一种新型多功能集成的磁共振造影剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种新型多功能集成的磁共振造影剂的制备方法及应用，涉及生物医学工程领域，磁共振造影剂内核为氟化碳纳米材料，氟化碳纳米材料表面有氨基醇和氮氧自由基。制备方法包括：S10、配制氟化碳纳米材料的乙醇分散液；S20、配制氮氧自由基的乙醇溶液和氨基醇的乙醇溶液；S30、在所述氟化碳纳米材料乙醇分散液中加入氮氧自由基的乙醇溶液；S40、加入所述氨基醇的乙醇溶液，S50、反应结束后离心洗涤，得到的沉淀物干燥，即得磁共振造影剂。氮氧自由基首选具有良好自由基稳定性和生物安全性的4

【技术实现步骤摘要】
一种新型多功能集成的磁共振造影剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及生物医学工程领域，具体为一种新型多功能集成的磁共振造影剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]随着现代科技的发展，人们可以通过一些物理手段获取人体内部的图像，从而能够更为精确地诊断和监测病理发展进程，指导临床采取积极干预措施。比如常用的X光、CT、超声、磁共振等成像方法，不仅可以获得人体的内部构造图像，还可以获取生命活动过程的影像。但现有成像方法并非完美无缺，仍存在一些缺点。例如，光学成像的测试深度有限，而超声波和光声成像不能提供精确的组织解剖信息。放射成像则是涉及到使用放射性物质，并且分辨率较差。
[0003]磁共振成像通常需要注入外源性造影剂(CAs)增加图像的对比度以提高诊断的准确性。但大量研究表明，钆基造影剂具有潜在的肾脏等安全性风险，并且没有靶向选择性。
[0004]一系列特异性疾病标志物的发现为分子水平的成像技术的发展提供了可能，从而为疾病的快速诊断与实时干预提供了新的见解。分子成像技术可更深层次地揭示生理和病理过程的机制，并对疾病的诊断及其治疗进行实时动态、细致、无创、靶向性的探测和跟踪提供有效手段。其中活性氧自由基(ROS)是一类广泛存在于生物体内的单电子还原产物，由于病变细胞增殖而导致的代谢异常加速使得细胞呼吸过程负荷增加从而产生过量的ROS。但ROS的寿命短、反应活性高的特点使得原位评估ROS的含量及其分布较为困难。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种兼具优异水分散性、生物相容性、ROS响应和磁共振成像增强的非金属基造影剂。本专利技术的另一个目的，在于提供所述造影剂的制备方法及其应用，为实现ROS相关疾病的早期诊断和治疗提供了可能。
[0006]一种新型的多功能集成的磁共振造影剂，该造影剂以氟化碳纳米材料为载体，表面修饰一定比例的氮氧自由基和氨基醇。
[0007]磁共振造影剂内核为氟化碳纳米材料，所述氟化碳纳米材料表面有多元羟基和氮氧自由基。
[0008]优选的，所述氟化碳纳米材料表面的氨基醇和氮氧自由基比例为0
‑
20％。
[0009]一种新型多功能集成的磁共振造影剂的制备方法包括：
[0010]S10、配制氟化碳纳米材料的乙醇分散液，得到氟化碳纳米材料乙醇分散液，反应体系温度为在
‑
80至80℃；
[0011]S20、配制氮氧自由基的乙醇溶液和氨基醇的乙醇溶液；
[0012]S30、在所述氟化碳纳米材料乙醇分散液中滴加氮氧自由基的乙醇溶液，得到第一反应液；
[0013]S40、在所述第一反应液中滴加所述氨基醇的乙醇溶液，得到第二反应液；
[0014]S50、将所述第二反应液离心洗涤，将得到的沉淀物干燥，既得磁共振造影剂。
[0015]优选的，所述氟化碳纳米材料选自氟化石墨烯、氟化氧化石墨烯、氟化石墨烯量子点、氟化富勒烯中的一种。
[0016]优选的，所述氮氧自由基选自4
‑
氨基
‑
TEMPO、4
‑
乙酰氨基
‑
TEMPO、6
‑
氨基
‑
1,1,3,3
‑
四甲基
‑
1H
‑
苯并[de]异喹啉
‑
2(3H)
‑
氧基、3
‑
氨基甲酰基
‑
2,2,5,5
‑
四甲基吡咯烷
‑1‑
氧基、3
‑
氨基甲酰
‑
2,2,5,5
‑
四甲基吡咯啉
‑1‑
氧基中的一种。
[0017]TEMPO为2,2,6,6
