目前,癌症在世界范围已经成为致死的主要病症之一。如何实现癌症的有效治疗仍是科学界面临的棘手问题。近年来,集靶向作用、药物负载与缓释以及多模态成像功能的诊疗一体化纳米材料的制备和应用成为研究热点。光动力治疗(PDT)因其治疗精确有效、安全性好、毒副作用小等优点获得广泛的研究。但是,光敏药物的水溶性差、激发光的穿透深度有限等问题限制了其在癌症治疗上的应用范围。由于深穿透能力的近红外光(NIR)符合临床应用需要,稀土掺杂的上转换纳米材料(UCNPs)可以吸收近红外光并发射可见光或者紫外光,所以由UCNPs与二氧化钛复合构建的NIR驱动的上转换PDT药物受到当下重点关注。然而,如何有效提高此类PDT药物的体内应用性能仍有待深入探讨。本论文围绕探索具备新表面修饰途径的PDT药物的合成、PDT药物上转换材料-二氧化钛的稳定性和改进、以及兼有化疗和PDT功效的靶向纳米药物平台的构建三方面进行了研究和探索。具体研究内容和结果如下:(1)以上转换纳米粒子NaYF4:Yb,Tm@NaGdF4:Yb(之后简称为UCNPs)为核,包覆SiO2和TiO2壳获得复合材料UCNPs@SiO2@TiO2,进一步采用光化学法沉积Au,制备了PDT纳米药物UCNPs@Si02@Ti02-Au。表征了产物的物相、形貌、元素组成、吸收光谱、上转换发光光谱等性质,并测试了其光催化活性,与UCNPs@Si02@Ti02相比,UCNPs@Si02@TiO2-Au具有更高的光催化活性,且可以发展以Au为表面修饰位点的功能化路线,有望发展成为应用性能更佳的PDT药物。(2)研究了 PDT纳米药物UCNPs@Si02@Ti02在水溶液介质中的稳定性,通过对浸泡后纳米药物的形貌、上转换发光、Zeta电位、X射线光电子能谱和光催化活性的测试,发现介质对Si02层的刻蚀是导致材料性能劣化的原因。采用L-精氨酸辅助合成的策略对UCNPs包覆耐刻蚀的SiO2壳、进一步制备改进型PDT药物UCNPs@SiO2-arg@TiO2,表征其基本特征并对比研究了改进前后的两种药物在不同水溶液介质中的SiO2溶出曲线。结果表明:改进型纳米药物UCNPs@SiO2-arg@TiO2在光催化性能和稳定性上较UCNPs@SiO2@TiO2有一定的提高,SiO2溶出的进程有所减缓、光催化活性的保留期更长。(3)通过水解法在改性UCNPs表面直接包覆TiO2壳,制备了 PDT纳米药物UCNPs@TiO2,进一步修饰聚乙烯亚胺(PEI)、连接聚丙烯酸(PAA)并偶联叶酸(FA)构建了靶向纳米光敏剂UCNPs@TiO2@PEI-PAA-FA,并研究了其对于抗癌药物阿霉素(DOX)的负载和缓释功能。结果表明:功能分子的修饰会轻微增大纳米药物的平均水力学粒径,但不影响其单线态氧产生能力;相比UCNPs@TiO2,UCNPs@Ti02@PEI-PAA-FA仍保持了较高的包封率(84.7%)和载药率(50.8%),DOX的释放具有介质pH响应性,在NIR照射和pH 5.0的磷酸缓冲液中12 h的DOX的累积释放率为38.1%。这种纳米药物有望成为化疗/光动力治疗双功能肿瘤治疗药物。