用于抗癌的紅外激發(fā)可產(chǎn)生uvc-可見(jiàn)發(fā)射的光熱材料及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種在紅外激光的激發(fā)下可產(chǎn)生紫外線和可見(jiàn)光的光熱材料，本發(fā)明也涉及一種光熱材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]最近幾十年來(lái)，不論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，癌癥仍然是亟需解決的難題，其中抗癌手段主要有三種:外科手術(shù)，化療和放療。雖然，抗癌治療的效果已經(jīng)得到了較大的提高，然而一些隨之而來(lái)的弊端依舊難以克服，比如:費(fèi)用高昂，抗藥性，對(duì)正常細(xì)胞和癌細(xì)胞不能區(qū)別對(duì)待等。同時(shí)，由于在治療后癌細(xì)胞并不能完全殺死而會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)移瘤的產(chǎn)生。研究者試圖引進(jìn)熒光成像引導(dǎo)的聯(lián)合治療手段來(lái)降低轉(zhuǎn)移瘤的產(chǎn)生，同時(shí)提高病患的存活率，其中聯(lián)合治療手段中主要包括光動(dòng)力療法，光激發(fā)療法和光熱療法。由于協(xié)同療法主要是將集中功能性納米粒子組裝在一起，因此存在著以下缺點(diǎn):擔(dān)載效率問(wèn)題，所載藥物過(guò)早泄漏，所設(shè)計(jì)體系過(guò)于復(fù)雜等。這種現(xiàn)象使得學(xué)者不斷開(kāi)展新的研究，以期獲得簡(jiǎn)單易行、同時(shí)療效好的抗癌藥物，尤其是能夠?qū)⒐鉄岷凸忭憫?yīng)功能融于一體的材料。
[0003]紫外光用于熒光靶向治療已經(jīng)有報(bào)道，其中短波紫外線(UVC)由于能夠破壞癌細(xì)胞DNA交聯(lián)和重組，阻止DNA的再生從而引發(fā)程序性死亡。對(duì)于UVC引發(fā)的抗癌治療，如果癌細(xì)胞接受的UVC照射量較小，癌細(xì)胞會(huì)發(fā)生進(jìn)一步的恢復(fù)和轉(zhuǎn)錄機(jī)制，然而如果UVC照射量較大，這種恢復(fù)會(huì)變得不可能。因此抗癌治療時(shí)候，UVC的產(chǎn)量非常關(guān)鍵。如果這種材料同時(shí)具有光熱性能，則該材料會(huì)由于具有聯(lián)合治療效果從而療效大大提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種同時(shí)具有短波紫外光、可見(jiàn)光發(fā)射、光熱，從而具有光引導(dǎo)的協(xié)同抗腫瘤性能的用于抗癌的紅外激發(fā)可產(chǎn)生UVC-可見(jiàn)發(fā)射的光熱材料。本發(fā)明的目的還在于提供一種用于抗癌的紅外激發(fā)可產(chǎn)生UVC-可見(jiàn)發(fā)射的光熱材料的制備方法。
[0005]本發(fā)明的用于抗癌的紅外激發(fā)可產(chǎn)生UVC-可見(jiàn)發(fā)射的光熱材料的結(jié)構(gòu)為:NaGdF4: Yb, TmiNaGdF4: YbiNaNdF4: Yb，其中 @ 表示包覆。
[0006]本發(fā)明的用于抗癌的紅外激發(fā)可產(chǎn)生UVC-可見(jiàn)發(fā)射的光熱材料的制備方法為:
[0007](1)先采高溫?zé)峤夥ㄖ苽渖限D(zhuǎn)換熒光NaGdF4:Yb，Tm納米晶核材料，
[0008]首先，稱取總量為0.8?1.2mmol化學(xué)計(jì)量比為59:40:1的稀土油酸鹽Gd(ClsH3302) 3、Yb(ClsH3302) 3和 Tm(C 1SH3302) 3，置于容器中，再加入 0.16 ?0.25g NaF、12 ?18mL油酸和12?18mL十八烯，升溫至110°C并通氮?dú)?0min，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下溫至300°C，并保溫1?2h，反應(yīng)結(jié)束后，自然冷卻，待溫度降低到20-50°C，加入乙醇使產(chǎn)物沉淀，再用乙醇和環(huán)己烷洗滌兩次，產(chǎn)物保存于5mL環(huán)己烷中，即得到Y(jié)b，Tm共摻雜的NaGdFjfi米晶材料，表示為 NaGdF4:Yb，Tm;
