一种上转换发光-热化疗复合纳米探针及其制备方法和联合治疗程序化控制的应用

摘要

本发明属于纳米探针技术领域，具体提供了一种上转换发光‑热化疗复合纳米探针及其制备方法和联合治疗程序化控制的应用。其中上转换发光‑热化疗复合纳米探针以两层稀土氟化物为核心，中间层为负载有光热材料的中空二氧化硅壳层，外层为负载有小分子化疗药物的有机分子膜，其结构通式为：NaL1‑x‑yYbxEryF4@NaLF4@SiO2‑M@N‑P。本发明的纳米复合材料，在近红外光的照射下，光热分子产生热能促使热敏涂层的解离，化疗药物分子得以释放，实现癌症化疗，同时光热分子产生的热能又可以实现癌细胞的热杀伤，可以实现联合癌症治疗中药物释放以及光热治疗的程序性分步进行，利用此种策略可以降低化疗药物以及热能的剂量。

权利要求

1.一种上转换发光-热化疗复合纳米探针，其特征在于，以两层稀土氟化物为核心，中间层为负载有光热材料的中空二氧化硅壳层，外层为负载有小分子化疗药物的有机分子膜，其结构通式为：NaLu0.78Yb0.2Er0.02F4@NaLuF4@SiO2-M@N-P其中，

M为光热材料，所述光热材料为金属酞菁化合物、卟啉或吲哚菁绿；

N为有机分子膜，所述有机分子膜为二棕榈酰磷脂酰胆碱；

P为化疗小分子药物。

2.根据权利要求1所述的上转换发光-热化疗复合纳米探针，其特征在于，结构通式中，P为阿霉素、紫杉醇、吉西他滨或顺铂。

3.权利要求1或2所述的上转换发光-热化疗复合纳米探针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)取第一层稀土氟化物所对应的Lu、Yb、Er和Na元素的三氟乙酸盐，在溶剂中于80～

100℃下搅拌形成均一的溶液，然后敞口蒸去部分水分；

(2)将步骤(1)得到的溶液在氮气保护下升温至290～330℃进行反应，反应后冷却；

(3)向步骤(2)得到的反应液中加入乙醇，然后分离出得到的固体并洗涤；

(4)取第二层稀土氟化物所对应的Lu和Na元素的三氟乙酸盐，在溶剂中于80～100℃下搅拌形成均一的溶液，然后敞口蒸去部分水分；

(5)将步骤(4)得到的溶液与步骤(3)得到的固体混合后，在80～100℃下搅拌，然后在氮气保护下升温至290～330℃进行反应，反应后冷却；

(6)向步骤(5)得到的反应液中加入乙醇，然后分离出得到的固体并洗涤，最后将得到的固体超声分散在环己烷中得到稀土纳米材料的环己烷溶液；

(7)将所述稀土纳米材料的环己烷溶液中加入CO-520环己烷溶液中，再加入氨水搅拌均匀后，然后依次加入四乙氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷并在加入后均分别搅拌10～14小时；然后加入丙酮，离心分离沉淀的固体，洗涤后分散在乙醇中；再加入水和氢氟酸水溶液，搅拌均匀后离心分离收集固体，再次洗涤后分散在乙醇中得到乙醇溶液；

(8)将步骤(7)得到的乙醇溶液加入含有光热材料金属酞菁化合物、卟啉或吲哚菁绿的三氯甲烷溶液中，搅拌均匀后蒸除三氯甲烷，得到的固体洗涤后分散在水中；

(9)将成膜型有机分子二棕榈酰磷脂酰胆碱与化疗小分子药物混合在三氯甲烷中，在容器中成膜；将步骤(8)得到的溶液加入含有膜的容器中，使用超声处理10-20分钟后，使用离心分离收集沉淀出的固体，洗涤分离出的固体即得，或者将其分散在水中。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，

步骤(1)中，各元素的用量按结构通式中的化学计量比计算，敞口蒸去水分30～60分钟；

所述溶剂为油酸、油胺、1-十八烯或硬脂酸；

步骤(2)中，反应时间为30～90分钟；

步骤(3)中，乙醇的用量与反应液的体积相同，采用乙醇和环己烷的混合溶液洗涤所得到固体2～3次；

步骤(4)中，各元素的用量按结构通式中的化学计量比计算，敞口蒸去水分30～60分钟；

所述溶剂为油酸、油胺、1-十八烯或硬脂酸；

步骤(5)中，反应时间为30～90分钟；

步骤(6)中，乙醇的用量与反应液的体积相同，采用乙醇和环己烷的混合溶液洗涤所得到固体2-3次；稀土纳米材料的环己烷溶液中环己烷的用量以Lu元素计，为2～6ml/mmol。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(7)中，稀土纳米材料的环己烷溶液、CO-520环己烷溶液、氨水、首次加入的四乙氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、再次加入的四乙氧基硅烷、丙酮、首次分散用的乙醇、水、氢氟酸水溶液、再次分散用的乙醇的体积比为1：5～20：0.02～0.1：0.01～0.05：0.01-0.02：0.05～0.1：3～15：5～10：

