癌症的治愈是极具挑战的医学课题。医学研究从物理、化学和生物角度发展出了若干治疗肿瘤的重要策略。近些年受到广泛关注的光热治疗[1],是一种新颖的微创物理治疗方法,具有优越的应用前景。制备具有高效光热转换性能[2]、兼具良好生物相容性的光热材料是迫切需要克服的问题。化疗作为三大经典治疗肿瘤的手段之一,除了对机体毒副作用明显之外,过多化疗药物的使用还会导致肿瘤多耐药的出现[3],以及治疗后肿瘤再次复发等问题,这些因素都向肿瘤化疗药物的研制提出了挑战。而纳米药物载体为肿瘤治疗药物体系的设计提供了一定的可控性、灵活性和高效性[4],可以实现肿瘤定点靶向、药物智能控释和低毒副作用。虽然纳米药物正在逐步走向临床,但仍存在药物载体本身的毒性、抗肿瘤疗效低及难以规模化制备等不足。最新研究发现,结合多种抗肿瘤方法可获得较好的疗效,防止或推迟肿瘤的耐药性[5]。本课题通过明胶包裹化疗和热疗材料,制备复合功能纳米颗粒实现肿瘤的优化治疗。热疗方面,我们合成了聚丙烯酸(PAA)修饰的超微W18O49纳米粒(WO-PAA)[6]。发现PAA修饰后的W18O49颗粒水分散性显著提高,并且W18O49达到了较高的药物包载量(580 μg/mg)和优异的光热转换效率(1064nm的近红外激光辐照10分钟升温近30℃)。化疗方面,我们选用了广谱抗瘤性药物阿霉素(DOX)[7]。发现DOX上氨基可与WO-PAA羧基结合,将DOX的包药量从1.2 μg/mg提升至8.8 μg/mg。最后,采用明胶(gelatin)作为复合材料的载体以拓展颗粒的临床应用价值。体外细胞实验发现明胶包被可减少游离DOX的毒副作用,起到药物缓释作用。重要的,我们开发了一种新的合成手段制备明胶包被。将经典的去溶剂法加以改进。弃用了经典的磁力搅拌过程,简化了合成步骤。吐温20的加入提高了产量,还可增加反应体系的稳定性并减少絮凝的发生;PEG5000的加入能大大提高明胶球的水溶性,还能延长药物在体内的循环半衰期。该新创的合成方法被命名为快速去溶剂法。制备出的明胶纳米颗粒尺寸均一、圆度良好。最后,我们通过体外细胞实验探究复合药物颗粒(GWD)的抗肿瘤疗效。研究获得,明胶能被肿瘤细胞分泌的基质金属蛋白酶(MMPs)水解;GWD在正常的组织中能保持稳定,仅在肿瘤中遭遇MMPs才会释放包裹的药物。并且,W18O49在水溶液中易被氧化而降低光热转换效率。明胶包裹能抑制其与氧化环境接触,从而延长其有效功能时间。我们将储存半月后取出的GWD用于细胞光热实验,细胞死活染色荧光结果显示药物仍具有较好的热疗效果。本文结合光热治疗和化疗,定点清除肿瘤细胞,为抗肿瘤药设计提供了新的思路。开发了一种利用明胶包裹药物制成纳米颗粒的新合成手段,方法操作简单易行,可重复性好。制备的复合纳米药物对多种肿瘤细胞的杀灭能力具有普适作用。