本发明专利技术涉及一种成像剂，其特征在于，所述成像剂包括IR820-CSQ-Fe纳米粒子，所述IR820-CSQ-Fe纳米粒子为具有如下结构包覆的四氧化三铁：A-X-B；其中，A为具有式(I)结构的壳聚糖季铵盐CSQ：其中，n为17～290的整数；B为具有式(II)结构的新吲哚菁绿IR820：X为具有式(III)结构的化合物：其中，R为亚烃基。本发明专利技术的成像剂具有超顺磁性和突出的T1和T2弛豫增强效果，具有光声成像能力，有明显的荧光光谱，粒径小且均一，有良好的穿透性，没有明显的细胞毒性，生物相容性良好；具有较好的长循环效果；制备方法简单，条件温和，成本较低，能够冻干，以固体形式长期保存。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米成像剂领域，具体涉及一种多模式成像剂及其制备方法和用途， 尤其涉及一种能够用于MRI成像的Tl和T2弛豫增强、荧光成像或光声成像的成像剂，特别 涉及一种能够用作肿瘤靶向的T1-T2双核磁共振成像造影剂的成像剂。
技术介绍
目前，对于重大疾病，仅通过一种成像手段来确定病变部位或者病变程度已经非 常局限，而能够通过多种方式来共同成像就成为发展的趋势。 荧光成像的灵敏度特别高，但是组织穿透能力比较差；光声成像的灵敏度也较高， 而且穿透力较强，但是由于激光的穿透能力有限，对于深层组织仍然存在一定的局限性；核 磁成像的穿透力很强，且空间分辨率较高，可成像的质量与被测对象的状态关系很大，略微 的运动想会造成运动伪影，这样就会影响图像的清晰度，进而影响对病情的分析，造成误 判。如果能够将这几种成像方式结合起来，共同分析，将会使得对病情的分析更加准确。 吲哚菁绿（ICG)是七甲川菁染料的一种，由于吸收和发射光谱都在近红外区，可 以增加激光的组织穿透能力，作为光声成像的成像剂。新吲哚菁绿（IR820)是在ICG分子 结构中引入桥环，虽然使得荧光量子产率有所降低，但却增加了稳定性；同时，桥环上的氯 原子也为进一步的化学修饰提供了活性位点。目前，IR820已经成为科研的首选。 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/!\或1/T 2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的效果，使得其 应用受到限制；另外，这种造影剂虽然具有！\和T 2同时造影效果，但是T 1造影效果要好于 T2造影效果；阴性造影剂SPIO的造影效果则相反。 CN104174037A公开了一种具有In 1~2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~VID B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！\、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。 壳聚糖是由2-氨基-D-葡萄糖重复组成的一种氨基多糖，是甲壳素脱乙酰化的产 物。由于具有成本低、可生物降解、良好生物相容性、易于化学改性、二次污染小等优点，因 此壳聚糖被广泛应用于水处理、膜技术、医药生物工程等领域，是性能最为优异的天然高分 子之一。但是它在水中溶解度差，限制了它在很多方面的运用。如果在壳聚糖分子上引入季 铵盐侧链，就可以增加正电荷的数量，从而大大改善它的水溶性。新的壳聚糖衍生物壳聚糖 季铵盐（CSQ)克服了壳聚糖本身的溶解性差的缺点，在生理条件下也能很好地溶解，在生 物相容性、抗菌性、吸湿保湿等性能方面均明显优于壳聚糖，因此其应用范围相当广泛。壳 聚糖季铵盐因其更出色的黏膜吸附性和渗透性而成为潜在的水溶性药物的吸收增强剂。 因此，本领域需要开发一种多模式的成像剂，能够同时应用于核磁成像、荧光成像 和/或光声成像。