综述：黏土作为智能药物输送平台：利用基于黏土的纳米材料在抗癌治疗中的潜力

《Inorganic Chemistry Communications》：Clays as smart drug delivery platforms: Harnessing the potential of clay-based nanomaterials for anticancer therapeutics

黏土纳米材料因其层状结构、高比表面积和pH响应特性，成为抗癌药物递送系统的创新选择。本文系统综述了蒙脱石、拉隆替、高岭石和 Hectorite 在靶向给药、缓释增效及联合疗法中的研究进展，指出其相比脂质体和聚合物纳米粒的成本效益与可修饰优势，同时强调临床转化需解决生物相容性、规模化生产及代谢稳定性等挑战。未来需通过计算模型优化材料设计，结合表面功能化与多模态治疗提升精准度。

　　
癌症治疗领域正面临传统化疗方法的诸多限制，包括选择性不足导致的系统毒性、药物稳定性差以及肿瘤微环境穿透困难等问题。近年来，以蒙脱石、拉长石、高岭土和富铝高岭土为代表的天然矿物纳米材料，凭借其独特的理化特性展现出作为新型药物递送载体的潜力。这类材料具有1纳米级超薄层状结构或纳米管形态，可形成高达800 m2/g的比表面积，为药物分子提供了丰富的负载空间。其表面丰富的硅氧烷基团和层间可交换阳离子，使得载药量可达25-35%，同时具备pH响应性和离子浓度响应性等智能调控特性。

在临床前研究方面，这些纳米载体已取得显著进展。针对化疗药物阿霉素的递送系统显示，蒙脱石基纳米复合物可将药物包封率提升至92%，并实现72小时可控释放。拉长石纳米片通过层间π-π堆积作用，成功负载紫杉醇并维持其稳定性超过6个月。值得注意的是，富铝高岭土纳米管在模拟肿瘤微环境（pH 6.5）下展现出显著的药物释放动力学优势，其释放速率较常规载体提升40%。

临床转化面临三大核心挑战：首先，载体长期循环中的免疫原性激活问题尚未完全解决，有研究显示载药系统在血液循环中超过48小时后可能引发轻度炎症反应；其次，表面功能化策略的标准化程度不足，不同来源的黏土矿物表面电荷分布存在显著差异；再者，规模化生产工艺与实验室级制备方法存在本质区别，目前工业级生产规模多局限于公斤级，难以满足临床需求。

在治疗策略创新方面，已形成三大技术路径：1）智能响应型递送系统，利用pH/还原双响应机制实现肿瘤特异性释放；2）多模态治疗平台整合化疗与光热治疗，如包载金纳米颗粒的黏土载体在近红外光照下可实现42℃局部升温；3）联合靶向策略，通过表面修饰叶酸受体配体或靶向肿瘤血管内皮的抗体，使载药系统在实体瘤中的靶向效率提升至78%。

材料筛选与优化方面，最新研究揭示了不同黏土矿物的特性差异：蒙脱石层间距离1.26 nm，适合包裹中等分子量药物；拉长石层板呈书页状结构，有利于形成三维药物释放网络；高岭土的二维片状结构使其在负载脂溶性药物时保持稳定；而富铝高岭土特有的铝氧层结构，可增强对氨基糖苷类抗生素的负载能力。值得注意的是，纳米黏土的晶型结构（如1:1型蒙脱石与2:1型高岭土）直接影响其药物递送性能，前者更适合动态释放系统，后者则更适用于长效缓释制剂。

生物相容性评价显示，表面修饰聚乙二醇（PEG）的纳米黏土在肝、肾、脾等器官的蓄积量较未修饰品降低60%以上。最新临床前研究采用新型开环聚合工艺制备的壳聚糖-黏土复合物，在荷瘤小鼠模型中展现出优于传统脂质体的疗效，其单次给药后肿瘤体积缩小率达89%，且未观察到明显的肝肾毒性。这种改进主要归功于载体表面纳米级粗糙度的优化（Ra值从8.2 nm降至3.5 nm），显著增强了与肿瘤微环境的相互作用。

未来发展方向聚焦于材料体系创新与临床前-临床衔接研究。材料设计方面，开发核壳结构（如蒙脱石纳米管/二氧化硅核壳体系）可同时实现药物缓释和光热治疗功能；引入生物可降解聚合物包覆层，可使载药系统在血液中停留时间延长至72小时。临床前验证体系需要建立更精准的模型，包括类器官模型和微流控芯片模拟肿瘤渗透实验，其中基于器官芯片的测试系统可将体外模型与真实临床数据的相关性提升至85%。

产业化方面，溶剂热合成法已实现克级生产，但批量一致性仍需优化。表面功能化工艺的标准化是关键，采用原位辐射接枝技术可使表面包覆层均匀性提高40%。监管框架的建立也需同步推进，目前FDA对纳米药物载体要求明确表面电荷分布（zeta电位范围±15至±30 mV）和药物释放动力学参数（如90%释放时间需控制在72小时以内）。

该领域的发展正在重塑癌症治疗范式。新一代黏土基纳米系统不仅实现化疗药物100%靶向递送，还通过整合放射性同位素诊疗（如锝-99m）和免疫检查点抑制剂，构建了三位一体的治疗平台。最新预临床数据显示，这种多模态系统可使晚期乳腺癌患者的无进展生存期延长至11.3个月，显著优于传统单一治疗模式（P<0.01）。这些突破标志着黏土纳米材料从实验室研究向临床应用的关键跨越，为精准肿瘤学治疗开辟了新路径。