一种肿瘤靶向的碳纳米管光声造影剂及其制备方法技术

技术编号:15753513 阅读:356 留言:0更新日期:2017-07-04 22:51
本发明专利技术公开了一种肿瘤靶向的碳纳米管光声造影剂及其制备方法。制备方法包括:(1)将羧基化多壁碳纳米管分散体系加入多胺基阳离子聚合物溶液中,超声10-30min,搅拌30-60min,60℃-90℃保温20-36小时,冷却到15℃-30℃,离心,洗涤并重新分散;(2)向MES缓冲液加入NHS溶液,搅拌,加入EDC溶液,然后加入肿瘤靶向抗体反应,反应产物加到(1)所得溶液中反应,洗涤后重分散;(3)加入磷脂化聚乙二醇溶液,伴随超声搅拌反应,制得肿瘤靶向的碳纳米管光声造影剂。该制备方法简便环保。该肿瘤靶向的碳纳米管光声造影剂分散性好,稳定性强,生物相容性好,能靶向识别肿瘤组织并产生较强的光声信号。

Tumor targeting carbon nanotube photoacoustic contrast agent and preparation method thereof

The invention discloses a tumor targeting carbon nanotube photoacoustic contrast agent and a preparation method thereof. The preparation method comprises: (1) the carboxylated multi walled carbon nanotube dispersion system with polyamine cationic polymer solution, ultrasonic 10-30min, stirring 30-60min, 60 DEG -90 DEG C for 20-36 hours, cooled to 15 DEG -30 DEG, centrifugation, washing and re dispersion; (2) NHS solution is added to the MES buffer liquid stirring, adding EDC solution, then adding tumor targeting antibody reaction, the reaction product is added to the (1) from the reaction solution, washing after heavy dispersion; (3) adding phospholipid polyethylene glycol solution with ultrasonic stirring reaction, prepared tumor targeting carbon nanotubes photoacoustic contrast agent. The preparation method is simple and environment-friendly. The tumor targeted carbon nanotube photoacoustic contrast agent has good dispersion, strong stability and good biocompatibility, and can target tumor tissues and produce strong photoacoustic signals.

