CN104491888B - 基于MoS2/Bi2S3‑PEG纳米片的多功能诊疗剂及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于MoS₂/Bi₂S₃‑PEG纳米片的多功能诊疗剂及其制备方法和应用，所述多功能诊疗剂包括：MoS₂纳米片、均匀分散于所述MoS₂纳米片上的Bi₂S₃颗粒、以及连接于所述MoS₂纳米片表面的PEG。本发明的MBP纳米片具备PA和CT成像诊断肿瘤的性能，并可实现对肿瘤的热疗‑增敏的放疗治疗，对发展可准确诊断并实现肿瘤的热疗和增敏的放疗材料具有重要意义。

Description

基于MoS2/Bi2S3-PEG纳米片的多功能诊疗剂及其制备方法和 应用

技术领域

本发明属于生物纳米材料领域，涉及一种基于MBP纳米片的多功能诊疗剂及其制备方法和应用。具体地说，本发明涉及具有光声成像的本领，并可以同步实现对肿瘤的热疗-增强放疗治疗纳米材料的制备和应用性能评价。

背景技术

目前，我国肿瘤发病率和死亡率呈持续上升趋势。根据卫生部门的统计，每年全国约有200多万新生肿瘤患者，其中近乎半数为新生恶性肿瘤患者。传统的肿瘤治疗方法主要包括外科手术、化疗和放疗。这三种方法均不能有效地抑制癌症的复发，伴随的毒副作用往往使患者机体功能急剧下降，给患者带来了新的身心创伤，严重影响了患者的生存质量。可以认为，面对如此巨大的肿瘤患者人群，开发高疗效、低毒副作用的新型纳米诊疗剂和诊疗方法，低成本、有效地治疗恶性肿瘤，对提高人类的生活质量和发展国民经济等具有重要意义。

新型多功能化生物纳米材料的研发一直是国际生物技术领域的研究前沿和热点问题。近年来，基于近红外激光的光热消融治疗，即光热治疗技术，在生物医学特别是肿瘤的微、无创治疗领域展现了良好的应用前景。光热转换材料可以吸收并将近红外光转化为热量，致使肿瘤区域的温度升高而杀死肿瘤。开发新型多功能化的光热转换材料是当前光热治疗的一个重要研究方向。过渡金属硫化物(如MoS₂和WS₂)因具有低成本、低毒等优点，在生物医学领域的特别是作为近红外光热材料的研究已经初露端倪。目前，过渡金属硫化物的制备方法为“剥离法”。在前期的研究中，针对“剥离法”无法可控地合成具有特定形貌的片状MoS₂，以及表面修饰工艺复杂等弊端，我们通过在溶剂热溶剂中添加PEG的方法一步实现了对MoS₂的形貌调控和表面PEG修饰(中国专利CN104030360A)。通过调整前驱体的浓度和溶剂热反应体系中溶剂的组分，成功地合成出了具有一系列片径的MoS₂-PEG(MP)纳米片，并成功地应用于肿瘤的光热治疗。这项研究中所选取的前驱体为(NH₄)₂MoS₄，反应产物除了MoS₂外，多余的硫原子则以H₂S的形式释放出来。

发明内容

然而，上述的MoS₂-PEG(MP)纳米片仅能应用于肿瘤的光热治疗，而没有成像诊断功能。此外，上述方法中多余的硫原子则以H₂S的形式释放出来，硫原子利用率不高，且 会造成环境污染。

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种多功能诊疗剂及其制备方法和应用。在肿瘤的放疗治疗研究中，Bi原子经高能射线的辐射可产生诸如光电效应、康普顿效应和电子对效应等效应而释放出多种次级粒子并沉积于肿瘤周围，提高肿瘤的放疗沉积量，敏化并提高肿瘤的放疗效果。此外，Bi的原子序数较高，可以表现出良好的X-射线衰减系数，具有CT造影能力。

在此，一方面，本发明提供一种基于MoS₂/Bi₂S₃-PEG纳米片的多功能诊疗剂，所述多功能诊疗剂包括：MoS₂纳米片、均匀分散于所述MoS₂纳米片上的Bi₂S₃颗粒、以及连接于所述MoS₂纳米片表面的PEG。

