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10.01.2019 | Chemical routes to materials | Ausgabe 8/2019

Journal of Materials Science 8/2019

Acid and light stimuli-responsive mesoporous silica nanoparticles for controlled release

Zeitschrift:
Journal of Materials Science > Ausgabe 8/2019
Autoren:
Mingdong Wang, Ting Wang, Dong Wang, Wei Jiang, Jiajun Fu
Wichtige Hinweise

Electronic supplementary material

The online version of this article (https://​doi.​org/​10.​1007/​s10853-019-03325-x) contains supplementary material, which is available to authorized users.
Mingdong Wang and Ting Wang contributed equally to this article.

Abstract

We constructed a novel stimuli-responsive system, MSNPs 1, based on mechanized silica nanoparticles, in which mesoporous silica nanoparticles (MSNs) acted as nanocontainers to load cargo, and supramolecular switches consisting of hydrazone bond, azobenzene and α-cyclodextrin (α-CD) realized the controlled release of cargo molecules from MSNPs 1. In neutral solution and without UV light irradiation, the azobenzene component on functional stalks was in trans form, and combined with α-CD to block the mesoporous channels and prevent the cargo from escaping. Upon adjusting the solution pH to acid range, the acid-sensitive hydrazone bonds rapidly hydrolyzed, resulting in the disconnection between pseudorotaxanes and MSNs. The encapsulated cargo molecules were released simultaneously from MSNPs 1 due to the removal of supramolecular switches. On the other hand, when the neutral solution was irradiated with UV light at 365 nm, trans-azobenzene converted to cis, disassociating with α-CD to activate the switches and release the cargo. The unique acid- and light-triggered controlled release properties of MSNPs 1 have potential application in various fields. In this manuscript, doxorubicin (DOX) was selected to be stored in MSNPs 1, due to the anticancer property. MCF-7 human breast cancer cells could phagocytose DOX-loaded MSNPs 1 easily, and the released DOX showed the killing effect.

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Zusatzmaterial
Supporting Information associated with this article, including, synthesis procedure details of HMAB and Compound B, UV detection of Compound B and α-CD, SEM, XRD, N2 adsorption–desorption isotherm, and pore size distribution of MSNs, FTIR spectra of MSNs, MSNs 1 and MSNs 2, UV/visible absorption spectra of BTA released from MSNPs 1, and Control experiment (DOCX 2259 kb)
10853_2019_3325_MOESM1_ESM.docx
Literatur
Über diesen Artikel

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