一种肿瘤靶向的T1‑T2双核磁共振成像造影剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种肿瘤靶向的T1‑T2双核磁共振成像造影剂及其制备方法和应用。所述造影剂包括透明质酸包覆的四氧化三铁复合磁性纳米粒子；所述透明质酸的分子式如下：

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及核磁共振成像造影剂材料领域，具体涉及一种肿瘤靶向的T1-T2双核磁共振成像造影剂及其制备方法和应用。
技术介绍
根据显影增强类型，目前使用的核磁共振造影剂分为两类：阳性造影剂和阴性造影剂。它们分别通过增强局部区域的1/T1或1/T2弛豫效率来达到图像信号增强画面变亮或画面变暗的效果。常用的阴性造影剂是铁，但很多由于粒径较大，性质不稳定，或由于制备方法的限制只能在有机相稳定，使得应用受限。此外，多数造影剂仅具有一种造影增强的效果，不能同时实现两种造影效果，使诊断疾病时的精确性受到限制。例如，核磁共振造影剂钆-二乙烯三胺五乙酸(Gd-DTPA)，虽然已经被批准用于临床，但由于其螯合的钆离子容易释出，造成毒性，而且不具有长循环和靶向效果，使得应用受到限制；另外，这种造影剂虽然具有T1和T2同时造影效果，但是T1造影效果要明显好于T2造影效果；阴性造影剂SPIO的造影效果则相反。CN 104174037 A公开了一种具有T1、T2造影功能的掺混型造影剂的制备方法，该方法是以双头双亲有机分子做模板剂，在芳香酸存在的条件下，掺混稀土离子和ⅥB～ⅧB族离子，在自蒸压体系中制备的一种掺混型造影剂，其具有纳米级粒径和较好的T1、T2造影效果；但其并不能够长期稳定存在于水溶液中，操作复杂，成本也较高。透明质酸(HA)是一种水溶性良好的天然高分子，大量存在于脊椎动物和细菌中，如人关节组织的细胞外基质，关节滑液，皮肤真皮及眼睛的玻璃体内等。HA也是一种线性多聚糖分子，单体是由糖苷键链接(1-β-4)D-葡糖醛酸和(1-β-3)N-乙酰-D-葡糖胺构成的二糖单元；根据二糖单元的数目不同，相对分子量基本在1×105～5×106Da之间。不同分子量的HA在生物体内扮演着不同的角色，如当相对分子量大于2×106时，HA具有很好的黏弹性、抑制炎性反应和润滑等功能；相对分子质量为(1～2)×106时，具有良好的保湿性和延缓药物释放作用；而分子量小于8×104时，具有抗肿瘤、促进血管生成和免疫调节等作用，可以用于肿瘤靶向治疗、促进血管修复与生成以及用于机体创伤修复。CN 104162174 A公开了一种金包覆氧化铁星形核壳结构纳米颗粒的制备及其成像和热疗的应用，包括：(1)聚乙烯亚胺包覆的银纳米种子的制备；(2)“一步”水热法合成带有银种子的氧化铁纳米颗粒；(3)在金生长溶液中制备星形复合纳米颗粒；(4)星形复合纳米颗粒的表面进行聚乙烯亚胺和透明质酸修饰。该专利技术虽然操作简单，反应条件温和，易于纯化，但其只能用于T2加权成像，具有一定的局限性，精确度也不够。CN 103417992 A公开了一种四氧化三铁纳米颗粒靶向核磁共振造影剂的制备方法，包括：(1)水热法合成聚乙烯亚胺包覆的Fe3O4纳米颗粒(Fe3O4-PEI)；(2)Fe3O4-PEI纳米颗粒表面修饰异硫氰酸荧光素；(3)将两种不同分子量的透明质酸分别连接在纳米颗粒的表面，得到四氧化三铁纳米颗粒靶向核磁共振造影剂。本专利技术反应条件温和，操作工艺简单，易于分离纯化；该专利技术制备的Fe3O4磁性纳米颗粒具有良好的胶体稳定性、生物相容性和肿瘤靶向性，但也只能用于T2加权成像。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种肿瘤靶向的具有T1和T2同时造影效果的T1-T2双核磁共振成像造影剂及其制备方法和应用；本专利技术的目的之二在于提供一种在水溶液中性质稳定，易于纯化和保存的肿瘤靶向的T1-T2双核磁共振成像造影剂及其制备方法和应用；本专利技术的目的之三在于提供一种方法简单，条件温和，成本较低的肿瘤靶向的T1-T2双核磁共振成像造影剂的制备方法。第一方面，本专利技术提供一种肿瘤靶向的T1-T2双核磁共振成像造影剂，所述造影剂包括透明质酸包覆的四氧化三铁复合磁性纳米粒子；所述透明质酸的分子式为：其中，n为17～290的整数，n的取值例如可以是17、18、19、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280或290。