[发明专利]一种核壳结构纳米胶囊及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种核壳结构纳米胶囊，由WS₂纳米胶囊组成，所述的WS₂纳米胶囊内包覆有Fe₃O₄纳米颗粒，所述的WS₂纳米胶囊表面通过共价结合同步修饰有聚合物。本发明还提供了上述核壳结构纳米胶囊的制备方法，将聚合物、硫源、钨源和铁源分散于溶剂中，搅拌使之完全溶解，得混合溶液；将所得溶液转移至对位聚苯内衬的不锈钢反应釜中密封反应一段时间，离心分离、洗涤所得产物，即得内部包覆有纳米颗粒、表面修饰有聚合物、具有良好的胶体稳定性的Fe₃O₄@WS₂‑聚合物纳米胶囊。本发明还提供了上述核壳结构纳米胶囊作为光热转化材料的应用。本发明具有较高的光热转化能力，可应用于肿瘤的高效协同诊断和治疗领域。

技术领域

本发明属于生物纳米材料领域，具体来说涉及一种多功能、高效的磁性Fe₃O₄@WS₂-聚合物纳米胶囊及其制备和应用。

背景技术

癌症已成为威胁人类健康的重要因素之一。传统的肿瘤治疗方法如手术、化疗、放疗受到了治疗功效差及毒副作用大等影响，治疗效果并不令人满意。近年来，可协同杀死肿瘤组织或者癌细胞的联合治疗方法受到了重视。在单平台内整合成像和治疗功能，已成为特异性、高效肿瘤治疗的方法之一。在成像引导下的肿瘤治疗为高精度抗癌带来了新的机遇。被摄取并富集至肿瘤组织或细胞内的顺磁性铁基纳米材料可作为肿瘤磁共振成像造影剂，提高成像对比度和清晰度。铁基纳米材料作为肿瘤组织造影剂具有造影效果好、用量低和毒性小等优点，已广泛用于肿瘤的核磁共振成像研究。

光热治疗是一种新兴的肿瘤微创技术，具有创伤小、副作用低及选择性高等优点，逐渐得到人们的肯定。近红外激光对生物组织的穿透能力强，且穿透过程中光衰减少，已成为光热治疗研究中的重要光源。影像导航与光热治疗相结合不仅有助于监控治疗效果，还可实现可视化的肿瘤光热治疗，以提高肿瘤光热治疗的准确性。

光热治疗的关键之一在于需要可在肿瘤组织附近聚集且高效进行光热转换的材料。作为新一代的光热转化二维纳米材料，过渡金属硫化物（如MoS₂，MoSe₂，WS₂和WSe₂）具有低成本、低毒等优点，在生物传感、成像、药物传递和光热治疗等领域均显示出了预想的结果。WS₂纳米片不仅可作为光热转化剂来破坏肿瘤细胞，而且可用于X-射线计算机断层扫描（CT）成像造影剂。截至目前，尚无利用溶剂热法一步实现包覆有Fe基纳米颗粒的WS₂纳米材料的合成及同步表面修饰文献或专利报道。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种核壳结构纳米胶囊及其制备方法和应用，所述的这种核壳结构纳米胶囊及其制备方法和应用要解决现有技术中WS₂纳米胶囊合成和表面修饰工艺多步骤低效率的技术问题。

本发明提供了一种核壳结构纳米胶囊，由WS₂纳米胶囊组成，所述的WS₂纳米胶囊内包覆有Fe₃O₄纳米颗粒，所述的WS₂纳米胶囊表面通过共价结合同步修饰有聚合物。

进一步的，所述的聚合物为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇-400、聚谷氨酸、聚乙烯醇或者羟丙基纤维素。

本发明还提供了上述的一种核壳结构纳米胶囊的制备方法，包括如下步骤：

1）在搅拌作用下，将聚合物溶解于溶剂中，所述的聚合物为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇-400、聚谷氨酸、聚乙烯醇或者羟丙基纤维素；