我国食药两用资源丰富,现代化学分析及药理学研究表明,食药物质中富含生物碱类、萜类、黄酮类及多糖类等成分,且具有显著的抗肿瘤、抗氧化、降糖降脂的生物活性,在食品加工、功能性食品及保健食品中广泛应用。近年来因其功能活性组分安全、副作用低等优势受到学者们越来越多的关注,逐渐应用到生物医学中。紫杉醇(PTX)是榛子植物、红豆杉的一种有效成分,以天然抗肿瘤药物在临床中应用于乳腺癌、卵巢癌及肺癌等治疗中,但存在溶解度低、生物利用率低、易耐药等缺点,极大地限制了其应用。因此,急需探寻一种安全性高、毒副作用低、逆转耐药、稳定递送抗肿瘤药物的方法。与传统口服药物等方式相比,以纳米材料作为载体递送,可以提高药物的稳定性,延长药物缓释效果,增强抗肿瘤治疗作用,还可降低对机体的刺激和副作用。近年来,金属有机框架(MOF)纳米材料作为一种多功能纳米材料,受到了广泛的关注,并广泛应用于食品检测、生物医药及荧光传感等领域。沸石咪唑骨架(ZIFs)作为MOF材料中的一类,其中应用最广泛的是ZIF-8纳米材料,由于该材料具有p H响应性和良好的生物相容性,而多被选为载药材料。肿瘤的光热治疗(PTT)能够将光热材料富集在肿瘤组织部位,然后通过体外近红外光照射,将光能转化为热能从而消融肿瘤组织。为了提高肿瘤治疗效率,研究者们通常将两种或两种以上的肿瘤治疗手段联合起来。基于此,本研究选用合成简单,并且在酸性环境下可降解的类沸咪唑酯(ZIF-8)作为载药基底,结合具有良好光热性能的铋纳米材料,以市售紫杉醇为纳米颗粒芯材,初步构建了一种具有广大应用前景的新型药物递送与药物可控释放体系。本文主要从纳米材料的制备、纳米复合物的制备及纳米复合物的应用等几个方面进行了研究:(1)Bi@ZIF-8(BZ)纳米颗粒的制备及毒性研究:采用一部还原法将铋纳米材料包载入具有p H响应性的金属有机骨架ZIF-8中,形成BZ纳米颗粒,电镜表征、XRD分析等表明铋纳米材料可以成功载入且含量大约为30%。通过Zeta电位测定该纳米颗粒48 h内稳定而不沉降。体外CCK-8细胞毒性实验表明,人正常细胞或癌细胞在与该材料共培养后,细胞活性均在90%以上,证明BZ纳米颗粒毒性小。(2)Bi@ZIF-8@TPZ(BZT)纳米颗粒的制备、光热性能及应用研究:将肿瘤治疗药物替拉孔明(TPZ)通过物理混合的方法载入BZ中制备了BZT纳米颗粒,通过紫外吸收测定的方式计算出包载量为30%。通过红外相机结果表明该材料在近红外二区(NIR-II)具有良好的光热稳定性及较高的光热转换效率(31.75%)。药物释放实验表明在酸性及光照条件下,该材料可实现药物的可控释放。通过对小鼠乳腺癌细胞4T1及人乳腺癌细胞MCF-7的体外杀伤作用实验表明,该纳米颗粒可实现肿瘤的化疗、光热治疗与放疗的协同治疗。(3)Bi@ZIF-8@PTX(BZP)纳米颗粒的制备及表征:为了进一步降低抗癌药物对人体产生的副作用,选用抗癌药物紫杉醇(PTX)作为肿瘤治疗药物,将其通过物理混合的方式负载于BZ中得到BZP纳米颗粒,进一步测得包载量约为21%。同时验证了该纳米颗粒在酸性条件下药物释放量明显高于中性条件。总之,本文制备的Bi@ZIF-8(BZ)纳米颗粒是一种新型的具有低毒性、可控释药性、良好的光热性能的多功能纳米平台,可以联合化疗、光热治疗与放疗,为肿瘤治疗提供了一种新颖的、潜在的治疗方法。