CN108379579B - 一种用于诊疗一体化的纳米发光复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是公开一种用于诊疗一体化的纳米发光复合材料，该纳米发光复合材料结构式为C@MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+，其中C为石墨烯、氧化石墨烯中的一种，M金属为Li、Na、K中的一种。本发明这种用于诊疗一体化的纳米发光复合材料具有上、下双转换的功能，有利于提高光学成像诊断的分辨率；具有优良的光热效应，能在较短的时间内到达光热治疗的温度；具有壳核结构，结构稳定，不存在脱附作用，因而其毒性较低，浓度达到200μg/ml时，仍保持低毒性，在肿瘤的光学成像诊断和光热治疗一体化领域具有很好的应用前景。

Description

一种用于诊疗一体化的纳米发光复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于发光材料和纳米生物材料技术领域，具体涉及一种用于诊疗一体化的纳米发光复合材料及其制备方法。
背景技术
诊疗一体化是将诊断和治疗两个过程合二为一，在得到诊断结果的同时，立即基于诊断结果进行对症治疗，其能够减少因为多次给药或手术带给病人风险和痛苦，是当前医药技术领域的一个研究热点。为了实现精确诊断和高效治疗，诊疗一体化技术所采用的诊疗剂需要同时具备病灶靶向性、多模成像以及治疗等功能。其中以多模态成像为导航的诊疗一体化技术可以克服传统单模态成像技术缺陷，大幅度提高成像灵敏度和空间分辨率，实现实时、原位、可视化、智能化、精准导航的肿瘤治疗，甚至是多模态协同治疗，极大程度提高肿瘤的诊疗效果。
石墨烯/氧化石墨烯具有低毒性、优良的机械、光、电、磁性能，不仅可以作为纳米热疗剂，也可以作为诊断剂或诊疗剂的载体而用于多模态成像导航的各种肿瘤治疗方法，实现多模态诊断和多模态治疗一体化。目前，石墨烯/氧化石墨烯作为诊疗剂的载体，主要是通过原位生长或物理吸附的方法将诊疗剂负载在其表面，形成复合纳米体系。但是石墨烯/氧化石墨烯纳米片与诊疗剂之间的表面吸附力较弱，容易发生诊疗剂脱附的现象，使得整个纳米载体系统的结构稳定性不高，降低纳米载体的诊疗效果，也为其生物安全性带来隐患。
稀土上转换纳米发光材料是在近红外光激发下发出可见光的发光材料，具有高的化学稳定性、优异的光稳定性、窄的发射带隙、较强的组织穿透能力，对生物组织无损伤、无背景荧光干扰等特点，作为诊疗剂在生物光学成像检测、光动力诊疗有很好的应用前景。稀土上转换纳米发光材料是在近红外光照射下发出可见光，通过能量传递，激发光敏剂产生单线态氧，对肿瘤细胞产生毒性，因此可以对肿瘤细胞进行光动力治疗。但是，目前的稀土上转换发光纳米材料普遍存在毒性较高，发光强度低、发光寿命较短、可见光波段窄等缺陷，导致其对身体伤害大，而且会造成光学成像过程中的分辨率不高，诊断不够精确，限制其在临床上的实际应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种稳定性好、毒性低、热响应强、光成像分辨率高的用于诊疗一体化的纳米发光复合材料及其制备方法。
本发明这种用于诊疗一体化的纳米发光复合材料，其结构式为C@MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+，其中C为石墨烯、氧化石墨烯中的一种，M金属为Li、Na、K中的一种。所述的M+、Bi3+、Yb3 +、Er3+与Cr3+的摩尔比为1.0:(0.75-0.8):(0.2-0.15):(0.04-0.01):(0.01-0.04)；C层厚度为2-5nm。
所述的用于诊疗一体化的纳米发光复合材料具有高强的上、下双转换发光功能，在紫外光激发下，能发出高强的721nm近红外光；在980nm光激发下，能发出300-400nm紫外光、450-630nm的可见光和720-900nm近红外光；所述的诊疗一体化的纳米发光复合材料的粒径为30-100nm。
本发明这种用于诊疗一体化的纳米发光复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将三氟乙酸铋、三氟乙酸镱、三氟乙酸铒、乙酸铬和三氟乙酸M加入到油胺中，超声溶解，混合均匀后，加入聚丙烯酸，得到反应液；
2)将步骤1)中的反应液在磁力搅拌和氩气保护的条件下进行加热反应，反应完成后，得到反应液2；
3)将步骤2)中的反应液2在磁力搅拌条件下，进行升温加热反应，反应完成后，自然冷却至室温，加入无水乙醇，超声分散，离心分离并清洗干燥后，得到石墨烯@MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料。
