
将Caco-2细胞以1×105/mL的浓度培养于12孔板中，培养细胞至汇合度达90％。采用PBS清洗细胞之后，将载体分散至无血清的培养基与Caco-2细胞于37℃下孵育4小时。孵育结束后，弃去纳米粒分散液，以冰冷的PBS清洗细胞3次以终止细胞摄取。加入0.25％胰酶消化细胞，用0.3mLPBS复悬，以空白细胞为阴性对照，每个样品设置3个孔，各收集10000个细胞，测量平均荧光强度，MSN-S@DLPC、MSN-S@TSB、MSN-DC@DLPC、MSN-DC@TSB分别较MSN-NH2提高至1.2、2、20和13倍(平均荧光强度如附图4)。该结果表明本发明制备得到的给药系统，同普通二氧化硅相比可使细胞对给药系统的摄取显著提高。
实例4糖尿病小鼠降糖效果的测定
选取体重相近的(25-30g)昆明小鼠，禁食12h后，腹腔注射150mg/kg的链脲佐菌素溶液，给药72h后利用血糖仪测定小鼠血糖浓度。根据造模标准，当血糖浓度大于16.7mmol/L，表明造模成功。选取造模成功的小鼠35只，每组5只，分成7组，其中一组皮下注射5IU/kg的胰岛素溶液(s.c.)、一组灌胃30IU/kg的胰岛素溶液(oral)和余下5组采用灌胃30IU/kg的载胰岛素的载药系统溶液，并于特定时间间隔利用血糖仪测定小鼠血糖浓度，结果表明：发明制备的四种样品同蛋白药物自身口服及未经疏水化修饰未包覆表面活性剂的二氧化硅载药系统相比，可显著提高蛋白药物的药效。糖尿病小鼠给药10小时后血糖下降值可达口服胰岛素组的2-4倍(如附图5)。
实例5载体在猪肠黏液中的渗透实验
本实验考察载药系统在猪肠道黏蛋白中的渗透效果。在附近的屠宰场收集猪肠道黏液，并对其进行纯化处理，即将黏液分散于生理盐水中，在4℃下，缓慢搅拌4h，轻轻除去组织碎片，于4℃下离心收集黏液，保存于-20℃下备用。Transwell扩散池在使用前，上下小室中均加入pH＝6.8的磷酸缓冲液，平衡30min。将上层小室中的缓冲液弃去，加入0.1mL猪黏液平铺于transwell扩散池的聚碳酸酯膜上，高度约2mm。在黏液层上覆盖一层孔径为2微米的滤膜，于37℃下平衡30min。在滤膜上加入经荧光标记的载药系统，放于37℃下的摇床中(50rpm)，在15、30、60、90、120min时，从下层小室中取出0.1mL，利用酶标仪检测荧光强度，计算表观渗透系数(Papp)，计算方法如下：
Figure BDA0001950806910000081
其中A为上层小室膜面积，C0为载药系统的浓度。
MSN-S@DLPC、MSN-S@TS、MSN-DC@DLPC、MSN-DC@TSB的表观渗透系数均较MSN-NH2有所提高，分别提高至MSN-NH2组的1.32、1.35、1.38及1.59倍(表观渗透系数如附图6)。该结果表明本发明制备得到的给药系统，同普通二氧化硅相比跨黏液渗透的能力有了较大的提高。
实例6大鼠肠管渗透性的测定
实验前大鼠禁食12h。颈椎脱臼处死，迅速打开腹腔，十二指肠(胃幽门下1cm)、空肠(幽门下15cm处)、回肠(盲肠往上20cm)各取6cm。用0℃K-R液轻轻冲洗干净。将一端肠管结扎成囊，并注入含FITC标记的载体溶液5毫升，将另一端结扎。放入12mL 37℃K-R液的西林瓶中，通入混合气(含95％O2和5％CO2)，轻轻搅拌。分别在15，30，60，90，120min取600μL，同时补充等体积的37℃K-R液。将样品放入干净的塑料离心管中，0℃保存待用。实验结束后测量被考察肠段的长度(L)和内径(r)。用酶标仪测量荧光强度，并计算每段表观渗透系数(Papp)。
Figure BDA0001950806910000082
其中A为大鼠肠管面积，C0为载药系统初始浓度。四种载药系统在猪肠黏液中的表观渗透系数较MSN-NH2均有所增加，如MSN-S@DLPC、MSN-S@TS、MSN-DC@DLPC及MSN-DC@TSB在回肠段的吸收量分别提高至MSN-NH2组的2.7、2.3、3.2及3.5倍(表观渗透系数如附图7)。该结果表明本发明制备得到的给药系统，同普通二氧化硅相比被肠道吸收的量有了显著的提高。

Claims (9)