本发明的多功能诊疗剂中，Bi原子经高能射线的辐射可产生诸如光电效应、康普顿效应和电子对效应等效应而释放出多种次级粒子并沉积于肿瘤周围，提高肿瘤的放疗沉积量，敏化并提高肿瘤的放疗效果。片状的MoS₂可以吸收近红外激光并进行光-热转化而杀死肿瘤。而且，产生的热量还可使模板区域产生热弹性膨胀而产生超声波信号，经接收器处理实现对肿瘤区域的光声(PA)造影。此外，Bi的原子序数较高，可以表现出良好的X-射线衰减系数，具有CT造影能力。而且，PEG的引入赋予了MBP纳米片良好的胶体稳定性、血液相容性和生物相容性。因此，本发明的MBP纳米片具备PA和CT成像诊断肿瘤的性能，并可实现对肿瘤的热疗-增敏的放疗治疗，对发展可准确诊断并实现肿瘤的热疗和增敏的放疗材料具有重要意义。

较佳地，在所述多功能诊疗剂中，所述MoS₂纳米片与所述Bi₂S₃颗粒的质量比为1：(0.5～3)；所述PEG的含量为18～22wt％。

较佳地，所述MoS₂纳米片的尺寸为100～300nm，所述Bi₂S₃颗粒的粒径为10～20nm，所述PEG的分子量为200，300或400道尔顿。

较佳地，所述多功能诊疗剂在蒸馏水中的水合动力学半径为220～240nm，所述多功能诊疗剂在生理盐水中的水合动力学半径为270～290nm。

另一方面，本发明提供上述基于MoS₂/Bi₂S₃-PEG纳米片的多功能诊疗剂的制备方法，所述制备方法包括：将含有Mo源、S源、Bi源和PEG的水溶液置于反应釜中在200～240℃反应12～18小时后，分离出固体并洗涤，即可制得所述基于MoS₂/Bi₂S₃-PEG纳米片的多功能诊疗剂。

在本发明中，通过向合成MoS₂纳米片的前驱体体系中引入Bi金属前驱体，并在溶剂热溶剂中添加PEG，一步合成出了MoS₂/Bi₂S₃-PEG复合材料。迄今为止，本领域尚未开 发一种能够同步实现MoS₂/Bi₂S₃复合材料的合成和表面PEG修饰的方法。而本发明填补了这一空白。本发明的制备方法具有工艺简单，硫原子利用率高等优点，更加适合大规模生产。

较佳地，所述Mo源为可溶性钼盐，包括(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O和/或(NH₄)₂MoS₄，所述S源为(NH₂)₂CS和/或(NH₄)₂MoS₄，所述Bi源为硫酸铋、钛酸铋、柠檬酸铋、枸橼酸铋钾和Bi(NO₃)₃·5H₂O中的至少一种。更优选地，所述Mo源和所述S源同时为(NH₄)₂MoS₄，从而可以节省成本，简化工艺，提高原子利用率。

较佳地，在所述水溶液中，所述Mo源和/或所述Bi源的浓度为4～6mg/mL，所述水溶液中的水和所述PEG的体积比为1:0.5～1:1.5，所述PEG的分子量为200，300或400道尔顿。

较佳地，所述反应釜是以对位聚苯为内衬的不锈钢反应釜，所述反应釜的填充度为20～80％。

较佳地，所述洗涤是用按体积计浓度为40～60％乙醇胺的水溶液、和蒸馏水进行洗涤。

又一方面，本发明还提供上述基于MoS₂/Bi₂S₃-PEG纳米片的多功能诊疗剂在制备用于肿瘤的光声成像和计算机断层扫描成像诊断与热疗-增强放疗治疗的材料中的应用。

附图说明

图1 MBP纳米片的(a,b)透射电镜(TEM)图片，(c)高分辨透射电镜(HRTEM)图片，(d)场发射扫描电镜(FESEM)图片，(e)Mo，S，Bi和O元素的组合分布图，(f-i)分别为Mo，S，Bi和O元素的面分布图；

图2 MBP纳米片的(a)XRD图谱，(b)DSC分析结果，(c)TGA分析结果和(d)FTIR光谱图；

图3(a)MBP纳米片在水和生理盐水中的水合动力学半径，(b)MBP纳米片在水和生理盐水中的数码照片，(c)和(d)MBP纳米片中Mo和S的X-射线光电子能谱谱图；

