CN102380109A - 一种两亲性多糖包裹超顺磁纳米粒子构建的磁共振造影剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种两亲性多糖包裹超顺磁纳米粒子构建的磁共振造影剂及其制备方法,其特点是两亲性多糖以葡聚糖为主链接枝疏水链段分子(如脂肪酸),在选择性溶剂中自组装形成胶束并可装载疏水性超顺磁纳米粒子(如四氧化三铁纳米晶体)获得水溶性纳米复合物。该纳米复合物具有良好的生物相容性,所装载的纳米粒子能保持其原有物理性质的优点。这种纳米复合物作为磁共振造影剂,在磁共振增强成像、癌症早期诊断、影像跟踪疗效评估等生物医学领域具有广泛的应用前景。
Description
技术领域:
本发明涉及一种两亲性多糖包裹超顺磁纳米粒子构建的磁共振造影剂及其制备方法。属于生物医用高分子材料、分子影像领域。
背景技术
超顺磁纳米粒子在生物医学、电子学等领域具有广泛的应用潜力而受到很多研究者的广泛关注。利用有机相合成方法在高温条件下,可以得到大小和形态可控的高质量疏水性超顺磁纳米晶体(Chem Mater,2004,16,3931;J Am Chem Soc,2004,126,273),其可控性明显优于水相合成的超顺磁纳米粒。但是,这类高质量超顺磁纳米粒只能分散于有机溶剂,无法分散于生理溶液中,使其生物医学应用受限。成功将这类超顺磁纳米粒转移到水相并稳定分散,可开拓其生物医学领域的应用,如磁共振造影剂、磁靶向传输药物,等等。
以超顺磁氧化铁纳米粒子(Superparamagnetic iron oxide,SPIO)为代表的磁共振造影剂已在临床上广泛应用(Eur.Radiol.2001,11,2319),其作用机理是通过提高单位有效浓度的横向弛豫效率(transverse relaxation rate,R2)来加深暗信号,从而形成明显的信号对比度。另外一类以钆-小分子配体为代表的顺磁性造影剂,则是通过提高单位有效浓度的纵向弛豫效率(longitudinal relaxation rate,R1)来增强亮信号,从而形成明显的信号对比度。目前,可根据R2/R1比值把超顺磁类磁共振造影剂分为三类(Magn Reson Imaging 1988,6,647):I)1<R2/R1<2:通常是小直径(4nm)的单一铁氧化物纳米粒子,例如:Clariscan(R2/R1=1.69),目前已处于心血管影像的临床试用阶段;II)2<R2/R1<25:通常是外面包裹亲水材料的铁氧化物聚集体,例如:菲立磁(Feridex)(R2/R1=4),常用于肝脏显像;III)R2/R1>25:这一类造影剂由超顺磁铁氧化物群集体组成,颗粒的聚集行为限制了晶体与水分子间的接触。目前,临床上还没有此类造影剂可以应用。如何设计并开发出一种具有高横向弛豫效能和高R2/R1比值的超顺磁造影剂将进一步拓展其在磁共振成像中的应用。
多糖是一类具有良好生物相容性的天然聚合物,目前葡聚糖、透明质酸、硫酸软骨素和壳聚糖在药物和基因转导中已得到广泛应用,其中葡聚糖因其具有良好的生物安全性而作为一种临时性血浆替代品应用于临床。疏水性分子接枝改性的两亲性多糖在选择性溶剂中可以自组装形成胶束,这种胶束具有内核疏水外壳亲水的特殊结构,可以应用于疏水性物质的装载和包裹,并赋予装载物良好的水溶性和生物相容性。