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种成像剂，所述成像剂包括 IR820-CSQ-Fe纳米粒子，所述IR820-CSQ-Fe纳米粒子为具有如下结构包覆的四氧化三铁： A-X-B ； 其中，A为具有式⑴结构的壳聚糖季铵盐CSQ : 其中，η为17~290的整数；η的取值示例性的可以是32、33、34、35、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、290、300、310或320等；若CSQ的分子量过小，即聚合程度较低时，会降低溶液的 黏度，不能起到阻隔四氧化三铁晶体生长的作用，不能制备出合适的纳米粒子；若CSQ的分 子量过大，尤其是聚合单元η > 320时，由于过强的正电荷将使其在生理环境中不稳定，还 会造成粘稠度过大，影响造影的效果；也会由于CSQ的分子量过大或过小而影响本专利技术的 复合磁性纳米粒子的粒径均一性。 B为具有式（II)结构的新吲哚菁绿IR820 : X为具有式（III)结构的化合物： 其中，R为亚经基。 本专利技术所述"包括"是指除了所述IR820-CSQ-Fe纳米粒子以外，还可以包括用于 分散所述IR820-CSQ-Fe纳米粒子的水分散体系，例如PBS (磷酸盐缓冲液）或生理盐水等 水体系，本领域技术人员还可以根据需要加入其他的助剂。 本专利技术所述IR820-CSQ_Fe纳米粒子的结构中，A为具有式（I)结构的壳聚糖季铵 盐CSQ，B为具有式（II)结构的新吲哚菁绿IR820，X为具有式（III)结构的化合物，连接后 的结构为： 优选地，所述R为C i。的直链或支链亚烃基，优选C C i。的直链亚烃基。 示例性的，R可以是1，3-亚丙基、1，4-亚丁基、1，5-亚戊基、1，6-亚己基、1，7-亚 庚基、1,8-亚辛基、1,9-亚壬基、1，10-亚壬基、2-甲基-1,4-亚丁基、3-乙基-1,6-亚己 基、2-甲基-3-甲基-1，5-亚戊基等。 优选地，所述X为 优选地，所述IR820_CSQ_Fe纳米粒子的粒径为10~30nm，示例性的可以是10nm、 15nm、20nm、25nm或30nm等。如果粒径大于30nm，IR820_CSQ_Fe纳米粒子的Tl成像效果 将会减弱；如果粒径小于l〇nm，IR820-CSQ-Fe纳米粒子的T2成像效果将会显著削弱。 优选地，所述IR820-CSQ-Fe纳米粒子的水合粒径为20~lOOnm，示例性的可以 是 20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm、55nm、60nm、65nm、70nm、75nm、80nm、85nm、90nm、 95nm或IOOnm等。如果水合粒径大于lOOnm，IR820-CSQ-Fe纳米粒子的Tl成像效果将会 减弱；如果水合粒径小于l〇nm，IR820-CSQ-Fe纳米粒子的T2成像效果将会显著削弱。 优选地，所述IR820-CSQ-Fe纳米粒子中的铁原子、IR820与CSQ的质量比为 (3. 1 ~5. 2) : (1 ~8. 1) : 100,典型但非限制性的是 3. 1:1:100、3· 1:4:100、3· 1:8. 1:100、 4:1:100、4:4:100、4:8· 1:100、5· 2:1:100、5· 2:4:100、5· 2:8. 1:100 等。 本专利技术目的之二是提供一种如目的之一所述的成像剂的制备方法，所述方法包括 如下步骤： (1)制备 CSQ-Fe : ①将CSQ溶于去离子水，持续通入保护性气体，升温后，保温得到反应体系A ; ②将三价铁盐和二价铁盐溶于强酸溶液中，得溶液B 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种成像剂，其特征在于，所述成像剂包括IR820‑CSQ‑Fe纳米粒子，所述IR820‑CSQ‑Fe纳米粒子为具有如下结构包覆的四氧化三铁：A‑X‑B；其中，A为具有式(I)结构的壳聚糖季铵盐CSQ：其中，n为17～290的整数；B为具有式(II)结构的新吲哚菁绿IR820：X为具有式(III)结构的化合物：其中，R为亚烃基。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈春英，周会鸽，赵天鸣，尚秋宇，武秋池，王辉，罗泽浩，
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
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