图4 MBP纳米片的PA造影值和图片；

图5 MBP纳米片的CT造影值和图片；

图6(a)MBP纳米片的紫外-可见-近红外吸收光谱(Mo的浓度为20ppm)；(b)不同Mo浓度的MBP/MP纳米片或蒸馏水在功率为1.0W/cm²的808nm激光辐射下水温随辐射时间的变化示意图；(c)MBP纳米片在功率为1.0W/cm²的808nm激光辐射下水温变化和辐射次数的关系；(d)在808nm(功率密度1.0W/cm²)近红外激光照射下，96孔培养板中 (左)RPMI1640培养基和(右)MBP的1640培养液分散液([Mo]＝100ppm)的温度变化的热成像照片；(e)在808nm(功率密度1.0W/cm²)近红外激光照射下，比色皿中生理盐水和MBP生理盐水分散液([Mo]＝100ppm)的温度变化的热成像照片；(f)在808nm(功率密度1.0W/cm²)近红外激光照射下，Balb/C裸鼠经瘤内注射50μL生理盐水或MBP生理盐水分散液([Mo]＝250ppm)后肿瘤区温度变化的热成像照片；

图7(a-d)尾静脉注射50μL生理盐水(空白对照组)或MBP生理盐水分散液([Mo]＝250ppm)后昆明鼠的各项血液指标；(e)经不同治疗后裸鼠的体重随时间的变化关系；(f)Mo元素在昆明鼠不同器官中的分布情况，图中X-ray表示X射线，NIR表示近红外激光照射；

图8经不同治疗后裸鼠的肿瘤体积随时间的变化关系。

具体实施方式

以下结合附图和下述实施方式进一步说明本发明，应理解，附图及下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。

本发明一方面提供一种基于MoS₂/Bi₂S₃-PEG(简称MBP)纳米片的多功能诊疗剂，所述多功能诊疗剂包括：MoS₂纳米片、均匀分散于所述MoS₂纳米片上的Bi₂S₃颗粒、以及连接于所述MoS₂纳米片表面的PEG。

在MBP纳米片中，片状的MoS₂可以吸收近红外激光并进行光-热转化而杀死肿瘤。而且，产生的热量还可使模板区域产生热弹性膨胀而产生超声波信号，经接收器处理实现对肿瘤区域的PA造影。Bi原子经高能射线的辐射可产生诸如光电效应、康普顿效应和电子对效应等效应而释放出多种次级粒子并沉积于肿瘤周围，提高肿瘤的放疗沉积量，敏化并提高肿瘤的放疗效果；此外，Bi的原子序数较高，可以表现出良好的X-射线衰减系数，具有CT造影能力。因此，MBP纳米片具备PA和CT成像诊断肿瘤的性能，并可实现对肿瘤的热疗-增敏的放疗治疗。其中，MoS₂纳米片与Bi₂S₃颗粒的质量比可为1：(0.5～3)，优选为1：(0.5～1.5)。

PEG的引入则赋予了MBP纳米片良好的胶体稳定性、血液相容性和生物相容性。优选地，PEG的含量为18～22wt％。另外，PEG的分子量可为200，300或400道尔顿。

本发明的MBP纳米片为纳米尺寸。其中，MoS₂纳米片的尺寸可为100～300nm，Bi₂S₃颗粒的粒径可为10～20nm。MBP纳米片在蒸馏水中的水合动力学半径为220～240nm，在生理盐水中的水合动力学半径为270～290nm。因此，MBP纳米片具有较好的胶体稳定性。

通过向合成MoS₂纳米片的前驱体体系中引入Bi源，可以一步合成出MBP纳米片。具体地，作为示例，MBP纳米片的制备方法可以包括如下步骤：将钼源、硫源和铋源溶解于PEG的水溶液中，搅拌后将所得溶液转移至反应釜中密封反应特定时间后，洗涤所得产物，即得MBP纳米片。

钼源包括但不限于(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O，(NH₄)₂MoS₄等可溶性钼盐。硫源包括但不限于(NH₂)₂CS、(NH₄)₂MoS₄等。优选地，选取(NH₄)₂MoS₄同时充当硫源和钼源，从而可以节省成本，简化工艺，提高原子利用率。

