納米晶體-竹紅菌素復(fù)合物的制備方法及制得的復(fù)合物在光敏治療中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于具有光動力活性的光敏劑技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種長波敏化的上轉(zhuǎn)換NaYF4:Yb 3+，Tm3+納米晶體-竹紅菌素復(fù)合物的制備方法及制得的復(fù)合物在光敏治療中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]光動力療法(photodynamic therapy，簡稱F1DT)又稱光福射療法或光化學(xué)療法，是一種新型腫瘤治療手段。其原理是利用光源敏化腫瘤部位的光療抗癌藥發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生活性氧誘導(dǎo)腫瘤損傷。在光動力療法治療腫瘤的過程中，選擇具有優(yōu)良活性氧產(chǎn)生能力的光療藥物為關(guān)鍵因素。至今已有血卟啉衍生物、金屬酞菁、二氫卟吩、5-氨基乙酰丙酸和醌類化合物等多種光療藥物的抗腫瘤活性得到深入研宄。其中，醌類化合物中的竹紅菌素類光療藥物由于其極高的活性氧產(chǎn)生能力而受到廣泛關(guān)注。
[0003]竹紅菌素(hypocrellins)是我國首先從竹紅菌及竹黃等中藥材中提取的天然光療藥物，主要有竹紅菌甲素(hypocrellin A，簡稱HA)和竹紅菌乙素(hypocrellin B，簡稱HB)兩種組分。與其它光療藥物相比，竹紅菌素類化合物具有活性氧量子產(chǎn)率高、光毒性高、暗毒性低、從正常組織排出速度快及對多種腫瘤細(xì)胞均具有很高的光敏損傷活性等諸多優(yōu)點，是一類很有應(yīng)用前景的光療抗腫瘤藥物。然而，理想的光療抗腫瘤藥物除具有上述性質(zhì)夕卜，還應(yīng)具有治療光源可有效穿透生理組織的條件。但竹紅菌素的激發(fā)波長位于470nm左右的可見光區(qū)，該波長范圍的光源組織穿透深度小于1_，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足治療體內(nèi)實體腫瘤的要求。因此，目前竹紅菌素在臨床上只能用于治療以視網(wǎng)膜黃斑變性和鮮紅斑痣為代表的微血管類疾病及皮膚病等淺表病變，且動物實驗也表明，竹紅菌素治療體內(nèi)實體腫瘤效果并不理想。因此，針對竹紅菌素存在的缺陷，設(shè)計并構(gòu)建一個可實現(xiàn)長波敏化竹紅菌素的體系，是推動其光動力治療體內(nèi)實體腫瘤臨床應(yīng)用進(jìn)程的關(guān)鍵。
[0004]自2007年以來，具有吸收近紅外光、發(fā)出可見光性質(zhì)的上轉(zhuǎn)換納米晶體在光動力療法領(lǐng)域的應(yīng)用研宄悄然興起。NaYF4、YF3& LaF 3等納米晶體摻雜Yb 3+及Er 3+、Tm3+或Ho 3+等稀土離子后，使用980nm左右的近紅外光源激發(fā)該類晶體，可有效發(fā)出407nm?660nm的可見光。研宄者利用上轉(zhuǎn)換納米晶體發(fā)出的可見光敏化特定光療抗癌藥產(chǎn)生活性氧，發(fā)揮抗腫瘤活性。
[0005]因光線在組織中的穿透深度與其波長密切相關(guān)，與傳統(tǒng)可見光光源相比，近紅外光光源有著更深的組織穿透能力，更加符合光動力療法治療體內(nèi)實體腫瘤的要求。尤其是飾NaYF4:Yb 3+’ Tm3+納米晶體，其激發(fā)波長為980nm，最大上轉(zhuǎn)換發(fā)射波長為470nm，恰好位于竹紅菌素的最佳激發(fā)波長位置。利用這一性質(zhì)，開發(fā)上轉(zhuǎn)換NaYF4=Yb 3+，Tm3+納米晶體-竹紅菌素復(fù)合物，可以克服竹紅菌素激發(fā)光源組織穿透能力弱，無法實現(xiàn)體內(nèi)實體腫瘤治療的困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服竹紅菌素激發(fā)波長短，治療光源組織穿透深度淺的缺點，開發(fā)一種在上轉(zhuǎn)換納米晶體表面負(fù)載竹紅菌素的復(fù)合體形式，利用上轉(zhuǎn)換NaYF4=Yb 3+，Tm3+納米晶體980nm長波激發(fā)后，上轉(zhuǎn)換發(fā)射波長為470nm，間接激發(fā)竹紅菌素以產(chǎn)生活性氧，最終殺滅腫瘤細(xì)胞的載藥體系，并將該成果應(yīng)用于光動力療法領(lǐng)域。即，本發(fā)明將提供一種上轉(zhuǎn)換NaYF4=Yb 3+，Tm3+納米晶體-竹紅菌素復(fù)合物的制備方法及制得的復(fù)合物在光敏治療中的應(yīng)用，該復(fù)合物達(dá)到使竹紅菌素長波敏化的目的，推動其在治療體內(nèi)實體腫瘤中的應(yīng)用。