[发明专利]一种基于稀土上转换材料的聚偶氮苯多功能纳米粒子的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于稀土上转换材料的聚偶氮苯多功能纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：1)NaYF₄:Tm³⁺,Yb³⁺,Tm³⁺/NaYF₄核/壳上转换纳米粒子的合成；2)采用反相微乳液法，在疏水性的UCNPs的表面包覆一层二氧化硅壳层，并用MPS硅烷偶联剂对其进行功能化修饰，使粒子表面带有碳碳双键，为后续的聚合反应做准备；3)以光响应的偶氮苯为交联剂，甲基丙烯酸为单体制备双重响应外壳；4)刻蚀硅层制得内核为稀土纳米粒子外壳为双响应壳层蛋黄结构的多功能纳米粒子。本发明利用稀土纳米粒子对近红外激光的上转换效应，产生的紫外光、可见光能使微球外壳偶氮苯基元在“光开关”作用下控制释放药物，并为解决载体的刺激响应性局限于紫外区的难题提供新的思路和途径。

技术领域

本发明属于生物显影成像、生物检测、光动力治疗、药物靶向传输领域，具体涉及一种基于稀土上转换材料的聚偶氮苯多功能复合纳米粒子的制备。

背景技术

上转换纳米稀土发光材料(Upconversion nanoparticles UCNPs)，特别是镧系元素掺杂的纳米晶体，是一种能将低能量的光子转换成高能量光子的反斯托克发光的功能材料，由于能将近红外光转换成可见光和紫外光而倍受青睐。最近发展起来的稀土上转换纳米粒子具有独特的能级结构，可以在低能量(长波长)的近红外光激发下吸收两个或多个光子，将能量上转换而发出紫外至可见区的光。研究表明，近红外激光(700～1100nm)可以很好地穿透人体组织而不被吸收，且无额外伤害。

近半个世纪以来，肿瘤已成为严重威胁人类健康的常见病，难以治疗。其临床的主要问题是：肿瘤的诊断与治疗分离，在治疗的同时很难对其进行跟踪，集诊断与治疗于一体的诊疗剂的开发是科技工作者们一直研究的热点。基于其自身的穿透能力和发光优势，上转换纳米粒子可以作为优异的诊断基元，而治疗部分通常采用智能响应载体来达到可控释放治疗的目的。利用光响应基元复合稀土纳米粒子作为诊疗剂的研究可以实现体外定时操控，达到适合治疗的药物控制释放速度成为研究热点。目前，有研究通过稀土纳米粒子表面修饰介孔二氧化硅，光响应基元接枝在二氧化硅中来完成。然而，这种介孔通道对药物的负载难免会使负载量受到限制，Jianan Liu,Wenbo Bu,Limin Pan,and Jianlin Shi.NIR-triggered anticancer drug delivery by upconverting nanoparticles withintegrated azobenzene-modified mesoporous.Angew.Chem.Int.Ed.2013,52,1-6；Yanmei Yang,Bhaarathy Velmurugan,Xiaogang Liu,and Bengang Xing,NIRphotoresponsive crosslinked upconverting nanocarriers toward selectiveintracellular drug release.Small 2013,9,2937–2944；Chi Yao,Peiyuan Wang,Xiaomin Li,Xiaoyu Hu,JunliHou,Leyong Wang,and Fan Zhang,Near-infrared-triggered azobenzene-liposome/upconversion nanoparticle hybrid vesicles forremotely controlled drug delivery to overcome cancer multidrugresistance.Adv.Mater.2016,28,9341–9348.如何开发一种基于上转换纳米粒子又同时具有一定中空结构类似蛋黄结构的具有光响应的多功能诊疗剂是急需解决的问题。

发明内容