铋源包括但不限于硫酸铋、钛酸铋、柠檬酸铋、枸橼酸铋钾和/或Bi(NO₃)₃·5H₂O。优选地，选取Bi(NO₃)₃·5H₂O为铋源。

钼源、硫源和铋源的添加顺序不限，例如可为依次添加铋源、钼源和硫源。

PEG的分子量可为200，300或400道尔顿。

PEG水溶液中水和PEG的体积比可为1:0.5～1:1.5。

在所形成的溶液中(NH₄)₂MoS₄的浓度可为4-6mg/mL，Bi(NO₃)₃·5H₂O的浓度可为4-6mg/mL。(NH₄)₂MoS₄和Bi(NO₃)₃·5H₂O的浓度可以相同，也可以不同。优选地，(NH₄)₂MoS₄与Bi(NO₃)₃·5H₂O的摩尔比可为1：(0.5～3)，优选为1：(0.5～1.5)。

搅拌时间可为30-90分钟。搅拌后再转移至反应釜。反应釜可为以对位聚苯为内衬的不锈钢反应釜。另外，反应釜的填充度可为20～80％。

在反应釜中反应温度可为200-240℃，反应时间可为12-18小时。

反应完毕后固液分离，并对分离出的固体进行洗涤，洗涤所使用的为浓度为40-60％(体积比)乙醇胺的水溶液和蒸馏水，乙醇胺水溶液和蒸馏水的清洗次数分别为1-2次和3-5次。

本发明通过向合成MoS₂纳米片的前驱体体系中引入Bi(NO₃)₃·5H₂O(优选地，本发明中所采用的蒸馏水和PEG的体积比为1:0.5-1:1.5，(NH₄)₂MoS₄和Bi(NO₃)₃·5H₂O的浓度均为4-6mg/mL)，一步合成出了MBP纳米片。通过后续的乙醇胺水溶液和水清洗产物，即可得到产品。因此，本发明的制备方法简单易行，硫原子的利用率高，产品易得，适合规模化工业生产。

在一个实施方式中，将本发明所述的MoS₂/Bi₂S₃-PEG纳米片分散于0.9％的NaCl注射液中，取50uL注射到荷4T1乳腺癌肿瘤模型的Balb/c裸鼠的肿瘤内。通过功率密度为0.8W/cm²、波长为808nm的近红外激光照射肿瘤5分钟后，再予以8Gy的X射线照射。实验结果发现，肿瘤体积的增长受到明显抑制。而同等条件下仅注射0.9％的NaCl注射液组 中小鼠肿瘤增长明显。值得注意的是，注射MP(与注射MBP纳米片组Mo浓度相同)并予以8Gy激光照射也可以抑制小鼠的肿瘤生长。但MBP纳米片对肿瘤的生长抑制更加明显，这一实验结果表明Bi的引入能够显著提高放疗的疗效。

下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。

对比例1MP纳米片的制备

称取0.15g(NH₄)₂MoS₄(购自长沙晶康新材料科技有限公司)，与30mL PEG-400混合，室温下搅拌0.5h，得澄清透明溶液，添加30mL蒸馏水稀释。将所得溶液转移至100mL容积的对位聚苯内衬的不锈钢反应釜中密封。将反应釜置入高温烘箱中220℃热处理12h，待自然冷却至室温后，离心分离反应混合物，并用50％的乙醇胺溶液洗涤1次，蒸馏水洗涤3次，离心后得到MP纳米片。

实施例1

称取0.15g(NH₄)₂MoS₄(购自长沙晶康新材料科技有限公司)，与30mL PEG-400混合，室温下搅拌0.5h，得澄清透明溶液。称取0.15g Bi(NO₃)₃·5H₂O(购自Sigma)，与上述(NH₄)₂MoS₄溶液混合均匀，室温下继续搅拌0.5h，得澄清透明溶液，添加30mL蒸馏水稀释。将所得溶液转移至100mL容积的对位聚苯内衬的不锈钢反应釜中密封。将反应釜置入高温烘箱中220℃热处理12h，待自然冷却至室温后，离心分离反应混合物，并用50％的乙醇胺溶液洗涤1次，蒸馏水洗涤3次，离心后得到MBP纳米片。

图1(a，b)示出MBP纳米片的TEM图片。从图1(a，b)可以看出，球形Bi₂S₃纳米颗粒均匀地分散于MoS₂纳米片上，且MoS₂纳米片和Bi₂S₃纳米颗粒之间结合紧密，而非机械混合的两种物质。图1(c)示出MBP纳米片的HRTEM图片。从图1(c)可以清晰地看到Bi₂S₃的晶格条纹图像，为Bi₂S₃的{021}、{311}和{130}晶面族，晶格间距分别约为0.33nm，0.26nm和0.36nm。图1(d)示出MBP纳米片的FESEM图片。图1(e)示出MBP纳米片的Mo，S，Bi和O元素的组合分布图，图1(f-i)分别示出MBP纳米片的Mo，S，Bi和O元素的面分布图。从图1(d-i)也可以清晰地看出Bi₂S₃纳米颗粒均匀地分散于MoS₂纳米片上。

