基于含腈萘杂环的羟基磷灰石-金复合纳米材料的合成及其光动力和光热联合治疗.pdf

摘要

癌症严重危害着人类的身体健康。目前，光动力/光热联合治疗法是癌症治疗的一种

有效方式。该联合治疗方法是利用光同时启动光动力疗法（PDT）和光热疗法（PTT）

过程。即，光动力疗法是光敏剂在氧气和光的参与下产生活性氧物质，有效地杀死肿瘤

细胞。光热疗法则是通过光热转换剂将光能转化为热能，从而提高肿瘤局部的温度达到

肿瘤消融的目的。联合光动力/光热疗法相比于单一治疗模式，可通过活性氧、高温协同

作用以提高其肿瘤治疗疗效。此外，联合光动力/光热疗法能够通过增强单一治疗模式的

策略，以提高其肿瘤治疗疗效。基于以上特性，联合光动力/光热疗法已成为目前癌症诊

疗研究的热点，被广泛应用于生物医学领域。但是目前联合治疗方法在癌症诊疗研究中

仍存在一些局限性：如（1）现有研究大多采用多波长激光以激活治疗过程，这严重增加

了治疗过程的复杂性，进而限制其治疗的疗效；（2）各单一治疗疗效不足限制其相应的

抗肿瘤效果，导致其联合治疗效果的有限性。针对上述问题，亟需开发新的相关试剂或

材料以突破以上局限，实现肿瘤的高效联合治疗。

为了解决联合光疗中需要多波长激光激活联合癌症治疗的缺陷，本论文通过设计合

成新型有机-无机复合纳米材料，以达到单波长激光激活联合治疗机制实现活体肿瘤高

效治疗的目的。基于这一策略，本工作以二氰基腈萘杂环为母体，通过乙二胺连接BOC-

L-谷氨酸-1-叔丁酯，设计合成了有机光敏剂LB分子。与此同时，进一步通过静电吸附

作用将其与金纳米颗粒掺杂的羟基磷灰石纳米片（HAP@Au）相结合合成具有联合治疗

作用的新型有机-无机复合材料（HAP@Au-LB）。通过一系列光学、生物性能验证，所

构建的材料HAP@Au-LB在808nm的激光下不仅能够激活光动力反应过程，产生大量

的活性氧实现肿瘤光动力治疗，同时基于较高的光热转换效率启动光热治疗过程，引发

肿瘤组织局部高温，实现肿瘤的光动力/光热联合高效治疗。此外，活体实验结果进一步

证实，在808nm单一激光下，HAP@Au-LB呈现良好的活体肿瘤消融能力。

为了提高光动力疗法中光敏剂产生活性氧能力而实现增强的联合光疗效果，基于上

一工作，利用相同的有机母体，引入强吸电子基团羟基，合成了光敏剂LO1分子，并使

其与金纳米颗粒掺杂的羟基磷灰石纳米片（HAP@Au）结合，构建了增强的PDT和PTT

联合治疗效果的HAP@Au-LO1纳米复合材料。结果表明，光敏剂LO1在特定波长照射

下产生了较LB分子增强的活性氧，细胞实验结果表明，HAP@Au-LO1肿瘤细胞的杀

伤力要明显增强（细胞存活率仅为24%），实现了增强的PDT和PTT联合治疗的抗肿瘤

效果。

关键词：金掺杂羟基磷灰石纳米片，氰基腈萘杂环，光热疗法，光动力治疗，联合抗肿

瘤治疗

ABSTRACT

Cancerisaseriousthreattohumanhealth.Atpresent,photodynamic/photothermalcombinedtherapy

isaneffectivewaytotreatcancer.Thecombinationtherapyuseslighttoinitiatebothphotodynamictherapy

andphotothermaltherapyprocesses.Thatis,photodynamictherapyisaphotosensitizerthatproducesreactive

oxygenspeciesinthepresenceofoxygenandlight,effectivelykillingtumorcells.Photothermaltherapyis

toconvertlightenergyintoheatenergythroughphotothermalconversionagents,soastoincreasethelocal

temperatureofthetumortoachievethepurposeoftumorablation.Comparedwithsingletherapymode,

combinedphotody