一种基于Yb制造技术

一种基于Yb

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光动力治疗领域，具体涉及一种基于Yb3+的氟化物纳米晶在近红外光动力疗法中的应用。
技术介绍
光动力疗法是一种微创性肿瘤治疗方法，它涉及三个基本要素:光敏剂、激发光和氧。当特定波长的光照射光敏剂时，光敏剂被激发，处于激发态的光敏剂与氧发生光化学反应，使氧气转变成活性氧，引起不可逆的肿瘤组织损伤。跟传统的化学疗法、手术疗法和放射疗法相比，PDT有若干潜在的优势:相对的非侵入性治疗，能够准确定位目标肿瘤组织，可以重复性治疗，操作相对方便并且副作用很小等。然而，对于传统PDT而言，传统光敏剂的激发光波长一般在可见区，不在近红外生物组织透过窗范围内(700nm-1100nm)，其激发光的组织穿透性差，使其只适用于表皮性病变的治疗。为了实现对实体瘤的治疗，人们期望将光敏剂的激发波长移到近红外区，提出了上转换光动力疗法，利用上转换荧光去激发光敏剂。但是上转换效率很低，并且在上转换光动力过程中，能量传递过程复杂，二者共同阻碍了上转换光动力疗法的治疗效率。另外，上转换光动力疗法基于非线性激发过程，需要较高的激发光功率才能激发出荧光，所以，激发光需要被聚焦到很小的面积来提高激发光功率密度，导致了很小的治疗区域。而且，上转换光动力疗法中纳米粒子对光敏剂载药的可控性差，无法得到稳定的光动力治疗效果。针对光动力疗法存在的问题，需要开发近红外激发的能量转换效率高，治疗效果稳定的光敏剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决传统光动力疗法中的光敏剂激发光波长在可见区范围内导致激发光的组织穿透深度差的问题，提出了一种基于Yb3+。本专利技术基于Yb3+是将基于Yb 3+的氟化物纳米晶作为光敏剂应用于光动力治疗中，其中所述的基于Yb3+的氟化物纳米晶的制备方法按以下步骤实现:—、在室温下将YbCl3.6Η20加入到反应容器中，然后加入油酸和十八烯，得到混合液；二、在Ar气保护下，将步骤一得到的混合液加热到160?170°C，搅拌保温使YbCl3.6H20完全溶解，得到反应液；三、按摩尔比为5: (7?8)将NaOH和NH4F加入到甲醇中，搅拌至溶解，得到原料液；四、将步骤三的原料液加入到步骤二得到的反应液中，搅拌反应后升温至80°C，待甲醇蒸发完全，再升温至100°C蒸发除水，然后升温到300°C，反应0.8?1小时后冷却至室温，得到反应产物溶液；五、把步骤四得到的反应产物溶液放入离心管中，加入无水乙醇，振荡溶液混合均匀，然后离心洗涤处理，收集固相物，清洗后分散到环己烷溶剂中，得到NaYbF4纳米晶；六、将步骤五的NaYbF4纳米晶放入反应瓶中，加入Tween 80-C00H(带羧基配体的吐温80)，进一步再加入氯仿，搅拌混合0.8?1.2小时，然后加入去离子水，将混合液在70?80°C的温度下恒温反应2.5?3.5小时，离心分离得到Tween-NaYbF4纳米晶； 七、将步骤六得到的Tween-NaYbF4纳米晶加入到DMS0 ( 二甲基亚砜)中，然后按Tween-NaYbFjfi米晶、EDC(l-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)和NHS(N_羟基琥珀酰亚胺)的质量比为(4?6): (1.5?2.5): (5?7)加入EDC和NHS，搅拌1?3小时加入叶酸(FA)水溶液，在室温下连续搅拌10?14小时，离心处理后用磷酸盐缓冲液(PBS)清洗，冷冻干燥得到基于Yb3+的氟化物纳米晶(FA键连的Tween-NaYbF 4纳米晶)。本专利技术以键连抗体的NaYbF-内米粒子作为光敏剂，并以980nm附近的光源作为辐照光源。当NaYbF4纳米粒子被摄入到机体内，待其在病变组织部位聚集与肿瘤发生特异性结合后，利用光源对病变组织进行照射，使Yb3+与氧发生光化学作用，产生活性氧，进而杀死肿瘤细胞。本专利技术提出一种基于Yb3+的氟化物纳米晶作为光敏剂应用于近红外光动力疗法中，由于Yb3+离子的吸收在980nm附近，所以采用980nm附近的光源作为激发光，980nm光激发Yb3+基于线性激发过程，能够利用低功率的980nm附近激发光对肿瘤进行大面积照射。NaYbF4纳米粒子作为光敏剂，其中Yb3+激发态能量为1.27eV,而氧的激发态能量0.97eV，二者能级匹配程度高，当聚集在肿瘤部位的Yb3+离子被激发后，激发态的Yb3+可以与周围的氧发生能量传递，产生活性氧。