将这类疏水性超顺磁纳米粒子包被于两亲性多糖自组装形成的胶束体系中,可以形成具有核-壳结构的纳米复合物,限制水分子与磁性纳米粒子接触,从而在保持良好磁学性能的同时降低R1值,而提高R2/R1比值。这种纳米复合物具备良好的生物相容性,并能实现表面多功能化。由于超顺磁类纳米粒子具备很好的横向弛豫效能,该类复合纳米材料可作为磁共振造影剂,用于磁共振成像的增强扫描,有利于发现微小病灶。
发明内容
本发明目的是针对现有技术的不足而提供一种两亲性多糖包裹超顺磁纳米粒子构建的磁共振造影剂及其制备方法,其特点是制备一种具有良好生物相容性的两亲性多糖,形成胶束并负载有机相合成的疏水性超顺磁纳米粒子进行相转换,即从有机相转换到水相。相转换后包裹了超顺磁纳米粒子的复合物可稳定分散于水相,具备超顺磁性质,且具有良好的生物相容性。
本发明的另一目的是提供上述具有功能基团的两亲性多糖的制备方法,该方法具有制备条件温和,操作简单,易于实施的特点。
本发明目的由以下技术措施实现,其中所述原料份数除特殊说明外,均为重量份数。
两亲性多糖包裹超顺磁纳米粒子构建的磁共振造影剂由以下组分组成:
两亲性葡聚糖与粒径为4-16nm的超顺磁纳米粒子的重量比为2∶1-6∶1,两亲性葡聚糖包裹超顺磁纳米粒子形成的胶束分散于无菌生理盐水中,该造影剂溶液的铁浓度为2-5mg/mL,体积为5-20mL;
两亲性多糖包裹超顺磁纳米粒子构建的磁共振造影剂的制备方法包括以下步骤:
1)两亲性多糖的制备
称取末端为羧基的疏水链段分子0.05-0.5重量份和105-110%摩尔当量的N,N’-羰基二咪唑溶于1-10重量份的四氢呋喃中,在惰性保护气体下,于温度80-100℃回流3-5h得到溶液A备用;将多糖0.1-1重量份溶于1-50重量份的二甲基亚砜中,加热至彻底溶解,惰性气体保护下,注入溶液A,所得溶液加热至130-180℃反应5-8h;再将上述反应所得溶液加入100-500重量份乙酸乙酯中沉淀;所得沉淀用5-10重量份二甲基亚砜或三氯甲烷溶解,在100-500重量份乙酸乙酯中沉淀,重复三次,离心得到疏水链段改性的两亲性多糖;
2)功能基团修饰的两亲性多糖的制备
(1)炔基修饰多糖的制备
称取戊炔酸0.01-0.1重量份和105-110%摩尔当量的N,N’-羰基二咪唑溶于1-10重量份四氢呋喃中,惰性气体保护下,于温度80-100℃回流3-5h得到溶液B备用;将多糖0.1-1重量份溶于1-50重量份的二甲基亚砜中,加热至彻底溶解,惰性气体保护下,注入溶液B,所得溶液加热至130-180℃反应5-8h;再将上述反应所得溶液倒入100-500重量份乙醇中沉淀,沉淀溶于5-20重量份双蒸水,用再生纤维素透析袋在去离子水中透析2-3天(每3-5h换一次去离子水)除去未反应的戊炔酸,冷冻干燥得到炔基修饰的多糖;
(2)疏水链段改性炔基多糖的制备
称取末端为羧基的疏水链段分子0.05-0.5重量份和105-110%摩尔当量的N,N’-羰基二咪唑溶于1-10重量份的四氢呋喃中,在惰性气体保护下,于温度80-100℃回流3-5h得到溶液C备用;将上述步骤(1)得到的炔基多糖0.1-1重量份溶于1-50重量份的二甲基亚砜中,加热至彻底溶解,惰性气体保护下,注入溶液C,所得溶液加热至130-180℃反应5-8h;再将上述反应所得溶液加入100-500重量份乙酸乙酯中沉淀;所得沉淀用5-10重量份二甲基亚砜或三氯甲烷溶解,在100-500重量份乙酸乙酯沉淀,重复三次,离心得疏水链段改性的炔基多糖;
(3)带炔基的两亲性多糖胶束溶液的制备
