靶向相变型多模态显像纳米造影剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了靶向相变型多模态显像纳米造影剂，包括脂质壳膜,脂质壳膜上装载有油酸氧化铁纳米颗粒和药物HCPT,且脂质壳膜上修饰有叶酸。本发明专利技术要解决的技术问题是提供一种在低强度聚焦超声的作用下，发生液气相变，增强显影，并释放药物，实现对肿瘤的多模态显像及精准治疗。

Targeted phase change multimode imaging nanoscale contrast agent and its preparation method

The invention discloses a target phase change multi-mode imaging nano contrast agent, including the lipid shell membrane, the lipid shell membrane loaded with oleic iron oxide nanoparticles and the drug HCPT, and the lipid shell membrane is modified with folic acid. The technical problem to be solved in the present invention is to provide a kind of liquid gas phase transformation, enhanced development and release of drugs under the effect of low intensity focused ultrasound, and to realize multimodal imaging and precise treatment of tumor.

【技术实现步骤摘要】
靶向相变型多模态显像纳米造影剂及其制备方法
本专利技术涉及超声影像领域，具体涉及一种靶向相变型多模态显像纳米造影剂及其制备方法。
技术介绍
传统的单一影像检查方式均具有各自的不足，应用上均存在一定的局限性，而多种影像融合成像，使得各种影像检查手段取长补短，优势互补，可提高诊断的准确性。融合了两种或多种成像模式的多功能造影剂是现代分子影像学的研究热点。多模态造影剂除了显像的功能，还能够装载药物、基因等，在影像的引导和监控下，实现可控的靶向治疗。因此，多模态多功能造影剂能够集显像与治疗于一体，为疾病的早起准确诊断和精准可控治疗打下坚实基础。超声微泡造影剂为疾病的诊断提供了帮助，但普通的超声微泡不能满足分子影像学对分子探针的需求。微泡造影剂一般数微米大小，而肿瘤毛细血管内皮间隙约100-780nm，微泡难以穿过血管内皮达到组织间隙，限制了微泡作为超声分子探针的应用。有学者将气体微泡体积缩小，制成纳米级气泡即纳泡，但因其背向散射能力较弱，增强超声显影的能力有限。由于血管内血流的冲击，使得靶向微泡与血管内皮靶向结合的能力降低。微泡在体内的半衰期短(3-15分钟)，也限制了其进一步应用。为了克服微泡作为超声分子探针的不足，专利技术人设计出多种包裹液态氟碳的纳米微球。液态氟碳具备一些特殊性能，如高密度、高气体溶解度、高扩散系数、低表面张力低、低粘度、低毒性、疏水性、疏油、较好的携氧能力、热学惰性、X线不透过性等，为其在医学领域中的应用奠定了基础。Lanza团队使用磷脂材料和液态氟碳PFOB采用高压均质的方法制备液态氟碳纳米脂质微球，大小均匀，粒径小于200nm，易于穿过肿瘤毛细血管内皮间隙而达血管外，当该纳米脂质微球聚集到靶器官后可以增强灰阶超声的显影。然而液态氟碳PFOB依靠聚集效应来增强超声显像的效果不甚理想，远不如超声微泡的谐波成像。液态氟碳纳米微球体积小，能够穿过毛细血管内皮间隙而达到组织，微球较微泡性质稳定，能够在体内循环较长时间。但是因为微球核心为液体，对超声的反射作用很弱，不能够有效的增强超声显影。各种医学影像技术如超声、光声、磁共振、CT等在组织穿透力、图像分辨率、检查敏感度、成像速度及检查费用等方面各具优缺点。目前各种影像检查技术都有各自的影像增强剂。尽管增强剂对疾病的诊疗提供了帮助，但仍不能突破单一影像检查的局限性。随着医学影像学的不断发展进步，寻求多模态多功能造影剂从而实现多种影像技术的优势互补，提高影像诊疗的精准性，成为现代医学的研究重点。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种在低强度聚焦超声的作用下，发生液气相变，增强显影，并释放药物，实现对肿瘤的多模态显像及精准治疗。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：靶向相变型多模态显像纳米造影剂，包括脂质壳膜，脂质壳膜上装载有油酸氧化铁纳米颗粒和药物HCPT,且脂质壳膜上修饰有叶酸。进一步，脂质壳膜内部包裹有液态氟碳。进一步，其粒径为321±67nm，粒径多分散指数PDI为0.43。进一步，其ZETA电位为-50mV。进一步，其HCPT包封率为60.51％±2.33％，载药量为8.33％±0.57％。采用本专利技术的靶向相变型多模态显像纳米造影剂，Malvern仪器测得本专利技术的纳米粒粒径约321±67nm，本专利技术的纳米粒能够穿过肿瘤毛细血管内皮间隙(100nm-780nm),所以能够满足本专利技术对其粒径的要求；Malvern仪测得其Zeta电位为-50mV，能够保证纳米粒的相对稳定性而不致快速沉淀。光镜、荧光显微镜及激光共聚焦显微镜等形态学检测结果显示，FA/Fe3O4/PFP/HCPT@Lipid纳米粒分散性好，大小均匀，成小圆球形或点状，这些特性都将有利于纳米粒顺利穿过肿瘤毛细血管内皮间隙而到达肿瘤细胞周围。原子吸收光谱法测得不同浓度的FA/Fe3O4/PFP/HCPT@Lipid纳米粒对应不同浓度的铁离子。本专利技术FA/Fe3O4/PFP/HCPT@Lipid造影剂在4℃条件下可稳定保存48小时。众所周知，PFP沸点约29℃，常温下呈液态，生理温度下(37℃)气化呈气态。但是经由磷脂包裹成纳米级颗粒后，因为施加于纳米粒周围的Laplace压力增大，PFP气化阈值将升高。本专利技术发现，在40℃时，纳米粒基本不发生相变，当加热板温度逐渐升高达50℃时，纳米粒相变才最显著，显微镜下见相变后产生的气泡最多。高效液相色谱法测得HCPT包封率为60.51％±2.33％，载药量为8.33％±0.57％。药物释放试验显示，纳米粒内HCPT呈缓慢释放，避免了突释可能产生的不良反应。超声作为最有效的促进液态氟碳相变的因素之一，在本专利技术中用低强度聚焦超声来激发PFP相变并促进FA/Fe3O4/PFP/HCPT@Lipid释放药物。本专利技术所使用的磷脂成分与生物有机体的细胞膜磷脂成分相同，对生物体无任何毒副作用。液态氟碳因具有良好的携氧能力，可用作血液替代品，具备生物安全性，而且液态氟碳能弥散溶解于血液通过呼气排出体外，而不参与体内的生物化学降解。Fe3O4生物安全性高，在体内被红细胞代谢以后可进入正常血浆铁池，参与机体代谢过程。液态氟碳PFP具有良好的热致相变及声致相变特性，而超顺磁性氧化铁Fe3O4具备增强光声及磁共振显像的特性，把PFP和Fe3O4同时装载于一个纳米载体内，可达到多模态显像的目的。再结合药物HCPT，该纳米粒将能够实现多模态及多功能的要求，成为极具潜力的分子探针。本专利技术还提供另一个技术方案，靶向相变型多模态显像纳米造影剂的制备方法，采用旋转蒸发-超声法制备。进一步，旋转蒸发-超声法的操作步骤如下：1)、溶解：先将油酸氧化铁纳米颗粒、药物HCPT和包括有磷脂-叶酸合成原料的脂质壳膜原料用有机溶剂溶解后；2)、旋转蒸发：于旋转蒸发仪进行减压旋转蒸发除去有机溶剂；3)、超声清洗：再置于超声波清洗剂中清洗振荡；4)、离心分离：离心分离后置4℃冰箱，得到样品。进一步，步骤3)的超声清洗后，还包括有步骤3a)、加入液态氟碳，采用声振仪进行乳化后，再将乳化液体进行步骤4)的操作。进一步，所述步骤1)中的溶解温度为50℃；所述步骤2)中的旋转蒸发仪的转速为转速：80rpm，时间为2小时；所述步骤3a)中声振仪乳化全程冰浴，且功率为100w，时间为6min；所述步骤4)中离心分离的温度为4℃，转速为6000rpm，时间为5min,共离心三次。进一步，步骤3a)中声振仪采用间断声振的方式。本专利技术采用旋转蒸发-超声法，将油酸修饰的超顺磁性氧化铁颗粒(主要成分是Fe3O4)、液态氟碳PFP和药物HCPT包裹进由多种磷脂成分及胆固醇组成的脂质外壳内，来研制FA/Fe3O4/PFP/HCPT@Lipid纳米粒。首先将脂质、Fe3O4颗粒及药物HCPT溶解于有机溶剂(三氯甲烷与甲醇的混合溶剂)中，溶解必须保证充足的时间，或使用加热或声振促溶的方式，使得溶质充分溶解，否则难以形成均匀稳定的FA/Fe3O4/PFP/HCPT@Lipid纳米粒。加入PFP液滴并声振的过程全程冰浴，否则声振过程中形成的大量热量容易促使PFP相变，采取的是间断声振的方式(on:5s,off:5s)，以便声振产生的热量能在off期及时消散。附图说明图1为本专利技术靶向相变型多模态显像纳米造影剂的结本文档来自技高网...