将所述步骤3)中得到石墨烯@MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+在空气气氛中加热煅烧，得到氧化石墨烯@MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料。
所述的步骤1)中，三氟乙酸M、三氟乙酸铋、三氟乙酸镱、三氟乙酸镱的摩尔比为1.0:(0.75-0.8):(0.2-0.15):(0.04-0.01):(0.01-0.04)；三氟乙酸M与油胺的质量体积比为1:(40-80)g/ml；三氟乙酸M与聚丙烯酸的质量比为1:(2-6)。
所述步骤2)中，反应温度为100-120℃，反应时间0.5-1h。
所述步骤3)中，升温速率为5-10℃/min，反应温度为300-360℃；反应时间为1-2h。
所述的煅烧温度为300-400℃，煅烧时间为15-30min。
所述的用于诊疗一体化的纳米发光复合材料在肿瘤的光学成像诊断和光热治疗一体化中的应用。
所述结构式C@MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+表示为C材料包覆的MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+纳米发光颗粒。
本发明的有益效果：本发明利用石墨烯或氧化石墨烯包覆了上、下双转换的功能的发光材料纳米颗粒，得到了一种可用于诊疗一体化的纳米发光复合材料。本发明的纳米发光复合材料具有上、下双转换的功能，有利于提高光学成像诊断的分辨率，其在紫外光激发下，可发出高强的721nm近红外光，在980nm光激发下，可发出紫外(300-400nm)、可见光(450-630nm)和近红外(720-900nm)等多色光；本发明的纳米发光复合材料具有优良的光热效应，能在较短的时间内到达光热治疗的温度，其在980nm光辐照下，可快速加热水至60℃，可用于肿瘤的光热治疗；本发明的纳米发光复合材料具有壳核结构，结构稳定，不存在脱附作用，因而其毒性较低，浓度达到200μg/ml时，仍保持低毒性。因此，本发明的纳米发光复合材料在肿瘤的光学成像诊断和光热治疗一体化领域具有很好的应用前景。
附图说明
图1实施例1制备G@MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料的TEM图(a)和HRTEM图(b)；
图2实施例1制备G@MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料下转换时的激发和发射光谱图；
图3实施例1制备G@MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料在980nm激发时的上转换发射光谱图；
图4实施例2制备GO@MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料的TEM图(a)和HRTEM图(b)；
图5实施例2制备GO@MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料下转换时的激发和发射光谱图；
图6实施例2制备GO@MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料在980nm激发时的上转换发射光谱图；
图7为实施例1和2制备的G@MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+(G)和GO@MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+(GO)诊疗一体化的纳米发光复合材料的水溶液(浓度为10mg/ml)在功率为1.5W/cm2的980nm激光照射下的光热效应曲线图；
图8实施例1和2制备的G@MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+(G)和GO@MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+(GO)诊疗一体化的纳米发光复合材料细胞毒性结果图。
具体实施方式
实施例中G代表石墨烯，GO代表氧化石墨烯。
所述结构式G@MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+表示为石墨烯包覆的MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+纳米发光颗粒；结构式GO@MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+表示为氧化石墨烯包覆的MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+纳米发光颗粒。
实施例1.
