本发明专利技术涉及一种基于肺非小细胞癌CT/MR/近红外光学三模态靶向造影剂及其制备方法和应用，制备方法包括：以DOTA‑NHS修饰第五代聚酰胺‑胺树状大分子的氨基末端；随后通过聚乙二醇将叶酸酸连接至树状大分子；随后用Cy5.5进一步修饰；以修饰后的树状大分子为模板，通过硼氢化钠还原制备金纳米颗粒，之后将钆离子螯合在大分子上；最后对树状大分子表面剩余的氨基进行全部乙酰化处理；将反应后的溶液进行透析，冷冻干燥处理得到终产品；对产品进行体外、体内CT/MR/近红外光学三模态造影性能进行评价。本发明专利技术方法简单易行，具有良好的体内、外肺非小细胞癌细胞靶向效果，具有潜在的靶向CT/MR/近红外光学造影应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于造影剂的制备领域，特别涉及一种基于Cy5.5-Gd-Au DENPs-FA的肺非小细胞癌CT/MR/近红外光学三模态靶向造影剂的制备方法。
技术介绍
在研究和临床应用中，很多成像模式已被广泛使用，例如CT、MR、近红外光学成像，PET,SPECT。在这些模式中，CT相比其他成像模式提供了更好的空间和密度分辨率，MR成像提供了优越的软组织对比，高空间分辨率和灵活的断层性能。尽管光学成像在分辨率上不及CT或MR，光学成像提供了很好的探测灵敏度。由于这些成像模式各有优点和缺点，联合应用这些模式将会得到更为理想的效果。纳米医学为分子影像开创了一条新路，它可以在更低剂量下提供纳米颗粒的靶向传递，这些归因于分子靶向成像的特异结合和循环时间的提高。进一步讲，它将诊断成像和治疗变成同时的诊疗由可能变成现实提供了依据。不同的成像模式对纳米颗粒造影剂有着不同的需求。例如，CT造影剂需要通过它的高原子数和电子密度提供较高质量衰减系数。纳米金微粒已被开发为CT造影剂，其优势在于这些纳米微粒会避免临床上以碘为基础的造影剂的不足，像由快速肾脏清除率和高肾毒性带来的短暂的成像时间。其他的纳米颗粒系列也已被试图用来作为有效的CT造影剂，例如铋和钨。MR造影剂通过缩短T1或T2弛豫时间来改变MR的信号强度。自从1980年代后，基于钆的T1造影剂已被广泛发展并被用于临床诊断中。铁磁氧化物的纳米微粒作为最常用的T2造影剂也被广泛的研究。由于它降低MRI信号强度，在图像上呈现黑点，因此也被称为阴性对比剂。荧光成像的原理则是：用外界光来激发荧光体，然后用敏感的电荷偶联装置相机探测其发射。这些荧光体可以是内源性分子，像血红蛋白，或者是外生合成光学探针，譬如异硫氰酸荧光素、
若丹明、青蓝合成类似物(例如，Cy5，Cy5.5，Cy7，和Cy7.5)。此外，基于稀土离子的荧光半导体纳米合成晶体(例如，量子点)和转化的纳米材料也已处于光学成像探针研究中。目前受到广泛关注的是聚酰胺-胺型(PAMAM)树状大分子。PAMAM是一种新颖的高度支化的具有精确的成分和结构的大分子，其表面具有大量的官能团，可以连接药物分子、靶向试剂、染料等，同时其内部具有大量的空腔，可以包裹纳米颗粒，从而提高纳米颗粒的稳定性。例如将PAMAM的表面氨基乙酰化之后可以明显改善树状大分子的生物相容性，将聚乙二醇修饰在树状大分子表面可以较好的延长材料在血液中的循环时间。又如Shi等人(Shi,X.Y.et al.Small.2007,3(7),1245-1252)将叶酸分子修饰在第五代聚酰酰胺树状大分子上，通过实验证明了修饰叶酸后的聚酰酰胺树状大分子具有较好的靶向性。因此树状大分子是一种优异的纳米颗粒载体。现有技术中可以将纳米金微粒用于癌细胞的CT成像，同时将钆螯合在纳米金微粒上并以此作为成像探针用于癌症的CT/MR双模式成像，这是基于金微粒(用于CT成像)和钆离子(用于T1加权MR成像)的共存。这些前面的工作突出显示了以树状大分子作为多用途纳米平台建立一种多功能纳米探针用于癌细胞的多模式靶向成像的可行性。假定将钆和Cy5.5合成在纳米金微粒形成探针用于癌细胞的CT/MRI/光学三模式靶向成像。这种新型的纳米探针具备这三种成像方法各自的优势，并可能被运用在检测早期癌症上。在世界范围内，肺癌是最常见的癌症。在所有肺癌的病理类型中，超过80％的为非小细胞肺癌(NSCLC)，它包括：鳞状细胞癌、腺癌、大细胞癌，和未进一步分类的非小细胞癌。现阶段，非小细胞癌患者的5年相对生存率刚刚达到17％。非小细胞癌的高发生率和死亡率要求我们大力开发新技术来解决此种癌症的诊断和治疗。叶酸受体(FR)是一单链糖蛋白，它过度表达在上皮恶性肿瘤上，包括肺非小细胞癌，并且参与了肿瘤的进展过程。叶酸受体因其在靶向过程有着高效、低毒、特异结合等特性被用于肿瘤的诊断或治疗，有些已被用于临床研究中，例如farletuzumab和vintafolide。我们
