CN113332457B - 一种铋/二氧化硅/二氧化锰/阿霉素复合材料及其制备和应用 - Google Patents

一种铋/二氧化硅/二氧化锰/阿霉素复合材料及其制备和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种铋/二氧化硅/二氧化锰/阿霉素复合材料及其制备和应用，其制备过程具体为：首先，NaBH4还原Bi(NO3)3得到Bi纳米粒子；以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板在Bi纳米粒子外包覆SiO2，以离子交换法除去CTAB模板得到Bi@mSiO2；然后，以SiO2表面的Si‑OH还原KMnO4，在SiO2表面原位生成MnO2，得到Bi@mSiO2@MnO2；最后在避光条件下负载阿霉素(DOX)，得到Bi@mSiO2@MnO2/DOX纳米复合材料。本发明的复合材料不仅能够用作优良的CT、核磁(MR)成像造影剂，并且集化疗/光热治疗/化学动力学治疗于一体，实现了CT/MR成像引导的增强的肿瘤化疗/光热治疗/化学动力学疗法协同治疗等。

Description

一种铋/二氧化硅/二氧化锰/阿霉素复合材料及其制备和 应用
技术领域
本发明属于纳米复合材料制备技术领域，涉及一种铋/二氧化硅/二氧化锰/阿霉素复合材料及其制备和应用。
背景技术
癌症是世界上最主要的致命疾病之一，严重威胁着人类的健康。然而，目前的临床治疗方法有其固有的局限性，如化疗和放疗副作用大，治疗效率低，手术往往不能完全清除残留的癌细胞。近年来，基于纳米治疗药物的新型癌症治疗方法不断涌现，如光热治疗、化学动力治疗、光动力治疗、声动力治疗等证明了其优异的治疗效果，是治疗癌症很有前途的方法。纳米治疗药物是决定治疗效果的关键。人们迫切希望纳米治疗药物具有多种治疗和多模态成像功能，将诊断和治疗整合到一个纳米平台，实现对癌症的高效协同治疗效果。
基于Bi的诊疗试剂由于其多种功能和良好的生物相容性而备受关注。Bi元素具有高原子序数和很高的X射线衰减系数，被用作良好的CT造影剂。此外，基于Bi的纳米材料(如Bi、Bi2S3、Bi2Se3)由于具有较高的X射线吸收能力，是很好的放射增敏剂，可以将能量集中在肿瘤上，提高放疗效果，减少副作用。并且Bi的纳米材料在NIR区域具有很强的吸收性，可用作优秀的光热剂。MnO2纳米颗粒是对肿瘤微环境有反应的生物材料，可将H+/H2O2催化为氧气(O2)和Mn2+或·OH，同时将谷胱甘肽(GSH)氧化为氧化型谷胱甘肽(GSSH)，可用于核磁共振成像(MRI)增强的化学动力疗法。现有技术多数是将Bi纳米材料和MnO2纳米颗粒分开使用，并没有将两者整合到一体，导致大多数诊疗试剂并没有发挥更好的肿瘤消融效果。因此，将稳定的Bi纳米粒子和MnO2纳米粒子集成到一个系统中是开发功能强大的诊疗试剂的有前途的方法。
发明内容
本发明的目的就是为了提供一种铋/二氧化硅/二氧化锰/阿霉素复合材料及其制备和应用。
本发明中，生物相容性的Bi@mSiO2@MnO2/DOX纳米复合材料是通过逐步反应的方法制备的。Bi纳米粒子被一层薄的介孔二氧化硅包覆，以保护Bi纳米粒子免受氧化，从而达到稳定的光热效应。然后通过与KMnO4温和反应，MnO2原位生长在Bi@mSiO2的表面上。负载DOX后，得到Bi@mSiO2@MnO2/DOX纳米复合材料。进入肿瘤部位后，Bi纳米粒子在近红外照射下将光能转化为热能实现光热治疗。同时，产生的热量触发DOX在肿瘤中的释放。此外，纳米复合材料中的MnO2可以催化内源性H2O2生成O2，提高肿瘤微环境中的氧水平，从而提高化疗效果。同时，MnO2消耗GSH产生Mn2+用于肿瘤核磁成像。在酸性肿瘤微环境下，H2O2和Mn2+产生有毒的·OH用于化学动力治疗。此外，由于Bi纳米粒子的存在，Bi@mSiO2@MnO2/DOX纳米复合材料也可用于出色的肿瘤CT造影剂。Bi@mSiO2@MnO2/DOX纳米复合材料在CT/MR成像引导下的光热治疗/化学动力治疗/化疗中表现出强大的诊疗性能。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明的技术方案之一提供了一种铋/二氧化硅/二氧化锰/阿霉素复合材料，其由在Bi@mSiO2纳米粒子外表面原位生长的MnO2和负载的DOX组成，其中，Bi@mSiO2纳米粒子由SiO2包覆Bi纳米粒子而成。
