【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物医学成像和分子探针，特别是涉及一种酸响应磁粒子成像探针及其制备方法和应用。
技术介绍
1、ph作为酸碱平衡的重要标准，在各种疾病微环境(如肿瘤，脓毒症，心肌缺血及动脉粥样硬化等)中发挥重要作用，例如通过调控细胞的代谢、增殖和迁移加剧组织损伤并推动病理过程。因此，开发酸响应的磁粒子成像探针可有效促进酸性微环境相关疾病的早期诊断，能够提供更为精准的成像信息，帮助实现对病变区域的实时监测。
2、磁粒子成像因其独特的优点(包括高灵敏度、零背景信号、无电离辐射等)成为一种具有广泛前景的医学成像技术。然而，现有的磁粒子探针多为“常开型”探针，存在显著的背景信号干扰且无法准确反应病理标志物的动态变化过程，限制了其在临床疾病诊断的应用。疾病微环境响应的成像探针通过响应疾病相关的病理标志物表达水平的变化，能够实现精准，实时的成像信号调控，但目前尚缺乏高性能的基于疾病微环境响应磁粒子组装体的磁粒子成像探针。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种酸响应磁粒子成像探针及其制备方法和应用。通过构建双磁性核壳纳米颗粒与酸敏感配体的动态组装结构，调控颗粒间的磁偶极相互作用和酸性微环境响应特性。具体来说是，引入酸敏感共价键介导的双磁性核壳纳米粒子组装结构，设计出一种具有动态响应能力的探针，使其在中性条件下保持磁粒子成像信号抑制，在酸性环境中快速激活磁粒子成像信号，提高磁粒子成像的灵敏度和特异性，同时降低背景信号对成像效果的干扰。
2、本专利技
3、本专利技术第一方面提供了一种酸响应磁粒子成像探针的制备方法，包括以下步骤：
4、s1、将乙酰丙酮铁和乙酰丙酮铂溶解在油胺、油酸和二苄醚的混合溶液中，在200～300℃的惰性气氛条件下反应10～60分钟，第一非极性溶剂洗涤沉淀离心，得到油相双磁性核壳纳米粒子的磁核；所述乙酰丙酮铁、所述乙酰丙酮铂、所述油胺、所述油酸和所述二苄醚的投料比为0.2～100mmol：0.2～100mmol：1～10ml：1～10ml：10～200ml；
5、s2、将s1制备的所述磁核、铁前驱体和长链醇二醇分散在油酸、油胺、环己烷和十八烯的混合溶液中，在200～300℃的惰性气氛条件下反应30～90分钟，第一非极性溶剂洗涤沉淀离心，得到油相双磁性核壳纳米粒子；所述铁前驱体、所述长链醇二醇、所述油胺、所述油酸、所述环己烷和所述十八烯的投料比为0.2～100mmol：0.1～100mmol：1～10ml：1～10ml：1～10ml：10～200ml；
6、s3、将步骤s2得到的油相双磁性核壳纳米粒子与具有氨基的高分子，采用薄膜分散法或纳米共沉淀法，得到水相氨基化双磁性核壳纳米粒子；其中，所述具有氨基的高分子为氨基聚乙二醇、聚乙烯亚胺、聚多巴胺、氨基硅烷、氨基聚丙烯酸、二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇-氨基中的至少一种；
7、s4、将步骤s3得到的水相氨基化双磁性核壳纳米粒子与具有多醛基的化合物进行醛胺缩合反应，形成稳定的亚胺键介导的纳米组装体结构，获得酸响应磁粒子成像探针；其中，所述具有多醛基的化合物为戊二醛、丁二醛、己二醛、均苯三甲醛、1,3,5-三(4-苯甲醛)苯、氯化4,4’,4”-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三)三-1-(4-苯甲醛)吡啶、2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪、三醛基间苯三酚中的至少一种。
8、进一步优选地，所述第一非极性溶剂为无水乙醇、丙酮、甲醇、异丙醇和乙酸中的至少一种；所述铁前驱体为乙酰丙酮铁、乙酰丙酮亚铁、油酸铁、醋酸亚铁、五羰基铁、葡萄糖酸亚铁盐中的至少一种；所述长链醇二醇为1,2-十六烷二醇、1,2-十二烷二醇、硬脂醇、油醇中的至少一种。
9、进一步地，所述薄膜分散法制备水相氨基化双磁性核壳纳米粒子的步骤包括：将所述油相双磁性核壳纳米粒子加入到有机溶剂中，加入亲水性分子，室温下反应得到水相氨基化双磁性核壳纳米粒子。
10、进一步地，所述纳米共沉淀法制备水相氨基化双磁性核壳纳米粒子的步骤包括：将所述油相双磁性核壳纳米粒子加入到有机溶剂与第二非极性溶剂的混合溶剂中，加入亲水性分子，室温下超声反应得到水相氨基化双磁性核壳纳米粒子。
11、进一步优选地，所述第二极性溶剂为2-(n-吗啡啉)乙磺酸缓冲液、磷酸盐缓冲溶液、水、二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺中的至少一种。
