CN102813943B - 造影剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种造影剂,该造影剂包括水和悬浮于水中的以金纳米簇为核,二乙三胺五乙酸-钆螯合剂为壳的纳米粒子。金纳米簇具有近红外荧光(NIR)和计算机断层扫描(CT)成像功能,钆是核磁共振响应的稀土元素,二乙三胺五乙酸-钆螯合剂具有核磁共振成像功能,该造影剂将金纳米簇和钆螯合剂融合在一起,具备NIR/CT/MRI三模态造影功能,能够将近红外荧光、CT成像和核磁共振成像三者进行融合。并且,该纳米粒子的直径仅为0.9~1.1纳米,使得造影剂在使用过程中不易被活体的网状内皮系统(RES)所吞噬,其渗透性较高,提高了造影的灵敏度。本发明还提供一种造影剂的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及医学成像领域,特别是涉及一种造影剂及其制备方法。
背景技术
分子影像学是当今肿瘤诊断的主要研究方向,而每一种影像技术都有其独立的成像原理、结构和检测探针,对体内病灶组织具有不同的检测响应性。单模态的影像技术很难获取足够的病灶部位信息,且每种影像技术检测结果相互独立,数据很难进行对比分析,使科研工作者和临床医生很难对患者做出检测报告。因此,整合各种影像技术的优势,发展多模态分子影像手段(声、光、热、磁、核等),弥补单模态影像技术的缺陷,已经成为分子影像学进一步发展的重要方向。多模态分子影像技术在国际上刚刚起步,目前已有PET/MRI、光学/MRI、CT/MRI、PET/MR/光学、CT/光学/MRI等多模态分子影像技术方面的研究报道。
NIR/CT/MRI三模态分子影像技术是目前分子影像学研究的热点。主要的原因在于:近红外荧光(NIR)成像技术的实验成本低,实验简便,操作安全,测量快速,灵敏度高,无背景干扰,可方便实现对实验动物的长期跟踪测量并获得相似的体内信息,其缺点在于其分辨率、空间定位能力以及定量分析能力低,因此活体光学成像需要其它成像模态来提供深部病变的空间定位信息;计算机断层扫描(CT)成像技术的优势在于对组织的密度分辨率较高,骨骼成像非常清晰,可清楚地显示肿瘤的部位、大小、数目、形态、边界、肿瘤血供丰富程度,但对软组织病灶本身显示较差;核磁共振成像(MRI)技术的优势在于解剖分辨率更高,有高于CT数倍的软组织分辨能力,较高的对比度而无骨质伪影,对软组织成像清晰,有利于病灶范围的确定,可是它缺乏刚性的骨组织作为定位参照。因此,近红外荧光、CT成像和核磁共振成像三者的融合可同时反映组织的解剖信息和代谢情况,可增加诊断信息,使患者病灶的定位更准确,使其形态结构显示得更直观可见。
三模态分子影像探针即三模态造影剂是成像成功的关键,它的合成是分子影像学研究中最热门、最前沿的问题之一。纳米分子造影剂为当前研究的重点。纳米分子造影剂活体成像的一个关键因素是纳米粒子的粒径大小。当纳米粒子的直径大于20纳米时就很容易被网状内皮系统(RES)所吞噬,导致其效率和灵敏度的降低。
发明内容
基于此,有必要提供一种灵敏度较高的具有NIR/CT/MRI三模态造影功能的造影剂及其制备方法。
一种造影剂,包括水和悬浮于水中的以金纳米簇为核,二乙三胺五乙酸-钆螯合剂为壳的纳米粒子,所述纳米粒子的直径为0.9~1.1纳米。
在其中一个实施例中,所述纳米粒子的浓度为0.3~50mg/mL。
一种造影剂的制备方法,包括如下步骤:
将浓度为1~100mmol/L氯金酸溶液和浓度为1~500mg/mL牛血清蛋白溶液混合,然后加入浓度为0.1~10mol/L氢氧化钠溶液,将所述氯金酸溶液、牛血清蛋白溶液和氢氧化钠溶液的混合液于0~100℃下反应3~100小时得到含有金纳米簇的溶液,其中所述氯金酸、牛血清蛋白和氢氧化钠溶液的体积比为0.1~5:0.1~25:0.1~2;
向所述含有金纳米簇的溶液中加入PBS缓冲液,然后加入二乙三胺五乙酸环酐,调整pH值至6.0~14.0后于室温下反应0.1~36小时得到含有偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇的溶液,其中,所述含有金纳米簇的溶液、PBS缓冲液和二乙三胺五乙酸环酐的固液比为40~50ml:2ml:10~1500mg;及
