双特异性PSMA/GRPr靶向双模态显像纳米造影剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于造影剂领域，提供了一种双特异性PSMA/GRPr靶向双模态显像纳米造影剂，以PLGA‑PEG为壳膜，内部包裹液态氟碳1H‑全氟戊烷和Fe

【技术实现步骤摘要】
双特异性PSMA/GRPr靶向双模态显像纳米造影剂及其制备方法和应用
本专利技术属于生物医学领域，涉及一种造影剂，具体来说是一种双特异性PSMA/GRPr靶向双模态显像纳米造影剂及其制备方法和应用。
技术介绍
前列腺癌病灶具有散发、多灶、不易被影像学技术精准检出的特点，目前，影像学技术在前列腺癌诊断、分期方面的价值仍不令人满意，其敏感性及特异性仍不能排除随机穿刺。寻找一种能精准检测前列腺癌的影像学方法是目前临床上亟待解决的难题。纳米医学的快速发展为解决上述问题提供了新手段，构建能穿过前列腺肿瘤微血管，进入组织间隙，可与前列腺癌细胞特异性结合、在肿瘤组织中具有良好增强显像效果的靶向分子探针，有望实现前列腺癌病灶的精准检出、诊断。前列腺癌的检出主要采用经直肠超声(US)和磁共振(MR)成像技术。经直肠US成像便捷、经济、时间分辨率好，是初次前列腺穿刺中的首要影像学成像模式，并可实时引导穿刺活检，但空间分辨率差；MR成像空间分辨率好，被认为是前列腺癌检出及诊断中最准确的影像学技术，但时间分辨率差。若综合两者的成像优势，弥补单一成像的不足，将获得更加丰富的影像信息，从而更有效的检出、诊断前列腺癌。Fe3O4纳米粒毒性低、灵敏度高、具有超顺磁性，可以使T2弛豫时间缩短，从而产生负性增强效果，故其常被作为MR成像造影剂。包裹液态氟碳的纳米粒，具有在升温、光热、超声辐照下发生液-气相变的特性，发生相变前其粒径小可以穿过肿瘤组织血管内皮间隙到特定的靶组织，发生相变后产生微气泡增强US回声信号，具有良好的血池外US、光声成像能力，同时具备相变后释药、栓塞血管、增效HIFU等治疗效果，因而在分子影像学研究中引人瞩目。在目前常用氟碳中，全氟戊烷的沸点较低(29℃)，稳定性差，制成纳米颗粒后较难保存；全氟己烷沸点较高(56℃)，相变所需能量较大，易损伤周围组织，实际应用中难以精确掌控其相变条件。而1H-全氟戊烷(1H-PFP)，常温下沸点42℃，性质稳定，兼具稳定性和相变所需能量较低的优势，是一较理想的液态氟碳。高分子聚合物聚乳酸羟基乙酸(PLGA)是经美国食品药品监督管理局(FDA)批准的医用辅料，具有良好的生物相容性、可降解性以及表面易修饰性，是最常用的纳米载体之一。配体能增强纳米颗粒的主动靶向性，在常用配体中，抗体具有高度特异性和亲和力，但分子量大，组织渗透性差，免疫原性和生产成本高，影响了其临床应用前景；多肽分子量小且水溶性好，显示出优异的组织穿透性和低免疫原性，并且成本低廉，可大规模生产，但多肽从目标受体解离快，存在结合时间较短的不足；研究表明多价相互作用可显著降低多肽的解离速率，实现其与靶受体的长效结合。肿瘤细胞的表面受体具有异质性和不均一性，即使在同一患者肿瘤组织中，受体的表达类型、水平，或治疗前后的受体表达也存在差异。异二聚体多肽，靶向不同受体的两种多肽通过共价连接，可同时与两种受体结合，并延长纳米粒与靶部位的结合时间，显著增强纳米粒的主动靶向性，已成为有前景的重要分子靶向配体。前列腺特异性膜抗原(PSMA)是位于前列腺细胞膜上的一种糖蛋白，具有很高的组织特异性，表达与肿瘤侵袭性、分期成正相关，在细胞膜上表达的特性使其成为一重要的靶点，被认为是用于前列腺癌特异性定位显像诊断和治疗的最有意义的靶蛋白。胃泌素释放激素受体(GRPr)是糖基化的七跨膜G蛋白偶联受体，在正常人前列腺组织中表达极低，但高表达于前列腺癌组织中，特别是较低等级和较小体积的病灶，GRPr表达和Gleason评分、PSA值及肿瘤大小有显著的负相关性，是前列腺癌发生中早期分子事件的标志物。因此，如能同时靶向两者，将对前列腺癌组织产生更为高效、敏感、特异的靶向分子显像作用。聚乳酸-羟基乙酸-聚乙二醇-单甲氧基共聚物(PLGA-mPEG，分子量36000/3000,聚合比例50:50)，来自美国PolyScitech公司。聚乳酸-羟基乙酸-聚乙二醇-马来酰亚胺共聚物(PLGA-PEG-MAL，分子量30000/5000,聚合比例50:50)，来自美国PolyScitech公司。
技术实现思路
针对现有技术中的上述技术问题，本专利技术提供了一种双特异性PSMA/GRPr靶向双模态显像纳米造影剂及其制备方法和应用，所述的这种双特异性PSMA/GRPr靶向双模态显像纳米造影剂及其制备方法和应用要解决现有技术对于诊断前列腺癌的效果不佳的技术问题。本专利技术提供一种双特异性PSMA/GRPr靶向双模态显像纳米造影剂，以PLGA-PEG为壳膜，内部包裹液态1H-全氟戊烷和Fe3O4纳米粒，外壳连接异二聚体多肽。进一步的，所述的异二聚体多肽含Glu-urea-Lys及BZH3(DTyr-Gln-Trp-Ala-Val-betaAla-His-Thi-Nle-NH2)氨基酸结构，其分子式为C147H196N28O35S3，分子量为3011.491道尔顿，同位素质量为3009.358，其结构式如下所示，进一步的，所述的双特异性PSMA/GRPr靶向双模态显像纳米造影剂呈球形，平均粒径为213.7±65.27nm，zeta电位为-33.60±5.34mV。进一步的，Fe3O4纳米粒的负载率为15.7％。本专利技术还提供了上述双特异性PSMA/GRPr靶向双模态显像纳米造影剂在制备诊断或者治疗前列腺癌的药物中的应用。本专利技术还提供了上述双特异性PSMA/GRPr靶向双模态显像纳米造影剂的制备方法，包括如下步骤:1)准确称取PLGA-mPEG共聚物、PLGA-PEG-MAL共聚物、油酸修饰的Fe3O4纳米颗粒和1H-全氟戊烷，将上述物料溶解在二氯甲烷中；PLGA-mPEG共聚物、PLGA-PEG-MAL共聚物、油酸修饰的Fe3O4纳米颗粒，1H-全氟戊烷和二氯甲烷的物料比为15mg：5mg：4mg：40uL：1ml；2)将上述溶液加入到质量百分比浓度为4％的聚乙烯醇溶液中；聚乙烯醇溶液和二氯甲烷的体积比为8～10：1；3)冰水浴条件下使用超声波细胞粉碎机将上述混合物乳化成球；4)磁力搅拌混合物使二氯甲烷充分挥发；5)将步骤4)的纳米粒离心并洗涤至少3次，重悬于超纯水中并于4℃储存；6)将上一步所得的纳米粒分散到PH＝7.2的PBS溶液中，纳米粒与PBS溶液的物料比为2mg：1ml；7)溶解含巯基的异二聚体多肽，将其加入步骤6)的含纳米粒的PBS溶液中，其中异二聚体多肽和纳米粒的质量比为1:60～80，搅拌1-4小时；8)离心收集纳米颗粒，洗涤至少3次并重悬于超纯水中，得最终产物双特异性PSMA/GRPr靶向双模态显像纳米造影剂。具体的，在步骤7)中，可以采用二甲基甲酰胺溶液溶解含巯基的异二聚体多肽。本专利技术综合材料学、肿瘤生物学、分子生物学、影像学等多学科的交叉知识及技术，设计并制备具有双靶向、双模态成像功能的前列腺癌靶向分子探针。该靶向纳米探针主要包括以下几部分：①选用经FDA批准可用于人体的高分子聚合物材料PLGA-PEG为外壳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双特异性PSMA/GRPr靶向双模态显像纳米造影剂，其特征在于：以PLGA-PEG为壳膜，内部包裹液态1H-全氟戊烷和Fe