图2(a)示出MBP纳米片的XRD图谱，从中可以看出MBP纳米片包括MoS₂和 Bi₂S₃。图2(b)示出MBP纳米片的DSC分析结果，分析DTA结果可知，MBP纳米片在100℃～258℃范围内一直吸热，这主要是由于PEG链随着温度的升高而熔化所致。而在258℃～345℃温度范围内则有热量释放出来，这可以归因为PEG的燃烧。据文献报道，PEG在空气中达到345℃时即可完全燃烧。TGA表征结果(图2(c))表明，在温度范围100℃～345℃内，MBP纳米片的质量损失为20.7％。故可以认为，MBP纳米片表面PEG的含量为20％左右。随着温度的继续升高，因MoS₂的氧化生成MoO₃，以及MoO₃的升华而依次出现放热和吸热现象。FTIR谱图(图2(d))中在1060cm^-1处显示出了-C-O-的振动吸收峰，也说明PEG分子链已经成功地连接在MoS₂/Bi₂S₃纳米片的表面。MBP纳米片在蒸馏水和生理盐水中的水合动力学半径分布图如图3(a)所示，其水合动力学半径分别为230nm和280nm；MBP纳米片在蒸馏水和生理盐水中均可以稳定存在12小时以上(图3(b))，由此可知PEG可以有效地改善纳米片的胶体稳定性，为进一步在活体水平评价MBP纳米片的光热转换、杀伤肿瘤能力奠定了基础。

实施例2

取0.2gMBP纳米片，使用红外模具将之压制成一定大小的片状固体。使用ThermoScientific ESCALAB 250 X射线光电子能谱仪分析其Mo，S和Bi的化合价态。使用AlKα为激发源，入射电子能量为1486.6eV，激发功率为15kW。所得谱图用C1s(结合能为284.8eV)进行校正。

如图3(c)所示，235.5eV和232.7eV为Mo-S键中Mo3d3/2和Mo3d5/2电子轨道的结合能，而231.7eV和228.6eV则可以归属为Mo-S-PEG或Bi-S-Mo中Mo3d3/2和Mo3d5/2电子轨道的结合能。161.3eV和225.8eV为S2p和S2s电子轨道的结合能。如图3(d)所示，164.6eV和159.3eV为Bi-S键中Bi4f5/2和Bi4f7/2电子轨道的结合能。而163.5eV和158.3eV为Bi-S-PEG键中Bi4f5/2和Bi4f7/2电子轨道的结合能。产物中Mo、S和Bi的价态分别为Mo⁺⁴、S^-2和Bi⁺³。PEG分子链引入后，Mo3/2d、Mo5/2d，S1/2p、S3/2p轨道的结合能均降低，可能是因为PEG引入至溶剂热反应体系后，形成了MoS₂/Bi₂S₃-PEG无机/有机杂化体系。

实施例3

材料自身的PA成像性能：将1％的琼脂水溶液置于微波炉中加热3min，然后倒入模具中。制备孔径大小为3mm的小孔中，于室温下冷却凝结、脱模。将15μL的不同浓度的材料注射入凝胶小孔中，使用Vevo LAZR小动物光声成像系统进行光声成像实验。得到图像后，选择成像的区域计算光声信号值，得材料的光声信号值。

从图4可以看出，随着Mo元素浓度的升高，光声造影(PA)值呈上升趋势，说明其光声造影性能与Mo浓度相关，在实验浓度范围内与Mo浓度显示出了良好的线性关系，r²＝0.995。当Mo的浓度在50ppm时，材料的PA值达到了3.6，显示出了良好的光声造影性能，在光声造影成像方面的具有良好的应用前景。

实施例4

材料自身的CT成像性能：将MBP纳米片分散于水中，配制不同浓度的样品溶液。以临床用CT造影剂碘比醇作为对照样品，其中碘浓度与样品溶液中的Bi浓度相同。用医用CT测试评价材料的CT造影性能。测试参数：电压120kV、电流250μA、切片厚度1.25mm。