[0009](2)采高溫?zé)峤夥ㄖ苽浜藲そY(jié)構(gòu)NaGdF4:Yb，TmiNaGdF4:Yb納米材料，
[0010]將步驟(1)得到的保存于5mL環(huán)己烷中的NaGdF4:Yb，Tm納米晶、0.16?0.25gNaF和0.8?1.2mmol化學(xué)計(jì)量比為90:10的稀土油酸鹽Gd (CF3C02) 3和Yb (CF 3C02) 3，添加到12?18mL油酸和12?18mL十八烯中，升溫至120°C，保溫30min移除環(huán)己烷，在120°C通氮?dú)?0min后，升溫至310°C，并保溫0.8?1.2h，沉淀和洗滌步驟與步驟(1)相同，得到的產(chǎn)物保存于5mL環(huán)己烷中即為NaGdF4:Yb，Tm包覆NaGdF4:Yb的核殼結(jié)構(gòu)納米材料，表示為 NaGdF4: Yb, TmiNaGdF4: Yb。
[0011 ] (3)采高溫?zé)峤夥ㄖ苽浜藲そY(jié)構(gòu)NaGdF4: Yb, Tm_aGdF4: Yb_aNdF4: Yb納米材料
[0012]將步驟⑵得到的保存于5mL環(huán)己烷中的NaGdF4: Yb, TmiNaGdF4: Yb納米晶、
0.16?0.25g NaF和0.8?1.2mmol化學(xué)計(jì)量比為90:10的稀土油酸鹽Nd(CF3C02)3和Yb(CF3C02)3，添加到12?18mL油酸和12?18mL十八烯中，升溫至120°C，保溫30min移除環(huán)己烷，在120°C通氮?dú)?0min后，升溫至310°C，并保溫0.8?1.2h，沉淀和洗滌步驟(1)的相同，得到的產(chǎn)物保存于5mL環(huán)己烷中即為NaGdF4:Yb,Tm包覆NaGdF4: Yb包覆NaNdF4: Yb的核殼結(jié)構(gòu)納米材料，表示為NaGdF4:Yb, Tm觀aGdF4: Yb觀aNdF4: Yb。
[0013]本發(fā)明提出:(1)采用高溫?zé)峤夥ㄉ扇龑雍藲は⊥良{米晶，該種納米晶在808納米紅外光照射下產(chǎn)生UVC短波紫外線和可見(jiàn)光。(2)在808納米紅外光照射下，所生成的稀土納米晶具有較好的光熱性能。該種材料的理論的通用性和光動(dòng)力/光熱聯(lián)合抗癌性能在國(guó)內(nèi)外尚屬空白。
[0014]本發(fā)明是通過(guò)高溫?zé)峤夥ㄍㄟ^(guò)層層包覆法制備了具有光響應(yīng)和光熱性能的稀土納米晶，由于這種材料同時(shí)具有短波紫外光、可見(jiàn)光發(fā)射、光熱，從而具有光引導(dǎo)的協(xié)同抗腫瘤性能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)診療一體化。
[0015]本發(fā)明采用高溫?zé)峤獾膶訉影卜ㄉ闪巳龑雍藲そ鸺{米晶。該方法制備的納米粒子有三個(gè)特點(diǎn):第一，所生成的納米晶粒徑分布狹窄，具有較小粒徑。第二，在808納米激光照射下，納米晶能夠發(fā)射出肉眼可辨的紫色可見(jiàn)光，同時(shí)能夠產(chǎn)生短波紫外線。第三，這種材料本身由于Nd元素在808納米處有吸收峰而具有光熱作用。第四，由于光響應(yīng)的短波紫外線和光熱作用，可以用來(lái)協(xié)同殺死癌細(xì)胞。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1 為 NaGdF4:Yb, TmiNaGdF4: YbiNaNdF4: Yb 納米晶在 808 納米照射下產(chǎn)生 UVC 短波紫外線和可見(jiàn)光的示意圖。
[0017]圖2(a)-圖 2(b)為所生成 NaGdF4:Yb, TmiNaGdF4: YbiNaNdF4: Yb 納米晶的透射圖。其中2(a)為透射圖，圖2(b)為高分辨透射圖。
[0018]圖3 (a)-圖 3 (b)為所生成 NaGdF4: Yb, TmiNaGdF4: YbiNaNdF4: Yb 納米晶的在 808 納米照射下熒光圖。其中3(a)的波長(zhǎng)范圍為200-750納米，圖3(b)的波長(zhǎng)范圍為300-750納米，圖3(b)中附圖為光照發(fā)射紫色可見(jiàn)光的照片。
[0019]圖4為所生成NaGdF4:Yb, TmiNaGdF4: YbiNaNdF4: Yb納米晶在808納米照射2分鐘不同時(shí)間對(duì)應(yīng)的近紅外熱成像圖。
[0020]圖5為所生成NaGdF4:Yb，TmiNaGdF4:YbiNaNdF4:Yb納米晶在光照下的抗腫瘤效果。其中包括三組小鼠腫瘤尺寸，第一組為對(duì)照組，第二組為