介孔聚多巴胺载药机制及方法介绍

一、核心载药机制

1. 物理吸附：MPDA 的介孔结构（孔径 5-30 nm）提供高比表面积（400-600 m²/g），通过范德华力、孔隙填充作用吸附药物分子，适用于疏水性药物（如紫杉醇、阿霉素）。

2. 化学结合：MPDA 表面富含邻苯二酚、氨基等基团，可与药物分子（如含羧基、氨基的药物）形成氢键、静电作用或席夫碱反应，提升载药稳定性，避免药物提前泄漏。

二、常用载药方法（操作简单、适用性广）

（一）浸渍法（适用于多数药物）

1. 核心原料：MPDA 粉末、目标药物（如阿霉素、紫杉醇）、溶剂（水、乙醇、DMSO）

2. 操作步骤：

• 称取 0.05 g MPDA，加入 20 mL 溶剂，超声分散 15 min 形成悬浮液。

• 按药物与 MPDA 质量比 1:2-1:5（可调控载药量），加入药物粉末，室温下磁力搅拌 12-24 h。

• 离心分离（10000 r/min，15 min），用少量溶剂洗涤 2 次（去除表面未吸附药物），冷冻干燥 8 h，得到 MPDA - 药物复合物。

3. 关键参数：

• 药物浓度：1-5 mg/mL，浓度过高易导致药物团聚，过低则载药量不足。

• 搅拌时间：不少于 12 h，确保药物充分进入介孔内部。

（二）吸附 - 交联法（提升载药稳定性）

1. 操作步骤：

• 按浸渍法流程完成药物吸附后，加入微量交联剂（如戊二醛），室温搅拌 2-4 h。

• 交联剂使 MPDA 表面基团与药物分子形成稳定化学键，降低药物在血液循环中的泄漏率。

• 离心洗涤、冷冻干燥，适用于需长期循环的药物递送系统。

（三）共价接枝法（针对性结合，载药精准）

1. 操作步骤：

• 对 MPDA 进行表面改性（如用 EDC/NHS 活化表面羧基），再与含氨基的药物分子反应。

• 37℃恒温搅拌 6-8 h，通过酰胺键将药物共价接枝到 MPDA 表面或介孔内部。

• 离心洗涤去除未接枝药物，冷冻干燥，适用于蛋白、多肽类药物。

三、释药特性与调控

1. 响应性释药：MPDA 在酸性环境（pH=5.0-6.0，模拟肿瘤微环境）中，表面邻苯二酚基团质子化，削弱药物与 MPDA 的相互作用，促进药物快速释放；中性环境（pH=7.4，模拟正常组织）中释药缓慢，实现 “靶向释药"。

2. 释药速率调控：

• 减小 MPDA 介孔孔径（5-10 nm），可减慢药物释放速率，延长作用时间。

• 增加药物与 MPDA 的化学结合比例（如多交联），降低初期泄漏率。

四、典型应用场景

1. 抗肿瘤药物递送：负载阿霉素、紫杉醇等化疗药物，通过静脉注射到达肿瘤部位，酸性环境下释放药物，降低对正常组织的毒副作用。

2. 抗菌药物递送：负载万古霉素、头孢类药物，用于皮肤感染或黏膜炎症治疗，MPDA 的黏附性可提升药物在病灶部位的滞留时间。

3. 协同治疗：MPDA 本身具有光热转换性能，负载化疗药物后，可实现 “化疗 + 光热治疗" 协同，提升抗肿瘤效果。

五、载药效率优化技巧

1. 表面改性：用聚乙二醇（PEG）修饰 MPDA，提升水溶性和生物相容性，同时增加药物吸附位点。

2. 介孔调控：合成时调控 MPDA 孔径至 10-15 nm，适配多数化疗药物分子尺寸（2-5 nm），提升载药量。

3. 溶剂选择：疏水性药物优先用乙醇 / DMSO 混合溶剂，亲水性药物用去离子水，确保药物充分溶解。