CN115518166A - pH响应的T1增强型MRI造影剂及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种pH响应的T1增强型MRI造影剂及其制备方法与应用。所述MRI造影剂包括：作为载体的富含邻苯二酚结构、且表面修饰有pH敏感物质的黑色素纳米颗粒；装载于载体上的具有MRI造影能力的三价铁离子。所述制备方法包括：使端基为氨基的pH敏感物质与黑色素纳米颗粒反应，形成表面具有pH敏感物质修饰的黑色素纳米颗粒；使其与三价铁离子进行螯合反应，形成所述MRI造影剂。本发明提供的MRI造影剂可以在肿瘤偏酸的微环境刺激下发生表面电荷由负到正的转变，从而通过增强与肿瘤细胞之间的静电相互作用，提高在肿瘤细胞内的富集量，最终实现T1造影信号的增强，在肿瘤诊断中具有提高特异性、灵敏度以及成像对比度等潜力。

Description

pH响应的T1增强型MRI造影剂及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种新型的磁共振成像(MRI)诊断造影剂，具体涉及一种pH响应的T1增强型MRI造影剂及其制备方法与应用，例如在制备具有肿瘤早期诊断功能的产品中的应用，属于药剂制备技术领域。
背景技术
癌症严重威胁着人类的生命健康。在癌症初期进行准确诊断，并采取后续及时治疗，能够有效提高患者的生存率。随着科技的发展，磁共振成像(MRI)已成为可用于肿瘤诊断的一种影像学方法。相比其他影像学方法，MRI主要具备以下几方面优势，包括无电离辐射，安全性更高；可以实现全方位三维成像；对于软组织成像具有很高的分辨率等。钆基造影剂是最具代表性的T1型造影剂，但其仍存在血液循环时间较短，具有一定毒副作用以及缺乏肿瘤组织特异性等问题。因此，迫切需要发展新一代安全且高效的T1型MRI造影剂，以实现超灵敏成像和癌症的早期诊断。
三价铁离子的磁性与钆离子相近，并且生物相容性远高于钆离子，因此被广泛用于代替钆离子制备T1型造影剂。研究表明，邻苯二酚基团与铁离子具有高亲和力，二者形成的复合物具有一定弛豫能力。黑色素是一种存在于大多数生物体中的色素，与外源性材料相比，黑色素纳米颗粒具有更好的生物相容性和生物可降解性。同时，黑色素纳米颗粒富含邻苯二酚基团，能够与多种金属进行螯合。最近，有研究报道可以利用螯合作用，将金属离子负载在黑色素纳米颗粒中，从而得到生物相容性和弛豫效果较好的T1型造影剂。然而，基于铁离子复合物的T1型造影剂虽然在保持一定弛豫率的同时大大提升了生物相容性，但仍缺乏肿瘤特异性。因此，亟需开发一种能够在此基础上提升对肿瘤特异性而增强肿瘤组织和其他组织成像对比度的T1型MRI造影剂。
为了增加造影剂在肿瘤部位的富集量，提高肿瘤细胞对造影剂的摄取量是一种最直接的方式。目前，已有多种策略被用于提高细胞对造影剂的摄取，包括采用转染试剂，电转染的方法提高细胞内含量，在造影剂表面增加正电性或连接穿膜肽来主动提高材料对于细胞的亲和作用，以提高细胞的摄取效率。由于细胞膜表面呈现负电荷的特征，提高颗粒表面的正电荷量可以大大提高细胞对颗粒的摄取。例如，利用阳离子脂质体装载Gd-DTPA小分子，可以使该正电造影剂与带负电荷的骨髓间充质干细胞膜之间的亲和作用提高，从而提高了细胞摄取。然而，正电纳米颗粒在血液循环的过程中更易与其他负电蛋白等分子结合，这导致能够到达肿瘤细胞的颗粒数量减少。除此之外，肿瘤细胞和正常细胞的细胞膜表面都表现负电荷，对正电荷纳米颗粒的摄取量都会相应提升，无法增大差距。
近年来，基于肿瘤组织的特性，多种基于刺激响应的策略已被用来设计造影剂，从而提高其对肿瘤组织的选择性，进一步提高诊断的准确性。其中，由于肿瘤细胞过度增殖需要消耗大量能量，过量的葡萄糖发生分解代谢，所产生的乳酸和氢离子累积，导致肿瘤微环境呈弱酸性。这一显著差异已被广泛应用在肿瘤成像和药物释放的设计中。然而，目前已报道的pH响应型铁基造影剂大多数以氧化铁为核心，属于T2型造影剂，在体内稳定性较差，不能安全灵敏地特异性增强肿瘤部位的T1成像效果。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种pH响应的T1增强型MRI造影剂及其制备方法与应用，从而克服现有技术中的不足。
为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明实施例提供了一种pH响应的T1增强型MRI造影剂，其包括：
作为载体的富含邻苯二酚结构、且表面修饰有pH敏感物质的黑色素纳米颗粒；