若透明质酸的分子量过小，即聚合程度较低时，由于其造价昂贵，会增加反应成本和大规模工业生产的成本；若透明质酸的分子量过大，尤其是聚合单元n＞290时，透明质酸分子的靶向性较差，很难与肿瘤表面的靶向分子CD44结合；还会造成粘稠度过大，影响造影的效果；也会由于透明质酸的分子量过大或过小而影响本发明的复合磁性纳米粒子的粒径均一性。优选地，所述复合磁性纳米粒子的粒径为2～10nm，例如可以是2nm、2.5nm、3nm、3.5nm、4nm、4.5nm、5nm、5.5nm、6nm、6.5nm、7nm、7.5nm、8nm、8.5nm、9nm、9.5nm或10nm。如果粒径大于10nm，复合磁性纳米粒子的T1成像效果将会减弱；如果粒径小于2nm，复合磁性纳米粒子的T2成像效果将会显著削弱。优选地，所述复合磁性纳米粒子的水合粒径为10～100nm，例如可以是10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm、75nm、80nm、85nm、90nm、95nm或100nm。如果水合粒径大于100nm，复合磁性纳米粒子的T1成像效果将会减弱；如果水合粒径小于10nm，复合磁性纳米粒子的T2成像效果将会显著削弱。优选地，所述复合纳米粒子的饱和磁化强度为2～15emu/g，例如可以是2emu/g、2.5emu/g、3emu/g、3.5emu/g、4emu/g、4.5emu/g、5emu/g、5.5emu/g、6emu/g、6.5emu/g、7emu/g、7.5emu/g、8emu/g、8.5emu/g、9emu/g、9.5emu/g、10emu/g、10.5emu/g、11emu/g、11.5emu/g、12emu/g、12.5emu/g、13emu/g、13.5emu/g、14emu/g、14.5emu/g或15emu/g。如果饱和磁化强度超过15emu/g，复合磁性纳米粒子的T1成像信号会削弱；如果饱和磁化强度小于2emu/g，复合磁性纳米粒子的T2成像信号会削弱。第二方面，本专利技术提供如第一方面所述的造影剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将透明质酸溶于去离子水，通入气体后，升温得到反应体系A；(2)将三价铁盐和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种肿瘤靶向的T1‑T2双核磁共振成像造影剂，其特征在于，所述造影剂包括透明质酸包覆的四氧化三铁复合磁性纳米粒子；所述透明质酸的分子式为：其中，n为17～290的整数。

【技术特征摘要】
1.一种肿瘤靶向的T1-T2双核磁共振成像造影剂，其特征在于，所述造影
剂包括透明质酸包覆的四氧化三铁复合磁性纳米粒子；所述透明质酸的分子式
为：
其中，n为17～290的整数。
2.根据权利要求1所述的造影剂，其特征在于，所述复合磁性纳米粒子的
粒径为2～10nm；
优选地，所述复合磁性纳米粒子的水合粒径为10～100nm；
优选地，所述复合纳米粒子的饱和磁化强度为2～15emu/g。
3.根据权利要求1或2所述的造影剂的制备方法，其特征在于，包括以下
步骤：
(1)将透明质酸溶于去离子水，通入气体后，升温得到反应体系A；
(2)将三价铁盐和二价铁盐溶于强酸中，得溶液B；
(3)将溶液B注入反应体系A中，调节pH至碱性，回流得到反应体系C；
(4)冷却反应体系C至室温，透析后得到所述造影剂。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述四氧化三铁中的铁
离子与透明质酸的质量比为(4.55～21.5)：100。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述透
明质酸溶于去离子水后所得溶液的浓度为5～40g/L；
优选地，步骤(1)所述气体为氮气或氩气；
优选地，步骤(1)所述通入气体的时间为20～50min；
优选地，步骤(1)所述升温为升温至80～120℃；
优选地，步骤(1)所述升温为油浴升温。
6.根据权利要求3～5之一所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述
三价铁盐与二价铁盐的摩尔比为2：(1～2)；
优选地，步骤(2)所述三价铁盐为FeCl3·6H2O；
优选地，步骤(2)所述二价铁盐为FeCl2·4H2O或FeSO4...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈春英，唐敬龙，周会鸽，徐梦真，
申请(专利权)人：国家纳米科学中心，
类型：发明
国别省市：北京;11