将上述步骤(2)得到的疏水链段改性炔基多糖0.01-0.05重量份溶于1-10重量份的四氢呋喃中;将上述溶液在温度25-30℃,超声功率130W,振幅65%下,滴入5-100重量份的纯水或生理盐水中,震荡均匀,旋转蒸发除去四氢呋喃得到带炔基的两亲性多糖胶束溶液;
(4)聚乙二醇修饰的两亲性多糖的制备
称取末端为叠氮的聚乙二醇0.01-0.1重量份、硫酸铜0.01-0.2重量份和抗坏血酸钠0.01-0.2重量份加入上述步骤(3)得到的胶束溶液中,惰性气体保护下,于温度30-70℃反应48-96h,所得溶液用再生纤维素透析袋在去离子水中透析2-3天(每3-5h换一次去离子水)除去未反应的聚乙二醇分子,冷冻干燥得聚乙二醇修饰的两亲性多糖。
(5)靶向基团修饰的两亲性多糖的制备
称取末端为叠氮的靶向基团分子0.001-0.05重量份、硫酸铜0.01-0.1重量份和抗坏血酸钠0.01-0.1重量份加入上述步骤(3)得到的胶束溶液中,惰性气体保护下,于温度30-40℃反应48-96h,所得溶液用再生纤维素透析袋在去离子水中透析2-3天(每3-5h换一次去离子水)除去未反应的靶向基团分子,冷冻干燥得靶向基团修饰的两亲性多糖;
两亲性多糖(疏水链段以硬脂酸为例)的化学反应式如下:
3)两亲性多糖包裹超顺磁纳米粒子构建的磁共振造影剂的制备
将浓度为1-10mg/mL单一分散在四氢呋喃或正己烷的超顺磁纳米粒子加入试剂瓶中,用惰性气体吹干的方法去除有机溶剂,然后称取超顺磁纳米粒子0.01-0.05重量份;再称取两亲性多糖0.01-0.3重量份溶解于1-100重量份四氢呋喃或三氯甲烷溶液,所得溶液与上述干燥的纳米粒子混合均匀,将所得溶液在温度25-30℃,超声功率130W,振幅65%下,滴入5-1000重量份的双蒸水或生理盐水中,震荡均匀,旋转蒸发除去四氢呋喃或三氯甲烷溶剂,制得两亲性多糖包裹超顺磁纳米粒子构建的磁共振造影剂。
多糖为分子量10000g/mol-100000g/mol,优选为分子量10000g/mol-70000g/mol的葡聚糖中的任一种。
末端为羧基的疏水链段为脂肪酸或磷脂,脂肪酸为C12-C18的饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸;磷脂为脑磷脂或卵磷脂。
末端为叠氮的聚乙二醇为350g/mol-5000g/mol,优选为1500g/mol-5000g/mol的聚乙二醇中的任一种。
末端带叠氮的靶向基团分子为单克隆抗体或特异性短肽。
步骤3)中所述两亲性多糖为侧链仅疏水链段改性的多糖、侧链有聚乙二醇和疏水链修饰的多糖或侧链有靶向基团和疏水链段修饰的多糖的任一种。
步骤3)中所述超顺磁纳米粒子为:Fe3O4、MnFe2O4或CoFe3O4中的任一种。
本发明具有如下优点:
1.采用N,N’-羰基二咪唑活化羧基的酯化反应对多糖进行两亲性改性,操作简单且接枝度较高,在多糖侧链引入炔基基团便于两亲性多糖的多功能化。
2.两亲性多糖对超顺磁性纳米粒子进行包裹,实现将超顺磁性纳米粒子从有机相转移到水相中,且转移至水相所得的纳米复合物仍然具备良好的磁学性能,所制备的磁共振造影剂能均匀分散在水相中。
3.两亲性多糖包裹超顺磁纳米粒子构建的磁共振造影剂具有良好的生物相容性。
4.两亲性多糖包裹超顺磁纳米粒子构建的磁共振造影剂具有高横向/纵向弛豫效能比(>25)。
5.两亲性多糖包裹超顺磁纳米粒子构建的磁共振造影剂具有良好的显影对比度。
附图说明:
图1为硬脂酸改性的两亲性葡聚糖的1H NMR谱图