以及，装载于所述载体上的具有MRI造影能力的三价铁离子。
本发明实施例还提供了一种pH响应的T1增强型MRI造影剂的制备方法，其包括：
至少使端基为氨基的pH敏感物质与黑色素纳米颗粒反应，形成表面具有pH敏感物质修饰的黑色素纳米颗粒；
至少使所述表面具有pH敏感物质修饰的黑色素纳米颗粒与三价铁离子进行螯合反应，形成内部螯合三价铁离子、表面修饰有pH敏感物质的黑色素纳米颗粒，制得pH响应的T1增强型MRI造影剂。
本发明实施例还提供了所述pH响应的T1增强型MRI造影剂于制备具有癌症诊断功能的产品中的用途。
本发明实施例还提供了一种造影用组合物，其包括前述的pH响应的T1增强型MRI造影剂；以及，药学上可接受的辅剂。
本发明实施例还提供了一种药用组合物，其包括前述的pH响应的T1增强型MRI造影剂、药物以及药学上可接受的载体。
相应的，本发明实施例还提供了一种非医疗目的的造影方法，其包括：向待造影的对象施用前述的pH响应的T1增强型MRI造影剂，或者造影用组合物，并进行造影。
与现有技术相比，本发明的有益效果至少在于：
1)本发明提供的pH响应的T1增强型MRI造影剂表面修饰了pH敏感的聚合物聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEOz)，可在肿瘤部位偏酸性的微环境刺激下，发生pH响应并引发表面电荷由负到正的转换。所述的正电荷造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)更容易被细胞膜表面呈现负电荷的肿瘤细胞摄取，因此增大了肿瘤部位的富集量，提升了肿瘤组织的T1信号。相反，在血液循环和其他组织器官中，所述造影剂以负电荷的形式存在，不易被其他细胞摄取。由肿瘤细胞和正常细胞对造影剂摄取量的差异引发的MR信号的变化，能够有效提高造影剂对肿瘤的特异性，从而提升MRI的造影对比度；
2)本发明提供的pH响应的T1增强型MRI造影剂利用黑色素纳米颗粒作为螯合铁离子的载体，相比于其他无机纳米载体或有机聚合物载体，大大降低了毒性，提高了生物相容性；同时，黑色素纳米颗粒内部含有更加丰富的邻苯二酚、羧基以及氨基等基团，增大了铁离子的负载量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一典型实施例中pH响应的T1增强型MRI造影剂的合成路线和T1造影效果增强示意图。
图2是本发明实施例1中制备的MRI造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)的透射电镜图。
图3a、图3b、图3c分别是本发明实施例1中制备的MRI造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)、无pH响应的对照组造影剂(Fe(III)-Mel-PEG)以及黑色素纳米颗粒的核磁共振氢谱图。
图4是本发明实施例1中制备的MRI造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)、无pH响应的对照组造影剂(Fe(III)-Mel-PEG)以及黑色素纳米颗粒的傅里叶变换红外光谱图。
图5是本发明实施例1中制备的MRI造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)在去离子水、PBS缓冲液和完全培养基中的溶液稳定性图片。
图6是本发明实施例1中制备的MRI造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)在不同pH环境(7.4和6.5)的zeta电位图。
图7是本发明实施例1中制备的MRI造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)在不同pH溶液中的纵向弛豫率(r1)对比图。
图8是本发明实施例1中制备的MRI造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)在不同pH溶液中的T1加权溶液成像图。
图9是本发明本发明实施例1中制备的MRI造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)在人脐静脉内皮细胞(HUVEC)和小鼠乳腺癌细胞(4T1)中的细胞毒性测试图。