1.一种促进蛋白药物跨黏液渗透的口服给药系统，其特征在于，由去氧胆酸或十八酸修饰的表面疏水的介孔二氧化硅内核、蛋白药物及可促进体系跨黏液层吸收的两性离子表面活性剂外层组成，表面疏水的介孔二氧化硅：蛋白药物：两性离子表面活性剂的质量比为1：0.5-2：0.5-2；所述的蛋白药物选自：胰岛素、溶菌酶、牛血清白蛋白；所述的两性离子表面活性剂选自十二烷基甜菜碱或二月桂酰基卵磷脂。
2.如权利要求1所述的口服给药系统的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）介孔二氧化硅纳米粒的制备；
（2）氨基化修饰的介孔二氧化硅的制备：
将介孔二氧化硅纳米粒分散于无水乙醇中，加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌回流反应，得到氨基化修饰的介孔二氧化硅；
（3）表面疏水的介孔二氧化硅内核的制备：
将氨基化修饰的介孔二氧化硅分散于二甲基亚砜中，加入去氧胆酸或十八酸，加入催化剂EDC和NHS，反应得表面疏水的介孔二氧化硅内核；
（4）将制备的表面疏水的介孔二氧化硅、蛋白药物与两性离子表面活性剂溶于二甲基亚砜中，将该混合液滴加至蒸馏水，离心获得跨黏液渗透的口服给药系统自组装纳米粒。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
步骤（1）通过如下步骤制备：
（a）在十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）的水溶液中滴加正辛烷，搅拌配制
形成水包油型乳液；
（b）将苯乙烯单体逐滴加入步骤（a）的体系中；
（c）在氮气保护条件下将赖氨酸，正硅酸乙酯及偶氮二异丁脒盐酸盐依次
加入到步骤（b）的体系中；
（d）搅拌反应后将反应液自然冷却至室温，静置后离心分离；
（e）将沉淀物置于马弗炉中煅烧后研磨得到介孔二氧化硅纳米粒。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
步骤（a）中十六烷基三甲基溴化铵水溶液的浓度为：1-5 mg/mL；正辛烷：十六烷基三甲基溴化铵水溶液的体积比为0.3～0.8；步骤（b）中苯乙烯与十六烷基三甲基溴化铵的体积比为1：9-1：19；步骤（c）中正硅酸乙酯：赖氨酸：偶氮二异丁脒盐酸盐：十六烷基三甲基溴化铵的质量比为10：0.1-0.3：0.1-0.5：1。
5.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
步骤（2）中，3-氨丙基三乙氧基硅烷与介孔二氧化硅纳米粒的质量比为2-4，反应温度为20-80oC，反应3-20小时。
6.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
步骤（3）中，二氧化硅与去氧胆酸或十八酸的质量比为2：1-1：2，二氧化硅：EDC：
NHS比例为1：0.2-1：0.2-1。
7.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
其中表面疏水的介孔二氧化硅：蛋白药物：两性离子表面活性剂为1：0.5-2：0.5-2；
所述的蛋白药物选自：胰岛素、溶菌酶、牛血清白蛋白，所述的两性离子表面活性剂选自十二烷基甜菜碱或二月桂酰基卵磷脂。
8.权利要求1所述的口服给药系统在制备促进蛋白药物跨黏液渗透作用的药物中的应用。
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述的蛋白药物为：胰岛素、溶菌酶、牛血清白蛋白。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112206219B (zh) * 2020-10-20 2022-09-23 沈阳药科大学 葡萄糖敏感型胰岛素给药系统的制备及应用
CN113444496A (zh) * 2021-04-08 2021-09-28 北京工业大学 一种相变材料包裹介孔二氧化硅的纳米粒的制备方法
CN115571884A (zh) * 2021-06-21 2023-01-06 复旦大学 一种促进药物口服吸收的硅纳米载体及其载药体系
CN116407520A (zh) * 2021-12-30 2023-07-11 沈阳药科大学 一种仿生疫苗口服递送系统及其制备方法和应用
CN114767655B (zh) * 2022-04-19 2023-09-22 中国药科大学 一种两性离子功能化的生物可降解口服纳米载药系统及应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102333547A (zh) * 2008-12-29 2012-01-25 通用电气公司 用于诊断成像的纳米颗粒造影剂
CN105726353A (zh) * 2014-08-07 2016-07-06 金周垣 包括含二氧化硅复合纳米颗粒的水分贴片
CN106177967A (zh) * 2016-07-12 2016-12-07 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 一种氟碳纳米粒及其制备方法
CN106456465A (zh) * 2014-05-14 2017-02-22 金周垣 含二氧化硅的复合纳米颗粒及包含其的水凝胶保湿贴片
WO2017136641A1 (en) * 2016-02-05 2017-08-10 Gtrack Technologies, Inc. Mesoporous silica nanoparticles as fluorescent tracers for reservoir characterization

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102333547A (zh) * 2008-12-29 2012-01-25 通用电气公司 用于诊断成像的纳米颗粒造影剂
CN106456465A (zh) * 2014-05-14 2017-02-22 金周垣 含二氧化硅的复合纳米颗粒及包含其的水凝胶保湿贴片
CN105726353A (zh) * 2014-08-07 2016-07-06 金周垣 包括含二氧化硅复合纳米颗粒的水分贴片
WO2017136641A1 (en) * 2016-02-05 2017-08-10 Gtrack Technologies, Inc. Mesoporous silica nanoparticles as fluorescent tracers for reservoir characterization
CN106177967A (zh) * 2016-07-12 2016-12-07 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 一种氟碳纳米粒及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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《Multiple-Responsive Mesoporous Silica Nanoparticles for Highly Accurate Drugs Delivery to Tumor Cells》;Ronghua Jin等;《ACS Omega》;20180418;第3卷(第4期);摘要 *

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