图2为油酸改性的两亲性葡聚糖的1H NMR谱图
图3(a)为炔基修饰多糖的1H NMR谱图
图3(b)为硬脂酸改性的两亲性炔基葡聚糖的1H NMR谱图。
图4(a)为两亲性葡聚糖在水溶液中自组装形成的胶束的扫描电镜图像
图4(b)为两亲性葡聚糖在水溶液中自组装形成的胶束的粒径分布图
图5(a)为芘荧光法对硬脂酸改性的两亲性葡聚糖的临界胶束浓度进行测定的荧光谱
图5(b)为硬脂酸改性的两亲性葡聚糖的临界胶束浓度测试结果
图6为两亲性葡聚糖自组装形成胶束包裹超顺磁纳米粒子的示意图
图7(a)为两亲性葡聚糖包裹Fe3O4纳米晶体形成的纳米复合粒子的扫描电镜图片
图7(b)为两亲性葡聚糖包裹Fe3O4纳米晶体形成的纳米复合粒子的粒径分布图
图8(a)为两亲性葡聚糖包裹Fe3O4纳米晶体形成的纳米复合粒子在不同铁浓度下的横向弛豫效能
图8(b)为两亲性葡聚糖包裹Fe3O4纳米晶体形成的纳米复合粒子在不同铁浓度下的显影效果图
具体实施方法:
以下通过实施例对本发明进行具体的描述,有必要在此指出的是本实施例只用于本发明进行进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的技术熟练人员可以根据本发明的内容作出一些非本质的改进和调整。
实例1硬脂酸改性的两亲性葡聚糖(DexT10-g-SA)的制备
称取硬脂酸0.284g(1mmol)和0.171g的N,N’-羰基二咪唑(1.05mmol)溶于4mL干燥四氢呋喃中,氩气保护下,于温度80℃回流3h,得到溶液①备用;称取分子量为10000g/mol的葡聚糖0.202g溶于10mL干燥二甲基亚砜中,加热至彻底溶解,氩气保护下向该反应溶液中注入溶液①,所得溶液加热至130℃反应5h,将反应所得溶液加入300mL乙酸乙酯中沉淀洗涤三次,离心,得到白色固体产物。产物的1H NMR谱图(DMSO-d6/CDCl3v∶v=1/1)质子氢化学位移归属如图1所示。结果表明硬脂酸成功接枝到葡聚糖上,从1H NMR谱图可以计算出硬脂酸的接枝率为35%,即平均每100个糖单元上接枝有35个硬脂酸。
实例2硬脂酸改性的两亲性葡聚糖(DexT40-g-SA)的制备
称取硬脂酸0.426g(1.5mmol)和0.255g的N,N’-羰基二咪唑(1.58mmol)溶于6mL干燥四氢呋喃中,氩气保护下,于温度80℃回流3h,得到溶液②备用;称取分子量为40000g/mol的葡聚糖0.243g溶于15mL干燥二甲基亚砜中,加热至彻底溶解,氩气保护下向该反应溶液中注入溶液②,所得溶液加热至130℃反应5h,将反应所得溶液加入300mL乙酸乙酯中沉淀洗涤三次,离心,得到白色固体产物。
实例3硬脂酸改性的两亲性葡聚糖(DexT70-g-SA)的制备
称取硬脂酸0.426g(1.5mmol)和0.267g的N,N’-羰基二咪唑(1.65mmol)溶于6mL干燥四氢呋喃中,氩气保护下,于温度80℃回流3h,得到溶液③备用;称取分子量为70000g/mol的葡聚糖0.270g溶于15mL干燥二甲基亚砜中,加热至彻底溶解,氩气保护下向该反应溶液中注入溶液③,所得溶液加热至130℃反应5h,将反应所得溶液加入300mL乙酸乙酯中沉淀洗涤三次,离心,得到白色固体产物。
实例4油酸改性的两亲性葡聚糖(DexT10-g-OA)的制备
