核磁共振及光声显影的靶向性磁性纳米探针及制法和应用制造技术

本发明专利技术提供了一种核磁共振及光声显影的靶向性磁性纳米探针，该探针通过对磁纳米颗粒进行氟碳功能化并连接了具有重量靶向性的抗体，使得所得探针只产生一个高强度的F19信号，并具有良好的肿瘤靶向性和顺磁性。本发明专利技术还提供了制备上述探针的方法及其在医学成像领域等方面的应用。

Targeted magnetic nano probe for nuclear magnetic resonance and photoacoustic development, preparation method and application thereof

The present invention provides a magnetic resonance imaging and photoacoustic targeted magnetic nano probe, the probe through the fluorocarbon functionalization of magnetic nanoparticles and connected with the weight of the targeted antibody, the probe produced only a high intensity of the F19 signal, and has magnetic to tumor target and good the. The invention also provides the method for preparing the probe and its application in the field of medical imaging, etc..

【技术实现步骤摘要】
核磁共振及光声显影的靶向性磁性纳米探针及制法和应用
本专利技术属于成像
，具体涉及一种核磁共振及光声显影的靶向性磁性纳米探针及制备方法和应用。
技术介绍
在肿瘤的早期诊断中,用不同模式的成像技术来获取肿瘤的结构、代谢和生化信息是至关重要的。如核磁成像是临床常用的成像模式,它可以提供高质量的生物体结构信息；光声成像技术以脉冲激光作为成像激发源，它是基于生物组织内部的光吸收差异，以超声作为信息载体的非电离化的新兴医学成像方法。多模成像可以提高医学诊断精度，采用核磁/光声双模成像有以下优势:核磁可以作为全身性的扫描,找出病变的可能区域，然后光声成像可以对可疑局域进行微细结构的成像。因此，发展多模式、多功能的纳米探针是非常必要的。传统19F-MRI显像用液态氟碳作为造影剂，有诸多缺陷：(1)全氟化合物可能在内脏器官(肝、脾、肺)内过度积累几个月或更长时间；(2)液态氟碳乳液体系本身是异质性的，不稳定，易在体内被破坏；(3)线性全氟碳分子由于分子的不对称性会产生多重F19信号，信号的分裂会降低信号强度并造成成像缺陷；(4)制备液态氟碳程序非常复杂。因此，本领域亟需寻求一种能够解决上述缺陷的方法。
技术实现思路
针对现有技术的缺点，本专利技术的目的之一在于提供一种核磁共振及光声显影的靶向性磁性纳米探针的制备方法，该方法包括如下步骤：(1)向磁纳米颗粒溶胶中加入混合硫醇溶液，室温下震荡反应完全，分离除去未反应试剂；所述混合硫醇溶液由物质A和物质B组成，物质A为丙炔基端基-四(乙二醇)己硫醇，物质B的结构式如式(Ⅰ)所示，(2)将0.1mM3-叠氮基丙胺、1mMCuBr、1mM抗坏血酸钠和1mM三[(1-苄基-1H-1,2,3-三唑-4-基)甲基]胺的DMSO/水(V/V,3:1)溶液加入步骤(1)所得物中，反应完全，分离除去未反应试剂；(3)将步骤(2)所得物置于含肿瘤靶向性抗体的100mMEDC和25mMNHS的乙醇水溶液中，室温震荡反应完全，分离除去未反应试剂；所述肿瘤靶向性抗体包括Herceptin(乳腺癌)、Avasttin(结肠癌)、Cyramza(胃癌)或Tecentriq(膀胱癌)等)；(4)将步骤(3)所得物重分散于乙醇中，即得。优选的，所述磁纳米颗粒为金磁纳米颗粒，最好为四氧化三铁为壳，金为核的核壳型金磁纳米颗粒。步骤(1)中，物质A与物质B的摩尔比为1:1，所述物质A和物质B的浓度均为0.5mM。优选的，步骤(1)中的反应时间为48小时。优选的，步骤(2)中的反应时间为30分钟。优选的，步骤(3)中的反应时间为2小时。所述分离为磁分离。丙炔基端基-四(乙二醇)己硫醇的合成路线如图1所示，结合图1，其合成方法为：(ⅰ)51mL三缩四乙二醇(100mmol)(反应物1)，30mLTHF和6mL50％NaOH(38mmol)于三颈烧瓶中加热至100℃,恒温搅拌回流45min。加入9.6g6-溴-1-己烯(20mmol)，加热搅拌回流16h，得产物2的混合物。反应液冷却至室温，在搅拌条件下加入10％的盐酸，反应液颜色由橙红变为橙黄。产物用乙酸乙酯萃取后合并有机相，无水硫酸钠干燥，再用旋转蒸发仪脱溶并用柱色谱分离纯化(石油醚：乙酸乙酯＝2：1)，得到淡黄色油状产物2。(ⅱ)将化合物2(1.38g，2.5mmol)溶于20mL干燥的CH2Cl2中。于冰浴条件下加入0.30gNaH(6.25mmol)，搅拌30min后，再缓慢加入3-溴-1-丙炔(0.66g，2.75mmol)，反应液在冰浴条件下继续搅拌2h后撤去冰浴，然后在室温条件下继续搅拌12h。反应得到的粗产物用乙酸乙酯萃取，饱和食盐水洗涤，合并有机相，无水Na2SO4干燥，旋转蒸发仪脱溶，得淡黄色的反应液。