向所述含有偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇的溶液加入浓度为100~300mg/mL的氯化钆盐酸溶液,调整pH值至6.0~14.0后于室温下反应0.1~36小时,分离纯化后形成造影剂,所述造影剂包括水和悬浮于水中的以金纳米簇为核,二乙三胺五乙酸-钆螯合剂为壳的纳米粒子,所述纳米粒子的直径为0.9~1.1纳米。
在其中一个实施例中,所述分离纯化的步骤为将含有造影剂的反应终产物移入透析袋中,用PBS缓冲液透析1~300小时,然后用双蒸水透析1~12小时。
在其中一个实施例中,所述用PBS缓冲液透析1~300小时的过程中,透析1~12小时后更换PBS缓冲液一次。
在其中一个实施例中,所述氯金酸溶液、牛血清蛋白溶液和氢氧化钠溶液的混合液于0~100℃下反应3~100小时得到含有金纳米簇的溶液的步骤是将所述氯金酸溶液、牛血清蛋白溶液和氢氧化钠溶液的混合液放置于0~100℃的摇床中进行反应3~100小时,所述摇床的转速为0.1~1000转/分。
在其中一个实施例中,所述加入二乙三胺五乙酸环酐的步骤是加入浓度为0.1~1000mg/mL的二乙三胺五乙酸环酐的二甲基亚枫溶液。
在其中一个实施例中,所述含有金纳米簇的溶液、PBS缓冲液与二乙三胺五乙酸环酐的混合液用0.1~10M的氢氧化钠溶液滴定调整pH为6.0~14.0。
在其中一个实施例中,所述含有偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇的溶液与氯化钆盐酸溶液的混合液用0.1~10M的氢氧化钠溶液滴定调整pH为6.0~14.0。
在其中一个实施例中,所述PBS缓冲液的pH值为6~14,浓度为2~4M。
上述造影剂包括水和悬浮于水中的以金纳米簇为核,二乙三胺五乙酸-钆螯合剂为壳的纳米粒子。金纳米簇具有近红外荧光(NIR)和计算机断层扫描(CT)成像功能,钆是核磁共振响应的稀土元素,钆螯合剂具有核磁共振成像功能,该造影剂将金纳米簇和钆螯合剂融合在一起,具备NIR/CT/MRI三模态造影功能,能够将近红外荧光、CT成像和核磁共振成像三者进行融合。并且,该纳米粒子的直径仅为0.9~1.1纳米,使得造影剂在使用过程中不易被活体的网状内皮系统(RES)所吞噬,其渗透性较高,提高了造影的灵敏度。
附图说明
图1为一实施方式的造影剂的制备方法的流程图;
图2为实施例1制备的造影剂的扫描透射电子显微镜图;
图3为实施例1制备的造影剂在水中的尺寸分布图;
图4为实施例1制备的造影剂的EDS图;
图5为实施例1制备的造影剂的在体外的NIR、CT和MRI成像图;
图6为实施例1制备的造影剂的在老鼠体内的NIR、CT和MRI成像图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式和附图对上述造影剂及其制备方法进一步阐述。
一种造影剂,包括水和悬浮于水中的以金纳米簇为核,二乙三胺五乙酸-钆螯合剂为壳的纳米粒子。
金纳米簇具有光稳定性强、对X射线的吸收系数高、粒径小、生物相容性好及无毒性等特点,是优良的近红外荧光(NIR)和计算机断层扫描(CT)成像的造影剂。
钆是顺磁性金属离子,是核磁共振响应的稀土元素。二乙三胺五乙酸(DTPA)与金属离子的络合作用较强,能够与钆离子形成稳定的二乙三胺五乙酸-钆螯合剂,在作为造影剂使用过程中,能够有效避免钆离子析出,提高安全性。并且,二乙三胺五乙酸环酐(DTPACA)的价格相对其他金属螯合剂如EDTA等,价格较低,有利于降低造影剂的价格。
以金纳米簇为核,二乙三胺五乙酸-钆螯合剂为壳的纳米粒子的浓度为0.3~17mg/mL。可以理解,水为双蒸水或超纯水等高纯度的无菌水。
该纳米粒子的直径为0.9~1.1纳米,并且其分散性较好,将该纳米粒子悬浮于水中,其水合直径为9~11纳米。
纳米粒子造影剂活体成像的一个关键因素是纳米粒子的水合直径。当纳米粒子造影剂的水合直径大于20纳米时就很容易被网状内皮系统(RES)所吞噬,导致其效率和灵敏度的降低,且安全性较低。