将0.272g CF3COONa、0.8233g Bi(CF3COO)3、0.0048g CrC6H9O6、0.0404gEr(CF3COO)3、0.2048g Yb(CF3COO)3和20ml油胺和1g聚丙烯酸加入150ml的三口烧瓶中，进行超声波处理40min，待其完全溶解后置于磁力搅拌加热炉中，冲入氩气，并在磁力搅拌下加热至120℃，保温1小时，再以10℃/min的速率加热至320℃，并磁力搅拌1小时，然后自然冷却至室温，加入无水乙醇，超声分散，离心分离，得到沉淀物，反复用无水乙醇离心清洗数次并烘干后，即得30-100nm球状可分散在环己烷溶液中的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料。
本实施制备得到G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+其微观结构如图1所示：从图中可以看到球形纳米颗粒呈壳-核结构，尺寸分布在30-100nnm之间，壳层与核包裹紧密，平均厚度约4nm。
本实施例制备的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+下转换激发和发射光谱图如图2所示：图中左侧曲线为G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+纳米颗粒在721nm下的激发光谱，共有241、450和600nm三个激发峰，右侧曲线为在241nm紫外光激发下的发射光谱，能发出高强的721nm近红外光。
本实施例制备的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+上转换激发和发射光谱图如图3所示：在980nm光激发下，可发出紫外(300-400nm)、可见光(450-630nm)和近红外(720-900nm)三波段的光。
实施例2
将实施例1获得的G@MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+纳米颗粒，在空气中加热至300℃，煅烧20min，即得30-100nm球状可均匀稳定分散于超纯水的GO@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料。
本实施制备得到GO@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+其微观结构如图4所示：从图中可以看到球形纳米颗粒依旧保持壳-核结构，尺寸分布在30-100nnm之间，壳层与核包裹紧密，厚度约2.5nm。
本实施例制备的GO@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+下转换激发和发射光谱图如图5所示：图中左侧曲线为GO@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+纳米颗粒在721nm下的激发光谱，与G@NaBiF4:Yb3 +，Er3+，Cr3+纳米颗粒激发光谱类似，也有241、450和600nm三个激发峰，右侧曲线为在241nm紫外光激发下的发射光谱，也能发出高强的721nm近红外光。
本实施例制备的GO@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+上转换激发和发射光谱图如图6所示：在980nm光激发下，与G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+纳米颗粒类似，也可发出紫外(300-400nm)、可见光(450-630nm)和近红外(720-900nm)三波段的光。
将实施例1制备的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+和本实施例制备的GO@MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+分散于超纯水中得到浓度为10毫克/毫升的溶液。采用红外光热成像仪测定所得纳米颗粒的光热效应。当设置光源强度为2.5W/cm2，波长为980nm，照射距离为0.5cm，溶液体积为1ml，照射时间5分钟。结果如图7所示，图中最上一条曲线为G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+纳米颗粒的光热效应曲线图，中间一条为GO@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+上纳米颗粒的光热效应曲线图，最下一条为超纯水的光热效应曲线图，可以看到G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+和GO@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+都具有良好的光热效应。
对实施例1制备的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+和本实施例制备的GO@MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+采用标准的Cell Counting Kit-8方法进行体外细胞毒性测定。将制备的C@MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+纳米颗粒超声分散于DMEM培养液，配制成浓度为1mg/ml。将结肠癌细胞H29播种在96孔板后(5×103/孔)，将纳米颗粒悬浮液加入到96孔板，最终形成浓度为25、50、75、100和200微克/毫升，溶液体积为100微升。共孵育24小时后，加入10微升Kit-8溶液，继续孵育2小时后用酶标仪测定450nm处的吸光度。其结果如图8所示，图中相同浓度柱状图的左侧为G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+的细胞毒性测量结果图，右侧为GO@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+都的细胞毒性测量结果图，从图中可知，浓度高达200μg/ml时，G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+和GO@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+都能保持低的细胞毒性，有利于其在医学领域的应用。
实施例3.