图10是本发明实施例1中制备的MRI造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)在BALB/c小鼠体内的组织毒理测试图。
图11a、图11b是本发明实施例1中制备的MRI造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)与人脐静脉内皮细胞(HUVEC)和小鼠乳腺癌细胞(4T1)分别共孵4小时后的普鲁士蓝染色图片。
图12a、图12b是本发明实施例1中制备的MRI造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)与无pH响应的对照组造影剂(Fe(III)-Mel-PEG)尾静脉注射荷瘤小鼠3小时后的瘤组织DAB加强普鲁士蓝染色切片图。
图13是本发明实施例1中制备的MRI造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)与无pH响应的对照组造影剂(Fe(III)-Mel-PEG)分别与人脐静脉内皮细胞(HUVEC)和小鼠乳腺癌细胞(4T1)孵育2小时后的细胞T1加权MRI成像图。
图14是本发明实施例1中制备的MRI造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)与无pH响应的对照组造影剂(Fe(III)-Mel-PEG)在移植4T1细胞肿瘤的BALB/c小鼠上的体内T1加权MRI成像图。
具体实施方式
如前所述，鉴于现有技术的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，提出了本发明的技术方案，其主要是对黑色素纳米颗粒的水溶性进行改良，随后在其表面修饰pH敏感的聚合物聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEOz)，最后负载三价铁离子Fe(III)，得到一种可以在肿瘤弱酸微环境的刺激下，发生表面电荷由负变正的pH响应的铁基T1型MRI造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)。当造影剂到达肿瘤部位时，pH降低为6.5，PEOz发生质子化，Fe(III)-Mel-PEOz表面呈现大量正电荷，增加了肿瘤细胞的摄取率，从而特异性地提高了肿瘤部位的MRI信号，增强与其他正常组织的对比度，在肿瘤诊断中具有高灵敏性与选择性。
如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
作为本发明技术方案的一个方面，其所涉及的系一种pH响应的T1增强型MRI造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)包括：
作为载体的富含邻苯二酚结构、且表面修饰有pH敏感物质的黑色素纳米颗粒；
以及，装载于所述载体上的具有MRI造影能力的三价铁离子。
进一步地，所述的造影剂是利用富含邻苯二酚结构的黑色素纳米颗粒作为载体，装载具有MRI造影能力的三价铁离子，并在载体表面修饰了pH敏感的聚合物聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEOz)，使其具有pH响应性。
在一些较佳实施方案中，所述磁共振(MRI)信号的来源包括三价铁离子。
在一些较佳实施方案中，所述造影剂的载体包括黑色素纳米颗粒。
进一步地，所述黑色素纳米颗粒的粒径为10～20nm。
在一些较佳实施方案中，所述发生pH刺激响应的来源，即pH敏感物质包括聚合物聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEOz)，使其具有pH响应性。
进一步地，所述的造影剂是由表面有pH敏感的聚合物聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEOz)修饰的黑色素纳米颗粒装载三价铁离子构成的，其表面电荷在中性环境中为负，而在偏酸性环境中表现为正电荷，因此可以在肿瘤部位弱酸性的刺激下发生pH响应，通过表面正电荷与呈负电的肿瘤细胞膜之间的静电相互作用，选择性地富集在肿瘤细胞中，从而特异性地提高肿瘤部位的T1造影效果，其T1造影效果增强效果如图1所示。