上述造影剂的纳米粒子的粒径较小,分散性好,其在水溶液中的水合直径仅为9~11纳米。小粒径的纳米粒子可以充分利用肿瘤组织内血管系统的高渗透性,提高纳米粒子外渗到肿瘤间的质量,来实现直接靶向作用,不仅能进入到病变器官或组织靶向部位,而且能够进入到肿瘤细胞的内部,能够提高成像效率和灵敏度。并且,小粒径的纳米粒子容易被体内的淋巴系统所清理,降低了纳米粒子的毒性,毒副作用小,使用安全可靠。
上述造影剂包括水和悬浮于水中的以金纳米簇为核,二乙三胺五乙酸-钆螯合剂为壳的纳米粒子,金纳米簇具有近红外荧光(NIR)和计算机断层扫描(CT)成像功能,钆是核磁共振响应的稀土元素,钆螯合剂具有核磁共振成像功能,该造影剂将金纳米簇和钆螯合剂融合在一起,具备NIR/CT/MRI三模态造影功能,能够将近红外荧光、CT成像和核磁共振成像三者的融合。该造影剂融合金纳米簇和钆离子的优点,具有核磁共振响应强、光稳定性高、对X射线的吸收强等优点。
该造影剂同时具备近红外荧光、CT成像和MRI的优点,取长补短,获取充足的诊断数据,减少假阳性和假阴性,使得诊断结果更精确可靠,且MRI、CT与近红外荧光成像均属于非侵入性的成像技术,对生物组织无损伤,可实现生物体内的实时连续动态评价。
这种包括以金纳米簇为核,二乙三胺五乙酸-钆螯合剂为壳的纳米粒子的造影剂有着优异的化学和物理性能,粒径小,比表面积大,故而偶联容量大,悬浮稳定性好,便于高效地与目标产物偶联,而且对病灶还进行三模态成像诊断,有望成为攻克肿瘤的有效手段之一,并用于临床肿瘤的诊断中。
请参阅图1,一种造影剂的制备方法,包括如下步骤:
步骤S110:将浓度为1~100mmol/L氯金酸溶液和浓度为1~500mg/mL牛血清蛋白溶液混合,然后加入浓度为0.1~10mol/L氢氧化钠溶液,将所述氯金酸溶液、牛血清蛋白溶液和氢氧化钠溶液的混合液于0~100℃下振荡反应3~100小时得到含有金纳米簇的溶液,其中所述氯金酸、牛血清蛋白和氢氧化钠溶液的体积比为0.1~5:0.1~25:0.1~2。
混合氯金酸(HAuCl4)溶液和牛血清蛋白(BSA)溶液,然后加入氢氧化钠溶液,使氯金酸(HAuCl4)溶液、牛血清蛋白(BSA)溶液和氢氧化钠溶液的混合液呈碱性。
以牛血清白蛋白(BSA)为稳定剂和还原剂,在碱性条件下,BSA将HAuCl4还原出金原子而成核,不断产生的金原子堆积在金核上,形成金纳米簇。
氯金酸溶液的浓度为1~100mmol/L,牛血清蛋白溶液的浓度为1~500mg/mL,氢氧化钠的溶液的浓度为0.1~10mol/L。氯金酸溶液、牛血清蛋白溶液和氢氧化钠溶液的体积比为0.1~5:0.1~25:0.1~2。以提供合适的配比和最佳的反应环境,有利于金纳米簇的生成,以生成粒径较小且形貌均一性较好的金纳米簇。
将氯金酸溶液、牛血清蛋白溶液和氢氧化钠溶液的混合液置于摇床中反应3~100小时。摇床的温度为0~100℃。牛血清蛋白溶液易起泡,摇床的转速不易过大,优选为0.1~1000转/分,以使牛血清蛋白和氯金酸充分混合反应,并避免气泡过多。
步骤S120:向含有金纳米簇的溶液中加入PBS缓冲液,然后加入二乙三胺五乙酸环酐,调整pH值至6.0~14.0后于室温下反应0.1~36小时得到含有偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇的溶液。
含有金纳米簇的溶液、PBS缓冲液和二乙三胺五乙酸环酐(DTPACA)的固液比为40~50ml:2ml:10~150mg。
PBS缓冲液采用pH值为6~14的缓冲液。PBS缓冲液的浓度优选为2~4M,以使PBS缓冲液的缓冲容量较大,使反应体系的pH波动较小,有利于化学偶联反应的进行。
优选的,将二乙三胺五乙酸环酐溶解于二甲基亚枫(DMSO),配制成浓度为0.1~1000mg/mL的二乙三胺五乙酸环酐的二甲基亚枫溶液,然后再将二乙三胺五乙酸环酐的二甲基亚枫溶液加入含有金纳米簇的溶液和PBS缓冲液的混合液中,以使二乙三胺五乙酸环酐与溶液中的BSA充分反应。
用0.1~10M的氢氧化钠溶液滴定,调整含有金纳米簇的溶液、PBS缓冲液和二乙三胺五乙酸环酐二甲基亚枫溶液的混合液的pH值为6.0~14.0,于室温下轻摇反应0.1~36小时,二乙三胺五乙酸环酐(DTPACA)在水中开环生成二乙三胺五乙酸,二乙三胺五乙酸偶联到金纳米簇的表面,得到含有偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇的溶液。