本发明的技术方案之二提供了一种铋/二氧化硅/二氧化锰/阿霉素复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取PVP(即聚乙烯吡咯烷酮)和Bi(NO3)3溶解于甘油和乙醇的混合溶液中，加入NaBH4，反应，离心，洗涤，得到Bi纳米粒子；
(2)取Bi纳米粒子和CTAB(即十六烷基三甲基溴化铵)溶解在去离子水中，滴加NaOH溶液和TEOS(即正硅酸四乙酯)，反应，离心，所得产物转移至NH4NO3的乙醇溶液中，继续反应，反应结束后离心、洗涤，得到Bi@mSiO2纳米粒子；
(3)取Bi@mSiO2纳米粒子的分散液，加入PEG(即聚乙二醇)水溶液，搅拌后加入KMnO4溶液，反应，离心，洗涤，得到Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料；
(4)取Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料与DOX(即阿霉素)溶液混合，避光条件下在摇床中振荡，离心，得到Bi@mSiO2@MnO2/DOX纳米复合材料，即为目标产物。
进一步的，步骤(1)中，PVP、Bi(NO3)3、甘油、乙醇和NaBH4的添加量之比为(0.5-1)g：(40-80)mg：(4-8)mL：(1-3)mL：(20-40)mg。
进一步的，步骤(1)中，反应的温度为40-60℃，时间为0.5-5min。
进一步的，步骤(2)中，Bi纳米粒子、CTAB、去离子水、NaOH溶液、TEOS的添加量之比为20mg：(30-50)mg：(20-30)mL：(8-32)μL：(50-150)μL，其中，NaOH溶液的浓度为0.005～0.02mol/L，优选为0.01mol/L(M)。
进一步的，步骤(2)中，滴加NaOH溶液和TEOS后的反应时间为8-16h。
进一步的，步骤(2)中，继续反应的温度为40-60℃，时间为1-3h，且NH4NO3的乙醇溶液的浓度为(5-15)mg/mL。
进一步的，步骤(3)中，Bi@mSiO2纳米粒子、PEG水溶液和KMnO4溶液的添加量之比为20mg：(1-3)mL：(0.5-2)mL，其中，PEG水溶液的浓度为0.4-0.6mg/mL，优选为0.5mg/mL，KMnO4溶液的浓度为100-300μg/mL。可选的，PEG的分子量约为600左右。
进一步的，步骤(3)中，反应的时间为20-60min。
进一步的，步骤(4)中，Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料与DOX溶液的添加量之比为(20-30)mg：(25-30)mL，其中，DOX溶液的浓度为0.4-0.6mg/mL。
进一步的，步骤(4)中，振荡时间为24-48h。
本发明的制备过程中，步骤(1)中Bi纳米粒子的合成，以PVP为表面活性剂，NaBH4为还原剂，还原Bi(NO3)3得到Bi纳米粒子。步骤(2)中，以TEOS为硅源，在弱碱性条件下水解生成SiO2，包覆在Bi纳米粒子表面，以避免Bi与空气接触氧化。步骤(3)中，SiO2表面的Si-OH还原KMnO4，在SiO2表面原位生成MnO2，PEG修饰后可增强该纳米复合材料的生物相容性。步骤(4)中，DOX分子运动通过SiO2表面多孔结构进入材料内部，并且在合适的条件下释放出来，实现化疗。
本发明步骤(1)中制备的Bi纳米粒子不稳定，容易被空气中的氧气氧化，反应方程式为：2Bi+2H2O+O2→2Bi(OH)3。Bi被氧化后，其光热性能降低甚至失去光热性能，限制了Bi在诊疗试剂中的应用。为了避免Bi在空气中氧化，在Bi外面包覆一层薄的SiO2，避免了Bi与空气接触，从而保护Bi不被空气氧化，并且，Bi可作为CT造影剂，为Bi在诊疗试剂中的应用奠定了基础，实现了肿瘤的光热治疗和CT成像。负载的DOX释放后可实现肿瘤的化疗。在SiO2表面原位生成的MnO2与内源性的H2O2和GSH反应产生O2，Mn2+以及有毒的·OH实现核磁成像引导的化学动力治疗以及增强的化疗。本发明开发的铋/二氧化硅/二氧化锰/阿霉素复合材料实现了CT/MR成像引导的增强的肿瘤化疗/光热治疗/化学动力学疗法协同治疗，极大地增强了肿瘤治疗效果。
