本发明专利技术涉及靶向纳米造影材料的制备和应用，一种具有靶向功能铁－钆双模式磁共振造影剂的制备及应用。现有临床磁共振造影剂的缺点是：不具有靶向性，无法准确的使造影材料进入肿瘤细胞，使得正常组织与肿瘤组织不能区分开来。本发明专利技术通过氨基偶联活性基团的方法，使得水溶性四氧化三铁纳米材料具有Ｔ１和Ｔ２双模式成像和靶向功能；通过靶向分子，对肿瘤细胞和组织实现特异性识别。本发明专利技术的优点是：制备方法容易；造影剂具有Ｔ１、Ｔ２双模式磁共振成像和靶向功能；肿瘤诊断准确；在医药和生物领域应用广泛。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及靶向纳米造影材料的制备和应用，具体地说是一种具有靶向功能 铁-钆双模式磁共振造影剂的制备及应用。
技术介绍
肿瘤疾病是威胁人类健康的重大疾病，彻底治愈肿瘤疾病，是当代医药、化学和生 物
迫切需要解决的重大课题。随着对肿瘤研究的不断深入，人们对肿瘤的认识逐 步加深，许多癌症的治疗效果已经有了明显提高，但是彻底治疗癌症仍然是一个世界性难 题。核磁共振成像是准确诊断肿瘤的重要手段，它对于脑内血肿、脑外血肿、脑肿瘤、颅内动 脉瘤、动静脉血管畸形、脑缺血、椎管内肿瘤、脊髓空洞症和脊髓积水等颅脑常见疾病的检 测准确；对原发性肝癌等肿瘤组织的诊断准确。多平面直接成像可直观地了解病变的范围、 起源和侵犯的结构，对肿瘤的定位、定性、手术方案的制订及预后都有重要的意义。同时操 作中人为影响因素少，可重复性大，便于会诊、对比和随访。传统的化疗和放疗由于缺乏特异性，获得疗效的同时也往往给患者带来较大的毒 副作用。选择肿瘤细胞特异的靶点，针对靶点进行药物治疗，避免对正常细胞的伤害，是高 效低副作用的肿瘤治疗模式。随着分子生物技术的提高和从细胞受体和增殖调控的分子水 平对肿瘤发病机制的深刻认识，现在开始了针对细胞受体、关健基因和调控分子为靶点的 治疗。称之为“靶向治疗”。靶向治疗是利用靶向药物封闭肿瘤发展过程中的关键受体并纠 正其病理过程，对肿瘤细胞起调节作用和稳定性作用。靶向治疗应用，将会对原有肿瘤药 物治疗的模式和思路产生深远的影响。现有临床磁共振造影剂的缺点是1.只通过一种T1或T2加权成像磁共振成像模式进行检测疾病；2.菲力磁Feridex是氧化铁磁性纳米粒子，通过降低信号造影，局部磁性较大时，会使 图像扭曲；马格维纤Magnevist是钆的配合物，通过增强信号造影，图像清晰，但代谢速度 过快，不能充分检测；3.不具有靶向性，无法准确的使造影材料进入肿瘤细胞，使得正常组织与肿瘤组织不 能区分开来。由于现有磁共振造影剂的上述缺点，无法满足生化及医学等领域的应用条件，限 制了磁共振造影剂的应用效果，使造影剂对肿瘤组织的检测受到限制。因此，专利技术一种新的 多功能或多模式靶向磁共振造影剂，通过靶向分子准确进入肿瘤细胞，对于正确诊断肿瘤 组织，对于提高肿瘤治疗效果是十分有价值的。本专利技术的目的在于通过氨基偶联其他活性基团的方法，使得复合的纳米材料同时 具有双模式磁共振造影和靶向功能。通过靶向分子，对肿瘤组织实现特异性识别，介导进入 肿瘤组织，通过T1, T2两种成像模式对病变位置或肿瘤进行双重检测，从而实现靶向功能的 双模式磁共振造影剂对肿瘤组织检测的目的。本专利技术提供了一种具有靶向功能的铁_钆T1和T2双模式磁共振造影剂。TX、T2双模式靶向造影剂具有双重磁学性能和靶向功能，可以通过 \、T2两种成像模式对病变位置 或肿瘤进行检测。双重模式检测病变或肿瘤可以大大降低检测失误率，更准确的确定病变 位置。同时由于该造影剂是纳米粒子，代谢速度不会过快，能够进行充分检测。该种靶向 造影材料双模式成像效果明显，通过靶向分子能更准确的检测肿瘤，本专利技术意义深远，在生 物、医药领域具有极大的的应用价值和广阔的应用前景。经广泛检索国内外专利文件和国内外公开出版物未见有与本专利技术技术相同的文 献报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种制备具有靶向功能的铁_钆T1和T2双模式磁共振造影 剂的方法。