从图5可以看出，随着Bi元素浓度的升高，材料的X射线衰减系数呈上升趋势，即CT造影性能提高。说明其CT造影性能与Bi浓度相关，在实验浓度范围内与Bi浓度显示出了良好的线性关系。当Bi和I的浓度相同时，MBP纳米片呈现出了比碘比醇更优异的CT造影能力，因而在CT造影成像方面的具有良好的应用前景。

实施例5

将MBP纳米片分散于装有1mL蒸馏水的玻璃比色皿(12.5mm×12.5mm×45mm)中，得Mo浓度为100或250ppm的悬浮液，取1mL蒸馏水作为对照。用808nm波长的近红外激光(功率密度为0.8或者1.0W/cm²)照射装有待测液的比色皿，通过红外相机记录水温随时间的变化情况。为检测材料的光热稳定性，重复照射材料5次，记录每次照射后水的温度变化值。将MBP纳米片分散于DMIL1640培养基中，得Mo浓度为100ppm的悬浮液，取0.1mL置于96孔细胞培养板的培养孔内，用808nm波长的近红外激光(功率密度为0.8W/cm²)照射该培养孔，通过红外相机记录温度随时间的变化情况。

取2只荷瘤裸鼠(肿瘤直径约为0.7-1cm)，分别通过瘤内注射50μLMBP纳米片分散液(Mo浓度为250ppm，分散于生理盐水中)和生理盐水。然后，用808nm波长的近红外激光(功率密度为0.8W/cm²)照射肿瘤部位，通过红外相机记录肿瘤温度随时间的变化情况。

由图6(a)可以看出，在非常低的浓度下，MBP纳米片即可以吸收部分波长为808nm的近红外激光。吸收的这部分激光将以热量的形式释放出去，进而可以赋予了材料光热性能。图6(b)为在密度为1.0W/cm²的近红外激光照射下，浓度分别为100ppm和250ppm的MBP纳米片悬浮液水温的变化情况。很明显，在高功率密度的激光照射下，高浓度的MBP纳米片能更加有效地进行光热转换而升高水温。蒸馏水、生理盐水和RPMI1640培 养基不具备光热转换的能力(图6(b，d和e))，而经过1分钟照射后，MBP纳米片即可以使蒸馏水、生理盐水和RPMI1640培养基温度升高2.4℃(图6(b))，3.4℃(图6(d))和2.8℃(图6(e))，5分钟后温度变化可分别达到8.2℃(图6(b))，12.3℃(图6(d))和8.8℃(图6(e))。此外，在相同的Mo浓度下，MBP和MP光热转换能力相差不大，表面Bi₂S₃的负载不会影响MoS₂的光热转换能力。此外，MBP纳米片显示出了良好的热稳定性。如图6(c)所示，经过5次激光照射升温-激光关闭降温实验过程后，该材料仍保持良好的光热转换能力。图6(f)所示为肿瘤注射生理盐水或MBP纳米片后肿瘤区域的温度变化情况。同样地，生理盐水仍不具备光热转换能力，而MBP则可以有效地升高肿瘤区域的温度，激光照射1分钟后肿瘤区域温度即可以升高至43.5℃，进一步证明了MBP的良好的光热转换能力。

实施例6

取6只健康昆明鼠，随机分为2组。将MBP纳米片分散于0.9％的NaCl注射液中，取50uL通过尾静脉注射到昆明鼠体内，对照组昆明鼠注射同等体积的生理盐水。14天后心脏穿刺取血，测试各项血液指标。如图7(a-d)所示，实验室组和健康组昆明鼠的各项血液指标均在正常范围内，即在实验浓度范围之内，材料具有良好的血液相容性。通过电感耦合等离子分析了静脉注射后不同时间点各主要器官中的Mo含量，如图7(f)所示，材料主要富集在肝脏中，12小时后肝脏中Mo的含量达到最高值。随着时间的增长，肝脏中Mo的含量逐渐减低。肾脏中Mo的含量在24小时后的含量达到最高，这可能是由于肝脏中的Mo开始部分通过尿液代谢出去的缘故。对主要器官进行组织切片分析发现，昆明鼠在注射MBP纳米片后，心肝脾肺肾各器官均既没有显示出明显的应激性肝肾毒性，又无长期的组织毒性，表明MBP纳米片在活体水平的低毒性。