5～10：5～10：5～10，离心分离过程中采用10000-15000转/分钟的转速分离10～20分钟，离心分离出的固体用乙醇洗涤，所述氢氟酸水溶液的质量含量为0.5～2％。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，

步骤(8)中，乙醇溶液与三氯甲烷溶液和分散用水的体积比为1～10：5～10：5～10；所述三氯甲烷溶液中光热材料的含量为0.1～3mg/5～10mL，蒸除三氯甲烷后得到的固体采用乙醇洗涤；

步骤(9)中，成膜型有机分子与化疗小分子药物的质量比为10～20：0.1～1，离心分离过程采用10000-15000转/分钟的转速分离10～20分钟，离心分离出的固体用去离子水洗涤沉淀三次，再将沉淀物分散在去离子水中。

说明书

一种上转换发光-热化疗复合纳米探针及其制备方法和联合

治疗程序化控制的应用

技术领域

[0001] 本发明属于纳米探针技术领域，具体为一种上转换发光-热化疗复合纳米探针的制备方法和在癌症联合治疗中不同治疗模式操作次序的控制，以优化癌症治疗的效果降低药物的给予加量。

背景技术

[0002] 癌症的联合治疗是将两种或者更多的治疗模式协同使用的治疗策略。由于不同治疗模式的抗癌机制不尽相同，所以联合治疗往往能够表现出累加的杀伤效果，进而降低癌症进展以及复发的概率。近来，联合治疗的理念被研究者们采纳用来设计一些基于纳米材料的癌症治疗探针。目前开发的具备联合治疗功能的纳米探针已经涉及了很多癌症治疗模式间的组合，包括化疗、放疗、光热治疗、光动力学治疗以及免疫治疗和基因治疗等等。其中，化疗和光热治疗结合的较为通用。然而目前化疗和光热治疗结合的疗法不能控制这两种治疗模式的次序安排，化疗和光热治疗往往被同时触发。但是，治疗模式的实施次序对于最后的疗效来说有着十分重要的意义。在传统的热化疗方案中(其中的化疗药物为阿霉素)，在热疗之前给予阿霉素相比于二者同时进行能够获得更好的疗效。在典型的化疗-光热治疗联合纳米系统中，化疗药物会负载在一些具有热响应功能的的组分里，药物通过光热纳米材料产生的热能进行释放。鉴于目前对光热过程的温度监控普遍使用的是温度计或者热成像仪等宏观仪器。所以为了尽可能保证药物能释放完全，一般都会把表观温度提升到较高的水平。如此一来化疗和热疗就会同时触发，无法分别进行。为了实现各个治疗模式的排序，首先需要适合的测温手段来控制光热的升温幅度。由于光热效应源自于微观的纳米材料，所以需要监控这些纳米材料自身的温度。如果能够控制本征温度只触发药物释放而不产生多余的热量，那么就可实现治疗模式的分步进行。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一类具有化疗、光热治疗以及实时温度反馈功能的光学探针材料，该材料可在700-1000nm激光激发下发射800-1200nm的近红外光，产生500-580nm的上转换荧光发射，光热有机小分子将光能转换为热能，实现光热肿瘤杀伤以及热敏有机分子膜的解离，实现其中负载的化疗药物的释放。其中上转换荧光发射可以检测纳米探针自身的温度，通过纳米探针自身温度的有序控制，实现癌症光热治疗-化疗联合治疗的程序性操控。

[0004] 本发明的另一目的在于提供一种上述光学探针材料的制备方法。

[0005] 本发明的第三个目的是提供一种上述光学探针材料在癌症联合治疗程序化控制方面的应用。

[0006] 本发明的目的可以通过以下措施达到：

[0007] 一种上转换发光-热化疗复合纳米探针，它以两层稀土氟化物为核心，中间层为负载有光热材料的中空二氧化硅壳层，外层为负载有小分子化疗药物的有机分子膜，其结构通式为：