本发明的技术方案之三提供了一种铋/二氧化硅/二氧化锰/阿霉素复合材料的应用，该复合材料用于制备化疗药剂、光热治疗药剂、化学动力学治疗药剂、CT/MR双模成像试剂。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明的制备条件方便，制备的Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料结构稳定，粒径小。
(2)本发明制备的Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料有效保护了Bi纳米粒子不被氧化。
(3)本发明制备得到的Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料光热性能好，光热转换效率较高。
(4)本发明的方法制备得到的Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料可以实现CT/MR成像引导的增强的肿瘤化疗/光热治疗/化学动力学疗法协同治疗。
(5)本发明的方法制备得到的Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料生物相容性好，毒性小。
附图说明
图1为本发明实施例1的Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料透射电镜图；
图2为本发明实施例1的Bi@mSiO2纳米粒子的光热稳定图；
图3为本发明实施例1的Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料吸光度图；
图4为本发明实施例1中的Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料不同浓度的光热性能图；
图5为本发明实施例1的Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料光热转化效率图；
图6为本发明实施例1的Bi@mSiO2@MnO2/DOX纳米复合材料药物释放图；
图7为本发明实施例1的Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料细胞存活率图。
图8为本发明实施例1的Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料核磁成像图。
图9为本发明实施例1的Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料CT成像图。
图10为本发明实施例1的Bi@mSiO2@MnO2/DOX纳米复合材料用于治疗过程小鼠肿瘤相对体积图。
图11为本发明对比例1的没有介孔SiO2包覆的Bi纳米粒子保存在空气中时的光热性能图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：
铋/二氧化硅/二氧化锰/阿霉素纳米复合材料的制备方法，以下为具体步骤：
(1)取0.8g PVP和60mg Bi(NO3)3溶解于6mL甘油和3mL乙醇的混合溶液中，升高温度并且维持在50℃，待PVP和Bi(NO3)3完全溶解，迅速加入30mg NaBH4，反应1min后离心，用乙醇和去离子水交替洗涤三次得到Bi纳米粒子，产物分散在2mL去离子水中备用。
(2)将20mg Bi纳米粒子和50mg CTAB溶解在25mL去离子水中，搅拌1h后滴加16μLNaOH溶液和100μL TEOS，反应12h后离心，乙醇洗涤三次，随后将产物转移到10mg/mL NH4NO3的乙醇溶液中，升高温度至50℃继续反应2h，结束后离心，用乙醇洗涤三次得到目标产物Bi@mSiO2纳米粒子，其中，NaOH溶液的浓度为0.01M，NH4NO3的乙醇溶液体积为50mL。