将0.272g CF3COONa、0.8233g Bi(CF3COO)3、0.0096g CrC6H9O6、0.0303gEr(CF3COO)3、0.2048g Yb(CF3COO)3和15ml油胺和0.6g聚丙烯酸加入150ml的三口烧瓶中，进行超声波处理45min，待其完全溶解后置于磁力搅拌加热炉中，冲入氩气，并在磁力搅拌下加热至110℃，保温1小时，再以5℃/min的速率加热至300℃，并磁力搅拌1小时，然后自然冷却至室温，加入无水乙醇，超声分散，离心分离，得到沉淀物，反复用无水乙醇离心清洗数次并干燥后，即得30-100nm球状可分散在环己烷溶液中的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料，其中G壳层厚度为5nm。
将G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+置于80℃干燥箱中干燥后，在空气中加热至350℃，煅烧15min，即得30-100nm球状可均匀稳定分散于超纯水中的GO@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料，其中GO壳层厚度为3.5nm。
实施例4
将0.272g CF3COONa、0.8233g Bi(CF3COO)3、0.0144g CrC6H9O6、0.0202gEr(CF3COO)3、0.2048g Yb(CF3COO)3和21ml油胺和1.6g聚丙烯酸加入150ml的三口烧瓶中，进行超声波处理60min，待其完全溶解后置于磁力搅拌加热炉中，冲入氩气，并在磁力搅拌下加热至100℃，保温1小时，再以10℃/min的速率加热至340℃，并磁力搅拌2小时，然后自然冷却至室温，加入无水乙醇，超声分散，离心分离，得到沉淀物，反复用无水乙醇离心清洗数次并干燥后，即得30-100nm球状可分散在环己烷溶液中的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料，其中G壳层厚度为3nm。
将得到的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+在空气中加热至300℃，煅烧15min，即得30-100nm球状可均匀稳定分散于超纯水中的GO@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料，其中GO壳层厚度为2nm。
实施例5
将0.272g CF3COONa、0.8233g Bi(CF3COO)3、0.0192g CrC6H9O6、0.0101gEr(CF3COO)3、0.2048g Yb(CF3COO)3和21ml油胺和1g聚丙烯酸加入150ml的三口烧瓶中，进行超声波处理40min，待其完全溶解后置于磁力搅拌加热炉中，冲入氩气，并在磁力搅拌下加热至120℃，保温0.5小时，再以10℃/min的速率加热至350℃，并磁力搅拌1小时，然后自然冷却至室温，加入无水乙醇，超声分散，离心分离，得到沉淀物，反复用无水乙醇离心清洗数次并干燥后，即得30-100nm球状可分散在环己烷溶液中的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料，其中G壳层厚度为4nm。
将得到的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+在空气中加热至400℃，煅烧15min，即得30-100nm球状可均匀稳定分散于超纯水中的GO@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料，其中G壳层厚度为3.0nm。
实施例6
将0.24g CF3COOLi、0.8233g Bi(CF3COO)3、0.0048g CrC6H9O6、0.0404gEr(CF3COO)3、0.2048g Yb(CF3COO)3和18ml油胺和1g聚丙烯酸加入150ml的三口烧瓶中，进行超声波处理30min，待其完全溶解后置于磁力搅拌加热炉中，冲入氩气，并在磁力搅拌下加热至120℃，保温1小时，再以10℃/min的速率加热至360℃，并磁力搅拌1小时，然后自然冷却至室温，加入无水乙醇，超声分散，离心分离，得到沉淀物，反复用无水乙醇离心清洗数次并干燥后，即得30-100nm球状可分散在环己烷溶液中的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料，其中G壳层厚度为3nm。
将得到的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+在空气中加热至350℃，煅烧20min，即得30-100nm球状可均匀稳定分散于超纯水中的GO@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料，其中GO壳层厚度为2nm。
实施例7
将0.24g CF3COOLi、0.8233g Bi(CF3COO)3、0.0096g CrC6H9O6、0.0303gEr(CF3COO)3、0.2048g Yb(CF3COO)3和18ml油胺和1g聚丙烯酸加入150ml的三口烧瓶中，进行超声波处理60min，待其完全溶解后置于磁力搅拌加热炉中，冲入氩气，并在磁力搅拌下加热至120℃，保温1小时，再以5℃/min的速率加热至300℃，并磁力搅拌1小时，然后自然冷却至室温，加入无水乙醇，超声分散，离心分离，得到沉淀物，反复用无水乙醇离心清洗数次并干燥后，即得30-100nm球状可分散在环己烷溶液中的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料，其中G壳层厚度为4nm。