称取油酸0.282g(1mmol)和0.171g的N,N’-羰基二咪唑(1.05mmol)溶于5mL干燥四氢呋喃中,氩气保护下,于温度100℃回流5h得到溶液④备用;称取分子量为10000g/mol的葡聚糖0.162g溶于10mL干燥二甲基亚砜中,加热至彻底溶解,氩气保护下向该反应溶液中注入溶液④,所得溶液加热至150℃反应8h,将反应所得溶液加入300mL乙酸乙酯中沉淀洗涤三次,离心,得到白色固体产物。产物的1H NMR谱图(DMSO-d6)质子氢化学位移归属如图2所示。结果表明油酸成功接枝到葡聚糖上,从1H NMR谱图可以计算出油酸的接枝率为62%,即平均每100个糖单元上接枝有62个油酸。
实例5硬脂酸改性的两亲性炔基葡聚糖(DexT10-g-Alk/SA)的制备
(1)炔基修饰的葡聚糖(DexT10-g-Alk)的制备
称取戊炔酸0.098g(1mmol)和N,N’-羰基二咪唑0.171g(1.05mmol)溶于4mL干燥四氢呋喃中,氩气保护下,于温度90℃回流3h得到溶液⑤备用。称取分子量为10000g/mol的葡聚糖0.324g溶于15mL干燥二甲基亚砜中,加热至彻底溶解,氩气保护下向该反应溶液中注入溶液⑤,所得溶液加热至130℃反应3h,将反应所得溶液加入500mL乙醇中沉淀,离心,将沉淀溶于15mL双蒸水,用截留分子量为3500Da的再生纤维素透析袋在去离子水中透析48h(每隔3-5h换一次去离子水),将透析袋中溶液冷冻干燥得白色固体产物。产物的1H NMR谱图(DMSO-d6)质子氢化学位移归属如图3(a)所示。结果表明戊炔酸成功接枝到葡聚糖上,从1H NMR谱图可以计算出戊炔酸的接枝率为25%,即平均每100个糖单元上接枝有25个戊炔酸。
(2)硬脂酸改性的两亲性炔基葡聚糖(DexT10-g-Alk/SA)的制备
称取硬脂酸0.281g(0.98mmol)和0.175g的N,N’-羰基二咪唑(1.08mmol)溶于4mL干燥四氢呋喃中,氩气保护下,于温度90℃回流3h,得到溶液⑥备用。称取上述(1)中所得炔基葡聚糖0.2g溶于10mL干燥二甲基亚砜中,加热至彻底溶解,氩气保护下向该反应溶液中注入溶液⑥,所得溶液加热至130℃反应3h,将反应所得溶液加入300mL乙酸乙酯中沉淀洗涤三次,离心,得到白色固体产物。产物的1H NMR谱图(DMSO-d6/CDCl3 v∶v=1/1)质子氢化学位移归属如图3(b)所示。结果表明硬脂酸成功接枝到葡聚糖上,从1H NMR谱图可以计算出硬脂酸的接枝率为20%,即平均每100个糖单元上接枝有20个硬脂酸。
实例6两亲性葡聚糖(DexT10-g-SA)胶束的制备及临界胶束浓度的测定
(1)称取10mg两亲性葡聚糖DexT10-g-SA溶于1mL四氢呋喃,在温度25℃,超声功率130W,振幅65%下,滴入10mL纯水中,静置2h,旋转蒸发除去四氢呋喃,得到DexT10-g-SA胶束溶液。如图4(a)扫描电镜和图4(b)粒径分布图所示,该两亲性葡聚糖在水溶液中形成了粒径为80-120nm的球形胶束。
(2)精确称量1.85mg芘溶解于150mL丙酮中,配制得到6.1×10-5M芘的丙酮溶液;用(1)中制得的胶束溶液配制一系列具有不同聚合物浓度的待测溶液,其浓度序列为1.0,0.5,0.25,0.125,6.25×10-3,3.12×10-3,1.56×10-3,7.81×10-4,3.91×10-4,1.95×10-4,9.77×10-5,4.88×10-5,2.44×10-5mg/mL;分别精确量取100μL芘的丙酮溶液于小样品瓶中,用氩气吹干丙酮,加入4mL上述不同浓度的胶束溶液,得到一系列含芘(最终浓度为1.5×10-6M)的胶束溶液。使用F-7000型荧光分光光度计扫描这一系列胶束溶液在发射波长为395nm的激发光谱,扫描所得光谱如图5(a)所示。计算所测得的光谱中338nm与334nm处荧光强度的比值I338/I334,该比值的突变处对应浓度即为该两亲性葡聚糖的临界胶束浓度CMC。如图5(b)所示,该两亲性葡聚糖DexT10-g-SA胶束的临界胶束浓度为2.2μg/mL。