步骤S130:向含有偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇的溶液加入浓度为100~300mg/mL的氯化钆盐酸溶液,调整pH值至6.0~14.0后于室温下反应0.1~36小时,分离纯化后形成造影剂。
向含有偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇的溶液加入浓度为100~300mg/mL的氯化钆盐酸溶液,用0.1~10M的氢氧化钠溶液滴定,调整pH值至6.0~14.0后于室温下反应0.1~36小时,使金纳米簇表面的二乙三胺五乙酸与钆离子螯合,分离纯化后形成造影剂,造影剂包括水和悬浮于水中的以金纳米簇为核,二乙三胺五乙酸-钆螯合剂为壳的纳米粒子,纳米粒子的直径为0.9~1.1纳米。
分离纯化的方法是将含有造影剂的反应终产物移入透析袋中,用PBS缓冲液透析1~300小时,然后用双蒸水透析1~12小时,除去无机小分子,得到纯的造影剂。
优选地,用PBS缓冲液透析过程中,透析1~12小时后更换PBS缓冲液一次,以提高分离纯化效果。分离纯化采用的PBS缓冲液的pH值为6~14。
上述造影剂的制备方法首先在水相中以牛血清蛋白为还原剂和稳定剂还原氯金酸得到具有NIR和CT造影功能的金纳米簇,然后采用化学偶联和金属螯合的方法在金纳米簇表面整合核磁共振响应的稀土元素钆,制备得到包括水和悬浮于水中的以金纳米簇为核、二乙三胺五乙酸-钆螯合剂为壳的纳米粒子的造影剂,该造影剂具有NIR/CT/MRI三模态造影功能的造影剂,且直径小,灵敏度高。
该造影剂的制备方法工艺简单,制备过程中无需分离中间产物,高效,成本低,并且制备过程中无需使用任何有机溶剂,绿色环保。
以下通过具体实施例进一步阐述。
实施例1
1、金纳米簇的制备:将5mL氯金酸溶液(10mmol/L)加入到5mL BSA溶液(50mg/mL中,混合均匀,然后加入0.5mL 1mol/L NaOH溶液,将混合液置于37℃摇床(转速为200转/分)中温育12小时后形成金纳米簇。
2、偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇的制备:将2mL2M的PBS缓冲液(pH=9)加入到40ml含有金纳米簇的溶液中,然后加入280mg DTPACA粉末,用5M的NaOH溶液滴定,调整pH值至6.0,于室温下轻轻摇动反应2小时生成偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇。
3、造影剂的制备:称300mg氯化钆(GdCl3.6H2O)溶于1mL1M的HCl中,并加入上述含有偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇的溶液中,用5M的NaOH溶液滴定,调整pH值至6.0,于室温下轻轻摇动反应2小时生成以金纳米簇为核,二乙三胺五乙酸-钆螯合剂为壳的造影剂。
4、透析分离无机小分子:将含有造影剂的反应终产物移入透析袋。室温下,用500mL PBS缓冲液内透析16小时,8小时换液1次,然后用500mL双蒸水内透析8小时得到纯化的造影剂。
请参阅图2,实施例1制备得到的造影剂的扫描透射电子显微镜图显示,造影剂的平均粒径为1纳米,且其粒径的均一性及分散性较好。
请参阅图3,将实施例1制备得到的造影剂分散于水中,采用动态光散射粒度仪进行测试的结果如图3所示,造影剂的水合半径为10±1nm。
请参阅图4,制备得到的造影剂的EDS图显示,造影剂的成分包括金和钆。
将实施例1制备的造影剂用水分别稀释成0.3、0.5、1.1、2.1、4.3、8.5和17mg/mL的浓度梯度,并采用水为空白,在小动物活体成像仪(NIR)、CT和MRI上进行成像,成像图请参阅图5,其中,a)组为NIR成像图,b)组为CT成像图,c)组为MIR成像图,每一组的上方为真实的成像图片,下方为伪彩图,以进一步说明照影的变化。
