[发明专利]一种稀土上转换-铋诊疗一体化纳米杂化体系、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种一种光响应可控药物释放的稀土上转换‑铋诊疗一体化纳米杂化体系，其是以稀土上转换纳米发光粒子与金属铋纳米颗粒为内核，将其同时包覆在二氧化硅壳层中形成的具有介孔二氧化硅包覆、核壳结构的带氨基稀土上转换‑铋纳米粒子纳米杂化体系，且在其介孔二氧化硅孔道中装载有盐酸阿霉素药物，同时该药物被偶氮苯化合物封装。本发明还公开了其制备方法：将表面活性剂修饰在上转换纳米粒子周围；通过氧化还原法得到超小型金属铋纳米粒子；将铋纳米粒子和上转换纳米粒子混合，在其表面介孔二氧化硅层；将盐酸阿霉素负载到介孔道中；用偶氮苯对介孔孔道进行封装。本发明还公开了该材料的荧光成像、电子计算机断层扫描成像的应用。

技术领域

本发明涉及纳米生物材料技术领域，具体涉及一种光响应可控药物释放的稀土上转换-铋诊疗一体化纳米杂化体系、制备方法及应用。

背景技术

近年来，稀土上转换纳米荧光材料已成为生物成像技术中的研究热点之一，这是由于它们独特的光学和化学性质，如尖锐的发射线，长寿命，较高的光稳定性和化学稳定性。上转换发光(UCL)过程涉及到将近红外(NIR)区域的低能光通过多光子吸收或能量转移向可见光区域高能光转换，可以消除生物组织的自发荧光。然而，近红外激发的荧光成像具有易受干扰和空间分辨率低的缺点，这大大限制了荧光成像方法的应用。X射线计算机断层扫描(CT)成像由于X射线的高穿透性，CT具有高空间分辨率和能够提供3D断层摄影信息，对高密度组织显像清晰，对肿瘤检查灵敏度高，穿透组织深度深，是一种成熟的临床诊断手段。但是，它平面分辨率有限，不利于细胞水平成像。因此，将CT和近红外激发的荧光成像结合在一起，可以弥补穿透组织深度低，分辨率低等缺点，实现对肿瘤的多功能有效诊断。同时，由于镱和重金属具有良好的X射线消光特性，可用于CT成像。因此，开发具有近红外荧光成像和CT双模式成像具有非常重要的意义。

目前，癌症已成为人类死亡的重要原因之一。除了手术、放疗外，化疗是治疗癌症的最常用手段之一，然而，长期化疗对生物标本和活组织带来的抗药性，严重的毒副作用在临床上未能获得满意的效果。为了克服化疗的长期挑战，需要发展其它的治疗手段来达到协同治疗的目的，来克服化疗的弊端。光热治疗采用近红外光激发，具有很大的穿透深度，能有效的杀死癌细胞，但是已报导的光热试剂存在光稳定差、光热效率低等缺点，因此，制备光热效率高、稳定性好的光热试剂具有重要意义。

如今，环境响应性药物载体系统分别有pH型响应、温敏型响应、光响应、氧化还原型响应等多种类型响应。但是，与众多环境响应性药物载体相比，光响应药物载体具有远程刺激响应，高可控性和非外物可控性的优点。因此，合成一种光响应药物载体系统十分重要。

现有技术中，中国发明专利201510152132.0公开了一种具有近红外光远程响应的三层核-壳结构药物载体的制备方法，其是为了解决现有方法无法同时进行细胞成像、光动疗和光控释药的问题。方法：以上转换纳米粒子为核，包覆上实心硅壳，用于包埋光敏剂亚甲基蓝，包覆最外层介孔二氧化硅壳，介孔内部孔道用于载入模型药物罗丹明B；对三层核-壳纳米粒子进行表面修饰在其外表面上修饰单线态氧响应有机链接分子，链接分子通过化学键合链接的客体分子AD，在介孔中载入药物后客体分子AD可与加入的β-环糊精络合堵住孔道。该发明通过的三层核-壳结构，增加了中间实心硅壳，用来以包覆方式负载光敏剂，避免光敏剂团聚及泄漏问题，提高有效光敏剂负载量。但是，该发明提供的制备方法，步骤繁多、工艺复杂，不利于实现产业化；其所制得的药物载体材料应用也具有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，而提供一种光响应可控药物释放的稀土上转换-铋诊疗一体化纳米杂化体系材料，以满足临床诊疗一体化即荧光成像、CT成像、光热理疗和光响应型抗癌药物输送的一体化需要。

本发明的目的还在于，提供一种光响应可控药物释放的稀土上转换-铋诊疗一体化纳米杂化体系的高效制备方法，大幅简化制备步骤，并使工艺控制较为容易，利于实现产业化。