将得到的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+在空气中加热至400℃，煅烧15min，即得30-100nm球状可均匀稳定分散于超纯水中的GO@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料，其中GO壳层厚度为2.5nm。
实施例8
将0.24g CF3COOLi、0.8233g Bi(CF3COO)3、0.0144g CrC6H9O6、0.0202gEr(CF3COO)3、0.2048gYb(CF3COO)3和18ml油胺和1g聚丙烯酸加入150ml的三口烧瓶中，进行超声波处理40min，待其完全溶解后置于磁力搅拌加热炉中，冲入氩气，并在磁力搅拌下加热至110℃，保温1小时，再以10℃/min的速率加热至320℃，并磁力搅拌1小时，然后自然冷却至室温，加入无水乙醇，超声分散，离心分离，得到沉淀物，反复用无水乙醇离心清洗数次并干燥后，即得30-100nm球状可分散在环己烷溶液中的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料，其中G壳层厚度为5nm。
将得到的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+在空气中加热至300℃，煅烧15min，即得30-100nm球状可均匀稳定分散于超纯水中的GO@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料，其中GO壳层厚度为5nm。
实施例9
将0.24g CF3COOLi、0.8233g Bi(CF3COO)3、0.0192g CrC6H9O6、0.0101gEr(CF3COO)3、0.2048gYb(CF3COO)3和18ml油胺和1g聚丙烯酸加入150ml的三口烧瓶中，进行超声波处理50min，待其完全溶解后置于磁力搅拌加热炉中，冲入氩气，并在磁力搅拌下加热至120℃，保温1小时，再以5℃/min的速率加热至330℃，并磁力搅拌1小时，然后自然冷却至室温，加入无水乙醇，超声分散，离心分离，得到沉淀物，反复用无水乙醇离心清洗数次并干燥后，即得30-100nm球状可分散在环己烷溶液中的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料，其中G壳层厚度为4nm。
将得到的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+在空气中加热至300℃，煅烧15min，即得30-100nm球状可均匀稳定分散于超纯水中的GO@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料，其中GO壳层厚度为3.0nm。
实施例10
将0.304g CF3COOK、0.8233g Bi(CF3COO)3、0.0048g CrC6H9O6、0.0404gEr(CF3COO)3、0.2048g Yb(CF3COO)3和20ml油胺和1g聚丙烯酸加入150ml的三口烧瓶中，进行超声波处理45min，待其完全溶解后置于磁力搅拌加热炉中，冲入氩气，并在磁力搅拌下加热至120℃，保温1小时，再以10℃/min的速率加热至320℃，并磁力搅拌1小时，然后自然冷却至室温，加入无水乙醇，超声分散，离心分离，得到沉淀物，反复用无水乙醇离心清洗数次并干燥后，即得30-100nm球状可分散在环己烷溶液中的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料，其中G壳层厚度为5nm。
将得到的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+在空气中加热至300℃，煅烧15min，即得30-100nm球状可均匀稳定分散于超纯水中的GO@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料，其中G壳层厚度为4nm。
实施例11
将0.304g CF3COOK、0.8233g Bi(CF3COO)3、0.0096g CrC6H9O6、0.0303gEr(CF3COO)3、0.2048g Yb(CF3COO)3和20ml油胺和1g聚丙烯酸加入150ml的三口烧瓶中，进行超声波处理30-60min，待其完全溶解后置于磁力搅拌加热炉中，冲入氩气，并在磁力搅拌下加热至120℃，保温1小时，再以10℃/min的速率加热至330℃，并磁力搅拌1小时，然后自然冷却至室温，加入无水乙醇，超声分散，离心分离，得到沉淀物，反复用无水乙醇离心清洗数次并干燥后，即得30-100nm球状可分散在环己烷溶液中的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料，其中G壳层厚度为3nm。
将得到的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+在空气中加热至300℃，煅烧15min，即得30-100nm球状可均匀稳定分散于超纯水中的GO@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料，其中GO壳层厚度为2nm。
实施例12