[0008] NaL1-x-yYbxEryF4@NaLF4@SiO2-M@N-P

[0009] 其中，

[0010] L为Y或Lu原子；

[0011] x为0.1～0.5，y为0.01～0.20，且x+y≤1；

[0012] M为光热材料；

[0013] N为有机分子膜；

[0014] P为化疗小分子药物。

[0015] 本发明的新型光学探针材料具有癌症联合治疗以及实时温度反馈功能，它是一类上转换发光复合结构材料，为3层结构，是以两层稀土氟化物为核心，外部包裹负载有光热材料的中空二氧化硅壳层，最外部包裹负载有小分子化疗药物的有机分子膜。

[0016] 在一种优选方案中，结构通式中，x为0.15～0.40，y为0.01～0.10，且x+y≤1。

[0017] 在一种更优选方案中，结构通式中，x为0.2～0.4，y为0.01～0.05，且x+y≤1。

[0018] 在一种优选方案中，M为金属酞菁化合物、卟啉化合物或吲哚菁绿。

[0019] 在一种优选方案中，N为二棕榈酰磷脂酰胆碱或聚N-异丙基丙烯酰胺。

[0020] 在一种优选方案中，P为阿霉素、紫杉醇、吉西他滨或顺铂。

[0021] 比较典型的复合材料，见表1所示，但并不限定本发明。

[0022] 表1

[0023]

[0024]

[0025] 本发明提供了一种上转换发光-热化疗复合纳米探针的制备方法，其包括如下步骤：

[0026] (1)取第一层稀土氟化物所对应的L、Yb、Er和Na元素的三氟乙酸盐，在溶剂中于80～100℃下搅拌形成均一的溶液，然后敞口蒸去部分水分；

[0027] (2)将步骤(1)得到的溶液在氮气保护下升温至290～330℃进行反应，反应后冷却；

[0028] (3)向步骤(2)得到的反应液中加入乙醇，然后分离出得到的固体并洗涤；

[0029] (4)取第二层稀土氟化物所对应的L和Na元素的三氟乙酸盐，在溶剂中于80～100℃下搅拌形成均一的溶液，然后敞口蒸去部分水分；

[0030] (5)将步骤(4)得到的溶液与步骤(3)得到的固体混合后，在80～100℃下搅拌，然后在氮气保护下升温至290～330℃进行反应，反应后冷却；

[0031] (6)向步骤(5)得到的反应液中加入乙醇，然后分离出得到的固体并洗涤，最后将得到的固体超声分散在环己烷中得到稀土纳米材料的环己烷溶液；

[0032] (7)将所述稀土纳米材料的环己烷溶液中加入CO-520环己烷溶液中，再加入氨水搅拌均匀后，然后依次加入四乙氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷并在加入后均分别搅拌10～14小时；然后加入丙酮，离心分离沉淀的固体，洗涤后分散在乙醇中；再加入水和氢氟酸水溶液，搅拌均匀后离心分离收集固体，再次洗涤后分散在乙醇中得到乙醇溶液；

[0033] (8)将步骤(7)得到的乙醇溶液加入含有光热材料的三氯甲烷溶液中，搅拌均匀后蒸除三氯甲烷，得到的固体洗涤后分散在水中；

[0034] (9)将成膜型有机分子与化疗小分子药物混合在三氯甲烷中，在容器中成膜；将步骤(8)得到的溶液加入含有膜的容器中，使用超声处理10-20分钟后，使用离心分离收集沉淀出的固体，洗涤分离出的固体即得，或者将其分散在水中。

[0035] 优选的，在上述步骤(1)中，各元素的用量按结构通式中的化学计量比计算，敞口蒸去水分30～60分钟；所述溶剂为油酸、油胺、1-十八烯或硬脂酸；

[0036] 优选的，在上述步骤(2)中，反应时间为30～90分钟；

[0037] 优选的，在上述步骤(3)中，乙醇的用量与反应液的体积相同，采用乙醇和环己烷的混合溶液洗涤所得到固体2～3次；

[0038] 优选的，在上述步骤(4)中，各元素的用量按结构通式中的化学计量比计算，敞口蒸去水分30～60分钟；所述溶剂为油酸、油胺、1-十八烯或硬脂酸；步骤(1)和(4)之间所采用的各元素的用量，也以结构通式中的化学计量比计算。

[0039] 优选的，在上述步骤(5)中，反应时间为30～90分钟。

[0040] 优选的，在上述步骤(6)中，乙醇的用量与反应液的体积相同，采用乙醇和环己烷的混合溶液洗涤所得到固体2-3次；稀土纳米材料的环己烷溶液中环己烷的用量以L元素计，为2～6ml/mmol。