本发明实施例提供的pH响应的T1增强型MRI造影剂包括内部螯合三价铁离子，外层修饰聚(2-乙基-2-噁唑啉)的黑色素纳米颗粒。黑色素是一种广泛存在于生物体各组织的天然聚合物，具有良好的生物相容性和生物可降解性。最重要的是，黑色素中丰富的的邻苯二酚和苯醌结构，使其能与金属离子进行强螯合作用，因此可以被用来负载Fe(III)。聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEOz)是一种低毒、生物相容性好且易于修饰的亲水性长链聚合物，被广泛用于药物递送系统。PEOz主链上的叔酰胺结构使PEOz具有pH敏感性。中性环境中，PEOz具有接近生理pH的pKa。在酸性环境中(pH低于pKa)，PEOz主链上的叔胺基质子化，或侧链中羰基与氢离子结合，发生电子转移，使N离子化，都会诱导主链带正电荷。PEOz的修饰使所述MRI造影剂具备了pH响应性，可以在肿瘤部位pH刺激诱导发生负/正电荷转换，从而特异性增加肿瘤细胞的摄取率，有效增强肿瘤部位的T1造影效果。
经实验发现，本发明实施例提供的pH响应的T1增强型MRI造影剂的纵向弛豫率(r1)为1.0mM-1s-1，其表面电荷在pH约为6.5的环境中会变为正电荷，可通过提升肿瘤细胞的摄取而增加在肿瘤部位的富集量，使肿瘤组织的T1信号增大35％，提高了造影剂的特异性与选择性。此外，该造影剂具有良好的生物相容性以及极低的生物毒性。
请参阅图1所示，作为本发明技术方案的另一个方面，其所涉及的系一种pH响应的T1增强型MRI造影剂的制备方法包括：
至少使端基为氨基的pH敏感物质与黑色素纳米颗粒反应，形成表面具有pH敏感物质修饰的黑色素纳米颗粒；
至少使所述表面具有pH敏感物质修饰的黑色素纳米颗粒与三价铁离子进行螯合反应，形成内部螯合三价铁离子、表面修饰有pH敏感物质的黑色素纳米颗粒，制得pH响应的T1增强型MRI造影剂。
在一些实施例中，所述pH敏感物质包括聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEOz)，但不限于此。
在一些实施例中，所述制备方法包括：通过调节pH改善黑色素纳米颗粒的水溶性，并在外表面修饰pH敏感的聚合物聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEOz)，最后利用黑色素纳米颗粒内部所含邻苯二酚、氨基和羧基等基团与铁离子之间的亲和力螯合三价铁离子。
在一些实施例中，所述制备方法具体包括：
至少通过调节pH值对黑色素纳米颗粒的溶解性进行改良，形成水溶性良好的黑色素纳米颗粒；
至少使端基为氨基的聚合物聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEOz)与改良后的黑色素纳米颗粒反应，形成表面有聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEOz)修饰的黑色素纳米颗粒；
至少使所述表面有聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEOz)修饰的黑色素纳米颗粒与氯化铁反应，形成内部螯合三价铁离子，表面有聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEOz)修饰的黑色素纳米颗粒。
作为优选方案之一，所述制备方法具体包括：
在剧烈搅拌的条件下，将黑色素纳米颗粒溶于碱性溶液中，形成黑色素纳米颗粒碱性溶液；之后采用酸将所述黑色素纳米颗粒碱性溶液调至中性，之后过滤、洗涤、浓缩、冻干，获得水溶性提高的黑色素纳米颗粒。
进一步地，所述黑色素纳米颗粒的粒径为10～20nm。
进一步地，所述碱性溶液的浓度介于0.05～0.1mol/L，所述酸包括盐酸，所述盐酸的浓度范围为0.05～0.1mol/L。
作为优选方案之一，所述制备方法具体包括：
用氨水分别将水溶性提高的黑色素纳米颗粒的溶液、端基为氨基的pH敏感物质的溶液调至碱性，分别形成黑色素纳米颗粒的碱性水溶液、端基为氨基的pH敏感物质的碱性水溶液；
将所述黑色素纳米颗粒的碱性水溶液逐滴滴加到端基为氨基的pH敏感物质的碱性水溶液中，并于室温剧烈搅拌，进行不少于12小时的反应，之后过滤、洗涤、浓缩、冻干，制得表面具有pH敏感物质修饰的黑色素纳米颗粒。
进一步地，所述黑色素纳米颗粒的碱性水溶液、端基为氨基的pH敏感物质的碱性水溶液的pH值均介于8.5～9.5之间。
在一些实施例中，所述黑色素纳米颗粒与端基为氨基的pH敏感物质的物质的量比介于3：5～1：2之间。
作为优选方案之一，所述制备方法具体包括：
