超支化聚合物金属螯合剂、金属螯合物及制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种超支化聚合物金属螯合剂poly

【技术实现步骤摘要】
超支化聚合物金属螯合剂、金属螯合物及制备方法与应用


[0001]本专利技术属于高分子
，具体涉及一种超支化聚合物金属螯合剂poly
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DOTA、金属螯合物poly
‑
DOTA
‑
M及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]如今，各种重大疾病(如癌症、心血管疾病以及肝肾功能疾病等)发病率越来越高，到达中晚期，这些疾病患者的生存率极低且饱受病魔折磨。因此对于这些疾病的早期诊断具有重要临床意义。分子影像是临床疾病诊断的重要医学技术。现如今，多种分子影像手段及技术得到了飞速发展，并在临床上得到了越来越广泛的应用。例如磁共振成像(Magnetic resonance imaging，MRI)、正电子发射断层扫描成像(Positron emission computed tomography，PET)以及荧光成像等。这些成像技术往往需要相应的造影剂来保证其成像及诊断的准确性和精度，特别是一些小的早期病灶，尤为依赖造影剂的使用。随着分子成像技术的不断发展，其相应的成像探针的开发也越来越广泛和智能。
[0003]分子成像探针的许多特性，如生物相容性、稳定性、体内半衰期、灵敏度、特异性及靶向性都会影响成像效果和诊断精度。现有的成像探针虽然不断在发展，但是依然不能满足现有多种疾病诊断的需求。例如，目前临床MRI探针主要是小分子钆螯合物(如二亚乙基二胺五乙酸钆螯合物(Gd
‑
diethylenediaminepentaacetic acid，Gd/>‑
DTPA)、1,4,7,10
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四氮杂环十二烷
‑
1,4,7,10
‑
四羧酸钆螯合物(Gd
‑
1,4,7,10
‑
tetraazacyclododecane
‑
1,4,7,10
‑
tetracarboxy
‑
lic acid，Gd
‑
DOTA)。然而，这些小分子探针具有弛豫效能低、代谢快以及无特异性等缺点。另外，多模式探针如MRI/PET、MRI/荧光探针等可以克服单模式探针的不足之处，从而提高灵敏度和准确率。然而，临床上的小分子螯合物如DOTA，DTPA等无法实现将多个探针整合到单个系统中。因此，更具潜力的成像探针的开发刻不容缓。
[0004]鉴于以上原因，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术存在的以上问题，本专利技术提供了一种超支化聚合物金属螯合剂poly
‑
DOTA、金属螯合物poly
‑
DOTA
‑
M及其制备方法与应用，本专利技术所述的金属螯合物具有更高的螯合稳定性，结果利用率更高，聚合物骨架以及表面含有更多的探针单元，且制备方法简单、高效，更具临床转化潜力。
[0006]本专利技术的第一目的，提供了一种超支化聚合物金属螯合剂poly
‑
DOTA，所述的金属螯合剂poly
‑
DOTA化学式如式I所示：
[0007][0008]其中，所述的金属螯合剂poly
‑
DOTA的数均分子量为1000
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20000，聚合物分散系数为1
‑
10。
[0009]本专利技术的第二目的，提供一种所述的超支化聚合物金属螯合剂poly
‑
DOTA的制备方法，包括如下步骤：将1,4,7,10
‑
四氮杂环十二烷、乙二胺四乙酸二酐、无水二甲亚砜和无水三乙胺混合进行反应，透析，冷冻干燥，得到所述的超支化聚合物金属螯合剂poly
‑
DOTA。
[0010]进一步的，1,4,7,10
‑
四氮杂环十二烷、乙二胺四乙酸二酐、无水二甲亚砜和无水三乙胺的摩尔比为2:1:10～100:1～10。
[0011]进一步的，反应的温度为40
‑
50℃，反应时间为1
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5天。
[0012]进一步的，所述的透析为先碱性透析2天，再酸性透析1天。
[0013]本专利技术的第三目的，提供了一种超支化聚合物金属螯合物poly
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DOTA
‑
M，包括权利要求1所述的超支化聚合物金属螯合剂poly
‑
DOTA或2
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5任意方法制备的超支化聚合物金属螯合剂poly
‑
DOTA和金属离子M。
[0014]进一步的，所述的金属离子M选自顺磁性金属离子、正电子发射断层扫描成像探针、单光子发射计算机断层成像探针或镧系发光金属离子。
[0015]进一步的，顺磁性金属离子包括Gd
3+
、Mn
2+
或Fe
3+
，所述的正电子发射断层扫描成像探针包括
64
Cu、
68
Ga、
89
Zr，所述的单光子发射计算机断层成像探针包括
99
Te，所述的镧系发光金属离子包括Tb、Nd或Eu。
