[发明专利]基于上转换材料的红外光触发可控药物载体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于红外光触发进行药物可控释放的技术领域，具体涉及一种基于上 转换材料的红外光触发可控药物载体及其制备方法。

背景内容

近年来随着纳米医学的发展，药物可控释放引起了人们的重视，通过外部触 发可以使药物在特定的时间、以可控的剂量释放到环境中，实现智能用药，做到 根据治疗进展实时控制药物用量和用药时间，不但能够对病人进行及时有效的治 疗，而且可以减少药物副作用和病人的抗药性。触发方式有温度、pH、外加磁 场、超声波、光、活性酶等。

目前对光触发释放药物的研究集中在通过包含在纳米药物载体中的光敏基 团对光的反应，以光裂解、光异构等方式将药物从纳米药物载体中释放出来。触 发光的波长多为紫外光和可见光，穿透深度小，只能到达皮肤或器官的表面，不 易到达病变组织，限制了治疗效果，同时对正常组织也有伤害。

人体组织的透过波长为800-1500nm，以红外光作为触发光，穿透深度大， 能够到达生物体内的病变组织。稀土掺杂上转换纳米材料能够在红外光的激发下 产生紫外光、可见光，由于其独特的光谱特性和生物相容性在医学成像、光动力 学方面具有潜在的应用前景。将稀土掺杂上转换纳米材料与纳米药物载体结合一 体，进行红外光触发下药物可控释放，可以进行组织内的深度治疗，提高治疗效 果，同时减少紫外光触发药物释放过程中的紫外光对细胞和组织的伤害。

偶氮衍生物具有光异构的性质，即位于氮-氮双键两侧原子团由于空间位阻 效应，存在顺式和反式结构，两者的空间体积不同，反式结构的空间体积更大。 在不同光波长的激励下，两种结构能够可逆变化。介孔材料比表面积大，吸附能 力强，孔径均一，具有可调性，其内壁可修饰，具有生物相容性，是重要的药物 载体。以介孔材料为药物载体，以偶氮衍生物修饰介孔材料，在一定波长的光波 激励下，通过其光异构现象，调节介孔材料中自由空间的大小或控制孔的开关状 态，可实现光控药物释放。

2007年Jie Lu报导了以介孔SiO₂为药物载体，利用偶氮衍生物的光异构现 象，以蓝光和紫外光进行触发，实现了光控药物释放(Light-Activated Nanoimpeller-Controlled Drug Release in Cancer Cells，Small 2008，vol.4， 421-426)。基于稀土上转换材料的光谱性质，以偶氮衍生物为光敏基团，以介 孔材料作为药物载体，制作稀土掺杂上转换纳米材料和介孔材料的复合结构，能 够实现红外光触发下的药物可控缓释，在医学诊疗上有着诱人的应用前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于上转换材料的红外光触发可控药物载体及该 药物载体的制备方法，本发明可以通过体外对红外光的操控在生物组织的深层位 置进行光控药物的释放。

本发明将稀土掺杂上转换纳米材料与含有光敏基团的纳米药物载体结合在 一起，上转换材料吸收长波长的红外光，根据激活离子内部的能量传递过程，上 转换材料发出短波长的紫外光及可见光，所发出的短波长光通过再吸收或能量共 振传递的方式激活纳米药物载体内的光敏基团，光敏基团以光裂解或光异构等方 式控制纳米药物载体中药物的释放。

本发明所述的基于上转换材料的红外光触发可控药物载体，由稀土离子掺杂 的上转换纳米材料和含有偶氮衍生物的介孔材料组成核壳结构，其是以偶氮衍生 物为光敏基团实现红外光触发药物的可控释放，上转换纳米材料为核，含有偶氮 衍生物的介孔材料为壳，按质量百分比计算，含有偶氮衍生物的介孔材料占药物 载体质量的10％～90％，其余为稀土离子掺杂的上转换材料，其中偶氮衍生物在 介孔材料中的摩尔含量为10％～20％。

本发明涉及的上转换纳米材料包括氧化物Gd₂O₃、Y₂O₃、Lu₂O₃和氟化物 CaF₂、BaF₂、LaF₃、YF₃、ZnF₂、NaYF₄、LiYF₄、KYF₄、BaYF₅、Ba₂YF₇纳 米晶。