产生的单态氧可以进入肿瘤细胞内部，与细胞器(线粒体，溶酶体等)相互作用，直接诱导细胞坏死或凋亡；单态氧也可以通过抗血管生成效应来破坏给肿瘤细胞提供营养的脉管系统，使肿瘤缺血性死亡；此外，单态氧还可以刺激机体的免疫系统，激活机体的抗肿瘤免疫反应，产生抗体，识别和跟踪肿瘤细胞，进而杀死肿瘤细胞，实现对肿瘤的治疗。综上所述，专利技术将基于Yb3+的氟化物纳米晶应用于光动力治疗中作为光敏剂的方法包含以下优点:1、采用Ιμπι附近的光源进行照射，其波长正好在生物组织透过窗范围内(700nm-1100nm)可实现深组织实体瘤的治疗；2、采用980nm附近的光源去激发Yb3+离子属于下转换激发，不需要光源聚焦来获得大功率密度，可实现小功率密度大面积的光动力治疗；3、Yb3+离子可直接将能量传递给氧，产生单态氧，此能量传递过程简单，实现高效的光动力过程；4、Yb3+离子作为光敏药物，避免了传统光敏剂中光漂白问题，可以获得持久的药效，同时，Yb3+离子可掺杂到氟化物中，形成NaYbF 4纳米粒子作为光敏剂，无需载体，避免了上转换光动力疗法过程中光敏剂载药不稳定导致的光动力治疗效果不可控问题。【附图说明】图1是实施例一得到的Yb3+的氟化物纳米晶(NaYbF 4纳米晶)的透射电子显微镜图；图2是利用1，3-Diphenylisobenzofuran作为活性氧指示剂，在近红外激发下，DPBF吸收光谱随光照时间的变化曲线图，其中■代表Omin，?代表lOmin，▲代表20min，▼代表 30min，?代表 40min，★代表 50min ；图3是不同氧气浓度下Yb3+的时间分辨光谱图，其中1 一低氧浓度，2—高氧浓度。【具体实施方式】【具体实施方式】一:本实施方式基于Yb3+是将基于Yb3+的氟化物纳米晶作为光敏剂应用于光动力治疗中，其中所述的基于Yb3+的氟化物纳米晶的制备方法按以下步骤实现:—、在室温下将YbCl3.6Η20加入到反应容器中，然后加入油酸和十八烯，得到混合液；二、在Ar气保护下，将步骤一得到的混合液加热到160?170°C，搅拌保温使YbCl3.6H20完全溶解，得到反应液；三、按摩尔比为5: (7?8)将NaOH和NH4F加入到甲醇中，搅拌至溶解，得到原料液；四、将步骤三的原料液加入到步骤二得到的反应液中，搅拌反应后升温至80°C，待甲醇蒸发完全，再升温至100°C蒸发除水，然后升温到300°C，反应0.8?1小时后冷却至室温，得到反应产物溶液；五、把步骤四得到的反应产物溶液放入离心管中，加入无水乙醇，振荡溶液混合均匀，然后离心洗涤处理，收集固相物，清洗后分散到环己烷溶剂中，得到NaYbF4纳米晶；六、将步骤五的NaYbF4纳米晶放入反应瓶中，加入Tween 80-C00H(带羧基配体的吐温80)，进一步再加入氯仿，搅拌混合0.8?1.2小时，然后加入去本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Yb3+的氟化物纳米晶作为光敏剂在光动力疗法中的应用，其特征在于是将基于Yb3+的氟化物纳米晶作为光敏剂应用于光动力治疗中，其中所述的基于Yb3+的氟化物纳米晶的制备方法按以下步骤实现：一、在室温下将YbCl3·6H2O加入到反应容器中，然后加入油酸和十八烯，得到混合液；二、在Ar气保护下，将步骤一得到的混合液加热到160～170℃，搅拌保温使YbCl3·6H2O完全溶解，得到反应液；三、按摩尔比为5:(7～8)将NaOH和NH4F加入到甲醇中，搅拌至溶解，得到原料液；四、将步骤三的原料液加入到步骤二得到的反应液中，搅拌反应后升温至80℃，待甲醇蒸发完全，再升温至100℃蒸发除水，然后升温到300℃，反应0.8～1小时后冷却至室温，得到反应产物溶液；五、把步骤四得到的反应产物溶液放入离心管中，加入无水乙醇，振荡溶液混合均匀，然后离心洗涤处理，收集固相物，清洗后分散到环己烷溶剂中，得到NaYbF4纳米晶；六、将步骤五的NaYbF4纳米晶放入反应瓶中，加入Tween 80‑COOH，进一步再加入氯仿，搅拌混合0.8～1.2小时，然后加入去离子水，将混合液在70～80℃的温度下恒温反应2.5～3.5小时，离心分离得到Tween‑NaYbF4纳米晶；七、将步骤六得到的Tween‑NaYbF4纳米晶加入到DMSO中，然后按Tween‑NaYbF4纳米晶、EDC和NHS的质量比为(4～6):(1.5～2.5):(5～7)加入EDC和NHS，搅拌1～3小时加入叶酸水溶液，在室温下连续搅拌10～14小时，离心处理后用磷酸盐缓冲液清洗，冷冻干燥得到基于Yb3+的氟化物纳米晶。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张治国，张佳音，秦峰，赵华，郑仰东，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23