实施例7

将本发明所述的MBP纳米片分散于0.9％的NaCl注射液中，取50uL注射到荷4T1乳腺癌肿瘤模型的Balb/c裸鼠的肿瘤内。通过功率密度为0.8W/cm²、波长为808nm的近红外激光照射肿瘤5分钟后，再予以8Gy的X射线照射。治疗完毕后，隔日记录裸鼠肿瘤体积和体重。实验结果(如图8所示)表明，肿瘤体积的增长受到明显抑制。同等条件下，仅注射0.9％的NaCl注射液组中小鼠肿瘤增长明显。值得注意的是，注射MP(与注射MBP纳米片组Mo浓度相同)并予以8Gy激光照射也可以抑制小鼠的肿瘤生长。但MBP纳米片对肿瘤的生长抑制更加明显，这一实验结果表明Bi的引入能够显著提高放疗的疗效。裸鼠体重并没有随着时间发生明显变化(图7(e))，证明了MBP纳米片具有良好的生物相容性。动物 实验结果表明本发明所述的MBP纳米片具有良好的体内光热治疗肿瘤效果，且Bi能够显著提高放疗的效果，在肿瘤治疗等领域具有潜在的应用前景。

本发明工艺简单，硫原子的利用率高，产品易得；PEG的引入赋予了MBP纳米片良好的胶体稳定性、血液相容性和生物相容性。MBP纳米片拥有PA和CT成像的功效，并可同步实现肿瘤的热疗-增强放疗治疗，对发展可准确诊断并实现肿瘤的热疗和化疗增敏的材料具有重要意义。

Claims (10)

1.一种能够同步实现肿瘤的光声成像和计算机断层扫描成像诊断与热疗-增强放疗治疗的基于MoS₂/Bi₂S₃-PEG纳米片的多功能诊疗剂，其特征在于，所述多功能诊疗剂包括：MoS₂纳米片、均匀分散于所述MoS₂纳米片上的球形Bi₂S₃颗粒、以及连接于所述MoS₂纳米片表面的PEG，所述Bi₂S₃颗粒的粒径为10～20nm，所述多功能诊疗剂通过如下方法制得：将含有Mo源、S源、Bi源和PEG的水溶液置于反应釜中在200～240 ℃反应12～18小时后，分离出固体并洗涤。

2.根据权利要求1所述的基于MoS₂/Bi₂S₃-PEG纳米片的多功能诊疗剂，其特征在于，在所述多功能诊疗剂中，所述MoS₂纳米片与所述Bi₂S₃颗粒的质量比为1：（0.5～3）；所述PEG的含量为18～22 wt%。

3.根据权利要求1所述的基于MoS₂/Bi₂S₃-PEG纳米片的多功能诊疗剂，其特征在于，所述MoS₂纳米片的尺寸为100～300nm，所述PEG的分子量为200，300或400道尔顿。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于MoS₂/Bi₂S₃-PEG纳米片的多功能诊疗剂，其特征在于，所述多功能诊疗剂在蒸馏水中的水合动力学半径为220～240nm，所述多功能诊疗剂在生理盐水中的水合动力学半径为270～290nm。

5.一种权利要求1至4中任一项所述的基于MoS₂/Bi₂S₃-PEG纳米片的多功能诊疗剂的制备方法，其特征在于，包括：将含有Mo源、S源、Bi源和PEG的水溶液置于反应釜中在200～240℃反应12～18小时后，分离出固体并洗涤，即可制得所述基于MoS₂/Bi₂S₃-PEG纳米片的多功能诊疗剂。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述Mo源为可溶性钼盐，包括(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O和/或(NH₄)₂MoS₄，所述S源为(NH₂)₂CS和/或(NH₄)₂MoS₄，所述Bi源为硫酸铋、钛酸铋、柠檬酸铋、枸橼酸铋钾和Bi(NO₃)₃·5H₂O中的至少一种。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，在所述水溶液中，所述Mo源和/或所述Bi源的浓度为4～6 mg/mL，所述水溶液中的水和所述PEG的体积比为1:0.5～1:1.5，所述PEG的分子量为200，300或400道尔顿。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述反应釜是以对位聚苯为内衬的不锈钢反应釜，所述反应釜的填充度为20～80%。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述洗涤是用按体积计浓度为40～60%乙醇胺的水溶液、和蒸馏水进行洗涤。

10.一种权利要求1至4中任一项所述的基于MoS₂/Bi₂S₃-PEG纳米片的多功能诊疗剂在制备用于肿瘤的光声成像和计算机断层扫描成像诊断与热疗-增强放疗治疗的材料中的应用。