本专利技术的另一目的是提供具有靶向功能的铁-钆T1和T2双模式磁共振造影剂在 肿瘤检测中的应用。本专利技术的目的是这样实现的。具有靶向功能铁-钆双模式磁共振造影剂的制备，步骤如下(1)将6.0毫摩尔α-(4-壬基苯基)-ω-羟基-聚(氧化_1，2_联乙烷)表面活性 剂，加入到60毫升环己烷溶液中，150W超声波处理10分钟溶解；(2)取油溶性四氧化三铁纳米粒子真空干燥，加入到步骤(1)制得的溶液中，制成浓度 为120毫克/升的四氧化三铁环己烷溶液；(3)将步骤(1)、(2)制得的溶液混合，150W超声波处理10分钟溶解，置入容器中，依次 加入浓氨水、正硅酸四乙酯、3-氨基丙基-三乙氧基硅烷，常温搅拌20-24小时，离心分离； 分别用乙醇和水各洗涤四次，制得二氧化硅包覆表面氨基的水溶性四氧化三铁纳米粒子；(4)制备连接二乙烯五胺乙酸配体的四氧化三铁磁性纳米粒子取步骤(3)产物20毫克溶解于20毫升无水二甲基甲酰胺中；加入0. 45毫升三乙胺和 3-5毫克二亚乙基三胺五乙酸二酐；磁力搅拌，密封抽空，氮气保护；缓慢加热至80°C，搅拌 1小时，室温静置10小时；12000转/分离心分离；用含1%三乙胺的二甲基甲酰胺洗涤两 次，再用乙醇洗涤三次，得连接二乙烯五胺乙酸配体的四氧化三铁磁性纳米粒子；(5)制备连接二乙烯五胺乙酸钆Gd-DTPA的四氧化三铁纳米粒子取步骤(4)产物20毫克，溶解于10毫升0. 05摩尔/升的三羟甲基氨基甲烷-盐酸缓 冲溶液中，加入20毫克六水合硝酸钆Gd (NO3)3X 6H20，磁力搅拌，油浴加热35°C，12小时； 12000转/分离心；蒸馏水洗涤三遍，得连接二乙烯五胺乙酸钆的四氧化三铁磁性纳米粒 子；(6)将步骤(5)产物置入10毫升0.05摩尔pH值为8. 0的4-羟乙基哌嗪乙磺酸、 N- (2-羟乙基)哌嗪-N’ -2-乙烷磺酸HEPES缓冲溶液中，加入10 mg 6-马来酰亚氨己酸羟 基琥珀酰亚胺酯，常温充分混合，氮气氛围下搅拌6小时；将反应液离心，用水洗涤两遍，再 次离心得固体沉淀；(7 )将步骤(6 )产物和10毫升0. 05摩尔pH值为7. 3的4-羟乙基哌嗪乙磺酸；N- (2-羟 乙基)哌嗪-N’ -2-乙烷磺酸HEPES缓冲溶液混合；加入巯基环状精氨酸_甘氨酸_天冬氨 酸-D-脯氨酸-赖氨酸短肽cRGDH(，常温，氮气氛围下搅拌8小时，离心分离，用水洗涤两遍，继续离心分离，得固体沉淀，制成具有靶向功能的铁_钆双模式磁共振造影剂； (8)将步骤(7)产物保存在10毫升0. 05摩尔pH值为7. 3的HEPES缓冲溶液中。钆元素与铁元素的摩尔比为1。步骤(5)所述的磁性纳米粒子粒径为27纳米。具有靶向功能铁_钆双模式磁共振造影剂在肿瘤检中的应用。用于双模式磁共振造影，对肿瘤组织有Tx和T2双模式成像效果，达到靶向肿瘤组幺口 /Ν ο本专利技术的要点是通过氨基偶联活性基团的方法，使得水溶性四氧化三铁纳米材 料具有和T12双模式成像和靶向功能；通过靶向分子，对肿瘤细胞和组织实现特异性识别； 通过具有靶向功能的四氧化三铁纳米造影材料在活体层次进行T1和T2双模式磁共振成像 及肿瘤靶向等生物应用来实现专利技术目的。本专利技术首先制备出单分散、水溶、氨基功能化的四氧化三铁/ 二氧化硅核壳结构 的磁性纳米材料；然后经氨基密度测试方法定量检测出纳米粒子表面的氨基数量；固定 二乙烯五胺乙酸钆Gd-DTPA和环状精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-D-脯氨酸-赖氨酸短肽 cRGDH(；靴向分子在纳米粒子表面连接数量和比例，制备出具有具有靶向功能的铁-钆T1 和T12双模式磁共振造影剂。本专利技术造影材料不但具有双模式磁共振成像的应用，而且还 可以通过靶向分子进入肿瘤组织的特向异性，应用于肿瘤组织的T1和T2双模式磁共振造 影领域。本专利技术显著的特征是世本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有靶向功能铁－钆双模式磁共振造影剂的制备，步骤如下：（１）将６．