一种19F-穴蕃纳米乳的磁共振成像显影剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种

A preparation method of magnetic resonance imaging developer for 19F Xue fan nano emulsion

【技术实现步骤摘要】
一种19F-穴蕃纳米乳的磁共振成像显影剂的制备方法
本专利技术属于核磁共振成像
，更具体涉及一种19F-穴蕃纳米乳的磁共振成像显影剂的制备方法，应用于肺癌肿瘤的靶向磁共振成像、光学成像以及光动力治疗。
技术介绍
在临床疾病诊断中，核磁共振(NMR)具有无辐射、功能多、时间空间分辨率高等优势而被广泛应用。但是传统的1HMRI由于体内的背景信号干扰强烈，灵敏度低。随着磁共振成像技术的不断发展，异核MRI(如31P，13C，19F，129Xe)被广泛的关注和研究。纳米乳作为一种新型的纳米载体，具有良好的生物相容性、稳定性、易修饰等优点，在肿瘤的诊断及治疗中有着巨大的应用潜力。全氟化碳(PFCs)纳米乳由于其具有高的19F含量能够提供强的19F信号，而被广泛应用于19FMRI示踪剂。1,1,1-三(全氟叔丁氧基甲基)乙烷是一种无毒性的PFCs，分子内具有27个对称19F原子，可提供单一、强烈的19F信号，并且19F信号在生物体内没有背景信号干扰，能用于肿瘤细胞以及实体瘤的19FMRI检测。氙气是一种惰性，无毒的气体，可以作为一种理想的介质，在人体内没有背景信号。129Xe的天然丰度为26.4％，通过自制的极化装置产生超极化129Xe气体，可将灵敏度提高10000倍。再将超极化的129Xe与CEST技术相结合可进一步提高灵敏度100倍，具有超高的灵敏度。穴蕃分子是一种常用的129XeMRI造影剂，被广泛用作129XeMRI探针。通过对穴蕃分子进行19F以及聚乙二醇修饰，克服了其水溶性差的问题，使其可以很好地应用于生物体内。将19F-穴蕃及1,1,1-三(全氟叔丁氧基甲基)乙烷制备成纳米乳，它稳定性好，生物相容性好，无毒并且可以同时作为129Xe/19F双通道多功能显影剂，用于生物体内的129XeMRI以及19FMRI成像。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，是在于提供了一种19F-穴蕃纳米乳的磁共振成像显影剂的制备方法；提供的19F-穴蕃纳米乳结合了129XeMRI和19FMRI两种磁共振成像方法，通过引入精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)配体与癌细胞上的受体特异性结合从而具有对肿瘤的靶向诊断功能。通过129XeMRI和19FMRI技术实现对肺癌肿瘤的靶向诊断。该显影剂有超高灵敏度以及较好的生物相容性，适合用于体内磁共振成像。为了实现上述的目的，本专利技术采取以下技术方案：一种19F-穴蕃纳米乳的磁共振成像显影剂的制备方法，包括如下步骤：A、纳米乳的制备：先将质量比为40：5：3.1：7.6的磷脂/普朗尼克F-68/19F-穴蕃/19F-卟啉溶解在有机溶剂中，室温(20-25℃)下用旋转蒸发仪除去有机溶剂，使原料在烧瓶壁上形成脂膜，然后在40-50℃下真空干燥20-30min使有机溶剂除尽，在烧瓶中加入超纯水使膜溶解，再加入78mg的1,1,1-三(全氟叔丁氧基甲基)乙烷，使用超声破碎仪(超声波破碎仪SCQ-900F)超声10-20min，然后再用0.22μm微孔滤膜挤制(津腾聚醚砜滤膜)3-5次，最后得到纳米乳；所述的有机溶剂为氯仿/甲醇＝3/1；B、19F-穴蕃的制备：在无水、氮气保护条件下，向反应瓶中加入穴蕃(50mg,51μmol)和1-羟基苯并三唑(HOBT)(24.7mg,183μmol)的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)(2mL)溶液，在冰浴条件下加入碳二亚胺(EDC)(35mg,183μmol)的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)(2mL)溶液，搅拌反应28-32min后加入F-聚乙二醇(HFBB)(0.3g,112μmol)的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)(1mL)溶液，将反应液加热到48-52℃反应11-13h，反应结束后，反应液减压(0.05-0.1Mpa)浓缩经柱层析纯化(二氯甲烷/甲醇＝10:1)得化合物19F-穴蕃。C、19F-卟啉的制备：在无水、氮气保护条件下，向反应瓶中加入卟啉化合物(182mg,0.3mmol)和1-羟基苯并三唑(HOBT)(243mg,1.8mmol)的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)(30mL)溶液，在冰浴条件下加入碳二亚胺(EDC)(345mg,1.8mmol)的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)(30mL)溶液，搅拌反应28-32min后加入F-聚乙二醇(HFBB)(3.9g,1.8mmol)的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)(20mL)溶液，将反应液加热到44-46℃反应22－26h，反应结束后，反应液减压(0.05-0.1Mpa)浓缩经柱层析纯化(二氯甲烷/甲醇＝10:1)得化合物19F-卟啉。D、胆固醇-聚乙二醇2000-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)的制备:将胆固醇-聚乙二醇2000-马来酰亚胺与精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)按摩尔比10:1-1:1加入1mL磷酸盐缓冲溶液(PBS)中，室温下置于摇床上以300rpm的速度振荡20-24小时。然后用透析袋(普通)在超纯水中透析去除未反应的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)分子，经冷冻干燥机(普通)冻干得到靶向分子胆固醇-聚乙二醇2000-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)。E、靶向纳米乳的制备：将胆固醇-聚乙二醇2000-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)加入到步骤(1)制备的纳米乳液中，然后置于摇床上以300rpm的速度振荡1小时左右得到靶向纳米乳。优选的，所述磷脂为大豆卵磷脂(LipoidS75)。优选的，所述微孔滤膜的孔径为0.22μm。优选的，所述胆固醇-聚乙二醇2000-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)的加入量与磷脂的摩尔比为1：20。优选的，步骤(1)中磷脂与F-68的质量比为8：1。优选的，所述磷脂与1,1,1-三(全氟叔丁氧基甲基)乙烷的质量比为1:1.9。另外，本专利技术还要求保护由所述方法制备得到的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)-纳米乳MRI显影剂。通过上述的技术措施，获得的磁共振成像显影剂，在制备治疗或预防肺癌肿瘤的早期MRI药物中的应用(诊断和治疗)。本专利技术与现有技术相比，具有以下明显的优点和有益效果：(1)本专利技术制备的聚乙二醇修饰的穴蕃分子解决了其水溶性水溶性差的问题，使129XeMRI造影剂可以很好地应用于生物体内，并具有良好的生物相容性；(2)本专利技术制备的19F-穴蕃纳米乳，将19F引入到穴蕃分子中，使其同时作为129XeMRI和19FMRI显影剂。卟啉化合物的引入使该纳米乳可以作为光学成像显影剂，是一种129Xe/19F双通道、双模态MRI显影剂；(3)该纳米乳具有超高的灵敏度，可在纳摩尔浓度下对肺癌细胞进行MRI成像。也通过129XeMRI和19FMRI以及光学成像证明了该纳米乳对肺癌肿瘤具有较好的特异性识别，并且对肿瘤细胞有较好的光动力治疗效果。该显影剂可以应用于肺癌肿瘤的早期MRI诊断和治疗。附图说明图1为一种19F-穴蕃纳米乳的磁共振成像显影剂的制备方法的19F-穴蕃纳米乳动态光散射图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种

