[发明专利]一种肿瘤微环境触发光热治疗的纳米体系及其制备方法

说明书

本发明公开了一种肿瘤微环境触发光热治疗的纳米体系及其制备方法，所述纳米体系的主要成分是化学发光组分、光热转化剂和表面包覆材料，质量比为1‑10:1‑10:1‑20，制备方法为将化学发光组分和光热转化剂的溶液加入到表面包覆材料的水溶液或水分散液中，通过搅拌、超声或共挤出等处理得到均一稳定的纳米分散液，进一步通过旋转蒸发或透析等操作除去有机溶剂得到所述纳米体系。该纳米体系用于肿瘤的光热治疗和生物成像，极大地提升光热疗法在肿瘤临床治疗的应用范围和疗效，同时为光治疗相关领域的发展提供了新思路。

技术领域

本发明涉及医药技术领域，具体涉及一种肿瘤微环境触发的光热治疗纳米体系及其制备方法。

背景技术

根据国家癌症中心发布的统计数据显示，我国居民的癌症发病率升高，一生中患癌概率高达36％，且呈现年轻化、高死亡率的趋势。因此，癌症(即恶性肿瘤)已成为国民生命健康的最大威胁。目前，癌症的临床治疗方法主要有放射治疗、化学治疗和外科手术治疗等。这些传统治疗方式都存在一定的局限性：放射治疗过程中产生的电离辐射对人体的正常组织会造成不同程度的损伤，副作用大；化学治疗则通过不同给药途径作用于全身，难以根治癌症，副作用大且易产生耐药性；外科手术在切除病灶的同时也会造成新的创伤，手术创面大、易感染易复发，切除原发灶时无法防止癌症转移，对转移癌束手无策。因此，发展通用有效、毒副作用小、特异性高的癌症治疗方法对国民生命健康至关重要。

随着科技的快速发展，一种新兴的癌症临床治疗方法—光热疗法受到广泛关注。光热疗法利用光热转化剂将特定波长的光吸收并转化为热产生局部高温以消融癌症细胞，具有定位性好、创伤小、不良反应少、特异性高和抗转移等优点，被认为是极具潜力的癌症临床疗法。从作用机理可以看出，光热疗法需要外置光源和光热转化剂。然而，常见光源在机体的有效穿透深度非常有限，一般小于5毫米，又由于外置光源具有定位性，使得光热疗法只能用于浅表层实体瘤的治疗，对深层肿瘤、转移瘤等束手无策。然而，我国癌症发病居前五位的肿瘤依次为：肺癌、胃癌、肝癌、食管癌、结直肠癌。这些高发病率癌症均是深层肿瘤，光热疗法都难以奏效。因此，光源穿透深度低是限制光热疗法在临床广泛应用的科学难题。

化学发光是通过过氧化氢触发化学反应产生活性中间体进而实现发光，而肿瘤微环境中过氧化氢浓度较高。本发明拟将肿瘤微环境、化学发光和光热过程巧妙结合起来，通过肿瘤微环境中高浓度的过氧化氢触发化学发光，原位形成光源实现光热治疗，极大拓展光热治疗范围且能同时实现生物成像，为恶性肿瘤的临床诊治提供新的有效手段，并进一步扩展了光热疗法的临床应用范围，为深部与复发转移肿瘤的诊治带来新的选择。肿瘤微环境、化学发光和光热过程的巧妙结合鲜有报道，且存在技术难点，特别是化学发光组分和光热转化剂在纳米粒子里的负载密度以及它们之间能否有效传递能量。本发明利用弱相互作用将两者直接组装形成纳米粒子，负载密度高、两者间能有效接触并传递能量，实现肿瘤微环境触发的光热治疗体系，彻底摆脱光热治疗对外置光源的依赖。

虽然存在基于金纳米粒子的功能化体系，利用肿瘤微环境的高浓度过氧化氢触发化学发光，进而增强光热治疗和光声成像的工作被报道(Aggregation of GoldNanoparticles Triggered by Hydrogen Peroxide-Initiated Chemiluminescence forActivated Tumor Theranostics,Angew.Chem.Int.Ed.2021,60,23805–23811.)。但该体系仅仅利用化学发光实现了金纳米粒子表面的反应，实现金纳米粒子的体内聚集提高其对外置光源的波长响应范围和光热转化效率，进而增强了光热过程，但该体系仍需要外置光源(808nm)实现光热过程，所以该体系并没有摆脱体系对外置光源的需求，不能根本地解决光热治疗过程中光源穿透的难题；且体系涉及重金属，其生物安全性有待检验。

发明内容