将三价铁离子溶于PBS缓冲溶液中，并加入到表面具有pH敏感物质修饰的黑色素纳米颗粒的水溶液中，使所得混合溶液于室温反应1-2小时，获得所述pH响应的T1增强型MRI造影剂。
进一步地，所述三价铁离子来源于三价铁盐，优选为无水三氯化铁，但不限于此。
在一些实施例中，所述三价铁离子与表面具有pH敏感物质修饰的黑色素纳米颗粒的质量比介于1：2～2：1之间。
作为本发明一更为具体的实施实例之一，所述pH响应的T1增强型MRI造影剂的制备方法可以包括以下步骤：
首先，在剧烈搅拌的条件下，将黑色素纳米颗粒溶于氢氧化钠溶液中。完全溶解后，在超声条件下，用盐酸将上述黑色素纳米颗粒碱性溶液调至中性，得到亮黑色溶液。然后，用超滤管对所得溶液进行浓缩并用去离子水重复洗涤多次以除去氯化钠。最终通过冻干获得黑色固体，即提高水溶性后的黑色素纳米颗粒。
其次，取改良后的黑色素纳米颗粒溶于去离子水，并用氨水调至碱性。称量端基为氨基的聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEOz2000-NH2)溶于去离子水，同样用氨水调至碱性。将黑色素纳米颗粒的碱性水溶液逐滴滴加到PEOz2000-NH2的水溶液中，并于室温剧烈搅拌12小时。待反应结束，用超滤管对所得溶液进行浓缩并用去离子水重复洗涤多次以除去过量的PEOz2000-NH2。最终通过冻干得到经PEOz修饰的黑色素纳米颗粒，即Mel-PEOz。
最后，称取无水三氯化铁溶于PBS缓冲溶液，取上述氯化铁溶液加入到Mel-PEOz水溶液(PEOz修饰的黑色素纳米颗粒的水溶液)中，所得混合溶液置于37℃水浴锅中孵育。反应1小时后，将溶液转移到超滤管中进行浓缩并用去离子水洗涤多次，最终得到所述pH响应的T1增强型MRI造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)。
本发明实施例的另一个方面还提供了由前述制备方法制得的pH响应的T1增强型MRI造影剂。
本发明提供的pH响应的T1增强型MRI造影剂利用黑色素纳米颗粒作为螯合铁离子的载体，相比于其他无机纳米载体或有机聚合物载体，大大降低了毒性，提高了生物相容性；同时，黑色素纳米颗粒内部含有更加丰富的邻苯二酚、羧基以及氨基等基团，增大了铁离子的负载量。
本发明所述的MRI造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)可以在肿瘤偏酸的微环境刺激下发生表面电荷由负到正的转变，从而通过增强与肿瘤细胞之间的静电相互作用，提高在肿瘤细胞内的富集量，最终实现T1造影信号的增强。本发明所述的MRI造影剂毒性低，生物相容性良好，在肿瘤诊断中具有提高特异性、灵敏度以及成像对比度等潜力。
本发明实施例的另一个方面还提供了前述的pH响应的T1增强型MRI造影剂的用途，例如在非医疗目的的造影方法中的用途、制备造影用组合物中的用途，或者具有造影功能的产品中的用途。
具体的，本发明实施例提供了所述的pH响应的T1增强型MRI造影剂于制备具有肿瘤检测功能的产品中的用途。
进一步地，所述产品在小鼠成像应用中的铁离子浓度范围为0.1～0.2mmol/kg。
本发明实施例的另一个方面还提供了一种造影用组合物，其包括前述的pH响应的T1增强型MRI造影剂；以及，药学上可接受的辅剂。
进一步的，所述药学上可接受的辅剂可以是稀释剂等。
例如，本发明实施例的另一个方面还提供了一种药用组合物，其包括前述的pH响应的T1增强型MRI造影剂、药物以及药学上可接受的载体。
进一步的，所述药用组合物还可以包括治疗性药物、示踪性分子等药物组分。
例如，本发明实施例的另一个方面还提供了一种非医疗目的的造影方法，其包括：向待造影的对象施用前述的pH响应的T1增强型MRI造影剂，或者造影用组合物，并进行造影。
其中，所述待造影的对象可以是生物的活体组织，例如肿瘤组织等等，但不限于此。
藉由上述技术方案，本发明以上实施例提供的pH响应的T1增强型MRI造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)在偏酸性的环境中具有灵敏的pH响应性，能够通过表面电荷由负到正的转换实现对肿瘤部位高特异性的T1加权成像，提高成像对比度，减小背景信号的干扰。同时生物相容性良好，毒性低，可从快速体内代谢，避免了体内的毒副作用。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，其中的实验条件和设定参数不应视为对本发明基本技术方案的局限。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1一种pH响应的T1增强型MRI造影剂的制备方法包括如下步骤：
