一种基于超小粒径顺磁氧化铁的造影剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种基于超小粒径顺磁氧化铁的造影剂及其制备方法，包括以下步骤：S1、超顺磁氧化铁纳米颗粒SPIO的合成：通过在油酸和油胺的混合物中热分解乙酰丙酮铁来合成氧化铁纳米颗粒；S2、制备聚乙二醇‑超顺磁氧化铁PEG‑SPIO：将S1所得的超顺磁氧化铁纳米颗粒的表面涂覆DSPE‑PEG2000形成PEG‑SPIO；S3、合成IR820@PEG‑SPIO：将所述PEG‑SPIO的溶液与IR820溶液混合，然后将混合物在室温下搅拌、孵育而成IR820@PEG‑SPIO。本发明专利技术合成的IR820@PEG‑SPIO具有出色的磁共振T2加权信号、荧光、光声信号及光热效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超小粒径顺磁氧化铁的造影剂及其制备方法
本专利技术涉及医药领域，尤其是涉及一种基于超小粒径顺磁氧化铁的造影剂及其制备方法。
技术介绍
肝癌是全球致死性最高的肿瘤之一，其5年生存率通常低于20％。手术是治疗肝癌的主要手段，然而，进展期肝癌术后5年复发率仍高达70％。因此，肝癌的早期诊断对改善预后尤为重要。直径小于20mm的肝癌称为微小肝癌，超声、CT、MRI等传统的影像学检查对10mm以下的肝癌病灶特异性及敏感性均较低。新型光学成像技术光声成像具有无创、灵敏度高及空间分辨率高的优点，其结合主动或被动靶向分子探针可有效检测出直径10mm以下肿瘤病灶。然而，到目前为止，大部分探针来源于一些无机材料，包括过渡金属纳米材料、碳纳米材料、贵重金属材料等，这些材料生物相容性差，具有潜在的毒性，限制了它们在临床的进一步应用。而且既往的光热治疗由于光穿透深度的限制及皮肤对光的衰减作用，大部分局限于对皮下瘤的研究，鲜有光热用于治疗原位肝癌的报道。
技术实现思路
有鉴于
技术介绍
所述，本专利技术的目的是提供一种可用于有效检测原位肝癌的物质及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于超小粒径顺磁氧化铁的造影剂，该化合物的名称为：新吲哚菁绿-聚乙二醇-超顺磁氧化铁：IR820@PEG-SPIO。一种基于超小粒径顺磁氧化铁的造影剂的制备方法，包括以下步骤：S1、超顺磁氧化铁纳米颗粒SPIO的合成：通过在油酸和油胺的混合物中热分解乙酰丙酮铁来合成氧化铁纳米颗粒；S2、制备聚乙二醇-超顺磁氧化铁PEG-SPIO：将S1所得的超顺磁氧化铁纳米颗粒的表面涂覆DSPE-PEG2000形成PEG-SPIO；S3、合成IR820@PEG-SPIO：将所述PEG-SPIO的溶液与IR820溶液混合，然后将混合物在室温下搅拌、孵育而成IR820@PEG-SPIO。作为优选，所述S3中所述的将所述PEG-SPIO的溶液与IR820溶液混合，具体是指：采用100μl的铁含量为1mg/ml的PEG-SPIO与20μl的游离IR820的浓度为1mg/ml的溶液混合，即铁元素和IR820的质量比为5:1。所述S1具体包括：将乙酰丙酮铁0.75g，油酸4.45g，油胺4.07g用超纯水混合在100mL双颈烧瓶中，使用氮吹仪氮吹循环三次；在30分钟内将反应液温度从室温升至120℃，持续2小时；然后，在30分钟内将温度升至220℃，并在当前温度下保持30分钟；最后，在1小时内将温度升至300℃，并保持30分钟；在整个反应过程中，将反应混合物保持在真空环境下；冷却至室温后，将反应混合物用乙醇和己烷洗涤四次；最后一次洗涤后，将沉积物溶解在甲苯中，并将溶液在4℃保存。所述S2具体包括：为使超顺磁氧化铁纳米颗粒溶于水，使用双溶剂交换法在疏水性的氧化铁核上涂覆上DSPE-PEG2000：将分散在甲苯中的氧化铁核和溶解在氯仿中的DSPE-PEG2000以1：1的质量比混合形成混合物；将4倍于所述混合物体积的DMSO逐渐加入到所述混合物中；在真空下完全蒸发氯仿和甲苯后，为除掉DMSO，将4倍于所述混合物体积的去离子水加入到没有氯仿和甲苯的混合物中，然后使用带聚醚砜膜的超滤装置透析掉DMSO，从而实现用水代替DMSO；为了除去空的胶束，将得到的溶液以100,000g超速离心，去除未结合的IR820分子；最后，将SPIO溶液以3000g离心，并弃去沉淀物以去除大的聚集体。甲苯和去离子水中的铁含量均根据先前报道的菲啰嗪方法测定。所述DSPE-PEG2000为二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇2000。所述的使用带聚醚砜膜的超滤离心装置，截留尺寸为100kDa。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益技术：本专利技术以新吲哚菁绿IR820和PEG化的超顺磁氧化铁(superparamagneticironoxide，SPIO)为基础合成一种多模态分子探针IR820@PEG-SPIO，IR820是和ICG一类的花菁染料，其体内半衰期达35小时，比ICG更为稳定和不易淬灭，溶于水，无生物毒性，且具有良好的光热转换效率，是很有希望取代ICG的一类小分子染料。