【技术特征摘要】
1.一种19F-穴蕃纳米乳的磁共振成像显影剂的制备方法，其步骤是：
(1)纳米乳的制备：将质量比为40：5：3.1：7.6的磷脂/普朗尼克F-68/19F-穴蕃/19F-卟啉溶解在有机溶剂中，室温下用旋转蒸发仪除去有机溶剂，使原料在烧瓶壁上形成脂膜，然后在40-50℃下真空干燥20-30min使有机溶剂除尽，在烧瓶中加入超纯水使膜溶解，再加入78mg的1,1,1-三乙烷，使用超声破碎仪超声10-20min，然后再用0.22μm微孔滤膜挤制3-5次，得到纳米乳；
所述的有机溶剂为氯仿/甲醇＝3/1；
(2)19F-穴蕃的制备：在无水、氮气保护条件下，向反应瓶中加入穴蕃50mg,51μmol和1-羟基苯并三唑24.7mg,183μmol的N,N-二甲基甲酰胺2mL溶液，在冰浴条件下加入碳二亚胺35mg,183μmol的N,N-二甲基甲酰胺2mL溶液，搅拌反应28-32min后加入F-聚乙二醇0.3g,112μmol的N,N-二甲基甲酰胺1mL溶液，将反应液加热到48-52℃反应11-13h，反应结束后，反应液减压0.05-0.1Mpa浓缩经柱层析纯化：二氯甲烷/甲醇＝10:1得化合物19F-穴蕃；
(3)19F-卟啉的制备：在无水、氮气保护条件下，向反应瓶中加入卟啉化合物182mg,0.3mmol和1-羟基苯并三唑243mg,1.8mmol的N,N-二甲基甲酰胺30mL溶液，在冰浴条件下加入碳二亚胺345mg,1.8mmol的N,N-二甲基甲酰胺30mL溶液，搅拌反应28-32min后加入F-聚乙二醇3.9g,1.8mmol的N,N-二甲基甲酰胺20mL溶液，将反应液加热到44-46℃反应22－26h，反应结束后，反应液减压0.05-0....

【专利技术属性】
技术研发人员：周欣，张怀彬，陈世桢，娄昕，
申请(专利权)人：中国科学院武汉物理与数学研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42