[发明专利]一种相变纳米诊疗剂复合材料、制备方法及其应用

说明书

本发明涉及医用生物纳米材料技术领域，公开了一种相变纳米诊疗剂复合材料，其特征在于，其是以表面具有介孔、内部具有有序孔道结构的介孔碳纳米颗粒MCNs，经氧化改性得到的介孔碳纳米颗粒OMCNs为载体，在该颗粒孔道结构中装载温敏型相变材料而得到的复合材料OMCNs‑PFP，且其介孔形状差异小、颗粒形貌尺寸均一，具有良好的水溶性、生物相容性，并具有光热效应和光声/超声成像的属性。本发明还公开了该复合材料的制备方法及其应用。本发明能够实现复合材料的纳米级结构，且复合材料稳定性、均一性、生物相容性好、生物安全性高，易于量产，易于产业化。

技术领域

本发明涉及医用生物纳米材料技术领域，具体涉及一种基于介孔碳的相变纳米诊疗剂复合材料、制备方法及其在肿瘤光热治疗和多模式成像诊断中的应用。

背景技术

在致癌因素的长期影响下，机体的某些组织会发生病变，这种病变多是因基因水平的突变而造成病变，我们将这种病变的，非正常的机体组织称为肿瘤，而恶性肿瘤我们则称之为癌症。在医学水平不断发展的今天，癌症依然是全世界人类生命健康的重大威胁，对癌症的治疗也是医学上亟待攻克的重大课题与难题。纳米技术近年来得到迅猛的发展，可应用在多学科交叉、综合性的研究领域。在纳米技术兴起的时代，最具代表性的则是纳米材料的出现，纳米材料如今在材料、光电子、能源、生物医学等多个学科领域表现出广泛的应用前景，逐渐成为全世界科学家们的研究焦点。

纳米材料因为其独特的性能，越来越引起科学界和世界各国的重视。在癌症治疗领域，纳米材料的特点也为癌症治疗和诊断提供了新的研究方向。由于肿瘤微环境的结构以及纳米材料尺寸的特殊性，纳米材料在肿瘤部位具有很高的渗透性和滞留性，在肿瘤部位高度富集而在正常组织中较少存在，降低了纳米材料对机体的毒副作用。装载了癌症治疗药物的纳米颗粒聚集在肿瘤部位，也提高药物利用率，减少了药物扩散至正常组织，提高癌症治疗效果。

多种成像方式与造影剂相结合的多功能分子成像技术日益成熟，不仅可以提供肿瘤组织部位丰富和全面的信息，便于更好的诊断肿瘤，而且在成像的同时也能对肿瘤病灶进行治疗，极大地提高了对肿瘤精确诊疗的效果。在多种医学无创成像的技术中，光声成像，超声成像以及磁共振成像最具代表性。

光热治疗是一种通过提高机体局部或整体温度来到达治疗目的新型治疗方法。随着纳米技术的快速发展，近些年来已经出现很多能将光能有效转化成热的纳米材料。包括无机金属材料，无机非金属材料和有机光热材料，以上这些光热材料在肿瘤治疗过程中能起到良好的治疗肿瘤效果。碳材料中尽管碳纳米棒、石墨烯已经被广泛用于生物传感、生物成像、光热治疗等医学研究，但分散性及稳定性较差却限制了其在生物体内的进一步应用。而很多的金属材料在体内滞留时间长久不能有效排除，进而存在生物安全问题，使其临床受到严重阻碍。所以，将光热治疗和成像技术有效结合在一起有益于肿瘤的治疗。

现有技术中，中国发明专利201410712157.7公开了一种《具有超声造影功能的空心介孔普鲁士蓝纳米光热诊疗剂及其制备方法》，其包括表面具有介孔、内部空心的普鲁士蓝纳米颗粒，以及装载于所述普鲁士蓝纳米颗粒中的温敏型相变材料，其中，所述温敏型相变材料包括氟碳化合物和/或薄荷醇。但是，该专利技术的不足之处在于：1.空心介孔普鲁士蓝纳米粒子的制备过程较为耗时，同时所制备的纳米粒子粒径在100nm-500nm，不能在生物体内有效地利用；2.该专利介绍普鲁士蓝为一种染料，因此所制备的纳米粒子对光的稳定性较差，保存条件有一定的限制；3.该专利的实施例六中使用高功率密度(5W/cm²)测定光热转换特性，不能够说明所制备的普鲁士蓝纳米粒子的光热转换特性优良；4.在体外细胞光热治疗实验以及体内超声成像实验中，该专利分别使用了5W/cm²和2W/cm²功率密度，功率密度较大，说明该材料的生物安全性不够高。