[0041] 优选的，在上述步骤(7)中，稀土纳米材料的环己烷溶液、CO-520环己烷溶液、氨水、首次加入的四乙氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、再次加入的四乙氧基硅烷、丙酮、首次分散用的乙醇、水、氢氟酸水溶液、再次分散用的乙醇的体积比为1：5～20：0.02～0.1：0.01～0.05：0.01-0.02：0.05～0.1：3～15：5～10：5～10：5～10：5～10，离心分离过程中采用10000-15000转/分钟的转速分离10～20分钟，离心分离出的固体用乙醇洗涤，所述氢氟酸水溶液的质量含量为0.5～2％。

[0042] 优选的，在上述步骤(8)中，乙醇溶液与三氯甲烷溶液和分散用水的体积比为1～10：5～10：5～10；所述三氯甲烷溶液中光热材料的含量为0.1～3mg/5～10mL，蒸除三氯甲烷后得到的固体采用乙醇洗涤。

[0043] 优选的，在上述步骤(9)中，成膜型有机分子与化疗小分子药物的质量比为10～20：0.1～1，离心分离过程采用10000-15000转/分钟的转速分离10～20分钟，离心分离出的固体用去离子水洗涤沉淀三次，再将沉淀物分散在去离子水中。

[0044] 本发明还提供了一种更具体的上述光致发光-光热纳米复合结构材料(即上转换发光-热化疗复合纳米探针)的制备方法，其具体步骤为：

[0045] (1)根据所述纳米复合结构材料中第一层的稀土金属种类与化学计量比，称量对应的稀土以及钠的三氟乙酸盐，加入溶剂，在80～100℃下加热搅拌5～30分钟，溶解形成均一的溶液，然后敞口蒸去水分30～60分钟；其中溶剂为油酸、油胺、1-十八烯、硬脂酸中至少一种；

[0046] (2)将步骤(1)得到的溶液在氮气保护下升温至290～330℃，反应30～90分钟，然后冷却到室温；

[0047] (3)向步骤(2)得到的溶液加入相同体积的乙醇，通过离心分离得到固体，再用乙醇和环己烷的混合溶液洗涤所得到固体2-3次；

[0048] (4)根据所述纳米复合结构材料中第二层的稀土金属元素种类与化学计量比，称量对应的稀土金属或者钠的三氟乙酸盐，加入溶剂，在80～100℃下加热搅拌5～30分钟，溶解形成均一的溶液，然后敞口蒸去水分30～60分钟；其中溶剂为油酸、油胺、1-十八烯、硬脂酸中至少一种；

[0049] (5)向步骤(4)得到的溶液中加入步骤(3)得到的固体，在80～100℃下加热搅拌10～20分钟，然后在氮气保护下升温至290～330℃，反应30～90分钟，然后冷却到室温；

[0050] (6)向步骤(5)得到的溶液中加入相同体积的乙醇，通过离心分离得到固体，再用乙醇和环己烷的混合溶液洗涤所得固体2-3次，最后固体超声分散在5～10mL环己烷中；

[0051] (7)将步骤(6)得到的环己烷溶液中加入5～20mL CO-520环己烷溶液中，再加入氨水0.02～0.1mL搅拌30-90分钟，再加入四乙氧基硅烷0.01～0.05mL搅拌12小时，再加入N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷0.01-0.02mL,搅拌12小时，再加入四乙氧基硅烷0.05～0.1mL搅拌12小时。然后加入丙酮3～15mL，离心10000-15000转/分钟10～20分钟，收集沉淀的固体后，加入10～20mL乙醇洗涤沉淀三次，将沉淀分散在5～10mL乙醇中。然后加入将5～10mL去离子水和5～10mL 1％质量比的氢氟酸水溶液。搅拌30～60分钟后，离心10000～15000转每分钟，10～20分钟后收集离心得到的固体，使用5～10mL乙醇洗涤三次最后分散在5～10mL乙醇中。

[0052] (8)量取步骤(7)得到的乙醇溶液1～10mL，加入5～10mL含有0.1～3mg光热材料的三氯甲烷溶液中，在室温下搅拌10～20分钟，然后旋转蒸发三氯甲烷后，将固体使用乙醇5～20mL洗涤三次，最后将固体分散在5～10mL水中；

[0053] (9)将成膜型有机分子10～20mg与化疗药物分子0.1～1mg混合在5～20mL三氯甲烷中，使用旋转蒸发在烧瓶中成膜。将步骤(8)得到的溶液加入含有膜的烧瓶中，使用超声处理10-20分钟，使用离心10000-15000转/分钟10～20分钟，收集沉淀的固体后，加入10～20mL去离子水洗涤沉淀三次，将沉淀分散在10mL去离子水中。