步骤一：提高黑色素纳米颗粒的水溶性：首先，在剧烈搅拌的条件下，将黑色素纳米颗粒(80mg，0.25mmol)溶于40mL浓度为0.1M的氢氧化钠溶液中。完全溶解后，在超声条件下，用0.1M的盐酸将上述黑色素纳米颗粒碱性溶液调至中性(pH＝7)，得到亮黑色溶液。然后，用超滤管(MWCO：30kDa)对所得溶液进行浓缩并用去离子水重复洗涤多次以除去氯化钠。最终通过冻干获得黑色固体，即提高水溶性后的黑色素纳米颗粒；
步骤二：修饰聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEOz)的黑色素纳米颗粒：取10mg黑色素纳米颗粒(0.03mmol)溶于10mL去离子水，并用氨水(28％)调至碱性(pH＝9)。称量100mgPEOz2000-NH2(0.05mmol)溶于10mL去离子水，同样用氨水调至pH值为9。将黑色素纳米颗粒的碱性水溶液逐滴滴加到PEOz2000-NH2的水溶液，并于室温剧烈搅拌12小时。待反应结束，用超滤管(MWCO：30kDa)对所得溶液进行浓缩并用去离子水重复洗涤多次以除去过量的PEOz2000-NH2。最终通过冻干得到经PEOz修饰的黑色素纳米颗粒，即Mel-PEOz；
步骤三：负载三价铁离子：称取无水氯化铁(19mg，0.12mmol)溶于2mL PBS(pH＝7.4)，取500μL上述氯化铁溶液(5mg)加入到4.5mL Mel-PEOz水溶液(10mg)中，所得混合溶液置于37℃水浴锅中孵育。反应1小时后，将溶液转移到超滤管(MWCO：30kDa)中进行浓缩并用去离子水洗涤多次，最终得到所述pH响应的T1增强型MRI造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)。
实施例2一种pH响应的T1增强型MRI造影剂的制备方法包括如下步骤：
步骤一：该步骤与实施例1中的步骤一相同；
步骤二：该步骤与实施例1中的步骤二相似，不同之处在于：将PEOz2000-NH2的用量由100mg(0.05mmol)提升到120mg(0.06mmol)，使黑色素纳米颗粒与pH敏感型聚合物的物质的量的比例从3：5变为1：2。取10mg黑色素纳米颗粒溶于10mL去离子水，并用氨水(28％)调至碱性(pH＝9)。称量120mg PEOz2000-NH2溶于10mL去离子水，同样用氨水调至pH值为9。将黑色素纳米颗粒的碱性水溶液逐滴滴加到PEOz2000-NH2的水溶液，并于室温剧烈搅拌12小时。待反应结束，用超滤管(MWCO：30kDa)对所得溶液进行浓缩并用去离子水重复洗涤多次以除去过量的PEOz2000-NH2。最终通过冻干得到经PEOz修饰的黑色素纳米颗粒，即Mel-PEOz；
步骤三：该步骤与实施例1中的步骤三相同。
实施例3一种pH响应的T1增强型MRI造影剂的制备方法包括如下步骤：
步骤一：该步骤与实施例1中的步骤一相同；
步骤二：该步骤与实施例1中的步骤二相似，不同之处在于：将PEOz2000-NH2的用量由100mg(0.05mmol)提升到110mg(0.055mmol)，使黑色素纳米颗粒与pH敏感型聚合物的物质的量的比例从3：5变为3：5.5。取10mg黑色素纳米颗粒溶于10mL去离子水，并用氨水(28％)调至碱性(pH＝9)。称量110mg PEOz2000-NH2溶于10mL去离子水，同样用氨水调至pH值为9。将黑色素纳米颗粒的碱性水溶液逐滴滴加到PEOz2000-NH2的水溶液，并于室温剧烈搅拌12小时。待反应结束，用超滤管(MWCO：30kDa)对所得溶液进行浓缩并用去离子水重复洗涤多次以除去过量的PEOz2000-NH2。最终通过冻干得到经PEOz修饰的黑色素纳米颗粒，即Mel-PEOz；
步骤三：该步骤与实施例1中的步骤三相同。
实施例4一种pH响应的T1增强型MRI造影剂的制备方法包括如下步骤：
步骤一：该步骤与实施例1中的步骤一相同；
步骤二：该步骤与实施例1中的步骤二相同；
步骤三：该步骤与实施例1中的步骤三相似，不同之处在于：上调了负载的三价铁离子质量，从5mg变为10mg，使三价铁离子与表面具有pH敏感物质修饰的黑色素纳米颗粒的质量比由1：2提高到1：1。称取38mg无水氯化铁溶于2mL PBS(pH＝7.4)，取500μL上述氯化铁溶液(10mg)加入到4.5mL Mel-PEOz水溶液(10mg)中，所得混合溶液置于37℃水浴锅中孵育。反应1小时后，将溶液转移到超滤管(MWCO：30kDa)中进行浓缩并用去离子水洗涤多次，最终得到所述pH响应的T1增强型MRI造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)。
