聚乙二醇修饰的氧化锰磁共振纳米对比剂的一步制备法制造技术

本发明专利技术公开一种聚乙二醇修饰的氧化锰磁共振纳米对比剂的一步制备法，4mmol的四水合氯化锰与10mL聚乙二醇二羧酸在通氮条件下磁力搅拌加热至90-100℃溶解为均一溶液；继续加热到140℃反应1小时，再加热到180℃反应4小时；停止加热，冷却至室温后透析除去未反应的聚乙二醇分子和锰离子，得到水溶性的聚乙二醇修饰的氧化锰纳米对比剂；将氧化锰纳米对比剂保存在4℃条件中。一步制备法制备氧化锰磁共振纳米对比剂步骤简单，对制备条件要求宽松，采用聚乙二醇二羧酸作为反应溶剂和表面活性剂制备的氧化锰纳米对比剂粒径小、大小均一、分散性好、稳定，表面修饰的聚乙二醇减少纳米粒子的非特异性吸附，所携带的羧基可用于靶向分子的连接，具有良好的生物相容性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对比剂的制备方法，具体涉及一种聚乙二醇修饰的氧化锰磁共振纳米对比剂的一步制备法。
技术介绍
磁共振成像技术自1973年提出后，被广泛应用于生物医学领域，并已经成为临床诊断和基础研究中必不可少的重要工具之一。磁共振分子成像利用磁共振成像技术对体内特定分子进行成像，以达到对病变早期、特异性诊断与疗效监测的目的（申宝忠，分子影像学(第二版)，北京：人民卫生出版社，2010：2-413）。磁共振分子成像除了拥有良好的组织穿透性和空间分辨率之外，磁共振成像信号的取得不依赖于结合与未结合试剂的分离或者光的使用，不易受到周围微环境的影响，因此在浑浊和悬浮样品检测中具有明显的优势（PerezJ.M.；JosephsonL.；O’LoughlinT.；HogemannD.；WeisslederR.Nat.Biotech.2002,20,816-820.）。尽管磁共振成像技术已在临床上得到了广泛的应用，但是其灵敏度相对较低的缺陷成为限制其发展的主要障碍。在磁共振成像技术中，对比剂的使用对于改善MRI的灵敏度以便更好地反映活体条件下生物细胞内的正常或病理状态具有重要作用。常用的MRI对比剂分为两类：一类是以氧化铁纳米粒子为基础的阴性信号对比剂（negativecontrastagent），能产生强烈的T2阴性信号造影，在MRI和多模式成像中应用较多。另一类是以钆离子螯合物Gd-DTPA为代表的阳性信号对比剂（positivecontrastagent），在临床上广泛使用。为了降低Gd3+本身的毒性，人们采取制备钆离子螯合物的方式来提高对比剂的生物相容性（LiW.-H.；LuoJ.；.ChenZ.-N.InorganicChemistryCommunications.2011,14,1898-1900.）。但螯合物的形成会降低对比剂的对比度，因为与水合钆离子的8-9个位点来说，钆离子螯合物中可与水质子交换的配位点的数目只有1-2个。另一方面，绝大多数的钆对比剂的血液循环时间较短，对组织和细胞缺少选择性，难于表面功能化也限制了其进一步应用。同时，钆离子螯合物中的Gd3+一旦去螯合或者与人体中存在的其他离子如Zn2+等交换螯合后被释放有可能会带来潜在的毒性（TasciottiE.；LiuX.W.；BhavaneR.；PlantK.；LeonardA.D.；PriceB.K.；ChengM.M.C.；DecuzziP.；TourJ.M.；RobertsonF.；FerrariM.Nat.Nanotechnol.2008,3,151-157.），而且有报道指出钆基对比剂会对生物体肾小管造成直接损害，引起肾细胞纤维化（沈晶；HoppeH.；SpagnuoloS.；FroehlichJ.M.；NievergeltH.；DinkelH.P.；GretenerS.国际医学放射学杂志，2010，3，292.）。随着纳米技术的飞速发展，MRI纳米对比剂的开发引起了人们越来越多的关注，除了最早出现的四氧化三铁阴性纳米对比剂外，更多的阳性纳米对比剂被逐渐开发出来，比如Gd2O3纳米对比剂。与Gd-DTPA、Gd-DOTA相比，Gd2O3纳米粒子作为对比剂不但拥有更高的弛豫率，而且由于纳米粒子的特性，更易于进行表面功能化（BridotJ.-L.；FaureA.-C.；LaurentS.；RiviereC.；BilloteyC.；HibaB.；JanierM.；JosserandV.；CollJ.-L.；ElstL.V.；MullerR.；RouxS.；PerriatP.；TillementO.J.Am.Chem.Soc.2007,129,5076-5084.FaucherL.；TremblayM.