[0054] 本发明所提供的光致发光-光热纳米复合结构材料(即上转换发光-热化疗复合纳米探针)可以应用在联合癌症治疗的程序操控方面。本发明通过构建一种具备联合治疗功能的上转换发光纳米复合材料，稀土掺杂的上转换发光纳米内核用以检测纳米颗粒的温度，中空结构的二氧化硅壳层中负载具有光热转换功能的小分子，氧化硅壳层上包裹含有化疗药物的热敏涂层。在近红外光的照射下，光热分子产生热能促使热敏涂层的解离，化疗药物分子得以释放，实现癌症化疗。同时，光热分子产生的热能又可以实现癌细胞的热杀伤。在温度敏感的上转换发光的指导下，热能的作用范围可以被精确控制，从而实现联合癌症治疗中药物释放以及光热治疗的程序性分步进行。本发明利用此种分步进行的癌症联合治疗策略，可以降低化疗药物以及热能的剂量。因此，本发明将极大的推动新型癌症治疗策略的开发，实现更温和的治疗条件以及更低的副作用。

[0055] 一种在癌症联合治疗的不同治疗模式的程序化控制中应用本发明的上转换发光-热化疗复合纳米探针的方法为：将上转换发光-热化疗复合纳米探针分散在水中形成浓度为0.5～5mg/mL的水分散液，使用功率密度20～200mW/cm2，波长为700～1000nm的近红外激光进行照射，实现探针材料在水溶液中3～10℃的微观升温；该复合纳米探针材料在700～1000nm的近红外激光进行照射下，所发射的两条发射带的积分强度比值符合布尔兹曼分布，即，ln(Ia/Ib)＝C+(-ΔE/kT)。其中Ia为其中一条发射带a的积分荧光强度，Ib为其中一条发射带b的积分荧光强度，C为常数，ΔE为发射带a和发射带b的能量差值，T为温度。C和ΔE根据变温曲线进行拟合，k为布尔兹曼常数，采用此数学关系即实现纳米复合结构的微观温度检测。

[0056] 另一种在癌症联合治疗的不同治疗模式的程序化控制中应用本发明的上转换发光-热化疗复合纳米探针的方法为：将上转换发光-热化疗复合纳米探针或浓度为0.5～5mg/mL的上转换发光-热化疗复合纳米探针磷酸缓冲液分散液，与癌细胞共孵育时，使用功率密度20～200mW/cm2，波长为700～1000nm的近红外激光进行分步照射，通过扫描共聚焦荧光显微镜，实现复合纳米探针标记的细胞中微观温度分布成像以及复合纳米探针自身温度上升3～10℃的分步控制，实现化疗与光热治疗的分步进行。

[0057] 另一种在癌症联合治疗的不同治疗模式的程序化控制中应用本发明的上转换发光-热化疗复合纳米探针的方法为：将浓度为0.1～10mg/mL的上转换发光-热化疗复合纳米探针的磷酸缓冲液，注射入荷瘤小鼠静脉中，待2～24小时后，根据光热治疗温度监控的指导结果，使用20～200mW/cm2的700～1000nm激光对小鼠的肿瘤区域进行分步照射，在上转换发光的监控下，实现纳米探针自身温度上升3～10℃的控制，实现化疗与光热治疗的分步进行。

[0058] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：

[0059] 1.本发明上转换发光-热化疗复合纳米探针可以吸收700～1000nm的近红外激光，发射500～580nm的上转换发光，实现该纳米复合结构在水溶液中3～10℃的微观升温，并且通过光谱相对强度的变化进行微观升温的调控。

[0060] 2.本发明通过调控微观温度可以实现化疗-光热治疗的程序化分步进行，将极大的推动新型癌症治疗策略的开发，实现更温和的治疗条件以及更低的副作用。

[0061] 3.本发明提供了光热治疗与化疗复合的有效方法，并通过光热作用实现化疗药物的释放。在生物医药领域中有着重大的应用前景。

附图说明

[0062] 图1是实施例1的透射电子显微成像照片。

[0063] 图2是实施例1的粉末X射线衍射图。

[0064] 图3是实施例1的吸收光谱图。

[0065] 图4是实施例4的荧光强度随着温度上升呈线性相关趋势。

[0066] 图5是实施例5的阿霉素在温和微观温度下的释放行为。

[0067] 图6是实施例6的程序化联合治疗原理示意图。

[0068] 图7是实施例6的细胞水平程序化联合治疗效果。

[0069] 图8是实施例7的活体小动物水平程序化联合治疗效果。

[0070] 图9是采用本发明的复合纳米探针进行联合癌症治疗的示意图。

具体实施方式

[0071] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图和实施例对本发明的各具体实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本发明而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本发明各权利要求所要求保护的技术方案。