实例7两亲性葡聚糖DexT10-g-SA包裹超顺磁氧化铁(Fe3O4)纳米粒子构建磁共振造影剂
将粒径为4nm、浓度为1-10mg/mL单一分散在正己烷的超顺磁Fe3O4纳米晶体加入试剂瓶中,通入氩气吹干有机溶剂,然后称取该纳米晶体3mg;称取6mg两亲性葡聚糖DexT10-g-SA溶解于1.0mL四氢呋喃后与上述干燥的Fe3O4纳米晶体混合均匀;将上述溶液于温度25℃,超声功率130W,振幅65%下,滴入10mL纯水中,震荡摇匀,通过减压旋蒸方法去除残留的四氢呋喃,制得两亲性葡聚糖包裹超顺磁Fe3O4纳米晶体构建的磁共振造影剂,其中两亲性葡聚糖与超顺磁纳米粒子的重量比为2∶1。两亲性葡聚糖形成胶束包裹超顺磁Fe3O4纳米晶体过程如图6所示。
实例8两亲性葡聚糖DexT10-g-SA包裹超顺磁氧化铁(Fe3O4)纳米粒子构建磁共振造影剂
将粒径为16nm、浓度为1-10mg/mL单一分散在正己烷的超顺磁Fe3O4纳米晶体加入试剂瓶中,通入氩气吹干有机溶剂,然后称取该纳米晶体2mg;称取12mg两亲性葡聚糖DexT10-g-SA溶解于1.0mL四氢呋喃后与上述干燥的Fe3O4纳米晶体混合均匀;将上述溶液于温度25℃,超声功率130W,振幅65%下,滴入10mL纯水中,震荡摇匀,通过减压旋蒸方法去除残留的四氢呋喃,制得两亲性葡聚糖包裹超顺磁Fe3O4纳米晶体构建的磁共振造影剂,其中两亲性葡聚糖与超顺磁纳米粒子的重量比为6∶1。
实例9两亲性葡聚糖DexT10-g-SA包裹超顺磁氧化铁(Fe3O4)纳米粒子构建磁共振造影剂
将粒径为8nm、浓度为1-10mg/mL单一分散在正己烷的超顺磁Fe3O4纳米晶体加入试剂瓶中,通入氩气吹干有机溶剂,然后称取该纳米晶体3mg;称取9mg两亲性葡聚糖DexT10-g-SA溶解于1.0mL四氢呋喃后与上述干燥的Fe3O4纳米晶体混合均匀;将上述溶液于温度25℃,超声功率130W,振幅65%下,滴入10mL纯水中,震荡摇匀,通过减压旋蒸方法去除残留的四氢呋喃,制得两亲性葡聚糖包裹超顺磁Fe3O4纳米晶体构建的磁共振造影剂(DexT10-g-SA/SPIO),其中两亲性葡聚糖与超顺磁纳米粒子的重量比为3∶1。DexT10-g-SA/SPIO的扫描电镜图7(a)和粒径分布图7(b)表明:该两亲性葡聚糖包裹超顺磁纳米Fe3O4纳米晶体构建的磁共振造影剂的粒径为100-150nm。
实例10磁共振造影剂DexT10-g-SA/SPIO的体外显影效果测试
用元素分析法(AA800,Perkin-Elmer,US)测定DexT10-g-SA/SPIOO水溶液中的铁浓度,并配制一系列具有不同铁浓度的复合粒子水溶液。室温下,应用临床1.5T磁共振扫描仪(Siemens,磁场强度1.5T,自旋回波序列:TR=5000ms,TE=35ms)测量上述不同铁浓度复合粒子溶液的体外弛豫效能和显影效果,其中铁浓度序列为:0.5,0.4,0.3,0.2,0.15,0.1,0.06,0.03mM Fe。