Cовременные подходы к получению, функционализации и адсорбционным свойствам мезопористого кремнезема для биомедицинских применений

Abstract

В статье рассмотрены современные стратегии синтеза наночастиц мезопористого оксида кремния(IV) (MSN) с акцентом на «зеленые» методы получения из растительного сырья (рисовая шелуха, кукурузные кочерыжки, отходы сахарного тростника). Обсуждены механизмы роста частиц, по Штёберу, и формирование структур ядро – оболочка. Проанализирована взаимосвязь «синтез – пористая структура – адсорбционная способность» по отношению к лекарственным препаратам (будесонид, ибупрофен, доксорубицин) и биомолекулам. Особое внимание уделено рН-чувствительным системам доставки на основе хитозанового покрытия, а также каталитической активности MSN в реакциях окисления и деградации органических красителей. Приведены данные о биосовместимости и цитотоксичности мезопористого кремнезема.

This article reviews current strategies for the synthesis of mesoporous silica nanoparticles (MSNs), with an emphasis on green methods utilizing plant-based raw materials (rice husk, corn cobs, sugarcane bagasse). The mechanisms of particle growth via the Stöber method and the formation of core–shell structures are discussed. The relationship between synthesis, porous structure, and adsorption capacity with respect to drugs (budesonide, ibuprofen, doxorubicin) and biomolecules is analyzed. Special attention is paid to pH-sensitive drug delivery systems based on chitosan coating, as well as the catalytic activity of MSNs in oxidation reactions and the degradation of organic dyes. Data on the biocompatibility and cytotoxicity of mesoporous silica are presented.