稀土上轉換藥物釋放納米載體的制備方法及應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種稀土上轉換光控藥物釋放納米載體的制備方法及應用，屬醫藥技 術領域。
【背景技術】
[0002] 化療是治療惡性腫瘤重要手段之一。與手術、放療并列成為三大治療手段。腫瘤 化療具體指應用化學藥物（包括內分泌藥物）治療惡性腫瘤。抗癌藥物進入體內后很快分 布到全身，既可殺滅局部的腫瘤也可殺滅遠處轉移的腫瘤，因此化療是一種全身治療。
[0003] 但是由于傳統化療過程中，藥物釋放存在"時間不確定，總量不確定和位置不確 定"的缺陷，導致臨床用藥只能通過"高頻率、大劑量和全身給的方式"來達到治療效果。這 種治療方法在殺死腫瘤細胞的同時，對人體的正常器官、組織、細胞產生毒副作用，尤其是 對分裂、增殖、比較快的細胞如骨髓造血細胞、胃腸道粘膜上皮細胞等。因此研制新型的化 療制劑，實驗實現藥物的定時、定量、定位釋放，減小毒副作用，具有重要的臨床應用價值。
[0004] 目前新型藥物制劑的研制，主要集中在如何有效實現藥物的定位釋放。具體的解 決方法如1)利用納米級藥物載體系統，通過被動靶向作用將藥物輸送到腫瘤部位；2)利用 藥物載體系統表面的靶向功能修飾，通過主動靶向作用將藥物輸送到腫瘤部位。然而能夠 同時地實現"藥物定時、定量、定位釋放，減小毒副作用"的藥物制劑，目前尚未發現相關文 章及專利的報道。
【發明內容】
[0005] 鑒于構建新型藥物制劑來實現藥物定時、定量、定位釋放存在重要的臨床意義。本 發明提供一種稀土上轉換光控藥物釋放納米載體的制備方法。該納米制劑的主要成分包括 三方面：
[0006] 1)稀土上轉換納米粒子核：其作用為將體外近紅外激發光轉換為紫外光。
[0007] 2)介孔二氧化硅殼層：其作用為承載藥物，提高整個載體顆粒的穩定性。
[0008] 3)表面光敏分子偶氮苯及革巴向分子葉酸修飾：表面光敏分子偶氮苯作為封孔分 子，在藥物載體運輸過程中防止藥物泄露；當到達腫瘤部位，在紫外光的照射條件下，其構 象發生變化，從而將孔中的藥物釋放出來。表面靶向分子葉酸修飾，可提高整個納米載體的 靶向定位功能，使其選擇性的聚集到腫瘤部位。
[0009] 該納米制劑實現"定時、定量、定位化療"的基本原理為：
[0010] 1)將制備好的稀土上轉換光控藥物釋放納米制劑通過靜脈注射或局部注射的方 式給藥；
[0011] 2)當制劑在靶向分子葉酸的作用下聚集到腫瘤部位后，在特定的部位用使用夠穿 透深部組織的近紅外（波長980nm)激光直接照射靶部位；
[0012] 3)穿透深部組織的激光首先被上轉換納米核吸收，從而產生相應的紫外光；
[0013] 4)紫外光被表面光敏小分子偶氮苯吸收，其結構發生變化，從而控制藥物釋放出 來。
[0014] 該納米制劑通過調節近紅外激光的照射時間，照射強度，照射位置，從而可有效實 現藥物定時、定量、定位釋放，減小毒副作用。稀土上轉換光控藥物釋放納米化療制劑作用 機理圖如圖1所示。
[0015] 相對于傳統的化療制劑相比，利用這種稀土上轉換光控藥物釋放納米制劑具有諸 多優勢：
[0016] 1)該制劑具有靶向聚集作用，能夠實現在腫瘤部位的精準定位。
[0017] 2)該制劑具有光控釋放作用，沒有外界近紅外（波長980nm)激光照射條件下，藥 物被儲存在制劑內，只有當近紅外激發源照射腫瘤組織是，化療藥物才能被釋放出來，能夠 實現在腫瘤部位的精準定時、定量釋放。
