[发明专利]一种Gd/Tm-PB纳米颗粒及其制备方法、一种多功能复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种Gd/Tm‑PB纳米颗粒及其制备方法、一种多功能复合材料及其制备方法和应用。所述的Gd/Tm‑PB纳米颗粒由钆和铥共掺杂普鲁士蓝纳米颗粒形成，所述纳米颗粒为球形或立方形，所述纳米颗粒的粒径为200‑500nm。所述ZIF‑8/PDA包裹的Gd/Tm‑PBA的复合材料以所述的Gd/Tm‑PB纳米颗粒为核、以ZIF‑8/PDA为壳的核壳结构的纳米颗粒，其粒径为200‑550nm。所述Gd/Tm‑PB纳米颗粒具有光热可调控作用，可用于肿瘤治疗过程中的光热治疗。所述ZIF‑8/PDA包裹的Gd/Tm‑PBA的复合材料不仅可以作为MRI多模成像中的造影剂，还可以作为抗肿瘤药物阿霉素的释放载体，可用于肿瘤的前期诊断和后期治疗，对肿瘤治疗具有重要意义。

技术领域

本发明涉及生物医用材料技术领域，具体涉及一种Gd/Tm-PB纳米颗粒及其制备方法、一种多功能复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

癌症是威胁人类健康的三大疾病之一，每年约有5-6百万人死于癌症，如何改善诊断和治疗方法以及有效地治疗肿瘤一直是材料，化学和医学领域长期关注的研究热点。

化学疗法作为一种常见的癌症治疗方法，可以抑制肿瘤细胞的生长和繁殖。然而，化疗药物选择性差不仅会杀死肿瘤细胞，还会杀死正常细胞，化学疗法不可避免地导致耐药性，削弱治疗效果。为克服化学疗法的副作用，靶向药物载体旨在控制药物的释放。由于癌细胞的pH值和谷胱甘肽(GSH)浓度与正常细胞不同，因此，pH/GSH双靶药物载体可以准确地将药物靶向肿瘤部位，避免了药物对正常细胞的毒副作用。

为了弥补化学疗法引起的多药耐药问题，化学疗法大多与其他治疗方式结合起来进行协同治疗。作为新一代的癌症治疗方法，光热疗法(PTT)已受到广泛关注，它利用光诱导的热量杀死肿瘤部位的癌细胞。因此，在临床治疗中，光热疗法与化学疗法的结合有望提高治疗效率。

随着精密医学概念的发展，需要在治疗过程中进行目视观察，以此来重视治疗效果，调整治疗方案，达到最佳治疗效果。磁共振成像(MRI)在医学和生物领域得到了广泛的应用，为癌症的检测提供了良好的辅助功能。磁共振成像(MRI)由于具有更高的组织分辨率，多参数和多方向成像的优势，已成为临床疾病诊断的重要手段之一。然而，良性和恶性肿瘤组织之间以及肿瘤组织和正常组织之间的信号强度通常几乎没有差异。因此，为了改变肿瘤部位的信号强度并提高MRI诊断的准确性，MRI造影剂非常重要。T₁/T₂双模MRI利用氢质子在不同扫描序列条件下产生的信号强度差异，可以实现不同的成像结果，并有助于提高肿瘤诊断的准确性。因此，在T₁-T₂ MRI双模态成像的指导下进行协同治疗有望获得最佳治疗效果。

传统上，普鲁士蓝粒子用于T₂-MRI成像的光热特性和简单的荧光显示，不可控制的光热特性极大地限制了其在生物医学领域的应用。

作为一种新型的有机-无机杂化材料，由于其高孔隙率，大比表面积，表面改性和其他特性，MOF在药物装载应用中受到了广泛的关注。由Zn²⁺和2-甲基咪唑构成的ZIF-8对微酸性环境敏感，这与肿瘤环境中的弱酸性环境一致，并有助于向癌细胞释放药物。但是，一些组织也显示弱酸性。pH响应性药物的释放不够精确，这将在释放过程中对正常组织造成一定程度的损害。由于肿瘤细胞中谷胱甘肽(GSH)含量高，pH/GSH双重反应可以准确释放药物。PDA具有良好的生物相容性，几乎可以应用于任何材料的表面。在多巴胺的聚合过程中发生氧化反应，这使得还原型谷胱甘肽可能破坏其氧化过程并触发聚多巴胺的降解，因此，它非常适合于肿瘤环境设计中对高GSH的响应。

因此，开发基于普鲁士蓝和PDA诊治疗一体化的纳米载体对肿瘤治疗具有重要意义。

发明内容