具有双靶向功能及可控药物释放的硅藻土二氧化硅纳米颗粒在癌症治疗中的应用研究

　　本综述推荐了一种基于天然硅藻土（Diatomite）的新型纳米药物递送系统（DDS），该系统通过叶酸（FA）和葡萄糖（Glu）实现双靶向功能，并利用二硫键（SS）响应肿瘤细胞内高浓度谷胱甘肽（GSH）实现药物控释，显著提高抗癌药物喜树碱（CPT）的靶向性和生物利用度，为癌症治疗提供高效低毒的纳米载体（DSNs）策略。

　　

Highlight

材料

硅藻土（DE）、盐酸（HCl）、硫酸（H₂SO₄）、过氧化氢（H₂O₂）、乙醇（EtOH）、2,2-二吡啶二硫醚（Aldrithiol）、喜树碱（CPT）和二甲基亚砜（DMSO）购自Sigma-Aldrich。3-巯丙基三甲氧基硅烷（MPTMS）、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（EDC）和甲苯来自Alfa Aesar。氯化钾（KCl）、磷酸氢二钠（Na₂HPO₄）、氯化钠（NaCl）和磷酸二氢钾（KH₂PO₄）购自Merck。实验用水为超纯水（Milli-Q系统）。所有试剂未进一步纯化即使用。

成像分析

通过机械研磨和酸处理天然硅藻土（DE）合成硅藻土二氧化硅纳米颗粒（DSNs），形成多孔纳米结构用于药物递送。扫描电镜（SEM）图像图1（a）显示酸处理前硅藻土表面被杂质覆盖；而图1（b）中酸处理后其多孔结构清晰可见。场发射扫描电镜（FE-SEM）图像图1（c）进一步展示了硅藻土清晰的孔隙结构。

结论

本研究成功证明硅藻土二氧化硅纳米颗粒（DSNs）作为一种具有双靶向和可控释放功能的药物递送系统（DDS）在癌症治疗中的潜力。利用硅藻土的天然生物相容性、多孔性和环境友好特性，合成的DSNs为药物递送提供了可持续、安全且高效的平台。通过叶酸和葡萄糖功能化实现的双靶向能力，可选择性靶向癌细胞，显著提高药物递送特异性并减少对健康组织的脱靶效应。此外，基于二硫键的谷胱甘肽（GSH）响应型控释机制确保抗癌药物喜树碱（CPT）在肿瘤细胞的高还原环境中精准释放，从而最大程度发挥治疗效果并降低系统性毒性。细胞摄取实验证实了功能化DSNs可被HeLa癌细胞有效内化。这些发现突显了该纳米载体在增强癌症靶向治疗方面的转化价值。