[0072] 实施例1：NaLu0.78Yb0.2Er0.02F4@NaLuF4@SiO2-PdPc@DPPC-DOX的合成[0073] 称取Lu(CF3COO)3 0.78mmol，Yb(CF3COO)3 0.2mmol，Er(CF3COO)3 0.02mmol，Na(CF3COO)3mmol，加入溶剂油胺3mL，油酸3mL，1-十八烯15mL，在90℃下加热搅拌30分钟溶解形成均一的溶液，然后敞口蒸去水分30分钟。在氮气氛保护下，升温至330℃，保温60分钟，然后冷却到室温。向冷却后的溶液加入相同体积的乙醇，通过离心分离得到固体，再用乙醇：环己烷(1:1v/v)的溶液洗涤所得固体三次。

[0074] 然后再称取Lu(CF3COO)3 1mmol，Na(CF3COO)3mmol，向其中加入溶剂油酸6mL，1-十八烯15mL，在90℃下加热搅拌30分钟溶解形成均一的溶液，然后敞口蒸去水分30分钟。向溶液中加入之前离心得到的固体，在80～100℃下加热搅拌20分钟，然后在氮气保护下升温至330℃，反应60分钟，然后冷却到室温。向冷却后的溶液加入相同体积的乙醇，通过离心分离得到固体，再用乙醇：环己烷(1:1v/v)的溶液洗涤所得固体三次，最后固体超声分散在10mL环己烷中。

[0075] 取1mL稀土纳米材料的环己烷溶液，加入9mL CO-520环己烷溶液中，再加入氨水0.05mL搅拌90分钟，再加入四乙氧基硅烷0.02mL搅拌12小时，再加入N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷0.01mL,搅拌12小时，再加入四乙氧基硅烷0.05mL搅拌12小时。然后加入丙酮5mL，离心15000转/分钟10分钟，收集沉淀的固体后，加入10mL乙醇洗涤沉淀三次，将沉淀分散在10mL乙醇中。然后加入5mL去离子水和5mL 1％质量比的氢氟酸水溶液。搅拌30分钟后，离心15000转每分钟，10分钟后收集离心得到的固体，使用5mL乙醇洗涤三次最后分散在
10mL乙醇中。

[0076] 量取得到的乙醇溶液2mL，加入5mL含有0.5mg PdPc的三氯甲烷溶液中，在室温下搅拌20分钟，然后旋转蒸发三氯甲烷后，将固体使用乙醇10mL洗涤三次，最后将固体分散在5mL水中；

[0077] 将DPPC 10mg与DOX分子0.1mg混合在10mL三氯甲烷中，使用旋转蒸发在烧瓶中成膜。将得到的溶液加入含有膜的烧瓶中，使用超声处理10分钟，使用离心15000转/分钟10分钟，收集沉淀的固体后，加入10mL去离子水洗涤沉淀三次，将沉淀分散在10mL去离子水中。

[0078] 该上转换发光-热化疗复合纳米探针的形貌、晶体结构以及吸收光谱结果如附图1-3所示。

[0079] NaLu0.78Yb0.2Er0.02F4@NaLuF4@SiO2-PdPc@DPPC-DOX材料的尺寸为48nm，其中稀土上转换发光材料为六方晶相，在近红外600-900nm处存在钯酞菁的吸收峰。

[0080] 实施例2：NaY0.78Yb0.2Er0.02F4@NaYF4@SiO2-ICG@PNIPAm-PTX的合成[0081] 称取Y(CF3COO)3 0.78mmol，Yb(CF3COO)3 0.2mmol，Er(CF3COO)3 0.02mmol，Na(CF3COO)3mmol，加入溶剂油胺3mL，油酸3mL，1-十八烯15mL，在90℃下加热搅拌30分钟溶解形成均一的溶液，然后敞口蒸去水分30分钟。在氮气氛保护下，升温至330℃，保温60分钟，然后冷却到室温。向冷却后的溶液加入相同体积的乙醇，通过离心分离得到固体，再用乙醇：环己烷(1:1v/v)的溶液洗涤所得固体三次。

[0082] 然后再称取Y(CF3COO)3 1mmol，Na(CF3COO)3mmol，向其中加入溶剂油酸6mL，1-十八烯15mL，在90℃下加热搅拌30分钟溶解形成均一的溶液，然后敞口蒸去水分30分钟。向溶液中加入之前离心得到的固体，在80～100℃下加热搅拌20分钟，然后在氮气保护下升温至330℃，反应60分钟，然后冷却到室温。向冷却后的溶液加入相同体积的乙醇，通过离心分离得到固体，再用乙醇：环己烷(1:1v/v)的溶液洗涤所得固体三次，最后固体超声分散在10mL环己烷中。