也研发了一种叶酸受体靶向造影剂用于肺腺癌细胞的靶向CT成像。在目前的研究中，经钆离子和Cy5.5修饰将纳米金微粒成功合成Cy5.5-Gd-AuDENPs，然后将叶酸共轭在Cy5.5-Gd-AuDENPs上使其作为特异分子用于肺非小细胞癌细胞的多模式靶向成像的研究。这些Cy5.5-Gd-AuDENPs-FA用于体内、外肺非小细胞癌细胞的CT/MR/光学三模式靶向成像。检索国内外有关金纳米颗粒用于CT/MR/光学三模式造影方面的文献和专利结果发现：在本专利技术完成之前，还没有发现基于Cy5.5-Gd-Au DENPs-FA的肺非小细胞癌CT/MR/近红外光学三模态靶向造影剂的制备及其造影性能研究方面的报道。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种肺非小细胞癌CT/MR/近红外光学三模态靶向造影剂的制备方法，该方法制备过程温和，简单易行，制备得到的Cy5.5-Gd-Au DENPs-FA具有良好的稳定性、生物相容性、体外肺非小细胞癌细胞靶向性能，以及特异的肺非小细胞癌肿瘤模型CT/MR/近红外光学三模态造影效果，具有潜在的靶向CT/MR/近红外光学三模态诊断应用前景。本专利技术的一种肺非小细胞癌光学三模态靶向造影剂的制备方法，包括：1)第五代聚酰胺-胺树状大分子(G5.NH2)加入溶剂中，得到溶液，然后加入DOTA-NHS，搅拌反应24h，得到G5.NH2-DOTA。2)按照之前的研究合成FA-PEG-COOH。用EDC活化FA-PEG-COOH 3h后，逐滴加入G5.NH2-DOTA溶液中，强磁力搅拌3d，得到G5.NH2-DOTA-(PEG-FA)。3)mPEG-COOH被EDC活化3h后，加入G5.NH2-DOTA-(PEG-FA)中，磁力搅拌3d，得到G5.NH2-DOTA-(PEG-FA)-mPEG。4)将Cy5.5加入G5.NH2-DOTA-(PEG-FA)-mPEG中，在黑暗条件下强磁力搅拌1h得到G5.NH2-DOTA-(PEG-FA)-mPEG-Cy5.5。其中，Cy5.5和G5.NH2-DOTA-(PEG-FA)-mPEG摩尔比为1:3.取上述制备好的G5.NH2-DOTA-(PEG-FA)-mPEG-Cy5.5溶液，加入氯金酸水溶液，搅拌30min。随后加入硼氢化钠溶液。搅拌2h。之后，将含有G5树状大分子的Gd(NO3)3水溶液逐滴加入上述混合液，搅拌24h得到{(Au °)200-G5.NH2-DOTA(Gd)-(PEG-FA)-mPEG-Cy5.5本文档来自技高网...
【技术保护点】
肺非小细胞癌三模态靶向造影剂的制备方法，包括：1)取G5树状大分子加入溶剂中，得到溶液，然后加入DOTA‑NHS，搅拌反应24h，得到G5.NH2‑DOTA；2)合成FA‑PEG‑COOH；用EDC活化FA‑PEG‑COOH 3h后，逐滴加入至G5.NH2‑DOTA溶液中，强磁力搅拌3d，得到G5.NH2‑DOTA‑(PEG‑FA)；3)mPEG‑COOH被EDC活化3h后，加入G5.NH2‑DOTA‑(PEG‑FA)中，磁力搅拌3d，得到G5.NH2‑DOTA‑(PEG‑FA)‑mPEG；4)将Cy5.5加入G5.NH2‑DOTA‑(PEG‑FA)‑mPEG中，在黑暗条件下强磁力搅拌1h得到G5.NH2‑DOTA‑(PEG‑FA)‑mPEG‑Cy5.5；其中，Cy5.5和G5.NH2‑DOTA‑(PEG‑FA)‑mPEG摩尔比为1:3.取上述制备好的G5.NH2‑DOTA‑(PEG‑FA)‑mPEG‑Cy5.5溶液，加入氯金酸水溶液，搅拌30min，随后加入硼氢化钠溶液，搅拌2h，将含有G5树状大分子的Gd(NO3)3水溶液逐滴加入上述混合液，搅拌24h得到{(Au°)200‑G5.NH2‑DOTA(Gd)‑(PEG‑FA)‑mPEG‑Cy5.5}DENPs，G5树状大分子和Gd(NO3)3摩尔比为1:35；5)上述步骤反应完后，加入三乙胺，磁力搅拌30min，然后，加入乙酸酐，搅拌反应24h，透析，冷冻干燥即得到终产品Cy5.5‑Gd‑Au DENPs‑FA。...
【技术特征摘要】
1.肺非小细胞癌三模态靶向造影剂的制备方法，包括：1)取G5树状大分子加入溶剂中，得到溶液，然后加入DOTA-NHS，搅拌反应24h，得到G5.NH2-DOTA；2)合成FA-PEG-COOH；用EDC活化FA-PEG-COOH 3h后，逐滴加入至G5.NH2-DOTA溶液中，强磁力搅拌3d，得到G5.NH2-DOTA-(PEG-FA)；3)mPEG-COOH被EDC活化3h后，加入G5.NH2-DOTA-(PEG-FA)中，磁力搅拌3d，得到G5.NH2-DOTA-(PEG-FA)-mPEG；4)将Cy5.5加入G5.NH2-...
【专利技术属性】
技术研发人员：王悍，陈静文，史向阳，程潜，
申请(专利权)人：上海市第一人民医院，东华大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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