[0016]本专利技术的第四目的，提供了一种所述的超支化聚合物金属螯合物poly
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DOTA
‑
M的制备方法，包括如下步骤：将所述的超支化聚合物金属螯合剂poly
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DOTA和金属离子M按照摩尔比1:10～200溶解在去离子水中，加热到60～80℃螯合12
‑
24小时，透析去掉未螯合的金属离子M，冻干，得到所述的超支化聚合物金属螯合物poly
‑
DOTA
‑
M。
[0017]本专利技术中DOTA为1,4,7,10
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四氮杂环十二烷
‑
1,4,7,10
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四羧酸类似物。
[0018]本专利技术的第五目的，提供了一种所述的超支化聚合物金属螯合物poly
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DOTA
‑
M在影像探针中的应用。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0020](1)本专利技术的金属螯合剂具有更高的螯合稳定性，其结构利用率更高，聚合物骨架以及表面含有更多的探针单元，所述的螯合物螯合顺磁性金属离子用于MRI探针时，支化大分子的刚性三维结构可以有效的限制MRI造影剂的分子内旋转，从而提高其弛豫效能和稳定性；将多个小分子MRI造影剂整合到单个支化大分子系统中可以进一步提高弛豫效能；大分子尺寸特性可以提高MRI造影剂的体内循环时间以及特异性；支化大分子表面具有大量活性基团，可通过修饰提高MRI造影剂的特异性和灵敏度；支化大分子良好的生物相容性、极好的水分散性有助于它们的临床转化；该支化大分子可以同时螯合PET探针或荧光探针，用于制备MRI/PET和MRI/荧光双模式探针；
[0021](2)本专利技术的螯合剂的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超支化聚合物金属螯合剂poly
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DOTA，其特征在于，所述的金属螯合剂poly
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DOTA化学式如式I所示：其中，所述的金属螯合剂poly
‑
DOTA的数均分子量为1000
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20000，聚合物分散系数为1
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10。2.一种权利要求1所述的超支化聚合物金属螯合剂poly
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DOTA的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将1,4,7,10
‑
四氮杂环十二烷、乙二胺四乙酸二酐、无水二甲亚砜和无水三乙胺混合进行反应，透析，冷冻干燥，得到所述的超支化聚合物金属螯合剂poly
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DOTA。3.根据权利要求2所述的超支化聚合物金属螯合剂poly
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DOTA的制备方法，其特征在于，1,4,7,10
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四氮杂环十二烷、乙二胺四乙酸二酐、无水二甲亚砜和无水三乙胺的摩尔比为2:1:10～100:1～10。4.根据权利要求2所述的超支化聚合物金属螯合剂poly
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DOTA的制备方法，其特征在于，反应的温度为40
‑
50℃，反应时间为1
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5天。5.根据权利要求2所述的超支化聚合物金属螯合剂poly
‑
DOTA的制备方法，其特征在于，所述的透析为先碱性透析2天，再酸性透析1天。6.一种超支化聚合物金属螯合物poly
‑
DOTA
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M，其特征在于，包括权利要求1所述的超支化聚合物金属螯合剂poly
‑
DOTA或2
‑
5任意方法制备的超支化聚合物金...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾华，傅声祥，蔡忠源，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：