[0083] 取1mL稀土纳米材料的环己烷溶液，加入9mL CO-520环己烷溶液中，再加入氨水0.05mL搅拌90分钟，再加入四乙氧基硅烷0.02mL搅拌12小时，再加入N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷0.01mL,搅拌12小时，再加入四乙氧基硅烷0.05mL搅拌12小时。然后加入丙酮5mL，离心15000转/分钟10分钟，收集沉淀的固体后，加入10mL乙醇洗涤沉淀三次，将沉淀分散在10mL乙醇中。然后加入5mL去离子水和5mL 1％质量比的氢氟酸水溶液。搅拌30分钟后，离心15000转每分钟，10分钟后收集离心得到的固体，使用5mL乙醇洗涤三次最后分散在
10mL乙醇中。

[0084] 量取得到的乙醇溶液2mL，加入5mL含有0.5mg ICG的三氯甲烷溶液中，在室温下搅拌20分钟，然后旋转蒸发三氯甲烷后，将固体使用乙醇10mL洗涤三次，最后将固体分散在5mL水中；

[0085] 将PNIPAm 10mg与PTX分子0.2mg混合在10mL三氯甲烷中，使用旋转蒸发在烧瓶中成膜。将得到的溶液加入含有膜的烧瓶中，使用超声处理10分钟，使用离心15000转/分钟10分钟，收集沉淀的固体后，加入10mL去离子水洗涤沉淀三次，将沉淀分散在10mL去离子水中。

[0086] 实施例3：NaLu0.78Yb0.2Er0.02F4@NaLuF4@SiO2-CuPc@DPPC-GEM的合成[0087] 称取Lu(CF3COO)3 0.78mmol，Yb(CF3COO)3 0.2mmol，Er(CF3COO)3 0.02mmol，Na(CF3COO)3mmol，加入溶剂油胺3mL，油酸3mL，1-十八烯15mL，在90℃下加热搅拌30分钟溶解形成均一的溶液，然后敞口蒸去水分30分钟。在氮气氛保护下，升温至330℃，保温60分钟，然后冷却到室温。向冷却后的溶液加入相同体积的乙醇，通过离心分离得到固体，再用乙醇：环己烷(1:1v/v)的溶液洗涤所得固体三次。

[0088] 然后再称取Lu(CF3COO)3 1mmol，Na(CF3COO)3mmol，向其中加入溶剂油酸6mL，1-十八烯15mL，在90℃下加热搅拌30分钟溶解形成均一的溶液，然后敞口蒸去水分30分钟。向溶液中加入之前离心得到的固体，在80～100℃下加热搅拌20分钟，然后在氮气保护下升温至330℃，反应60分钟，然后冷却到室温。向冷却后的溶液加入相同体积的乙醇，通过离心分离得到固体，再用乙醇：环己烷(1:1v/v)的溶液洗涤所得固体三次，最后固体超声分散在10mL环己烷中。

[0089] 取1mL稀土纳米材料的环己烷溶液，加入9mL CO-520环己烷溶液中，再加入氨水0.05mL搅拌90分钟，再加入四乙氧基硅烷0.02mL搅拌12小时，再加入N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷0.01mL,搅拌12小时，再加入四乙氧基硅烷0.05mL搅拌12小时。然后加入丙酮5mL，离心15000转/分钟10分钟，收集沉淀的固体后，加入10mL乙醇洗涤沉淀三次，将沉淀分散在10mL乙醇中。然后加入5mL去离子水和5mL 1％质量比的氢氟酸水溶液。搅拌30分钟后，离心15000转每分钟，10分钟后收集离心得到的固体，使用5mL乙醇洗涤三次最后分散在
10mL乙醇中。

[0090] 量取得到的乙醇溶液2mL，加入5mL含有0.5mg CuPc的三氯甲烷溶液中，在室温下搅拌20分钟，然后旋转蒸发三氯甲烷后，将固体使用乙醇10mL洗涤三次，最后将固体分散在5mL水中；

[0091] 将DPPC 10mg与GEM分子0.5mg混合在10mL三氯甲烷中，使用旋转蒸发在烧瓶中成膜。将得到的溶液加入含有膜的烧瓶中，使用超声处理10分钟，使用离心15000转/分钟10分钟，收集沉淀的固体后，加入10mL去离子水洗涤沉淀三次，将沉淀分散在10mL去离子水中。

