[发明专利]一种上转换发光-热化疗复合纳米探针及其制备方法和联合治疗程序化控制的应用

说明书

本发明属于纳米探针技术领域，具体提供了一种上转换发光‑热化疗复合纳米探针及其制备方法和联合治疗程序化控制的应用。其中上转换发光‑热化疗复合纳米探针以两层稀土氟化物为核心，中间层为负载有光热材料的中空二氧化硅壳层，外层为负载有小分子化疗药物的有机分子膜，其结构通式为：NaL_1‑x‑yYb_xEr_yF₄@NaLF₄@SiO₂‑M@N‑P。本发明的纳米复合材料，在近红外光的照射下，光热分子产生热能促使热敏涂层的解离，化疗药物分子得以释放，实现癌症化疗，同时光热分子产生的热能又可以实现癌细胞的热杀伤，可以实现联合癌症治疗中药物释放以及光热治疗的程序性分步进行，利用此种策略可以降低化疗药物以及热能的剂量。

技术领域

本发明属于纳米探针技术领域，具体为一种上转换发光-热化疗复合纳米探针的制备方法和在癌症联合治疗中不同治疗模式操作次序的控制，以优化癌症治疗的效果降低药物的给予加量。

背景技术

癌症的联合治疗是将两种或者更多的治疗模式协同使用的治疗策略。由于不同治疗模式的抗癌机制不尽相同，所以联合治疗往往能够表现出累加的杀伤效果，进而降低癌症进展以及复发的概率。近来，联合治疗的理念被研究者们采纳用来设计一些基于纳米材料的癌症治疗探针。目前开发的具备联合治疗功能的纳米探针已经涉及了很多癌症治疗模式间的组合，包括化疗、放疗、光热治疗、光动力学治疗以及免疫治疗和基因治疗等等。其中，化疗和光热治疗结合的较为通用。然而目前化疗和光热治疗结合的疗法不能控制这两种治疗模式的次序安排，化疗和光热治疗往往被同时触发。但是，治疗模式的实施次序对于最后的疗效来说有着十分重要的意义。在传统的热化疗方案中(其中的化疗药物为阿霉素)，在热疗之前给予阿霉素相比于二者同时进行能够获得更好的疗效。在典型的化疗-光热治疗联合纳米系统中，化疗药物会负载在一些具有热响应功能的的组分里，药物通过光热纳米材料产生的热能进行释放。鉴于目前对光热过程的温度监控普遍使用的是温度计或者热成像仪等宏观仪器。所以为了尽可能保证药物能释放完全，一般都会把表观温度提升到较高的水平。如此一来化疗和热疗就会同时触发，无法分别进行。为了实现各个治疗模式的排序，首先需要适合的测温手段来控制光热的升温幅度。由于光热效应源自于微观的纳米材料，所以需要监控这些纳米材料自身的温度。如果能够控制本征温度只触发药物释放而不产生多余的热量，那么就可实现治疗模式的分步进行。

发明内容

本发明的目的在于提供一类具有化疗、光热治疗以及实时温度反馈功能的光学探针材料，该材料可在700-1000nm激光激发下发射800-1200nm的近红外光，产生500-580nm的上转换荧光发射，光热有机小分子将光能转换为热能，实现光热肿瘤杀伤以及热敏有机分子膜的解离，实现其中负载的化疗药物的释放。其中上转换荧光发射可以检测纳米探针自身的温度，通过纳米探针自身温度的有序控制，实现癌症光热治疗-化疗联合治疗的程序性操控。

本发明的另一目的在于提供一种上述光学探针材料的制备方法。

本发明的第三个目的是提供一种上述光学探针材料在癌症联合治疗程序化控制方面的应用。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种上转换发光-热化疗复合纳米探针，它以两层稀土氟化物为核心，中间层为负载有光热材料的中空二氧化硅壳层，外层为负载有小分子化疗药物的有机分子膜，其结构通式为：

NaL_1-x-yYb_xEr_yF₄@NaLF₄@SiO₂-M@N-P

其中，

L为Y或Lu原子；

x为0.1～0.5，y为0.01～0.20，且x+y≤1；

M为光热材料；