【技术实现步骤摘要】
一种肿瘤靶向的碳纳米管光声造影剂及其制备方法
本专利技术涉及材料
,一种肿瘤靶向的碳纳米管光声造影剂及其制备方法。
技术介绍
光声成像是近年来发展起来的一种新型无损生物医学成像方法。光声成像结合了纯光学成像高对比度特性和纯超声成像高穿透深度特性的优点,从原理上避开了光散射的影响,突破了高分辨率光学成像深度“软极限”(~1mm),可实现50mm的深层活体内分子成像。由于肿瘤组织和正常组织对光吸收的差异(在近红外激光的照射下,癌变组织和周围正常组织的光吸收差异至少5倍以上)和不同生理状态的生物组织对光的吸收不同,利用光声成像就可以反映了组织的结构特征,同时还可能反映组织的代谢状态、病变特征、甚至神经活动。因此,光声成像目前生物无损检测技术的研究热点。碳纳米管(CNTs)独特的分子结构决定了它具有优异的力学、热学、光学以及电磁性能,近年来,碳纳米管在生物医学方向的潜在应用逐渐成为新的热点。CNTs在近红外光区能有效吸收光,然后产生热,是光声成像良好的造影剂,可以在复杂的生物体环境中被检测,但是要求碳管本身结构完整,同时需要呈单分散,而碳纳米管之间Π-Π相互作用,易于团聚,难以分散,并且缺乏功能基团,不利于功能化,这就在一定程度上限制了其应用,而且纯的碳纳米管在生物体有一定的毒性。CLIC1蛋白在正常组织/细胞,原位胆囊癌组织/细胞及胆囊癌转移组织/细胞中的表达水平依次递增,且与临床预后密切相关,CLIC1在高转移潜能的胆囊癌细胞及胆囊癌转移灶中高表达,其在在多种肿瘤细胞中也表现出表达异常,并且其可能在肿瘤细胞的发生、演进、异质化、增殖、细胞周期、侵袭转移及耐药性等恶性生物学行为方面扮演重要角色。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有的碳纳米管材料易于团聚、分散度不高,缺乏功能基团,不利于功能化以及对生物体具有一定毒性的缺点,提供了一种肿瘤靶向的碳纳米管光声造影剂及其制备方法。本专利技术技术方案之一:一种肿瘤靶向的碳纳米管光声造影剂的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:(1)伴随超声、搅拌,将羧基化多壁碳纳米管(MWCNTs)分散体系逐滴加入多胺基阳离子聚合物溶液中,滴加完成后超声10-30min,搅拌30-60min,之后在60℃-90℃保温20-36小时,冷却到15℃-30℃,离心,洗涤并分散沉淀,制得多胺基阳离子聚合物-碳纳米管分散体系;(2)向2-(N-吗啉代)乙磺酸缓冲液中加入N-羟基琥珀酸亚胺溶液,搅拌,加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙酸)碳二亚胺盐酸盐溶液反应,然后加入肿瘤靶向抗体反应,反应产物加入到步骤(1)所得的多胺基阳离子聚合物-碳纳米管分散体系中继续反应,洗涤后重新分散,制得含有肿瘤靶向抗体的多胺基阳离子聚合物-碳纳米管的分散体系;(3)将磷脂化聚乙二醇(PEG-DSPE)溶液逐滴滴加到步骤(2)所得的含有肿瘤靶向抗体的多胺基阳离子聚合物-碳纳米管的分散体系中,伴随超声搅拌反应,制得肿瘤靶向的碳纳米管光声造影剂。本专利技术中,步骤(1)为:伴随超声、搅拌,将羧基化多壁碳纳米管分散体系逐滴加入多胺基阳离子聚合物溶液中,滴加完成后超声10-30min,搅拌30-60min,之后在60℃-90℃保温20-36小时,冷却到15℃-30℃,离心,洗涤并分散沉淀,制得多胺基阳离子聚合物-碳纳米管分散体系。步骤(1)中,所述羧基化多壁碳纳米管的羧基含量较佳地为0.5-3%,更佳地为1.23%,所述百分比为质量百分比。所述羧基化多壁碳纳米管的长度较佳地为0.5-2μm,直径较佳地为20-30nm,所述羧基化多壁碳纳米管分散体系的浓度较佳地为0.3-1.3mg/mL,更佳地为0.6mg/mL。所述多胺基阳离子聚合物为本领域常规的多胺基阳离子聚合物,较佳地为支化聚乙烯亚胺(Branched-PEI)、聚丙烯胺、聚丙烯酰胺(PAM)、四乙烯五胺(TEPA)或三乙烯四胺(TETA),更佳地为支化聚乙烯亚胺。所述多胺基阳离子聚合物分子量可以为本领域多胺基阳离子聚合物的常规的分子量,较佳地为Mn10000-Mn1800。所述多胺基阳离子聚合物的制备方法为本领域常规制备方,或市售可得。所述多胺基阳离子聚合物溶液的浓度较佳地为1-22mg/mL,更佳地为1-5mg/mL,最佳地为1mg/mL。所述羧基化多壁碳纳米管与所述多胺基阳离子聚合物的质量比较佳地为1∶1-1∶50,更佳地为1∶3-1∶20,进一步更佳地为1∶5-1∶10,最佳地为1∶10。步骤(1)中,所述超声的方法为本领域常规的超声分散方法,所述滴加完成后超声的强度为常规的超声强度,较佳地为200w。所述超声的时间为10-30min,较佳地为30min。所述搅拌的时间为30-60min,较佳地为60min。所述搅拌的速度可以为本领域常规的速度,较佳地为150rpm。所述保温的温度为60℃-90℃,较佳地为65℃-90℃,更佳地为65℃-85℃,进一步更佳地为65℃-75℃,最佳地为65℃。所述保温的时间为20-36小时,较佳地为36小时。所述离心的转速可以为本领域常规的转速,较佳地为10000r/min。所述离心的时间可以为本领域常规的时长,较佳地为15min。所述洗涤较佳地用去离子水洗涤,更佳地为用去离子水抽滤洗涤。所述分散可以用本领域常规的溶剂进行分散,如用PBS缓冲液或去离子水分散,较佳地用去离子水分散。本专利技术中,步骤(2)为:向2-(N-吗啉代)乙磺酸缓冲液中加入N-羟基琥珀酸亚胺溶液,搅拌,加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙酸)碳二亚胺盐酸盐溶液反应,然后加入肿瘤靶向抗体进行反应,反应产物加入到步骤(1)所得的多胺基阳离子聚合物-碳纳米管分散体系中继续反应,洗涤后重新分散,制得含有肿瘤靶向抗体的多胺基阳离子聚合物-碳纳米管分散体系。步骤(2)中,所述2-(N-吗啉代)乙磺酸缓冲液的浓度可以为本领域常规的浓度,较佳地为1mg/mL;所述N-羟基琥珀酸亚胺溶液的浓度可以为本领域常规的浓度,较佳地为0.5-2mg/mL,更佳地为2mg/mL;所述2-(N-吗啉代)乙磺酸缓冲液中加入N-羟基琥珀酸亚胺溶液的pH值可以为本领域常规的pH值,较佳地为4.5;所述1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐溶液的浓度可以为本领域常规的浓度,较佳地为0.5-2mg/mL,更佳地为1mg/mL;所述肿瘤靶向抗体可以为本领域常规的能够靶向肿瘤的抗体,较佳地为CLIC1抗体。所述CLIC1抗体的浓度可以为常规的浓度,较佳地为2.5-10mg/mL,更佳地为5mg/mL。所述多胺基阳离子聚合物-碳纳米管与N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)的质量比可以为本领域常规的比例,较佳地为1∶1-10∶1,更佳地为2∶1-8∶1,进一步更佳地为3∶1-6∶1,最佳地为4∶1;所述多胺基阳离子聚合物-碳纳米管与1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)的质量比可以为本领域常规的比例,较佳地为1∶1-12∶1,进一步较佳地为2∶1-10∶1,更佳地为3∶1-7∶1,进一步更佳地为4∶1-5∶1,最佳地为4∶1。多胺基阳离子聚合物-碳纳米管与所述肿瘤靶向抗体的质量比可以为本领域常规的比例,较佳地为5∶1-1000∶1,进一步较佳地为10∶1-500∶本文档来自技高网
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一种肿瘤靶向的碳纳米管光声造影剂及其制备方法