(3)取20mg Bi@mSiO2纳米粒子的分散液，加入1mL PEG水溶液，搅拌1h后加入500μL KMnO4水溶液继续温和搅拌30min，反应结束后离心，去离子水洗涤三次后得到Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料(如图1)，其中，PEG水溶液浓度为0.5mg/mL，PEG分子量为600，KMnO4水溶液的浓度为200μg/mL。
(4)取24mg Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料和28mL DOX溶液混合，避光条件下在摇床中振荡36h，离心得到目的产物Bi@mSiO2@MnO2/DOX纳米复合材料，DOX溶液的浓度为0.5mg/mL。
如图1所示，成功制备出了Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料，并且MnO2均匀的生长在SiO2的表面，并且该纳米复合材料的粒径小。
实施例2：
用808nm，1W/cm2激光照射保存不同时间(0、24、48h)的Bi@mSiO2(600μg/mL，参照上述实施例1制备)，记录不同时间的温度变化和溶液颜色变化。如图2所示，保存24和48小时的Bi@mSiO2纳米粒子温度升高的减少不是很多，说明该纳米材料具有较好的稳定性。
实施例3：
为研究光热性能，先用紫外可见光光度计测试其在近红外区的吸光度。然后，不同浓度(25，50，100，200，400，600μg/mL)的200μL Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料(参照上述实施例1制备)分别用长808nm，功率密度为1W/cm2激光照射7min。同时，利用红外热像仪(Fotric225，中国上海)记录温度的变化。将200μL Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料(600μg/mL)用激光照射至稳定温度，然后关闭激光，自然冷却至环境温度，计算光热转换效率。如图3所示，Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料在近红外区有较高的吸光度。如图4所示，不同浓度的Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料，随着照射时间和浓度的增加，温度增加更快，该温度可有效的不可逆地杀死肿瘤细胞，说明该纳米复合材料是优良的光热试剂。如图5所示，计算得到的该纳米复合材料的光热转换效率为50.46％，具有很高的光热转换效率，更加证明了该纳米复合材料可用作性能优异的光热试剂。
实施例4：
DOX释放：Bi@mSiO2@MnO2/DOX纳米复合材料(参照上述实施例1制备得到)平均分为6组，分别分散在pH为5.0、6.5和7.4的PBS溶液中。正常释放组直接振荡，近红外组经808nm，1W/cm2激光照射5min后振荡。离心收集所有上清，测定DOX含量。如图6所示，在微酸性的环境中，DOX能够自发的从纳米复合材料中释放出来，在激光照射后，由于产生的热量促进DOX分子运动，能够加剧DOX的释放，达到化疗的目的。
实施例5：
采用标准CCK-8方法评价Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料(参照上述实施例1制备得到)对细胞活性的影响。在pH＝7.4(正常培养基)，人类脐静脉内皮细胞(HUVEC)和HeLa细胞被播种到96孔板(每孔1*104)在5％二氧化碳中孵化24h。然后，用包含不同浓度的Bi@mSiO2@MnO2(0、20、40、80、160、320μg/mL)的新鲜培养基替换原来的培养基。继续培养24h后，用100μL含有10％CCK的培养基替代原来培养基。继续培养1h，用酶标仪检测每孔OD值(检测波长490nm)。如图7所示，Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料浓度达到320μg/mL时，HUVEC和HeLa细胞存活率均达到90％以上，说明Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料具有良好的生物相容性和较低的细胞毒性。