分别将实施例1制备的造影剂通过尾静脉注射(500mg/kg)注入三只小鼠体内,一个小时后在小动物活体成像仪、CT和MRI上成像,成像图请参阅图6。
由图5和图6可知,造影剂在体内和体外均具有NIR/CT/MRI三模态造影功能。由图5可知,在较低浓度时,也能获得较好成像效果,说明该造影剂的灵敏度较高。
实施例2
造影剂的制备
1、金纳米簇的制备:将10mL氯金酸溶液(5mmol/L)加入到10mL BSA溶液(25mg/mL)中,混合均匀,然后加入1mL0.5mol/L NaOH溶液,将混合液置于50℃摇床(转速为300转/分)中温育24小时后形成金纳米簇。
2、偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇的制备:将2mL4M的PBS(pH=9)加入到50ml金纳米簇溶液中,然后加入400mg DTPACA粉末,用3M的NaOH溶液滴定,调整pH值至9.0,室温下轻轻摇动反应1小时生成偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇。
3、造影剂的制备:称500mg氯化钆(GdCl3.6H2O)溶于0.5mL1M的HCl中,并加入上述含有偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇的溶液中,用3M的NaOH溶液滴定,调整pH值至10.0,室温下轻轻摇动反应1小时生成以金纳米簇为核,二乙三胺五乙酸-钆螯合剂为壳的造影剂。
4、透析分离无机小分子:将含有造影剂的反应终产物移入透析袋。室温下,500mL PBS缓冲液内透析20小时,12小时换液1次,500ml双蒸水内透析10小时得到纯化的造影剂。
实施例3
造影剂的制备
1、金纳米簇的制备:将20mL氯金酸溶液(20mmol/L)加入到20mL BSA溶液(100mg/mL)中,混合均匀,加入1mL5mol/L NaOH溶液,将混合液置于80℃摇床(转速为400转/分)中温育20小时后形成金纳米簇。
2、偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇的制备:将1mL3M PBS(pH=9)加入到40ml金纳米簇溶液中,然后加入500mg DTPACA粉末,用3M的NaOH溶液滴定,调整pH值至10,室温下轻轻摇动反应3小时生成偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇。
3、造影剂的制备:称700mg氯化钆(GdCl3.6H2O)溶于3mL0.5M的HCl中,并加入上述含有偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇的溶液中,用6M的NaOH溶液滴定,调整pH值至9.0,室温下轻轻摇动反应3小时生成以金纳米簇为核,二乙三胺五乙酸-钆螯合剂为壳的造影剂。
4、透析分离无机小分子:将含有造影剂的反应终产物移入透析袋。室温下,用500mL PBS缓冲液内透析32小时,10小时换液1次,然后用500ml双蒸水内透析12小时得到纯化的造影剂。
实施例4
造影剂的制备
1、金纳米簇的制备:将5mL氯金酸溶液(100mmol/L)加入到5mL BSA溶液(100mg/mL)中,混合均匀,加入2mL2mol/L NaOH溶液,将混合液置于37℃摇床(转速为500转/分)中温育30小时后形成金纳米簇。
2、偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇的制备:将1mL3M PBS(pH=9)加入到50ml金纳米簇溶液中,然后加入5mL140mg/mL的DTPACA的二甲基亚枫溶液,用3M的NaOH溶液滴定,调整pH值至12,室温下轻轻摇动反应12小时生成偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇。
3、造影剂的制备:称1500mg氯化钆(GdCl3.6H2O)溶于4mL0.5M的HCl中,并加入上述含有偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇的溶液中,用6M的NaOH溶液滴定,调整pH值至9.0,室温下轻轻摇动反应36小时生成以金纳米簇为核,二乙三胺五乙酸-钆螯合剂为壳的造影剂。