在不同铁浓度下该DexT10-g-SA/SPIO复合粒子的横向弛豫效率如图8(a)所示,在1.5T磁场强度和室温下,两亲性葡聚糖DexT10-g-SA胶束包裹超顺磁氧化铁(Fe3O4)纳米粒子制备的磁共振造影剂的横向弛豫效能为305Fe mM-1s-1,纵向弛豫效能为1Fe mM-1s-1,横向弛豫效能与纵向弛豫效能的比值(R2/R1)为305,远大于25。从显影效果图8(b)中可以观察到:与纯水相比,DexT10-g-SA/SPIO复合粒子的T2信号有明显的降低趋势。
Claims (10)
1.一种两亲性多糖包裹超顺磁纳米粒子构建的磁共振造影剂,其特征在于该磁共振造影剂由以下组分组成:
两亲性葡聚糖与粒径为4-16nm的超顺磁纳米粒子的重量比为2∶1-6∶1,两亲性葡聚糖包裹超顺磁纳米粒子形成的胶束分散于无菌生理盐水中,该造影剂溶液的铁浓度为2-5mg/mL,体积为5-20mL。
2.如权利要求1所述两亲性多糖包裹超顺磁纳米粒子构建的磁共振造影剂的制备方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
1)两亲性多糖的制备
称取末端为羧基的疏水链段分子0.05-0.5重量份和105-110%摩尔当量的N,N’-羰基二咪唑溶于1-10重量份的四氢呋喃中,在惰性气体保护下,于温度80-100℃回流3-5h得到溶液A备用;将多糖0.1-1重量份溶于1-50重量份的二甲基亚砜中,加热至彻底溶解,惰性气体保护下,注入溶液A,所得溶液加热至130-180℃反应5-8h;再将上述反应所得溶液加入100-500重量份乙酸乙酯中沉淀;所得沉淀用5-10重量份二甲基亚砜或三氯甲烷溶解,在100-500重量份乙酸乙酯中沉淀,重复三次,离心得到疏水链段改性的两亲性多糖;
2)功能基团修饰的两亲性多糖的制备
(1)炔基修饰多糖的制备
称取戊炔酸0.01-0.1重量份和105-110%摩尔当量的N,N’-羰基二咪唑溶于1-10重量份四氢呋喃中,惰性气体保护下,于温度80-100℃回流3-5h得到溶液B备用;将多糖0.1-1重量份溶于1-50重量份的二甲基亚砜中,加热至彻底溶解,惰性气体保护下,注入溶液B,所得溶液加热至130-180℃反应5-8h;再将上述反应所得溶液倒入100-500重量份乙醇中沉淀,沉淀溶于5-20重量份双蒸水,用再生纤维素透析袋在去离子水中透析2-3天(每3-5h换一次去离子水)除去未反应的戊炔酸,冷冻干燥得到炔基修饰的多糖;
(2)疏水链段改性炔基多糖的制备
称取末端为羧基的疏水链段分子0.05-0.5重量份和105-110%摩尔当量的N,N’-羰基二咪唑溶于1-10重量份的四氢呋喃中,在惰性气体保护下,于温度80-100℃回流3-5h得到溶液C备用;将上述步骤(1)得到的炔基多糖0.1-1重量份溶于1-50重量份的二甲基亚砜,加热至彻底溶解,惰性气体保护下,注入溶液C,所得溶液加热至130-180℃反应5-8h; 再将上述反应所得溶液加入100-500重量份乙酸乙酯中沉淀;所得沉淀用5-10重量份二甲基亚砜或三氯甲烷溶解,在100-500重量份乙酸乙酯沉淀,重复三次,离心得疏水链段改性的炔基多糖;
(3)带炔基的两亲性多糖胶束溶液的制备
将上述步骤(2)得到的疏水链段改性炔基多糖0.01-0.05重量份溶于1-10重量份的四氢呋喃中;将上述溶液在温度25-30℃,超声功率130W,振幅65%下,滴入5-100重量份的纯水或生理盐水中,震荡均匀,旋转蒸发除去四氢呋喃得到带炔基的两亲性多糖胶束溶液;
