光热疗法(photothermal therapy,PTT)是利用光吸收材料将光能转化为热能,以提高肿瘤部位的温度,实现肿瘤细胞消融的治疗方式,该方法具有明确的效果及较小的副作用。但在光热治疗中,温度难以精准控制,过高的温度可能会损害实体瘤周围正常组织。基于隐色染料-显色剂-溶剂体系的热致变色材料可在一定的温度范围内实现不同颜色的变化,因此引起了广泛的关注。该体系升温后,可由显色状态转变为无色,从而实现对光吸收的控制,进而达到精准控温的目的。热致变色材料的三种基本组成对维持其变色性能非常重要,在有其他溶剂或物质存在时,易导致其失去变色性能,因此该体系通常包裹在高分子材料中,制备成微囊。然而,由于微囊粒径较大(通常5-50 μm),易堵塞毛细血管,体内难以应用。纳米热致变色材料的制备较为困难,目前未见相关报道。本研究以热敏绿(TFG)、萘酚(2-Naphthol,Naph)、聚乙二醇(PEG)作为组成成分,制备了可逆热致变色纳米粒子(TFG/NaphNPs)。在此系统中,传统的疏水性溶剂(脂肪醇)被水溶性PEG代替,PEG不仅作为溶剂,还可与TFG和Naph形成低共熔混合物,降低混合物熔点。所制备的TFG/Naph NPs由于PEG水合鞘的保护作用,具有良好的稳定性。在光热治疗过程中,TFG/Naph NPs吸收近红外光并将其转变为热,当肿瘤温度达到预定的转变点时,纳米粒从有色转变无色,从而实现肿瘤的控温治疗。研究具体内容如下:一、可逆热致变色纳米粒子的制备。可逆热致变色纳米粒子的制备,首先要制备热致变色混合物。本章制备了不同组成及不同比例的热致变色混合物,考察了其对热致变色混合物的变色能力、变色温度及对纳米粒形成的影响。结果表明,纳米粒的变色温度由染料、显色剂、溶剂所组成的低共熔物的熔点所决定,以TFG作为隐色染料,以2-萘酚作为显色剂,以PEG4000作为溶剂,在合适的比例TFG:Naph:PEG=1:5:150时,所制备的TFG/Naph NPs纳米粒变色温度较为理想(45℃),而以双酚A作为显色剂,所制备的纳米粒具有更高的变色温度(51℃),不适于体内应用。热致变色混合物进行熔点测定显示,TFG/Naph NPs纳米粒变色温度与TFG:Naph:PEG=1:5:14的混合物熔点一致,表明只有部分PEG与TFG、Naph形成低共熔混合物。二、可逆热致变色纳米粒子的表征。本章将熔融状态的热致变色混合物分散在水中制备热致变色TFG/Naph NPs,其粒径大小约为55 nm,在660nm处具有较好的光吸收效果,光热转换效率为16.4%。在激光照射(660 nm,2 W/cm~2)下,5 min内能够使不同浓度的TFG/Naph NPs溶液升温至45℃并保持稳定。TFG/Naph NPs(50 μg/mL)具有较好的热稳定性,在循环升降/温过程中,光热转换效率仅有微小变化。TFG/Naph NPs较非变色材料具有更深的光穿透深度。三、TFG/Naph NPs的体外安全性和疗效评价。细胞实验结果表明,TFG/Naph NPs通过溶酶体途径被细胞摄取。即使在浓度为1000 μg/mL时,TFG/Naph NPs仍表现出较好的生物安全性,在激光(660 nm,2 W/cm~2)照射后,不同浓度的TFG/Naph NPs均可以实现控温治疗,其细胞抑制率达到95%以上。四、通过构建S180荷瘤小鼠模型进行TFG/Naph NPs的体内安全性和疗效评价。体内分布结果显示,静脉注射后,TFG/Naph NPs可以在肿瘤部位实现富集,注射后的3-10 h为合适的光热治疗时间。体内治疗结果显示,在660 nm激光(2 W/cm~2)照射下,肿瘤部位的温度稳定控制在～45℃。治疗14天后,肿瘤抑制率达到81.6%以上。H&E染色结果进一步证明了 TFG/Naph NPs的控温治疗能力和良好的生物相容性。