实施例6：
体外核磁成像时，将含有不同Mn浓度(0.0625、0.125、0.25、0.5、1.0mM)的Bi@mSiO2@MnO2纳米复合物(参照上述实施例1制备得到)分别分散于PBS溶液(pH 6.5)以及PBS溶液(pH 6.5)和H2O2(50mM)的混合溶液中。通过IPC-810E仪器获取T1值。如图8所示，经计算，分散在含有H2O2的PBS(pH 6.5)中的r1值为3.454mM-1s-1，远高于不含H2O2时的r1值(0.289mM-1s-1)。说明MnO2与H2O2反应释放Mn2+，该材料可用于肿瘤的核磁成像。
将不同Bi浓度(5、10、20、40、80mM)的Bi@mSiO2@MnO2纳米复合物(参照上述实施例1制备得到)分别装入小离心管，研究CT成像效果。获得体外Hounsfield unit(HU)值。如图9所示，随着Bi含量的增加，CT值随之增加明显，通过拟合斜率为6.865HU/mM，表明该纳米复合物可用于CT成像诊断。
实施例7：
将Bi@mSiO2@MnO2/DOX纳米复合材料(参照上述实施例1制备得到)通过尾静脉注射进小鼠体内，对小鼠进行长达16天的治疗，并且从第0天开始每隔两天测量并记录小鼠的肿瘤体积大小。如图10所示，在16天的治疗结束后，小鼠体积可以完全消融，并且伤口也恢复原样，证明了光热治疗/化学动力治疗/化疗协同治疗具有最好的肿瘤治疗效果。
对比例1：
与实施例1相比，绝大部分都相同，除了省去了介孔SiO2的包覆，即省去了步骤(2)。
所得产物极其不稳定，容易在空气中氧化。如图11所示，新制备的Bi纳米粒子具有良好的光热性能，但是在空气中保存48h后，溶液由黑色变为白色，并且失去光热性能，大大限制了其在光热治疗方面的应用。此外，没有介孔SiO2的包覆，无法在Bi的表面原位生成MnO2。
对比例2：
与实施例1相比，绝大部分都相同，除了省去了MnO2的引入，即省去了步骤(3)。
所得产物Bi@mSiO2纳米粒子虽然具备良好的光热性能和负载DOX的能力，但是，材料失去了与内源性的H2O2和GSH反应产生O2，Mn2+和·OH的功能。因此，材料不能用于核磁成像以及化学动力学治疗等。
对比例3：
与实施例(1)相比，绝大部分都相同，除了省去了CTAB模板的去除，即省去了步骤(2)中的与NH4NO3的乙醇溶液的继续反应。
所得产物虽然能够原位生成MnO2纳米粒子，但是SiO2不具有介孔结构，因此不能负载DOX实现化疗效果。
实施例8：
铋/二氧化硅/二氧化锰/阿霉素纳米复合材料的制备方法，以下为具体步骤：
(1)取0.5g PVP和40mg Bi(NO3)3溶解于4mL甘油和1mL乙醇的混合溶液中，升高温度并且维持在50℃，待PVP和Bi(NO3)3完全溶解，迅速加入20mg NaBH4，反应1min后离心，用乙醇和去离子水交替洗涤三次得到Bi纳米粒子，产物分散在2mL去离子水中备用。
(2)将20mg Bi纳米粒子和30mg CTAB溶解在20mL去离子水中，搅拌1h后滴加8μLNaOH溶液和50μL TEOS，反应12h后离心，乙醇洗涤三次，随后将产物转移到5mg/mL NH4NO3的乙醇溶液中，升高温度至50℃继续反应2h，结束后离心，用乙醇洗涤三次得到目标产物Bi@mSiO2纳米粒子。NaOH溶液的浓度为0.01M，NH4NO3的乙醇溶液体积为50mL。
(3)取20mg Bi@mSiO2纳米粒子的分散液，加入2mL PEG水溶液，搅拌0.5h后加入1mL KMnO4水溶液继续温和搅拌40min，反应结束后离心，去离子水洗涤三次后得到Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料。PEG水溶液浓度为0.5mg/mL，PEG分子量为600，KMnO4水溶液的浓度为200μg/mL。
(4)取30mg Bi@mSiO2@MnO2/DOX纳米复合材料和30mL DOX溶液混合，避光条件下在摇床中振荡24h，离心得到目的产物Bi@mSiO2@MnO2/DOX纳米复合材料。DOX溶液的浓度为0.5mg/mL。
实施例9：
铋/二氧化硅/二氧化锰/阿霉素纳米复合材料的制备方法，以下为具体步骤：
