近红外光响应纳米药物的化学制备及性能研究

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近红外光响应纳米药物的制备与应用是化学、生物、材料、医学等领域的研究热点。通过将上转换荧光材料与不同性质的材料合理地复合在一起,利用材料之间的协同效应,制备的纳米药物可以在纳米尺度范围内对肿瘤进行监控,分析以及治疗。但现有的合成近红外光响应的上转换荧光材料需要多次离心沉淀、水洗涤、重新分散晶种等一系列复杂操作。针对此问题,本论文发展了一种方便、低毒性的连续热注射法,此合成方法是在十八烯和油酸的混合溶液里加入的定量NH4F和NaOH,将反应溶液升到高温后,间隔一定时间,逐次注射镧系离子的油酸复合物,在高温下成核生长,在反应体系的比表面能要求最小的情况下,快速生成上转换纳米晶体。利用此方法,我们制备了近红外光响应的纳米药物,具体如下:(1)通过连续热注射法,首先制备了超小的CaF2:Yb,Er近红外光响应的荧光纳米颗粒(<10 nm)。通过透射电子显微镜、X-射线衍射仪、X-射线能谱仪、荧光光谱仪、荧光光谱仪等表征手段,发现合成过程中Na+的浓度能改善CaF2:Yb,Er的结晶性、荧光强度和形貌,并发现连续热注射法能有效提高的上转换纳米颗粒的荧光强度,且可有效调控上转换纳米颗粒的尺寸大小,证明了连续热注射法是一种简单、高效、通用的合成上转换纳米颗粒的方法。(2)在连续热注射法基础上,通过层层自组装合成了近红外光敏药物NaYF4:Yb,Tm@NaYF4(UCNPs)@mSiO2/CdS。通过透射电子显微镜发现所制备的UCNPs、CdS和介孔SiO2的尺寸分别为50 nm、5 nm和10 nm。X-射线能谱仪和氮气吸附脱附等表征手段发现UCNPs@mSiO2/CdS具有良好的结晶性和巨大的比表面积(760 m2g-1)。紫外可见光吸收光谱和荧光光谱发现UCNPs的上转换荧光(380、451和470 nm)被半导体CdS通过荧光能量共振转移过程淬灭。通过活性自由基探针对苯二甲酸发现在近红外光照射下,UCNPs会激发CdS产生羟基自由基(·OH)。光降解罗丹明B实验表明UCNPs@mSiO2/CdS在近红外光具有高效的产生活性自由基的效率。同时,在980 nm近红外光照射下,将光敏药物UCNPs@mSiO2/CdS与Hela癌细胞一起培养24 h,进行光动力治疗研究,实验结果表明所制备的光敏药物系统UCNPs@mSiO2/CdS有良好光动力治疗效果。
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