将0.304g CF3COOK、0.8233g Bi(CF3COO)3、0.0144g CrC6H9O6、0.0202gEr(CF3COO)3、0.2048g Yb(CF3COO)3和20ml油胺和1g聚丙烯酸加入150ml的三口烧瓶中，进行超声波处理35min，待其完全溶解后置于磁力搅拌加热炉中，冲入氩气，并在磁力搅拌下加热至120℃，保温1小时，再以10℃/min的速率加热至340℃，并磁力搅拌1小时，然后自然冷却至室温，加入无水乙醇，超声分散，离心分离，得到沉淀物，反复用无水乙醇离心清洗数次并干燥后，即得30-100nm球状可分散在环己烷溶液中的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料，其中G壳层厚度为5nm。
将得到的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+在空气中加热至300℃，煅烧15min，即得30-100nm球状可均匀稳定分散于超纯水中的GO@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料，其中GO壳层厚度为4nm。
实施例13
将0.304g CF3COOK、0.8233g Bi(CF3COO)3、0.0192g CrC6H9O6、0.0101gEr(CF3COO)3、0.2048g Yb(CF3COO)3和20ml油胺和1g聚丙烯酸加入150ml的三口烧瓶中，进行超声波处理40min，待其完全溶解后置于磁力搅拌加热炉中，冲入氩气，并在磁力搅拌下加热至120℃，保温1小时，再以10℃/min的速率加热至360℃，并磁力搅拌1小时，然后自然冷却至室温，加入无水乙醇，超声分散，离心分离，得到沉淀物，反复用无水乙醇离心清洗数次并干燥后，即得30-100nm球状可分散在环己烷溶液中的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料，其中G壳层厚度为4nm。
将得到的G@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+在空气中加热至300℃，煅烧15min，即得30-100nm球状可均匀稳定分散于超纯水中的GO@NaBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料，其中GO壳层厚度为3nm。

Claims (5)

1.一种用于诊疗一体化的纳米发光复合材料，该纳米发光复合材料结构式为C@MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+，其中C为石墨烯、氧化石墨烯中的一种，M金属为Li、Na、K中的一种；C@MBiF4:Yb3+，Er3+，Cr3+表示为碳材料包覆MBiF4: Yb3+，Er3+，Cr3+纳米发光颗粒；所述的 M+、Bi3+、Yb3 +、Er3+与 Cr3+的摩尔比为1.0: (0.75-0. 8): (0.2-0.15): (0.04-0.01): (0.01-0.04)；C层厚度为2-5nm；
用于诊疗一体化的纳米发光复合材料的制备方法，包括以下步骤：
1)将三氟乙酸铋、三氟乙酸镱、三氟乙酸铒、乙酸铬和三氟乙酸M加入到油胺中，超声溶解，混合均匀后，加入聚丙烯酸，得到反应液；
2）将步骤1）中的反应液在磁力搅拌和氩气保护的条件下进行加热反应，反应完成后，得到反应液2；
3）当C为石墨烯时：将步骤2）中的反应液2在磁力搅拌条件下，进行升温加热反应，反应完成后，自然冷却至室温，加入无水乙醇，超声分散，离心分离并清洗干燥后，得到石墨烯@MBiF4: Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料；
当C为氧化石墨烯时，进一步包括步骤4）：将步骤3）得到石墨烯@MBiF4: Yb3+，Er3+，Cr3+在空气气氛中加热煅烧，得到氧化石墨烯@MBiF4: Yb3+，Er3+，Cr3+诊疗一体化的纳米发光复合材料；
所述步骤3）中，升温速率为5-10℃/min，反应温度为300-360℃；反应时间为1-2h；
所述步骤4）中，煅烧温度为300-400℃，煅烧时间为15-30min。
2.根据权利要求1所述的一种用于诊疗一体化的纳米发光复合材料，其特征在于，所述的用于诊疗一体化的纳米发光复合材料具有高强的上、下双转换发光功能，在紫外光激发下，能发出高强的721nm近红外光；在980nm光激发下，能发出300-400nm紫外光、450-630nm的可见光和720-900nm近红外光；所述的诊疗一体化的纳米发光复合材料的粒径为30-100nm。
3.根据权利要求1所述的一种用于诊疗一体化的纳米发光复合材料，其特征在于，所述的步骤1）中，三氟乙酸M、三氟乙酸铋、三氟乙酸镱、三氟乙酸镱的摩尔比为1.0: (0.75-0.8): (0.2-0.15): (0.04-0.01): (0.01-0.04)；三氟乙酸M与油胺的质量体积比为1:(40-80) g/ml；三氟乙酸M与聚丙烯酸的质量比为1:(2-6)。
4.根据权利要求1所述的一种用于诊疗一体化的纳米发光复合材料，其特征在于，所述步骤2）中，反应温度为100-120℃，反应时间0.5-1h。
5.根据权利要求1~3中任意一项所述的用于诊疗一体化的纳米发光复合材料在制备肿瘤的光学成像诊断和光热治疗一体化检测材料中的应用。
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