12、进一步优选地，所述亲水分子为氨基聚乙二醇、聚乙烯亚胺、聚多巴胺、氨基硅烷、氨基聚丙烯酸、二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇-氨基中的至少一种。
13、本专利技术第二方面提供了一种酸响应磁粒子成像探针，根据上述的酸响应磁粒子成像探针的制备方法得到。
14、本专利技术第三方面提供了上述酸响应磁粒子成像探针在酸性微环境相关疾病的诊断和/或治疗监测产品中的应用。
15、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
16、1、本专利技术提供的酸响应磁粒子成像探针在不同ph条件下(ph6.5和ph7.4)，其结构可以发生明显的变化；且磁粒子成像信号随酸响应磁粒子成像探针的质量而变化，酸响应磁粒子成像探针的质量越大，磁粒子成像信号越明显。
17、2、本专利技术提供的酸响应磁粒子成像探针在脓毒症的酸性微环境下能够显著调节磁粒子成像信号，相比于健康小鼠，脓毒症小鼠显示出明显的磁粒子成像信号变化，证明了酸响应磁粒子成像探针具有诊断脓毒症小鼠的能力，能够实现对病变区域的高度灵敏响应。
18、3、本专利技术提供的酸响应磁粒子成像探针具有较低的背景信号，能够有效避免传统成像方法中因组织背景信号干扰导致的成像不清晰问题，且制备方法简单易行，能在多种酸性微环境下(如肝、脾、肾、心、肺)发挥作用。
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1.一种酸响应磁粒子成像探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的酸响应磁粒子成像探针的制备方法，其特征在于，所述第一非极性溶剂为无水乙醇、丙酮、甲醇、异丙醇和乙酸中的至少一种；所述铁前驱体为乙酰丙酮铁、乙酰丙酮亚铁、油酸铁、醋酸亚铁、五羰基铁、葡萄糖酸亚铁盐中的至少一种；所述长链醇二醇为1,2-十六烷二醇、1,2-十二烷二醇、硬脂醇、油醇中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的酸响应磁粒子成像探针的制备方法，其特征在于，所述薄膜分散法制备水相氨基化双磁性核壳纳米粒子的步骤包括：将所述油相双磁性核壳纳米粒子加入到有机溶剂中，加入亲水性分子，室温下反应得到水相氨基化双磁性核壳纳米粒子。
4.根据权利要求1所述的酸响应磁粒子成像探针的制备方法，其特征在于，所述纳米共沉淀法制备水相氨基化双磁性核壳纳米粒子的步骤包括：将所述油相双磁性核壳纳米粒子加入到有机溶剂与第二非极性溶剂的混合溶剂中，加入亲水性分子，室温下超声反应得到水相双磁性核壳纳米粒子。
5.根据权利要求4所述的酸响应磁粒子成像探针的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求4-5任一项所述的酸响应磁粒子成像探针的制备方法，其特征在于，所述亲水分子为氨基聚乙二醇、聚乙烯亚胺、聚多巴胺、氨基硅烷、氨基聚丙烯酸、二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇-氨基中的至少一种。
7.一种酸响应磁粒子成像探针，其特征在于，根据权利要求1-6任一项所述的酸响应磁粒子成像探针的制备方法得到。
8.根据权利要求7所述的酸响应磁粒子成像探针在酸性微环境相关疾病的诊断和/或治疗监测产品中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种酸响应磁粒子成像探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的酸响应磁粒子成像探针的制备方法，其特征在于，所述第一非极性溶剂为无水乙醇、丙酮、甲醇、异丙醇和乙酸中的至少一种；所述铁前驱体为乙酰丙酮铁、乙酰丙酮亚铁、油酸铁、醋酸亚铁、五羰基铁、葡萄糖酸亚铁盐中的至少一种；所述长链醇二醇为1,2-十六烷二醇、1,2-十二烷二醇、硬脂醇、油醇中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的酸响应磁粒子成像探针的制备方法，其特征在于，所述薄膜分散法制备水相氨基化双磁性核壳纳米粒子的步骤包括：将所述油相双磁性核壳纳米粒子加入到有机溶剂中，加入亲水性分子，室温下反应得到水相氨基化双磁性核壳纳米粒子。
4.根据权利要求1所述的酸响应磁粒子成像探针的制备方法，其特征在于，所述纳米共沉淀法制备水相氨基化双磁性核壳纳米粒子的步骤包括：...
【专利技术属性】
技术研发人员：凌代舜，李方园，王炳哲，李起龙，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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