[发明专利]一类用于光热治疗的近红外二区聚合物、纳米颗粒及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一类用于光热治疗的近红外二区聚合物、纳米颗粒及其制备方法与应用。所述的聚合物其结构如式(Ⅰ)所示，本发明所述的一类近红外二区聚合物与两亲性三嵌段聚合物F127通过自组装方法形成纳米颗粒，能大量溶解在水环境中，具有优异的生物相容性，光热转换效率优异，用于细胞和动物水平光热治疗；纳米尺寸，易于进入细胞，尤其是人非小细胞肺癌(A549)细胞。该聚合物还具有优异的光稳定性能和化学性能，可实现近红外二区(具体为1064nm)光热治疗，治疗效率高，副作用少，具有实际应用的前景。本发明的原料易得、合成条件温和，制备方法简单，提纯便捷，易于实现。

技术领域

本发明属于抗肿瘤药物技术领域，具体涉及一类用于光热治疗的近红外二区聚合物、纳米颗粒及其制备方法与应用。

背景技术

癌症是威胁人类健康及生命的重要疾病之一。据2018年世界卫生组织发表的《世界癌症报告》，2018年全球新增1810万例癌症病例(男性950万，女性860万)，死亡人数达960万(男性540万，女性420万)，全球癌症负担进一步加重。其中，中国作为人口大国更是占据了全球癌症发病与死亡的一大部分。因此，癌症成为我国必须自主攻克的重大疾病之一。光热治疗通过光热材料在光照作用下，对癌症部位进行有选择性的加热，导致癌细胞内部产生过高热量，从而杀死癌细胞，抑制肿瘤生长的目的。由于癌细胞的增值速度远快于正常组织，肿瘤组织内的血管发育不完全，血管壁有缺陷，对热量的耐受度低于正常细胞组织。当细胞内温度达到40℃时，细胞中的蛋白质开始变形，50℃会造成不可逆损伤。利用这一点，光热治疗能够在不影响正常细胞组织的条件下造成癌细胞损伤，破坏肿瘤组织。光热治疗具有微创，对正常细胞和组织影响小，副作用少的优点。近年来，癌症的光热治疗逐渐成为科研工作者的研究热点。

通过科研工作者的不断努力，目前的光热材料主要分为贵金属材料、碳基材料、过渡金属化合物纳米材料及有机光热材料。1)贵金属材料(如Au、Ag等)虽然光热转换效率高，但是在体内代谢差，成本高，并存在一定毒副作用的不足；2)碳基材料虽然无毒，光热转换效率高，但近红外波段吸收弱，也限制了其进一步的应用；3)过渡金属化合物二维材料在近红外区光热转化效率高，但制备复杂、尺寸较大，不易被细胞吸收、代谢较慢等也是其发展的瓶颈问题。4)有机光热材料近红外吸收强、生物相容性好、结构易于功能化、体内代谢时间短等优点。因此，相对其他类型的光热材料，有机光热材料为肿瘤光热治疗提供新的材料体系。

近红外二区窗口波长范围为1000-1700纳米，它能有效减少组织光散射，穿透能力强，除了浅表皮的肿瘤治疗，深层肿瘤组织也能通过光热治疗实现肿瘤消融。目前大多数光热治疗位于波长为700-900纳米的近红外一区窗口，常用的激光波长为808纳米，最大容许照射量为0.33W。相比近红外一区光热治疗，采用近红外二区光热治疗具有更明显的优势，最大容许照射量更大以及激光穿透能力更强，肿瘤治疗的适用范围更广。而目前有关近红外二区的光热试剂的报道较少。

文献报道聚合物P1(结构式见式(A)，来源期刊先进材料，第30卷，第35期，页码1802591)具有较好的近红外二区吸收响应，吸收光谱扩展到1200nm，但在1064nm激光作用下，P1聚合物的光热转换效率仅为30.1％，离高效光热试剂的应用仍有一定的距离，因此，高光热转换效率的近红外二区共轭聚合物的开发十分迫切。

发明内容

为了克服上述现有光热材料的缺陷，本发明的首要目的在于提供一类用于光热治疗的近红外二区聚合物，实现近红外二区的吸收，且具有较高的消光系数和光热转换效率，与两亲性三嵌段聚合物F127通过自组装方法形成纳米颗粒，在水溶液中具有优异的溶解性和生物相容性，是一类性能优异的光热试剂。该类聚合物与两亲性化合物通过自组装制备成纳米颗粒，具有优异的水溶性、光稳定性、生物相容性和光热转换性能，在癌症的光热治疗领域具有巨大的应用潜力。

本发明的另一目的在于提供上述近红外二区聚合物和纳米颗粒的制备方法。