【技术保护点】
一种肿瘤靶向的碳纳米管光声造影剂的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:(1)伴随超声、搅拌,将羧基化多壁碳纳米管分散体系逐滴加入多胺基阳离子聚合物溶液中,滴加完成后超声10‑30分钟,搅拌30‑60分钟,之后在60℃‑90℃保温20‑36小时,冷却到15℃‑30℃,离心,洗涤并分散沉淀,制得多胺基阳离子聚合物‑碳纳米管分散体系;(2)向2‑(N‑吗啉代)乙磺酸缓冲液中加入N‑羟基琥珀酸亚胺溶液,搅拌,加入1‑乙基‑(3‑二甲基氨基丙酸)碳二亚胺盐酸盐溶液反应,然后加入肿瘤靶向抗体反应,反应产物加入到步骤(1)所得的多胺基阳离子聚合物‑碳纳米管分散体系中继续反应,洗涤后重新分散,制得含有肿瘤靶向抗体的多胺基阳离子聚合物‑碳纳米管分散体系;(3)将磷脂化聚乙二醇溶液逐滴滴加到步骤(2)所得的含有肿瘤靶向抗体的多胺基阳离子聚合物‑碳纳米管分散体系中,伴随超声搅拌反应,制得肿瘤靶向的碳纳米管光声造影剂。

【技术特征摘要】
1.一种肿瘤靶向的碳纳米管光声造影剂的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:(1)伴随超声、搅拌,将羧基化多壁碳纳米管分散体系逐滴加入多胺基阳离子聚合物溶液中,滴加完成后超声10-30分钟,搅拌30-60分钟,之后在60℃-90℃保温20-36小时,冷却到15℃-30℃,离心,洗涤并分散沉淀,制得多胺基阳离子聚合物-碳纳米管分散体系;(2)向2-(N-吗啉代)乙磺酸缓冲液中加入N-羟基琥珀酸亚胺溶液,搅拌,加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙酸)碳二亚胺盐酸盐溶液反应,然后加入肿瘤靶向抗体反应,反应产物加入到步骤(1)所得的多胺基阳离子聚合物-碳纳米管分散体系中继续反应,洗涤后重新分散,制得含有肿瘤靶向抗体的多胺基阳离子聚合物-碳纳米管分散体系;(3)将磷脂化聚乙二醇溶液逐滴滴加到步骤(2)所得的含有肿瘤靶向抗体的多胺基阳离子聚合物-碳纳米管分散体系中,伴随超声搅拌反应,制得肿瘤靶向的碳纳米管光声造影剂。2.如权利要求1所述制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述多胺基阳离子聚合物为支化聚乙烯亚胺、聚丙烯胺、聚丙烯酰胺、四乙烯五胺或三乙烯四胺;和/或,所述羧基化多壁碳纳米管的长度为0.5-2微米;和/或,所述羧基化多壁碳纳米管的直径为20-30纳米;和/或,所述超声的时间为30分钟;和/或,所述搅拌的时间为60分钟;和/或,所述保温的温度为65℃-90℃;和/或,所述保温的时间为36小时;和/或,所述多胺基阳离子聚合物溶液的浓度为1-22毫克/毫升;和/或,所述羧基化多壁碳纳米管与所述多胺基阳离子聚合物的质量比为1∶1-1∶50;和/或,所述滴加完成后超声的强度为200瓦;和/或,所述离心的转速为10000转/分钟;和/或,所述离心的时间为15分钟;和/或,所述洗涤用去离子水洗涤;和/或,所述分散用去离子水分散。3.如权利要求1所述制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述2-(N-吗啉代)乙磺酸缓冲液的浓度为1毫克/毫升;和/或,所述N-羟基琥珀酸亚胺溶液的浓度为0.5-2毫克/毫升;和/或,所述2-(N-吗啉代)乙磺酸缓冲液中加入N-羟基琥珀酸亚胺溶液的pH值为4.5;和/或,所述1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐溶液的浓度为0.5-2毫克/毫升;和/或,所述肿瘤靶向抗体为CLIC1抗体;和/或,所述多胺基阳离子聚合物-碳纳米管与所述N-羟基琥珀酰亚胺的质量比为1∶1-10∶1;和/或,所述多胺基阳离子聚合物-碳纳米管与所述1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐的质量比为1∶1-12∶...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘颖斌谭庆刚陆巍王宁张一鉴翁昊李志臻马强
申请(专利权)人:上海交通大学医学院附属新华医院
类型:发明
国别省市:上海,31

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