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第 11 期 毛 艳，等: 靶向光敏剂 NaYF 4 ∶Yb,Tm@ NaGdF 4 ∶Yb@TiO 2 @PEI-PAA-FA 的制备和性能 ·1919·

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和 UCNPs@TiO 2 @PEI-PAA-FA 均能产生 O 2 且产生 （67.5%~84.7%），基本满足靶向纳米光敏剂的载药
能力基本一致，显示出 PEI、PAA 和 FA 的存在对光 需要。图 4B 为 DOX 负载靶向纳米光敏剂的上转换
敏剂的 ROS 产生能力无负面 影响。因 此， 荧光光谱。随着溶液中 DOX 质量浓度的增大，
UCNPs@TiO 2 @PEI-PAA-FA 有望作为 PDT 光敏剂 UCNPs@TiO 2 @PEI-PAA-FA/DOX 的荧光强度整体
用于肿瘤细胞灭活。 减弱，但 345 与 476 nm 发射峰的强度比则逐渐增大
2.4 靶向纳米光敏剂负载和释放 DOX 的性能 （图 4B 中插图），由于 DOX 的最大吸收波长位于
DOX 溶液的浓度对纳米光敏剂的载药率和包 480 nm 附近，这一变化也表明光敏剂的 DOX 负载
封率的影响见图 4A。随着溶液中 DOX 质量浓度从 量不断增大。
0.3 g/L 增至 1.2 g/L，载药率由 10.1%升至 50.8%， 为了评估靶向纳米光敏剂是否适合在体内环境
[9]
高于 Zeng 等以叶酸修饰 NaYF 4 ∶Yb/Tm-TiO 2 和 输运和释放 DOX，测试了 UCNPs@TiO 2 @PEI-PAA-
Li [14] 等以介孔 SiO 2 包覆的 NaYF 4 ∶Yb,Er 对 DOX FA/DOX 在模拟正常体液、肿瘤组织附近和肿瘤细
的最大载药率（分别为 10.1%和 8.4%）。推测高的 胞内（如内涵体、溶酶体）酸度环境的 3 种 PB 溶
载药率得益于靶向纳米光敏剂的结构和所含组分： 液（pH=7.4、6.5 和 5.0）中的 DOX 缓释曲线，结
其一，TiO 2 纳米片间的空隙不仅有利于 DOX 的负 果见图 5。随着介质 pH 的降低，DOX 的初始释放
载，也使 DOX 可以迁移到 UCNPs 表面的油酸疏水 速度加快，在 12 h 内 DOX 累积释放率依次为 10.4%、
层，在疏水作用下 [15] 将疏水性的多元环结构插入到 21.9%和 31.5%，说明药物释放具有环境 pH 响应性，
油酸修饰层内，获得额外的 DOX 载带；其二，负电 原因在于在酸性环境中 DOX 的质子化使其亲水性
性 PAA 对正电性的 DOX 的静电引力促进了 DOX 增强 [22] ，与靶向纳米光敏剂中正电性 PEI 之间的排
的负载。同时，DOX 包封率总体上处于较高水平 斥作用增大。这一结果意味着 UCNPs@TiO 2 @PEI-
PAA-FA/DOX 在体内正常输运中 DOX 的释放量很
少，在到达微酸性的肿瘤组织或进入癌细胞内会快
速释放大量 DOX，确保 DOX 的利用率较高、毒副
作用较小。同时，NIR 照射可以加速光敏剂在 pH=5.0
体系中 DOX 缓释，累积释放率增大到 38.1%，尽管
[9]
这一数值明显低于前述 Zeng 等和 Li [14] 等的样品
（12 h 释放率约为 73%和 85%），由于本文光敏剂的
载药率（32.6%，载药光敏剂使用质量浓度为 0.8 g/L
DOX 溶液制备）高于后两者，单位质量光敏剂的
DOX 释放量（12.4 mg/g 载体）仍高于上述文献（分
别约为 7.4 和 7.2 mg/g 载体），高的 DOX 释放量有
助于快速杀灭肿瘤细胞。DOX 负载的靶向纳米光敏
剂的细胞毒性、PDT 和 PDT-化疗协同灭活肿瘤细胞
的研究正在进行，这有助于更好评价靶向纳米光敏
剂的治疗性能。

图 4 DOX 溶液的质量浓度对包封率与载药率（A）、DOX
负载 UCNPs@TiO 2 @PEI-PAA-FA 的上转换荧光光
谱（B）的影响（B 中插图为在 345、476 nm 发射
峰的强度比与 DOX 溶液质量浓度的关系）
Fig. 4 Dependence of DOX concentration on encapsulation
efficiency and drug loading of UCNPs@TiO 2 @
PEI-PAA-FA (A) and upconversion fluorescence
spectrum of UCNPs@TiO 2 @PEI-PAA-FA/DOX (B). 图 5 UCNPs@TiO 2 @PEI-PAA-FA/DOX 在不同介质环境
The inset in (B) shows the intensity ratio between 中的 DOX 累积释放曲线
emission peaks at 345 and 476 nm versus the DOX Fig. 5 Cumulative release curves of DOX from UCNPs@TiO 2 @
concentration. PEI-PAA-FA/DOX under different circumstances