合成的IR820@PEG-SPIO具有出色的磁共振T2加权信号、荧光、光声信号及光热效果。附图说明图1：IR820@PEG-SPIO纳米探针的颜色、形貌、水合粒径、吸收峰、Zeta电位、XRD等表征：A：PEG-SPIO和IR820@PEG-SPIO电镜图；B：PEG-SPIO和IR820@PEG-SPIO的水合粒径；C：IR820，PEG-SPIO和IR820@PEG-SPIO的吸收峰；D：IR820@PEG-SPIO的Zeta电位；E：XRD分析IR820@PEG-SPIO组成；图2：IR820@PEG-SPIO纳米探针的稳定性试验结果；图3：IR820@PEG-SPIO多模态纳米探针的体外荧光、光声、磁共振成像能力评估：A：荧光强度与探针浓度之间观察到线性相关，插图示各种浓度的IR820@PEG-SPIO的荧光图像；B：各种浓度的IR820@PEG-SPIO溶液的光声信号，插图显示了光声图像；C：IR820@PEG-SPIO水溶液的T2弛豫率(1/T2，s-1)与铁浓度呈正相关，插图示不同浓度铁离子相应T2加权磁共振图像；图4：IR820@PEG-SPIO荧光成像诊断裸鼠原位微小肝癌和生物分布：A和B：尾静脉注射游离IR820和IR820@PEG-SPIO探针后，分别在不同时间点裸鼠原位肝癌活体荧光成像图像；C:静脉注射IR820@PEG-SPIO24小时后后主要离体器官和肿瘤组织的荧光成像图像；D:静脉注射IR820@PEG-SPIO24小时后后离体主要器官和肿瘤组织的荧光强度分析；图5：A：原位肝癌裸鼠经尾静脉注射IR820@PEG-SPIO多功能纳米探针后不同时间点的磁共振T2加权成像图像及伪彩；B：原位肝癌及肝脏背景磁共振T2加权成像不同时间点信号强度分析；图6：IR820@PEG-SPIO光声成像诊断裸鼠原位微小肝癌：A和B：尾静脉注射游离IR820@PEG-SPIO探针前及24小时裸鼠肝脏肿瘤光声成像图像及强度；C：原位肝癌和肝内转移灶；D：同一只裸鼠同一时间点荧光成像；E:病理。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本专利技术技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，均应涵盖在本专利技术的保护范围中。本实施例提供一种基于超小粒径顺磁氧化铁的造影剂，该化合物的名称为：新吲哚菁绿-聚乙二醇-超顺磁氧化铁：IR820@PEG-SPIO。本实施例还提供上述基于超小粒径顺磁氧化铁的造影剂的制备方法，包括以下步骤：1、超顺磁氧化铁纳米颗粒的合成：通过在油酸和油胺的混合物中热分解乙酰丙酮铁来合成氧化铁核心：将乙酰丙酮铁0.75g，油酸4.45g，油胺4.07g本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于超小粒径顺磁氧化铁的造影剂，其特征在于，该化合物的名称为：新吲哚菁绿-聚乙二醇-超顺磁氧化铁：IR820@PEG-SPIO，由超顺磁氧化铁纳米颗粒SPIO、DSPE-PEG2000及IR820的水溶液合成。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于超小粒径顺磁氧化铁的造影剂，其特征在于，该化合物的名称为：新吲哚菁绿-聚乙二醇-超顺磁氧化铁：IR820@PEG-SPIO，由超顺磁氧化铁纳米颗粒SPIO、DSPE-PEG2000及IR820的水溶液合成。


2.一种权利要求1所述的基于超小粒径顺磁氧化铁的造影剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、超顺磁氧化铁纳米颗粒SPIO的合成：通过在油酸和油胺的混合物中热分解乙酰丙酮铁来合成氧化铁纳米颗粒；
S2、制备聚乙二醇-超顺磁氧化铁PEG-SPIO：将S1所得的超顺磁氧化铁纳米颗粒的表面涂覆DSPE-PEG2000形成PEG-SPIO；
S3、合成IR820@PEG-SPIO：将所述PEG-SPIO的溶液与IR820溶液混合，然后将混合物在室温下搅拌、孵育而成IR820@PEG-SPIO。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述S3中所述的将所述PEG-SPIO的溶液与IR820溶液混合，具体是指：采用100μl的铁含量为1mg/ml的PEG-SPIO与20μl的游离IR820的浓度为1mg/ml的溶液混合，即铁元素和IR820的质量比为5:1。


4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述S1具体包括：将乙酰丙酮铁0.75g，油酸4.45g，油胺4...

【专利技术属性】
技术研发人员：方驰华，聂立铭，陈康，李乔林，
申请(专利权)人：南方医科大学珠江医院，
类型：发明
国别省市：广东;44