[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，具体涉及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。

背景技术

近年来，随着纳米医药科学的快速发展，构建集多重治疗与成像诊断于一体的多功能诊疗平台已成为目前的癌症治疗的发展趋势。稀土掺杂上转换发光纳米粒子，由于能在近红外光的激发下，产生多波段可见光及紫外光区域的发射，(其中某一波段光用于成像，其它波段光用于治疗)，因而在构建多功能癌症的诊疗平台中备受重视。目前基于上转换纳米材料诊疗平台的研究报导均为双层核-壳结构的两功能平台，将单一的治疗与诊断成像整合到一起，具体可分为两大类：1、光动力治疗与细胞成像相结合：制备以上转换纳米粒子为核，外层包覆介孔二氧化硅为壳的核壳结构，将光敏剂负载于介孔二氧化硅的孔道内。在近红外光的照射下，上转换纳米粒子能将近红外光转化为几种特定波长的光，其中一部分波长光被光敏剂吸收产生单线态氧，可以直接杀死癌细胞，称之为光动力治疗；而另一波段的光则可用于细胞荧光成像。但对于该平台而言，介孔内负载的光敏剂可能存在团聚或泄漏的问题，这将极大地降低单线态氧产生的效率，且泄漏的光敏剂会杀伤正常细胞，产生毒副作用；2、药物释放化学治疗与细胞成像相结合：采用与上述平台相类似的核-壳结构，不同之处在于外层介孔二氧化硅孔道内装载的是抗癌药物而非光敏剂。在近红外光的照射下，上转换纳米粒子将近红外光转化为特定波长的光，用于光学细胞成像。与此同时，孔道内的药物分子通过分子扩散的形式得以释放，达到癌症诊断和治疗的目的。利用该平台进行药物输送时，孔道内负载的药物随血液循环在到达癌细胞富集区前不应泄露或释放，否则会杀伤正常细胞。

以上二种癌症诊疗平台为避免抗癌药或光敏剂的泄漏杀伤正常细胞，通常需要设计智能响应的控释开关体系，以便在细胞成像监控下，当纳米粒子随血液循环到达癌细胞富集区时，触发开关，实现定时、定位的光动力治疗或药物释放，在提高疗效的同时将副作用降到最小。目前为多功能平台设计的控释体系主要基于pH、温度、酶、光等几种智能响应方式。其中pH、温度、酶响应-为体内控释，响应灵敏度差，难以精确调控。而光响应体系因具有体外控释、响应灵敏性高、并可通过光波长、功率及光照时间精确调控等特点而备受青睐。但紫外光和可见光因其穿透力弱及对细胞组织可能造成损伤等因素，在实际应用中受到限制。近红外光由于生物体穿透力强、对细胞损伤小，被认为是光响应控释的最理想光源，基于上转换纳米粒子实现近红外响应控释被认为是目前平台控释设计的重要挑战之一。

发明内容

本发明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，而提供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。

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具体是按以下步骤进行的：

一、将NaYF₄：Yb/Er上转换纳米粒子分散于环己烷中，得到上转换纳米粒子核；

二、将表面活性剂CO-520在室温下溶解在环己烷中磁力搅拌15min～30min，得到混合液，将步骤一得到的上转换纳米粒子核、光敏剂和氨水加入到混合液中在室温下搅拌20min～40min；然后逐滴加入四乙氧基硅烷，在室温下搅拌20h～26h，离心分离得到固体物，固体物用乙醇清洗3～5次，然后分散到去离子水中，得到包覆有光敏剂的上转换纳米粒子；

三、将步骤二得到的包覆有光敏剂的上转换纳米粒子加入到阳离子表面活性剂中，在室温下搅拌25min～40min之后超声25min～40min，然后加入氢氧化钠溶液继续超声25min～40min，然后通过蠕动泵将四乙氧基硅烷与乙醇的混合溶液以0.5mL/h的速度加入到反应体系中，反应液在温度为30～40℃的条件下反应20h～26h，反应结束后通过离心分离，得到固体物，用乙醇清洗固体物3～5次，然后在真空干燥箱中室温干燥12h，得到未除去表面活性剂的固体产物；

四、将步骤三得到的未除去表面活性剂的固体产物分散到干燥的甲苯中，然后加入硅烷偶联剂，在氮气保护的情况下加热回流24h后，离心分离，得到固体，采用甲醇清洗固体3～5次后，放入真空干燥箱在室温下干燥12h，得到表面胺基修饰的三层硅球；

五、将步骤四得到的表面胺基修饰的三层硅球分散在甲醇溶液中，然后向其中加入浓盐酸，在温度为70℃、搅拌的条件下加热回流24h，反应结束后离心分离，得到固体，采用甲醇清洗固体3～5次后，放入真空干燥箱在室温下干燥24h，得到胺基修饰的介孔硅球；