；LagueuxJ.；GossuinY.；FortinM.-A.ACSAppl.Mater.Interfaces2012,4,4506-4515.LiJ.J.；YouJ.；DaiY.；ShiM.L.；HanC.P.；XuK.Anal.Chem.2014,86,11306-11311.SunS.-K；DongL.-X.；CaoY.；SunH.-R.；YanX.-P.Anal.Chem.2013,85,8436-8441.）。同时，许多研究者考虑用Mn2+替代Gd3+，因为锰是人体必需的微量元素，并且Mn2+具有作为对比剂的优良特性，如自旋磁矩大，弛豫率高等,基于Mn的MRI纳米对比剂也因此引起了人们的兴趣（HuangJ.；XieJ.；ChenK.；BuL.H.；LeeS.；ChengZ.；LiX.G.；ChenX.Y.Chem.Commun.2014,46,6684-6686.ChenN.；ShaoC.；QuY.；LiS.；GuW.；ZhengT.；YeL.；YuC.ACSAppl.Mater.Interfaces.2014,6,19850-19857.）。氧化锰纳米对比剂的制备通常采用两步法：首先引入高温热分解法，即以高沸点的十八烯作为溶剂，以油酸锰化合物为前体制备油酸锰纳米粒子。为了实现油酸锰的生物医学应用，再对制备得到的油酸锰纳米粒子进行表面修饰以提高其水溶性、分散性和稳定性（NaH.B.；LeeJ.H.；AnK.；ParkY.I.；ParkM.；LeeI.S.；NamD.-H.；KimS.T.；KimS.-H.；KimS.-W.；LimK.-H.；KimK.-S.；KimS.-O.；HyeonT.Angew.Chem.Int.Ed.2007,46,5397-5401.）。但是这种制备水溶性氧化锰纳米对比剂的方法操作步骤繁杂，而且在由油相向水相的转移过程中会造成沉淀、弛豫率降低等问题。因此，开发一步法制备具有良好生物相容性和较高弛豫率的水溶性氧化锰纳米对比剂仍然十分必要。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种聚乙二醇修饰的氧化锰磁共振纳米对比剂的一步制备法，解决传统合成氧化锰纳米对比剂中实验条件苛刻、操作步骤复杂繁多的缺陷。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种聚乙二醇修饰的氧化锰磁共振纳米对比剂的一步制备法，包括以下步骤：4mmol的四水合氯化锰与10mL聚乙二醇二羧酸在通氮条件下磁力搅拌加热至90-100℃溶解为均一溶液；随后继续加热到140℃反应1小时，然后再加热到180℃反应4小时；停止加热，冷却至室温后透析除去未反应的聚乙二醇分子和锰离子，得到水溶性的聚乙二醇修饰的氧化锰纳米对比剂；将氧化锰纳米粒子保存在4℃条件中。进一步的，所述的聚乙二醇二羧酸的分子量为600。本专利技术的有益效果是：一步制备法制备氧化锰纳米对比剂步骤简单，对制备条件要求相对宽松，另外，采用聚乙二醇二羧酸作为反应溶剂和表面活性剂，一步法制备的氧化锰纳米对比剂粒径小，在1.78nm左右，大小均一、分散性好、稳定，而且表面修饰的聚乙二醇减少纳米粒子的非特异性吸附，所携带的羧基可用于靶向分子的连接，制备的氧化锰纳米对比剂具有良好的生物相容性，在磁共振成像时有助于增强T1信号。附图说明图1A为本专利技术所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乙二醇修饰的氧化锰磁共振纳米对比剂的一步制备法，其特征在于，包括以下步骤：4mmol的四水合氯化锰与10mL聚乙二醇二羧酸在通氮条件下磁力搅拌加热至90‑100℃溶解为均一溶液；随后继续加热到140℃反应1小时，然后再加热到180℃反应4小时；停止加热，冷却至室温后透析除去未反应的聚乙二醇分子和锰离子，得到水溶性的聚乙二醇修饰的氧化锰纳米对比剂；将氧化锰纳米对比剂保存在4℃条件中。

【技术特征摘要】
1.一种聚乙二醇修饰的氧化锰磁共振纳米对比剂的一步制备法，其特征在于，包括以下步骤：
4mmol的四水合氯化锰与10mL聚乙二醇二羧酸在通氮条件下磁力搅拌加热至90-100℃溶解为均一溶液；
随后继续加热到140℃反应1小时，然后再加热到180℃反应4小时；
停止加热，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李菁菁，徐凯，代岳，王姗，徐敏，
申请(专利权)人：徐州医学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32