[0018] 3)此外，該納米制劑具有熒光成像功能，可實現化療過程的可視化。
[0019] 本發明提供一種稀土上轉換光控藥物釋放納米載體的制備方法。具體涉及三個部 分內容即1)稀土上轉換納米粒的合成；2)稀土上轉換納米粒包覆介孔硅殼層及表面光敏 分子和靶向分子的修飾以及化療藥物阿霉素的包埋。組裝得到的稀土上轉換光控藥物釋放 納米化療制劑具有結構穩定，粒徑均一，具有靶向定位，光控藥物釋放等優點。目前尚未發 現于此相關納米制劑文章及專利的報道。
[0020] 本發明首先，如圖3投射電鏡測試結果顯示，利用溶劑熱法制備稀土上轉換納米 粒（左圖）粒徑小于50nm，粒度分布均勾，制備的稀土上轉換光控藥物釋放納米化療制劑顆 粒（右圖）粒徑小于l〇〇nm，粒度分布均勻。如圖4粒徑分析表明，制備好的稀土上轉換光 控藥物釋放納米化療制劑顆粒尺寸為98. 3nm。如圖5熒光發射光譜分析分析所示，制備的 稀土上轉換光控藥物釋放納米制劑顆粒能夠在近紅外光激發器照射下，發出多重顏色的光 如紫外光、綠光、紅光等。如圖6明場及暗場條件下照片顯示，稀土上轉換光控藥物釋放納 米制劑的宏觀照片（明場條件）和近紅外激光器照射條件下的熒光照片（暗場條件）。如 圖8進行藥物釋放實驗表明，通過是否照射激光，可有效地控制藥物釋放。
[0021] 本發明的稀土上轉換光控藥物釋放化療制劑制備方法，如圖2所示：
[0022] 1)、稀土上轉換納米粒的合成：首先利用各種稀土鹽為原料，通過溶劑熱制備出稀 土上轉換納米粒。
[0023] 2)、稀土上轉換納米粒包覆介孔硅殼層及表面光敏分子和靶向分子的修飾以及化 療藥物阿霉素的包埋：采用模板法合成介孔硅包覆，接著將硅烷試劑連接在介孔硅殼層的 表面，最后將藥物包埋到介孔中。
[0024] 具體制備方法如下：
[0025] -種稀土上轉換光控藥物釋放納米載體的制備方法；其步驟如下：
[0026] 稀土上轉換納米粒的合成：
[0027] (1)按照質量份數比為氯化鐿：氯化釔：氯化鉺=(20~50) : (20~70) : 1將原料 加入到反應器中，然后向反應器中加入溶劑水使上述物質完全溶解；在磁力攪拌條件，加熱 至沸騰直至稀土鹽溶液變成白色固體；
[0028] (2)水蒸干后，冷卻50~80°C，按照體積比為油酸：十八烯=2~6:1將二者加入 反應器中使白色固體完全溶解；
[0029] (3)按照質量數為NaOH :氟化銨=1~6 :3將二者加入的反應器中加入甲醇使 其完全溶解，氟化銨與上述氯化鉺的質量比=3:1 ;調節溫度升溫到100~150°C，抽真空 10~40min，通氬氣；迅速升溫到250~300°C，維持反應1~3小時；結束后加入丙酮離心 純化，真空干燥處理后得到稀土上轉換納米粒；
[0030] 稀土上轉換納米粒包覆介孔硅殼層及表面光敏分子和靶向分子的修飾以及化療 藥物阿霉素的包埋：
[0031] (1)按照物質的質量份數比為稀土上轉換納米粒：十六烷基三甲基溴化銨：氫氧 化鈉=1 : (50~200) : (5~20)將原料加入到反應器中，然后向反應器中加入溶劑水使上 述物質完全溶解，磁力攪拌條件下加熱到30~70°C，攪拌1~3小時；
[0032] (2)然后加入正硅酸乙酯，其中正硅酸乙酯與稀土上轉換納米粒的質量比= 0? 01~0?