【技术保护点】
靶向相变型多模态显像纳米造影剂，包括脂质壳膜,其特征在于：脂质壳膜上装载有油酸氧化铁纳米颗粒和药物HCPT,且脂质壳膜上修饰有叶酸。

【技术特征摘要】
1.靶向相变型多模态显像纳米造影剂，包括脂质壳膜,其特征在于：脂质壳膜上装载有油酸氧化铁纳米颗粒和药物HCPT,且脂质壳膜上修饰有叶酸。2.根据权利要求1所述的靶向相变型多模态显像纳米造影剂，其特征在于：所述的脂质壳膜内部包裹有液态氟碳。3.根据权利要求2所述的靶向相变型多模态显像纳米造影剂，其特征在于：其粒径为321±67nm，粒径多分散指数PDI为0.43。4.根据权利要求3所述的靶向相变型多模态显像纳米造影剂，其特征在于：其ZETA电位为-50mV。5.根据权利要求4所述的靶向相变型多模态显像纳米造影剂，其特征在于：其HCPT包封率为60.51％±2.33％，载药量为8.33％±0.57％。6.靶向相变型多模态显像纳米造影剂的制备方法，其特征在于：采用旋转蒸发-超声法。7.根据权利要求6所述的靶向相变型多模态显像纳米造影剂的制备方法，其特征在于：旋转蒸发-超声法的操作步骤如下：1)、溶解：先将油酸氧化铁纳米颗粒、药物HCPT和包...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建新，王志刚，李攀，冉海涛，郑元义，郝兰，曹阳，
申请(专利权)人：重庆医科大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50