(1)取1g PVP和80mg Bi(NO3)3溶解于8mL甘油和3mL乙醇的混合溶液中，升高温度并且维持在50℃，待PVP和Bi(NO3)3完全溶解，迅速加入40mg NaBH4，反应1min后离心，用乙醇和去离子水交替洗涤三次得到Bi纳米粒子，产物分散在2mL去离子水中备用。
(2)将20mg Bi纳米粒子和40mg CTAB溶解在30mL去离子水中，搅拌1h后滴加16μLNaOH溶液和100μL TEOS，反应12h后离心，乙醇洗涤三次，随后将产物转移到5mg/mL NH4NO3的乙醇溶液中，升高温度至50℃继续反应2h，结束后离心，用乙醇洗涤三次得到目标产物Bi@mSiO2纳米粒子。NaOH溶液的浓度为0.01M，NH4NO3的乙醇溶液体积为50mL。
(3)取20mg Bi@mSiO2纳米粒子的分散液，加入3mL PEG水溶液，搅拌1h后加入2mLKMnO4水溶液继续温和搅拌60min，反应结束后离心，去离子水洗涤三次后得到Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料。PEG水溶液浓度为0.5mg/mL，分子量为600，KMnO4水溶液的浓度为200μg/mL。
(4)取20mg Bi@mSiO2@MnO2/DOX纳米复合材料和25mL DOX溶液混合，避光条件下在摇床中振荡36h，离心得到目的产物Bi@mSiO2@MnO2/DOX纳米复合材料。DOX溶液的浓度为0.5mg/mL。
实施例10：
铋/二氧化硅/二氧化锰/阿霉素纳米复合材料的制备方法，以下为具体步骤：
(1)取0.8g PVP和80mg Bi(NO3)3溶解于5mL甘油和2mL乙醇的混合溶液中，升高温度并且维持在50℃，待PVP和Bi(NO3)3完全溶解，迅速加入40mg NaBH4，反应1min后离心，用乙醇和去离子水交替洗涤三次得到Bi纳米粒子，产物分散在2mL去离子水中备用。
(2)将20mg Bi纳米粒子和50mg CTAB溶解在30mL去离子水中，搅拌1h后滴加32μLNaOH溶液和150μL TEOS，反应12h后离心，乙醇洗涤三次，随后将产物转移到15mg/mL NH4NO3的乙醇溶液中，升高温度至50℃继续反应2h，结束后离心，用乙醇洗涤三次得到目标产物Bi@mSiO2纳米粒子。NaOH溶液的浓度为0.01M，NH4NO3的乙醇溶液体积为50mL。
(3)取20mg Bi@mSiO2纳米粒子的分散液，加入1mL PEG水溶液，搅拌1.5h后加入1mL KMnO4水溶液继续温和搅拌20min，反应结束后离心，去离子水洗涤三次后得到Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料。PEG水溶液浓度为0.5mg/mL，分子量为600，KMnO4水溶液的浓度为200μg/mL。
(4)取24mg Bi@mSiO2@MnO2/DOX纳米复合材料和30mL DOX溶液混合，避光条件下在摇床中振荡48h，离心得到目的产物Bi@mSiO2@MnO2/DOX纳米复合材料。DOX溶液的浓度为0.5mg/mL。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种铋/二氧化硅/二氧化锰/阿霉素复合材料，其特征在于，其由在Bi@mSiO2纳米粒子外表面原位生长的MnO2和负载的DOX组成，其中，Bi@mSiO2纳米粒子由SiO2包覆Bi纳米粒子而成；
该复合材料通过以下方法制备得到：
(1)取PVP和Bi(NO3)3溶解于甘油和乙醇的混合溶液中，加入NaBH4，反应，离心，洗涤，得到Bi纳米粒子；
(2)取Bi纳米粒子和CTAB溶解在去离子水中，滴加NaOH溶液和TEOS，反应，离心，所得产物转移至NH4NO3的乙醇溶液中，继续反应，反应结束后离心、洗涤，得到Bi@mSiO2纳米粒子；
(3)取Bi@mSiO2纳米粒子的分散液，加入PEG水溶液，搅拌后加入KMnO4溶液，反应，离心，洗涤，得到Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料；