4、透析分离无机小分子:将含有造影剂的反应终产物移入透析袋。室温下,用800mL PBS缓冲液内透析100小时,12小时换液1次,然后用500ml双蒸水内透析12小时得到纯化的造影剂。
实施例5
造影剂的制备
1、金纳米簇的制备:将10mL氯金酸溶液(100mmol/L)加入到10mL BSA溶液(500mg/mL)中,混合均匀,加入2mL5mol/L NaOH溶液,将混合液置于60℃摇床(转速为600转/分)温育50小时后形成金纳米簇。
2、偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇的制备:将1mL3M PBS(pH=9)加入到50ml金纳米簇溶液中,然后加入10mL140mg/mL的DTPACA的二甲基亚枫溶液,用3M的NaOH溶液滴定,调整pH值至10,室温下轻轻摇动反应36小时生成偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇。
3、造影剂的制备:称3000mg氯化钆(GdCl3.6H2O)溶于5mL0.5M的HCl中,并加入上述含有偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇的溶液中,用6M的NaOH溶液滴定,调整pH值至9.0,室温下轻轻摇动反应36小时生成以金纳米簇为核,二乙三胺五乙酸-钆螯合剂为壳的造影剂。
4、透析分离无机小分子:将含有造影剂的反应终产物移入透析袋。室温下,用1000mL PBS缓冲液内透析100小时,12小时换液1次,然后用500ml双蒸水内透析5小时得到纯化的造影剂。
实施例6
造影剂的制备
1、金纳米簇的制备:将10mL氯金酸溶液(1mmol/L)加入到10mL BSA溶液(1mg/mL)中,混合均匀,加入0.1mL0.5mol/L NaOH溶液,将混合液置于60℃摇床(转速为0.1转/分)温育100小时后形成金纳米簇。
2、偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇的制备:将1mL2M PBS(pH=9)加入到40ml金纳米簇溶液中,然后加入10mL0.1mg/mL的DTPACA的二甲基亚枫溶液,用3M的NaOH溶液滴定,调整pH值至10,室温下轻轻摇动反应36小时生成偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇。
3、造影剂的制备:称300mg氯化钆(GdCl3.6H2O)溶于3mL0.5M的HCl中,并加入上述含有偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇的溶液中,用6M的NaOH溶液滴定,调整pH值至9.0,室温下轻轻摇动反应36小时生成以金纳米簇为核,二乙三胺五乙酸-钆螯合剂为壳的造影剂。
4、透析分离无机小分子:将含有造影剂的反应终产物移入透析袋。室温下,用500mL PBS缓冲液内透析100小时,12小时换液1次,然后用500ml双蒸水内透析12小时得到纯化的造影剂。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种造影剂,其特征在于,包括水和悬浮于水中的以金纳米簇为核,二乙三胺五乙酸-钆螯合剂为壳的纳米粒子,所述纳米粒子的直径为0.9~1.1纳米;所述纳米粒子的浓度为0.3~50mg/mL;所述纳米粒子的水合直径为9~11纳米;
所述造影剂按如下方法制备:
将浓度为1~100mmol/L氯金酸溶液和浓度为1~500mg/mL牛血清蛋白溶液混合,然后加入浓度为0.1~10mol/L氢氧化钠溶液,将所述氯金酸溶液、牛血清蛋白溶液和氢氧化钠溶液的混合液于37~80℃下反应12~100小时得到含有金纳米簇的溶液,其中所述氯金酸、牛血清蛋白和氢氧化钠溶液的体积比为0.1~5:0.1~25:0.1~2;
