(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211074076.X (22)申请日 2022.09.02 (71)申请人 大连海事大学 地址 116026 辽宁省大连市高新园区凌海 路1号 (72)发明人 田莹　许洋　邢明铭　汪红　付姚　 辛芳云　 (74)专利代理 机构 大连东方专利代理有限责任 公司 21212 专利代理师 赵淑梅　李馨 (51)Int.Cl. A61K 41/00(2020.01) A61K 49/00(2006.01) A61P 35/00(2006.01) C01B 32/159(2017.01)C01B 32/168(2017.01) C01F 17/10(2020.01) C01F 17/36(2020.01) (54)发明名称 一种单壁碳纳米管-上转换纳米粒子复合颗 粒的制备方法及其在光热治 疗中的应用 (57)摘要 本发明属于纳米材料和光热转换技术领域， 具体涉及一种单壁碳纳米管 ‑上转换纳米粒子复 合纳米颗粒的制备方法及其在光热治疗中的应 用。 在波长位于生物透明窗口的近红外光激发 下， 单壁碳纳米管吸收激发光并转换为热， 上转 换纳米粒子吸收近红外激发光产生位于可见光 区的发射， 通过对上转换纳米粒子的光信号收 集， 建立发光强度的比值与温度的关系曲线， 从 而计算复合纳米颗粒的本征温度。 本发明可实现 在碳纳米管进行光热转换的同时， 实时监测光热 治疗中复合纳米制剂的微观本征温度， 从而可以 对光热治疗进行精准的控制， 降低对肿瘤周围正 常组织的损伤， 操作 简便， 灵敏度高， 在新型肿瘤 光热治疗领域具有良好的应用前 景。 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 CN 115531538 A 2022.12.30 CN 115531538 A 1.一种单壁碳纳米管 ‑上转换纳米粒子复合纳米颗粒的制备方法， 其特征在于， 所述制 备方法包括以下步骤： 步骤1： 将上转换纳米粒子加入溶剂中， 配制成1mol/L上转换纳米粒子溶液； 所述上转 换纳米粒子为核壳结构， 其化学表达式为： MReF4： xRe3+@MReF4： yRe3+， 核壳摩尔比为0.5～ 1.5:1， 其中Re为Tm、 Y、 Yb、 La、 Er、 Nd、 Ho、 Ce中的一种或多种元素组合； M为Na,K中的一种元 素； x、 y为 掺杂浓度， 0.1％≤x≤ 30％， 0≤y≤30％； 步骤2： 将步骤1得到的上转换纳米粒子溶液加入单壁碳纳米管水溶液中， 搅拌10 ‑ 20min后， 加入表面活性剂和氨水弱碱触媒， 调节溶 液pH为8.5 ‑10， 再搅拌10 ‑30min； 步骤3： 将正硅酸乙酯TEOS加入与 步骤1相同的溶剂， 随后加入到步骤2得到的混合溶液 中， 在室温下持续搅拌3 6‑48h； 步骤4： 将步骤3得到的产物离心并用乙醇/水洗涤， 随后溶于去离子水中， 获得单壁碳 纳米管‑上转换纳米粒子目标产物。 2.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 所述步骤1中， 上转换纳米粒子的制备 方法包括以下步骤： a.制备上转换核纳米粒子： 按上转换纳米粒子化学表达 式的化学计量比称取稀土醋酸 盐Ⅰ， 加入到油酸和/或十八烯中， 加热至110 ‑150℃， 直至溶液变为淡黄色透明液体并冷却 至室温， 然后加入溶解有NaOH/KOH的甲醇溶液和溶解有NH4F的甲醇溶液， 在44 ‑48℃下混合 持续搅拌10 ‑60min， 随后升温至100 ‑150℃， 直至溶液变为深黄色且无气泡冒出， 在惰性气 体保护下， 升温并在280 ‑350℃下保温1 ‑3h， 并持续搅拌， 随后洗涤、 离心， 得到上转换核纳 米粒子； b.制备核壳结构上转换纳米粒子： 按上转换纳米粒子化学表达 式的化学计量比将上转 换核纳米粒子与稀土醋酸盐 Ⅱ共同加入到油酸和 /或十八烯 中， 加热至110 ‑150℃， 直至溶 液变为淡黄色透明液体并冷却至室温， 然后加入溶解有NaOH/KOH和NH4F的甲醇溶液， 在44 ‑ 48℃下混合持续搅拌10 ‑60min， 随后升温至100 ‑150℃， 直至溶液变为深黄色且无气泡冒 出， 在惰性气体 保护下， 升温并在280 ‑350℃下保温1 ‑3h， 并持续搅拌， 随后洗涤、 离心， 得到 核壳结构上转换纳米粒子 。 3.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 所述步骤1中， 溶剂包括甲苯、 环己烷、 正己烷或四氯化 碳。 4.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 所述步骤2中， 单壁碳纳米管与上转换 纳米粒子的质量比为0.5～3 0： 1； 表面活性剂包括CO ‑520、 AEO‑10或油醇聚醚 ‑3。 5.根据权利要求1所述的制备方法， 其特征在于， 所述步骤3 中， 上转换纳米粒子的摩尔 数与正硅酸乙酯的体积比为1m mol:1ml。 6.根据权利 要求2所述的制备方法， 其特征在于， 所述溶解有N aOH/KOH的甲醇溶液的摩 尔浓度为0.3 ‑1.2mol/L， 所述溶解有NH4F的甲醇溶液的摩尔浓度为0.3 ‑1.2mol/L。 7.一种权利要求1 ‑6任一项所述制备方法制得的单壁碳纳米管 ‑上转换纳米粒子复合 纳米颗粒。 8.一种权利要求7所述单壁碳纳米管 ‑上转换纳米粒子复合纳米颗粒在光热治疗中的 应用， 其特征在于， 以单壁碳纳米管为纳米光热转换剂， 以上转换纳米粒子为微观纳米温度 计， 实时监测复合纳米颗粒的本征温度。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115531538 A 29.根据权利要求8所述的应用， 其特征在于， 采用位于生物窗口的近红外激光器照射， 单壁碳纳米管可以有效吸收激发光能量转化为热量， 同时， 可呈现发射光谱位于可见光区 的430‑500nm蓝色发光， 500 ‑570nm绿色发光， 610 ‑720nm红色发光， 以及780 ‑900nm近红外发 光。 10.根据权利要求8所述的应用， 其特征在于， 在波长位于生物透明窗口的近红外光激 发下， 单壁碳纳米管吸收激发光并转换为热， 上转换纳米粒子 吸收近红外激发光产生位于 可见光区的发射， 通过对上转换纳米粒子的光信号收集， 建立发光强度的比值与温度的关 系曲线， 从而计算复合纳米颗粒的本征温度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115531538 A 3