【技术特征摘要】
1.一种双特异性PSMA/GRPr靶向双模态显像纳米造影剂，其特征在于：以PLGA-PEG为壳膜，内部包裹液态1H-全氟戊烷和Fe3O4纳米粒，外壳连接异二聚体多肽。


2.根据权利要求1所述的一种双特异性PSMA/GRPr靶向双模态显像纳米造影剂，其特征在于：所述的异二聚体多肽其结构式如下所示，





3.根据权利要求1所述的一种双特异性PSMA/GRPr靶向双模态显像纳米造影剂，其特征在于：所述的双特异性PSMA/GRPr靶向双模态显像纳米造影剂呈球形，平均粒径为213.7±65.27nm，zeta电位为-33.60±5.34mV。


4.根据权利要求1所述的一种双特异性PSMA/GRPr靶向双模态显像纳米造影剂，其特征在于：Fe3O4纳米粒的负载率为15.7％。


5.权利要求1所述的一种双特异性PSMA/GRPr靶向双模态显像纳米造影剂在制备诊断或者治疗前列腺癌的药物中的应用。


6.权利要求1所述的一种双特异性PSMA/GRPr靶向双模态显像纳米造影的制备方法，其特征在于包...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢少伟，薛蔚，董柏君，李凤华，
申请(专利权)人：上海交通大学医学院附属仁济医院，
类型：发明
国别省市：上海;31