‑
四甲基哌啶氧化物。
[0018]优选的，所述氨基醇选自三羟甲基氨基甲烷、乙醇胺、2
‑
氨基
‑
1,3
‑
丙二醇、3
‑
氨基
‑
1,2
‑
丙二醇、2
‑
氨基
‑
1,3
‑
丁二醇中的一种。
[0019]优选的，所述氟化碳纳米材料的乙醇分散液的质量浓度为0.5
‑
5mg/mL。
[0020]优选的，所述的氟化碳纳米材料中氟、碳两种元素的组成比例x，所述x0<x<1。
[0021]优选的，所述氟化碳纳米材料与氮氧自由基、氨基醇的质量比为0.5
‑
10：0
‑
5：1
‑
3。
[0022]上述新型多功能集成的磁共振造影剂可以用于磁共振成像及诊断治疗ROS相关疾病的应用。
[0023]该磁共振造影剂具有(1)捕获和清除ROS能力的氮氧自由基；(2)磁共振增强成像的碳氟键；(3)改善水分散性的氨基醇。
[0024]一种新型多功能集成的磁共振造影剂的应用，所述磁共振造影剂用于磁共振成像，实现对ROS相关疾病的早期诊断和治疗的效果，避免了重金属(如钆等)基造影剂引起的安全性问题，具有潜在的应用前景。
[0025]有益效果
[0026]与现有技术相比，具备以下有益效果：
[0027]1、本专利技术氟化碳纳米材料首选含氧基团较多的材料；氮氧自由基及其衍生物具有良好自由基稳定性和生物安全性；改善水分散性的氨基醇，所述结合方式为化学结合。
[0028]2、本专利技术造影剂不含有钆等重金属，分散稳定性良好，合成工艺简单，同时具有捕获和清除ROS的效果，在氧化应激相关疾病的早期诊断和治疗方面具有潜在的应用前景。
[0029]3、本专利技术提供一种兼具优异水分散性、生物相容性、ROS响应和磁共振成像增强的非金属基造影剂。
附图说明
[0030]图1为所述磁共振造影剂的制备流程图。
[0031]图2为所述磁共振造影剂多功能集成的示意图。
[0032]图3A为实施例1、2和3制备所得造影剂在不同浓度下的磁共振造影成像图。
[0033]图3B为实施例1、2和3制备所得造影剂的弛豫速率与溶液中氟元素浓度的关系曲线图。
[0034]图4为实施例1制备所得磁共振造影剂(RCMN
‑
1)静脉注入患ROS相关疾病的小鼠体内后在不同时间点的心脏磁共振T2黑血图像(4A)和定量分析图(4B)。
[0035]图5为连续打药(PBS或RCMN
‑
1)三周后，注射造影剂0和30分钟时的磁共振T2黑血图像图。
具体实施方式
[0036]下面将结合本专利技术的实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型多功能集成的磁共振造影剂，其特征在于，所述磁共振造影剂内核为氟化碳纳米材料，所述氟化碳纳米材料表面有多元羟基氨基醇和氮氧自由基。2.如权利要求1所述的一种新型多功能集成的磁共振造影剂，其特征在于，所述氟化碳纳米材料表面的氨基醇和氮氧自由基比例为0
‑
20％。3.如权利要求1所说的一种新型多功能集成的磁共振造影剂的制备方法，其特征在于，包括：S10、配制氟化碳纳米材料的乙醇分散液，得到氟化碳纳米材料乙醇分散液，反应体系温度为在
‑
80至80℃；S20、配制氮氧自由基的乙醇溶液和氨基醇的乙醇溶液；S30、在所述氟化碳纳米材料乙醇分散液中滴加氮氧自由基的乙醇溶液，得到第一反应液；S40、在所述第一反应液中滴加所述氨基醇的乙醇溶液，得到第二反应液；S50、将所述第二反应液离心洗涤，将得到的沉淀物干燥，即得磁共振造影剂。4.如权利要求3所述的一种新型多功能集成的磁共振造影剂的制备方法，其特征在于，所述氟化碳纳米材料选自氟化石墨烯、氟化氧化石墨烯、氟化石墨烯量子点、氟化富勒烯中的一种。5.如权利要求3所述的一种新型多功能集成的磁共振造影剂的制备方法，其特征在于，所述氮氧自由基选自4
‑
氨基
‑
TEMPO、4
‑
乙酰氨基
‑
TEMPO、6
‑
氨基
‑
1,1,3,3
‑
四甲基
‑
1H
‑
苯并[de]异喹啉
‑
2(3H)
‑
氧基、3
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭，聂壮，刘向阳，刘洋，罗龙波，刘昌莉，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：