一种交替型含氟聚合物氟磁共振成像探针的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种交替型含氟聚合物氟磁共振成像探针的制备方法。本发明专利技术以环氧乙烷衍生物中的环氧基团做为可修饰点来连接含氟基团、疏水长链，得到的聚合物中以三氟乙胺提供氟信号，油胺增加聚合物的疏水性，环氧和氨基开环后产生的羟基增加聚合物的亲水性。该交替型聚合物的骨架结构具有类聚乙二醇结构，生物相容性好，并且具有较强的极性，侧链含氟化官能团化学微环境一致，使

【技术实现步骤摘要】
一种交替型含氟聚合物氟磁共振成像探针的制备方法


[0001]本专利技术涉及
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F MRI
，具体涉及一种交替型含氟聚合物氟磁共振成像探针的制备方法。

技术介绍

[0002]利用活体成像技术对疾病进行早期监测，对于控制疾病的发生和发展具有重要的意义。其中，核磁共振成像技术凭借分辨率高、组织穿透能力强以及对生物无损伤等显著优势，被广泛地应用于临床疾病检测。但是，由于人体中各个组织和器官的含水量较大，目前临床应用的1H MRI存在背景干扰大、易误诊漏诊等问题。相比而言，人体内含有的氟原子多以固态形式存在于骨骼及牙齿中，因此
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FMRI中人体内源性氟几乎无背景干扰。加之
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F具有与1H相近的成像灵敏度，故发展生物相容性良好、成像性能优异的
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FMRI探针具有重大的理论意义和应用前景。
[0003]近年来，基于不同类型的
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F MRI探针在离子检测、蛋白分析、细胞示踪和疾病诊断等领域的研究被相继报道，包括全氟化碳微乳液、含氟高分子、无机纳米颗粒等材料(Chem.Rev.2015,115,1106
‑
1129；J.Am.Chem.Soc.2014,136,2413；J.Am.Chem.Soc.2018,140,5890
‑
5894；ACS Nano 2016,10,1355
‑
1362.)。然而，目前这些材料存在稳定性差、信号低、制备过程复杂等问题。针对含氟分子，全氟化碳或全氟冠醚类分子具有极强的疏水疏油特性，难以官能化。传统含氟聚合物骨架为C
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C结构，疏水性强，使含氟基团易发生偶极
‑
偶极相互作用，因此，开发出一种氟原子磁共振信号高、具备可修饰位点(易于功能化修饰)、可包覆疏水分子(实现药物及荧光分子负载)、制备方法简单(易于规模化生产)、生物相容性良好的聚合物材料，对构建
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FMRI、检测分析、诊疗一体等多功能探针具有重要的实际意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在提供一种交替型含氟聚合物氟磁共振成像探针的制备方法。该方法的原料廉价，合成简单，条件温和，易于制备。制得的交替型含氟聚合物氟磁共振成像探针结构规整，含氟量高，可自组装成纳米颗粒用于氟磁共振成像。
[0005]本专利技术所述的交替型含氟聚合物氟磁共振成像探针由如式1所示的聚合物自组装而成：
[0006][0007]其中，n＝0
‑
3，m＝4
‑
10，R为
‑
CF3或
‑
CH2CF3。
[0008]本专利技术所述的交替型含氟聚合物氟磁共振成像探针的制备方法为：将环氧乙烷衍生物和含氟脂肪胺按1:2
‑
2:1的摩尔比在极性溶剂中混合，然后在30
‑
100℃下反应5
‑
20h，通过氨基
‑
环氧开环聚合反应引入含氟基团，经减压旋蒸、萃取纯化得到交替型含氟聚合物；交替型含氟聚合物经自组装得到交替型含氟聚合物氟磁共振成像探针。
[0009]所述的环氧乙烷衍生物为乙二醇二缩水甘油醚和/或二缩水甘油醚。
[0010]所述的含氟脂肪胺为三氟乙胺和/或三氟丙胺。
[0011]所述的极性溶剂为无水乙醇和/或甲醇。
[0012]所述的自组装的具体操作为：将交替型含氟聚合物溶于二氯甲烷和超纯水中，超声，室温下搅拌至溶液澄清透明，30
‑
40℃下旋蒸，即得到交替型含氟聚合物氟磁共振成像探针。
[0013]上述交替型含氟聚合物氟磁共振成像探针的制备方法中在极性溶剂中还加入油胺。
[0014]本专利技术以环氧乙烷衍生物中的环氧基团做为可修饰点来连接含氟基团、疏水长链，得到的聚合物中以三氟乙胺提供氟信号，油胺增加聚合物的疏水性，环氧和氨基开环后产生的羟基增加聚合物的亲水性。该交替型聚合物骨架结构具有类聚乙二醇结构，生物相容性好，并且具有较强的极性，侧链含氟化官能团化学微环境一致，使