用柱色谱分离纯化(石油醚：乙酸乙酯＝4：1)，得淡黄色油状物3。(ⅲ)向一50mL的二颈烧瓶中加入10mgAIBN，用真空泵抽成真空，通入氩气。用10mL注射器注入3.6mL甲醇和0.3g化合物3(300mmol)的混合溶液，再后用1mL注射器注入0.22mL硫代乙酸(900mmol)，室温下紫外光照引发并持续搅拌5h，得淡黄色混合产物。旋转蒸发脱溶，柱色谱分离纯化(石油醚：乙酸乙酯＝3：1)，得无色油状物4。(ⅳ)将一50mL三颈烧瓶中加入0.3g化合物4，用真空泵抽成真空，通入氩气。后加入15mL0.1M盐酸的甲醇溶液，油浴150℃，于恒温下搅拌回流4h，反应完毕后，向反应液中加入NaHCO3饱和溶液中和多余盐酸，乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥，脱溶。反应粗产物用柱色谱分离纯化(用纯乙酸乙酯淋洗)，得无色透明的产物5。本专利技术的另外一个目的在于提供由上述方法制备得到的核磁共振及光声显影的靶向性磁性纳米探针。本专利技术所得的氟碳功能化磁复合纳米体系由于集合了单一组份各自独特的理化性质并能起到协同效果而具有优异的磁学和光学等性能，具有较优异的磁共振成像(MRI)和光声成像造影能力。本专利技术探针只产生一个高强度的F19信号(图3)，解决了液态氟碳分子中F19信号分裂和MRI成像缺陷的问题。当磁纳米粒子为金磁纳米粒子时，本专利技术发展了一种具有靶向性的超顺磁氟碳功能化金磁复合纳米作为核磁和光声双模成像的探针。金磁复合纳米粒子具有超顺磁性，可以增强横向弛豫时间(T2)，增强T2序列的核磁成像对比度。该纳米粒子同时具有光学吸收性质，可以增强光声信号。在其表面修饰特异性抗体后,使得本专利技术探针对特定肿瘤细胞具有选择靶向性。所得探针可以同时用于靶向特定细胞的核磁和光声对肿瘤细胞成像。本专利技术的另外一个目的在于提供上述核磁共振及光声显影的靶向性磁性纳米探针在医学成像领域方面的应用。本领域人员容易知晓，因为本专利技术的基材为纳米颗粒，其还可以在生物医药领域如药物的装载与释放上进行应用。本专利技术的有益效果：本专利技术所得探针在体内稳定，只产生一个高强度的F19信号，具有良好的肿瘤靶向性和顺磁性；本专利技术探针的制备方法简单，具有良好的应用前景。附图说明图1为丙炔基端基-四(乙二醇)己硫醇的合成路线示意图；图2为本专利技术探针示意图；图3为本专利技术探针的19FNMR谱图。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只是用于对本专利技术进行进一步的说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述
技术实现思路
所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本专利技术的保护范围。实施例1金磁复合纳米按照文献[DongW,LiY,NiuD,etal.FacilesynthesisofmonodispersesuperparamagneticFe3O4core@hybrid@Aushellnanocompositeforbimodalimagingandphotothermaltherapy[J].AdvancedMaterials,2011,23(45):5392-5397.]报道方法合成。在1mL金磁复合纳米溶胶中加入混合硫醇溶液(HS-OEG-CH/HS-F27＝1:1,最终总浓度为1mM)，室温震荡反应48h。磁分离洗涤以除去未连接上的试剂分子。然后通过叠氮-炔“点击”化学反应在金磁复合纳米表面的炔基上连接活性基团氨基。将3-叠氮基丙胺(0.1mM)，CuBr(1mM)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核磁共振及光声显影的靶向性磁性纳米探针的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)向磁纳米颗粒溶胶中加入混合硫醇溶液，室温下震荡反应完全，分离除去未反应试剂；所述混合硫醇溶液由物质A和物质B组成，物质A为丙炔基端基‑四(乙二醇)己硫醇，物质B的结构式如式(Ⅰ)所示，

【技术特征摘要】
1.一种核磁共振及光声显影的靶向性磁性纳米探针的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)向磁纳米颗粒溶胶中加入混合硫醇溶液，室温下震荡反应完全，分离除去未反应试剂；所述混合硫醇溶液由物质A和物质B组成，物质A为丙炔基端基-四(乙二醇)己硫醇，物质B的结构式如式(Ⅰ)所示，(2)将0.1mM3-叠氮基丙胺、1mMCuBr、1mM抗坏血酸钠和1mM三[(1-苄基-1H-1,2,3-三唑-4-基)甲基]胺的DMSO/水(V/V，3:1)溶液加入步骤(1)所得物中，反应完全，分离除去未反应试剂；(3)将步骤(2)所得物置于含肿瘤靶向性抗体的100mMEDC和25mMNHS的乙醇水溶液中，室温震荡反应完全，分离除去未反应试剂；所述肿瘤靶向性抗体包括Herceptin、Avasttin、Cyramza或Tecentriq；(4)将步骤(3)所得物重分散于乙醇中，即得。2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎杉珊，罗擎英，刘耀文，申光辉，张志清，吴贺君，陈安均，刘兴艳，
申请(专利权)人：四川农业大学，
类型：发明
国别省市：四川,51