[0092] 实施例4：

[0093] 采用变温荧光光谱法测定NaLu0.78Yb0.2Er0.02F4@NaLuF4@SiO2-PdPc@DPPC-DOX荧光发射随温度变化的标准曲线

[0094] 将NaLu0.78Yb0.2Er0.02F4@NaLuF4@SiO2-PdPc@DPPC-DOX分散于水中，配制成0.5mg/mL的溶液2mL。将该溶液使用循环水系统进行变温从0℃至90℃，同时使用980nm激光激发，采集发射光谱，取525nm和545nm两条发射带进行发射强度积分并比值,带入公式ln(I815/I840)＝C+(-ΔE/kT)得到荧光发射随温度变化的标准曲线。如图4所示，荧光强度随着温度上升呈线性相关趋势。

[0095] 实施例5：NaLu0.78Yb0.2Er0.02F4@NaLuF4@SiO2-PdPc@DPPC-DOX在温和微观温度上升下的药物释放

[0096] 将NaLu0.78Yb0.2Er0.02F4@NaLuF4@SiO2-PdPc@DPPC-DOX分散于水中，配制成0.5mg/mL的溶液2mL。使用50mW/cm2的730nm激光对溶液进行持续照射，将NaLu0.78Yb0.2Er0.02F4@NaLuF4@SiO2-PdPc@DPPC-DOX的本征温度调整在41.5℃进行DOX的释放，此时溶液的表观温度为37.8℃。释放的观测时间为10分钟，同样根据DOX的荧光观测结果得到累积释放量随时间的变化关系，荧光采集的时间点分别为第0,1,2,3,4,6,8,10分钟。另外测定YSUCNP-PdPc@DPPC-DOX的溶液在37℃以及37.8℃情况下DOX的释放情况来作为对照实验。如图5所示，在温和的激光照射下，溶液相温度上升0.8℃时就可以实现DOX的释放。

[0097] 实施例6：NaLu0.78Yb0.2Er0.02F4@NaLuF4@SiO2-PdPc@DPPC-DOX用于细胞层次程序化联合治疗

[0098] 四甲基偶氮唑(MTT)法被用于进行细胞层次程序化联合治疗的效果评价。MIA PaCa-2细胞被接种到96孔板中，每个孔的细胞数量约为5×104个。待24小时后细胞贴壁完全，对其进行NaLu0.78Yb0.2Er0.02F4@NaLuF4@SiO2-PdPc@DPPC-DOX孵育并对细胞进行不同功率的730nm激光光照。待处理完成之后向每个孔中加入5μl浓度为5mg ml-1的MTT溶液再继续孵育4小时。最后再向每个孔中加入50μl浓度为10％的SDS溶液。再使用Tecan Infinite M200酶标仪测定每个孔中570nm处的吸光度值，并使用如下公式计算细胞的存活率，细胞存活率(％)＝(治疗组570nm处的吸光度值/对照组570nm处的吸光度值)100％。如图6的程序化联合治疗的示意图所示，细胞被实施两个指令，指令1为接受化疗，指令2为接受光热治疗，通过检测微观温度，对730nm激光进行调节，在低激光功率下，实现指令1的操作，在高激光功率下，实现指令2的操作。如图7所示，在本发明中涉及的730nm激光照射功率密度的条件下，只有在先低功率再高功率光照，也就是程序化联合治疗的条件下才能实现最好的癌细胞杀伤效果。

[0099] 实施例7：NaLu0.78Yb0.2Er0.02F4@NaLuF4@SiO2-PdPc@DPPC-DOX用于小动物层次程序化联合治疗

[0100] 将MIA PaCa-2细胞以108个/只的剂量注射入四周龄Balb/c小鼠皮下2mm组织中，待15天后形成0.6cm大肿瘤后，将0.2mL浓度为2mg/mL的NaLu0.78Yb0.2Er0.02F4@NaLuF4@SiO2-PdPc@DPPC-DOX磷酸缓冲液注射入小鼠静脉中，待12小时后，根据光热治疗温度监控的指导结果，使用730nm激光对小鼠的肿瘤区域进行分步照射，观察肿瘤的消退情况，如图8所示，只有在46mW/cm2和140mW/cm2的730nm激光对小鼠的肿瘤区域进行分步照射的情况下，即接受程序化联合治疗的小鼠肿瘤才发生了消退。

[0101] 虽然已经用优选实施例详述了本发明，然而其并非用于限定本发明。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，应当可以作出各种修改与变更。因此本发明的保护范围应当视为所附的权利要求书所限定的范围。