０毫摩尔α－（４－壬基苯基）－ω－羟基－聚（氧化－１，２－联乙烷）表面活性剂，加入到６０毫升环己烷溶液中，１５０Ｗ－超声波处理１０分钟溶解；（２）取油溶性四氧化三铁纳米粒子真空干燥，加入到步骤（１）制得的溶液中，制成浓度为１２０毫克／升的四氧化三铁环己烷溶液；（３）将步骤（１）、（２）制得的溶液混合，１５０Ｗ－超声波处理１０分钟溶解，置入容器中，依次加入浓氨水、正硅酸四乙酯、３－氨基丙基－三乙氧基硅烷，常温搅拌２０－２４小时，离心分离；分别用乙醇和水各洗涤四次，制得二氧化硅包覆表面氨基的水溶性四氧化三铁纳米粒子；（４）制备连接二乙烯五胺乙酸配体的四氧化三铁磁性纳米粒子：取步骤（３）产物２０毫克溶解于２０毫升无水二甲基甲酰胺中；加入０．４５毫升三乙胺和３－５毫克二亚乙基三胺五乙酸二酐；磁力搅拌，密封抽空，氮气保护；缓慢加热至８０℃，搅拌１小时，室温静置１０小时；１２０００转／分离心分离；用含１％三乙胺的二甲基甲酰胺洗涤两次，再用乙醇洗涤三次，得连接二乙烯五胺乙酸配体的四氧化三铁磁性纳米粒子；（５）制备连接二乙烯五胺乙酸钆Ｇｄ－ＤＴＰＡ的四氧化三铁纳米粒子：取步骤（４）产物２０毫克，溶解于１０毫升０．０５摩尔／升的三羟甲基氨基甲烷－盐酸缓冲溶液中，加入２０毫克六水合硝酸钆Ｇｄ（ＮＯ↓［３］）↓［３］×６Ｈ↓［２］Ｏ，磁力搅拌，油浴加热３５℃，１２小时；１２０００转／分离心；蒸馏水洗涤三遍，得连接二乙烯五胺乙酸钆的四氧化三铁磁性纳米粒子；（６）将步骤（５）产物置入１０毫升０．０５摩尔ｐＨ值为８．０的４－羟乙基哌嗪乙磺酸、Ｎ－（２－羟乙基）哌嗪－Ｎ＇－２－乙烷磺酸ＨＥＰＥＳ缓冲溶液中，加入１０－ｍｇ－６－马来酰亚氨己酸羟基琥珀酰亚胺酯，常温充分混合，氮气氛围下搅拌６小时；将反应液离心，用水洗涤两遍，再次离心得固体沉淀；（７）将步骤（６）产物和１０毫升０．０５摩尔ｐＨ值为７．３的４－羟乙基哌嗪乙磺酸；Ｎ－（２－羟乙基）哌嗪－Ｎ＇－２－乙烷磺酸ＨＥＰＥＳ缓冲溶液混合；加入巯基环状精氨酸－甘氨酸－天冬氨酸－Ｄ－脯氨酸－赖氨酸短肽ｃＲＧＤＦＫ，常温，氮气氛围下搅拌８小时，离心分离，用水洗涤两遍，继续离心分离，得固体沉淀，制成具有靶向功能的铁－钆双模式磁共振造影剂；（８）将步骤（７）产物保存在１０毫升０．０５摩尔ｐＨ值为７．３的ＨＥＰＥＳ缓冲溶液中。...
【技术特征摘要】
一种具有靶向功能铁 钆双模式磁共振造影剂的制备，步骤如下(1)将6.0毫摩尔α (4 壬基苯基) ω 羟基 聚(氧化 1,2 联乙烷)表面活性剂，加入到60毫升环己烷溶液中，150W 超声波处理10分钟溶解；(2)取油溶性四氧化三铁纳米粒子真空干燥，加入到步骤(1)制得的溶液中，制成浓度为120毫克/升的四氧化三铁环己烷溶液；(3)将步骤(1)、(2)制得的溶液混合，150W 超声波处理10分钟溶解，置入容器中，依次加入浓氨水、正硅酸四乙酯、3 氨基丙基 三乙氧基硅烷，常温搅拌20 24小时，离心分离；分别用乙醇和水各洗涤四次，制得二氧化硅包覆表面氨基的水溶性四氧化三铁纳米粒子；(4)制备连接二乙烯五胺乙酸配体的四氧化三铁磁性纳米粒子取步骤(3)产物20毫克溶解于20毫升无水二甲基甲酰胺中；加入0.45毫升三乙胺和3 5毫克二亚乙基三胺五乙酸二酐；磁力搅拌，密封抽空，氮气保护；缓慢加热至80℃，搅拌1小时，室温静置10小时；12000转/分离心分离；用含1%三乙胺的二甲基甲酰胺洗涤两次，再用乙醇洗涤三次，得连接二乙烯五胺乙酸配体的四氧化三铁磁性纳米粒子；(5)制备连接二乙烯五胺乙酸钆Gd DTPA的四氧化三铁纳米粒子取步骤(4)产物20毫克，溶解于10毫升0.05摩尔/升的三羟甲基氨基甲烷 盐酸缓冲溶液中，加入20毫克六水合硝酸钆Gd(NO3)3×6H2O，磁力搅拌，油浴加热35℃，12小时；12000转/分离心；蒸馏水...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨仕平，庄业明，杨红，
申请(专利权)人：上海师范大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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