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F NMR的半峰宽窄，氟磁共振峰位置单一，含氟官能团之间的偶极
‑
偶极相互作用弱，有利于提高成像信号强度。同时，该聚合物的骨架结构含有丰富的羟基及叔胺结构，可为进一步的功能化提供反应位点，有别于先前报道的含氟探针分子。该交替型聚合物还含有长的疏水烷基链，可通过疏水
‑
疏水相互作用负载药物、组装功能性无机纳米颗粒，实现多功能化应用。该交替型含氟聚合物组装后得到的探针具有良好的生物相溶性，可用于活体
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F磁共振成像，因此在疾病的诊断和治疗方面具有较好的应用前景。
附图说明
[0015]为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图：
[0016]图1为实施例1制备的交替型含氟聚合物氟磁共振成像探针PEGDE NPs的a:透射电子显微镜图；b：
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F NMR；c:粒径分布图；d：稳定性测试结果图。
[0017]图2为实施例1制备的交替型含氟聚合物氟磁共振成像探针PEGDE NPs的细胞毒性
测试结果。
[0018]图3为实施例1制备的交替型含氟聚合物氟磁共振成像探针PEGDE NPs的体外成像图。
具体实施方式
[0019]结合上面附图，对本专利技术的实施例进行详细描述。
[0020]实施例1
[0021]将乙二醇二缩水甘油醚(10mmol)、三氟乙胺(10mmol)加入20mL无水乙醇中，然后在60℃下反应10h，冷却至室温，50℃下旋蒸得到交替型含氟聚合物PEGDE，结构式如式1所示，其中n＝0，m＝6，R为
‑
CF3。将20mgPEGDE溶于1mL二氯甲烷中，震荡均匀后加入10mL超纯水，在300W的功率下，超声三秒，停三秒，总超声六分钟，室温下搅拌至溶液澄清透明，37℃下旋蒸至1mL，即得到交替型含氟聚合物氟磁共振成像探针PEGDE NPs。
[0022]交替型含氟聚合物氟磁共振成像探针PEGDE NPs的稳定性测定：
[0023]取PEGDE NPs溶于水中，测试其尺寸分布，然后将其保存在4℃冰箱中，隔几天测试一次材料的粒径分布，根据材料在水溶液中尺寸变化判断材料的稳定性。测试结果显示PEGDE NPs在水溶液中的尺寸在一个月内都没有发生明显变化，说明PEGDE NPs具有良好的稳定性(图1)。
[0024]交替型含氟聚合物氟磁共振成像探针PEGDE NPs的细胞毒性测定：
[0025]选用小鼠乳腺癌细胞(4T1)。4T1细胞使用含10％的胎牛血清和1％双抗的DMEM培养基，在37℃的温度下，5％CO2的培养箱环境中培养细胞。
[0026]测试步骤为：将4T1细胞均匀分散到96孔板的每个孔中，平均每个孔加入约5
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104个细胞；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交替型含氟聚合物氟磁共振成像探针，其特征在于，所述探针是由如式1所示的聚合物自组装而成：其中，n＝0
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3，m＝4
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10，R为
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CF3或
‑
CH2CF3。2.一种交替型含氟聚合物氟磁共振成像探针的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体步骤为：将环氧乙烷衍生物和含氟脂肪胺按1:2
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2:1的摩尔比在极性溶剂中混合，然后在30
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100℃下反应5
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20h，通过氨基
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环氧开环聚合反应引入含氟基团，经减压旋蒸、萃取纯化得到交替型含氟聚合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪乐余，许苏英，许世娣，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：