(4)取Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料与DOX溶液混合，避光条件下在摇床中振荡，离心，得到Bi@mSiO2@MnO2/DOX纳米复合材料，即为目标产物；
步骤(1)中，PVP、Bi(NO3)3、甘油、乙醇和NaBH4的添加量之比为(0.5-1)g：(40-80)mg：(4-8)mL：(1-3)mL：(20-40)mg；
步骤(2)中，Bi纳米粒子、CTAB、去离子水、NaOH溶液、TEOS的添加量之比为20mg：(30-50)mg：(20-30)mL：(8-32)μL：(50-150)μL，其中，NaOH溶液的浓度为0.005～0.02mol/L。
2.如权利要求1所述的一种铋/二氧化硅/二氧化锰/阿霉素复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取PVP和Bi(NO3)3溶解于甘油和乙醇的混合溶液中，加入NaBH4，反应，离心，洗涤，得到Bi纳米粒子；
(2)取Bi纳米粒子和CTAB溶解在去离子水中，滴加NaOH溶液和TEOS，反应，离心，所得产物转移至NH4NO3的乙醇溶液中，继续反应，反应结束后离心、洗涤，得到Bi@mSiO2纳米粒子；
(3)取Bi@mSiO2纳米粒子的分散液，加入PEG水溶液，搅拌后加入KMnO4溶液，反应，离心，洗涤，得到Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料；
(4)取Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料与DOX溶液混合，避光条件下在摇床中振荡，离心，得到Bi@mSiO2@MnO2/DOX纳米复合材料，即为目标产物；
步骤(1)中，PVP、Bi(NO3)3、甘油、乙醇和NaBH4的添加量之比为(0.5-1)g：(40-80)mg：(4-8)mL：(1-3)mL：(20-40)mg；
步骤(2)中，Bi纳米粒子、CTAB、去离子水、NaOH溶液、TEOS的添加量之比为20mg：(30-50)mg：(20-30)mL：(8-32)μL：(50-150)μL，其中，NaOH溶液的浓度为0.005～0.02mol/L。
3.根据权利要求2所述的一种铋/二氧化硅/二氧化锰/阿霉素复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，反应的温度为40-60℃，时间为0.5-5min。
4.根据权利要求2所述的一种铋/二氧化硅/二氧化锰/阿霉素复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，滴加NaOH溶液和TEOS后的反应时间为8-16h；
继续反应的温度为40-60℃，时间为1-3h，且NH4NO3的乙醇溶液的浓度为(5-15)mg/mL。
5.根据权利要求2所述的一种铋/二氧化硅/二氧化锰/阿霉素复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，Bi@mSiO2纳米粒子、PEG水溶液和KMnO4溶液的添加量之比为20mg：(1-3)mL：(0.5-2)mL，其中，PEG水溶液的浓度为0.4-0.6mg/mL，KMnO4溶液的浓度为100-300μg/mL；
反应的时间为20-60min。
6.根据权利要求2所述的一种铋/二氧化硅/二氧化锰/阿霉素复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，Bi@mSiO2@MnO2纳米复合材料与DOX溶液的添加量之比为(20-30)mg：(25-30)mL，其中，DOX溶液的浓度为0.4-0.6mg/mL。
7.根据权利要求2所述的一种铋/二氧化硅/二氧化锰/阿霉素复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，振荡时间为24～48h。
8.如权利要求1所述的一种铋/二氧化硅/二氧化锰/阿霉素复合材料的应用，其特征在于，该复合材料用于制备化疗药剂、光热治疗药剂、化学动力学治疗药剂、CT/MR双模成像试剂。
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