(4)聚乙二醇修饰的两亲性多糖的制备
称取末端为叠氮的聚乙二醇0.01-0.1重量份、硫酸铜0.01-0.2重量份和抗坏血酸钠0.01-0.2重量份加入上述步骤(3)得到的胶束溶液中,惰性气体保护下,于温度30-70℃反应48-96h,所得溶液用再生纤维素透析袋在去离子水中透析2-3天(每3-5h换一次去离子水)除去未反应的聚乙二醇分子,冷冻干燥得聚乙二醇修饰的两亲性多糖。
(5)靶向基团修饰的两亲性多糖的制备
称取末端为叠氮的靶向基团分子0.001-0.05重量份、硫酸铜0.01-0.1重量份和抗坏血酸钠0.01-0.1重量份加入上述步骤(3)得到的胶束溶液中,惰性气体保护下,于温度30-40℃反应48-96h,所得溶液用再生纤维素透析袋在去离子水中透析2-3天(每3-5h换一次去离子水)除去未反应的靶向基团分子,冷冻干燥得靶向基团修饰的两亲性多糖;
3)两亲性多糖包裹超顺磁纳米粒子构建磁共振造影剂的制备
将浓度为1-10mg/mL单一分散在四氢呋喃或正己烷的超顺磁纳米粒子加入试剂瓶中,用惰性气体吹干的方法去除有机溶剂,然后称取超顺磁纳米粒子0.01-0.05重量份;再称取两亲性多糖0.01-0.3重量份溶解于1-100重量份四氢呋喃或三氯甲烷溶液,所得溶液与上述干燥的纳米粒子混合均匀,将所得溶液在温度25-30℃,超声功率130W,振幅65%下,滴入5-1000重量份的双蒸水或生理盐水中,震荡均匀,旋转蒸发除去四氢呋喃或三氯甲烷溶剂,制得两亲性多糖包裹超顺磁纳米粒子构建的磁共振造影剂。
3.如权利要求2所述两亲性多糖包裹超顺磁纳米粒子构建的磁共振造影剂的制备方法,其特征在于多糖为分子量10000g/mol-100000g/mol的葡聚糖中的任一种。
4.如权利要求2所述两亲性多糖包裹超顺磁纳米粒子构建的磁共振造影剂的制备方法,其特征在于多糖为分子量10000g/mol-70000g/mol的葡聚糖中的任一种。
5.如权利要求2所述两亲性多糖包裹超顺磁纳米粒子构建的磁共振造影剂的制备方 法,其特征在于末端为羧基的疏水链段为脂肪酸或磷脂,脂肪酸为C12-C18的饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸;磷脂为脑磷脂或卵磷脂。
6.如权利要求2所述两亲性多糖包裹超顺磁纳米粒子构建的磁共振造影剂的制备方法,其特征在于末端为叠氮的聚乙二醇为350g/mol-5000g/mol的聚乙二醇中的任一种。
7.如权利要求2所述两亲性多糖包裹超顺磁纳米粒子构建的磁共振造影剂的制备方法,其特征在于末端为叠氮的聚乙二醇为1500g/mol-5000g/mol的聚乙二醇中的任一种。
8.如权利要求2所述两亲性多糖包裹超顺磁纳米粒子构建的磁共振造影剂的制备方法,其特征在于末端带叠氮的靶向基团分子为单克隆抗体或特异性短肽。
9.如权利要求2所述两亲性多糖包裹超顺磁纳米粒子构建的磁共振造影剂的制备方法,其特征在于步骤3)中所述两亲性多糖为侧链仅疏水链段改性的多糖、侧链有聚乙二醇和疏水链修饰的多糖或侧链有靶向基团和疏水链段修饰的多糖的任一种。
10.如权利要求2所述两亲性多糖包裹超顺磁纳米粒子构建的磁共振造影剂的制备方法,其特征在于步骤3)中所述超顺磁纳米粒子为:Fe3O4、MnFe2O4或CoFe3O4中的任一种。
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