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0008]一種上轉(zhuǎn)換NaYF4=Yb 3+，Tm3+納米晶體-竹紅菌素復(fù)合物的制備方法，其特征在于，采用水熱法合成NaYF4=Yb 3+，Tm3+納米晶體，酸性條件下去除所述納米晶體的表面修飾物，得到在水相中穩(wěn)定分散的所述納米晶體水溶液，加入竹紅菌素溶液，孵育，將竹紅菌素固定于所述納米晶體表面，透析除掉未吸附的竹紅菌素及溶劑，得到純凈的上轉(zhuǎn)換NaYF4=Yb 3+，Tm3+納米晶體-竹紅菌素復(fù)合物。
[0009]所述的NaYF4:Yb 3+，Tm3+納米晶體，其激發(fā)波長為980nm，上轉(zhuǎn)換熒光波長位于470nm。其合成方法可參照文獻(xiàn)公開的方法(Angewandte chemie.2011，123 (32):7523-7528)。本發(fā)明中所涉及的竹紅菌素包括竹紅菌甲素、竹紅菌乙素以及它們的衍生物中的一種或幾種，優(yōu)選竹紅菌甲素、竹紅菌乙素或它們?nèi)我獾幕旌衔铩?br>[0010]上述方法中，所述NaYF4:Yb 3+，Tm3+納米晶體與竹紅菌素的質(zhì)量比為1: 10?10: I。
[0011]所述的方法在上轉(zhuǎn)換NaYF4=Yb 3+，Tm3+納米晶體表面常溫穩(wěn)定吸附竹紅菌素，利用竹紅菌素酚羥基及醌羰基易于金屬配位的特性，將竹紅菌素固定于所述納米晶體表面，具體步驟如下:
[0012](I)取 50mL 三頸燒瓶，加入 lmmol Ln (CF3COO) 3 (Y: Yb: Tm =78%: 20%: 2% ), 1mmol氟化鈉(NaF)和20ml有機(jī)溶劑(3ml油酸/17ml十八烯)，加熱至160°C，在無水無氧氛圍中持續(xù)加熱Ih ;再在磁力攪拌的同時升溫至320°C并保持lh，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻到室溫；在得到的產(chǎn)物中加入無水乙醇，離心分離后得到沉淀，并反復(fù)用水和乙醇各洗滌三次；
[0013](2)再將步驟(I)所得產(chǎn)物用鹽酸洗滌(pH = 4.0)，水/乙醚混合溶劑萃取，得到表面沒有油酸修飾的純凈納米晶體，形成在水相中穩(wěn)定分散的上轉(zhuǎn)換NaYF4:Yb 3+，Tm3+納米晶體水溶液；
[0014](3)隨后，在步驟⑴所得產(chǎn)物中加入200uL竹紅菌素溶液(15mM竹紅菌素，DMSO助溶)，室溫磁力攪拌24h，使用二次蒸餾水透析除掉未吸附的竹紅菌素及DMS0。
[0015]根據(jù)上述方法制備的上轉(zhuǎn)換NaYF4:Yb 3+，Tm3+納米晶體-竹紅菌素復(fù)合物，是一種適合靜脈注射有機(jī)-無機(jī)復(fù)合納米粒子。
[0016]完成本發(fā)明第二項發(fā)明任務(wù)的方案是:所述方法制得的上轉(zhuǎn)換NaYF4=Yb 3+，Tm3+納米晶體-竹紅菌素復(fù)合物在制備光敏治療藥物中的應(yīng)用。
[0017]同樣，所述復(fù)合物在光敏治療領(lǐng)域中的應(yīng)用所涉及的竹紅菌素包括竹紅菌甲素、竹紅菌乙素及它們的衍生物中的一種或幾種。
[0018]本發(fā)明方法及制得的上轉(zhuǎn)換NaYF4:Yb 3+，Tm3+納米晶體-竹紅菌素復(fù)合物具有如下的優(yōu)點:
[0019]1.藥物吸附過程在常溫下進(jìn)行，避免高溫對藥物活性影響。
[0020]2.藥物吸附過程與納米上轉(zhuǎn)換晶體合成分開進(jìn)行，避免藥物的存在對上轉(zhuǎn)換納米晶體結(jié)晶過程的影響，保證了其有效的上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率。
[0021]3.該納米復(fù)合體系水相分散性好。
[0022]4.該納米復(fù)合體系可實現(xiàn)長波敏化竹紅菌素，離體癌細(xì)胞實驗結(jié)果表明，該類復(fù)合體系暗毒性低，光毒性高，激發(fā)波長長。
[0023]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明的保護(hù)范圍并不以【具體實施方式】為限，而是由權(quán)利要求加以限定。
【附圖說明】
[0024]圖1實施例1制備的NaYF4:Yb3+，Tm3+納米晶體-竹紅菌甲素復(fù)合物透射電鏡圖(IA)及上轉(zhuǎn)換熒光照片(IB)。
[0025]圖2實施例1制備的NaYF4:Yb 3+，Tm