向所述含有金纳米簇的溶液中加入PBS缓冲液,然后加入二乙三胺五乙酸环酐,调整pH值至6.0~14.0后于室温下反应1~36小时得到含有偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇的溶液,其中,所述含有金纳米簇的溶液、PBS缓冲液和二乙三胺五乙酸环酐的固液比为40~50ml:1~2ml:10~1500mg;及
向所述含有偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇的溶液加入浓度为100~3000mg/mL的氯化钆盐酸溶液,调整pH值至6.0~14.0后于室温下反应0.1~36小时,分离纯化后形成造影剂,所述造影剂包括水和悬浮于水中的以金纳米簇为核,二乙三胺五乙酸-钆螯合剂为壳的纳米粒子,所述纳米粒子的直径为0.9~1.1纳米;
所述氯金酸溶液、牛血清蛋白溶液和氢氧化钠溶液的混合液于37~80℃下反应12~100小时得到含有金纳米簇的溶液的步骤是将所述氯金酸溶液、牛血清蛋白溶液和氢氧化钠溶液的混合液放置于37~80℃的摇床中进行反应12~100小时,所述摇床的转速为0.1~1000转/分;
所述含有金纳米簇的溶液、PBS缓冲液与二乙三胺五乙酸环酐的混合液用0.1~10M的氢氧化钠溶液滴定调整pH为6.0~14.0。
2.一种如权利要求1所述的造影剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
将浓度为1~100mmol/L氯金酸溶液和浓度为1~500mg/mL牛血清蛋白溶液混合,然后加入浓度为0.1~10mol/L氢氧化钠溶液,将所述氯金酸溶液、牛血清蛋白溶液和氢氧化钠溶液的混合液于37~80℃下反应12~100小时得到含有金纳米簇的溶液,其中所述氯金酸、牛血清蛋白和氢氧化钠溶液的体积比为0.1~5:0.1~25:0.1~2;
向所述含有金纳米簇的溶液中加入PBS缓冲液,然后加入二乙三胺五乙酸环酐,调整pH值至6.0~14.0后于室温下反应1~36小时得到含有偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇的溶液,其中,所述含有金纳米簇的溶液、PBS缓冲液和二乙三胺五乙酸环酐的固液比为40~50ml:1~2ml:10~1500mg;及
向所述含有偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇的溶液加入浓度为100~3000mg/mL的氯化钆盐酸溶液,调整pH值至6.0~14.0后于室温下反应0.1~36小时,分离纯化后形成造影剂,所述造影剂包括水和悬浮于水中的以金纳米簇为核,二乙三胺五乙酸-钆螯合剂为壳的纳米粒子,所述纳米粒子的直径为0.9~1.1纳米;
所述氯金酸溶液、牛血清蛋白溶液和氢氧化钠溶液的混合液于37~80℃下反应12~100小时得到含有金纳米簇的溶液的步骤是将所述氯金酸溶液、牛血清蛋白溶液和氢氧化钠溶液的混合液放置于37~80℃的摇床中进行反应12~100小时,所述摇床的转速为0.1~1000转/分;
所述含有金纳米簇的溶液、PBS缓冲液与二乙三胺五乙酸环酐的混合液用0.1~10M的氢氧化钠溶液滴定调整pH为6.0~14.0。
3.根据权利要求2所述的造影剂的制备方法,其特征在于,所述分离纯化的步骤为将含有造影剂的反应终产物移入透析袋中,用PBS缓冲液透析1~300小时,然后用双蒸水透析1~12小时。
4.根据权利要求3所述的造影剂的制备方法,其特征在于,所述用PBS缓冲液透析1~300小时的过程中,透析1~12小时后更换PBS缓冲液一次。
5.根据权利要求3所述的造影剂的制备方法,其特征在于,所述加入二乙三胺五乙酸环酐的步骤是加入浓度为0.1~1000mg/mL的二乙三胺五乙酸环酐的二甲基亚枫溶液。
6.根据权利要求3所述的造影剂的制备方法,其特征在于,所述含有偶联二乙三胺五乙酸的金纳米簇的溶液与氯化钆盐酸溶液的混合液用0.1~10M的氢氧化钠溶液滴定调整pH为6.0~14.0。
7.根据权利要求3所述的造影剂的制备方法,其特征在于,所述PBS缓冲液的pH值为6~14,浓度为2~4M。
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