实施例5一种pH响应的T1增强型MRI造影剂的制备方法包括如下步骤：
步骤一：该步骤与实施例1中的步骤一相同；
步骤二：该步骤与实施例1中的步骤二相同；
步骤三：该步骤与实施例1中的步骤三相似，不同之处在于：上调了负载的三价铁离子质量，从5mg变为20mg，使三价铁离子与表面具有pH敏感物质修饰的黑色素纳米颗粒的质量比由1：2提高到2：1。称取38mg无水氯化铁溶于2mL PBS(pH＝7.4)，取1mL上述氯化铁溶液(20mg)加入到4mL Mel-PEOz水溶液(10mg)中，所得混合溶液置于37℃水浴锅中孵育。反应1小时后，将溶液转移到超滤管(MWCO：30kDa)中进行浓缩并用去离子水洗涤多次，最终得到所述pH响应的T1增强型MRI造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)。
对照例1：该对照例与实施例1基本相同，但步骤2中以非pH敏感的聚乙二醇(PEG2000-NH2)替代了其中pH敏感的聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEOz2000-NH2)，最终获得无pH响应性的样品(Fe(III)-Mel-PEG)。
图2示出了实施例1制备的MRI造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)的透射电镜图。图3a、图3b、图3c分别示出了实施例1制备的MRI造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)、无pH响应的对照组造影剂(Fe(III)-Mel-PEG)以及黑色素纳米颗粒的核磁共振氢谱图。
图4为实施例1制备的MRI造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)、无pH响应的对照组造影剂(Fe(III)-Mel-PEG)以及黑色素纳米颗粒的傅里叶变换红外光谱图。图5为实施例1制备的MRI造影剂(Fe(III)-Mel-PEOz)在去离子水、PBS缓冲液和完全培养基中的溶液稳定性图片。
下面，通过几种项目性能测试展示实施例1所获表面有pH敏感的聚(2-乙基-2-噁唑啉)(PEOz2000-NH2)修饰，内部负载三价铁离子的黑色素纳米颗粒(Fe(III)-Mel-PEOz)作为造影剂的应用优势。
性能测试一
在纳米粒度分析仪上测试本发明实施例1所获造影剂产品以及无pH响应性对照造影剂在不同pH溶液中的zeta电位，以评估其在不同pH溶液中表面电荷的变化，其操作方法包括：
将Fe(III)-Mel-PEOz与Fe(III)-Mel-PEG分别溶解在pH值为7.4和6.5的PB缓冲液中，于37℃水浴条件下充分反应4小时。随后，用纳米粒度分析仪分别测定样品的zeta电位(如图6所示)。造影剂Fe(III)-Mel-PEOz在中性溶液中颗粒的zeta电位为负，并且当pH偏低时转变为正电，然而对照组造影剂Fe(III)-Mel-PEG在中性和酸性溶液中的zeta电位始终为负，无明显差别，表明本发明实施例1所获造影剂Fe(III)-Mel-PEOz具有pH响应的性质。
性能测试二
在0.5T的MRI测试仪上测试本发明实施例1所获造影剂在不同pH下的纵向弛豫率r1及T1加权成像，其操作方法包括：
将Fe(III)-Mel-PEOz与不同pH的PB缓冲溶液充分作用4小时后，分别配置成不同浓度的水溶液。各取150μL上述溶液于样品池中，在0.5T脉冲核磁共振分析仪上进行T1测试。根据所得不同浓度的弛豫时间，以1/T1为横坐标，铁浓度为纵坐标进行线性拟合，得出本发明实施例1所获造影剂在pH为6.5或7.4环境中的纵向弛豫率(r1)分别为1.01mM-1·s-1和0.95mM-1·s-1(如图7所示)，可见本发明的造影剂的r1几乎不受pH影响。
另外，选取不同pH条件下相同浓度梯度(0.23mM、0.45mM、0.90mM、1.80mM)的Fe(III)-Mel-PEOz溶液进行T1加权成像(如图8所示)。通过比较不同pH条件下的T1加权成像可以看出，实施例1所获造影剂在中性和弱酸性环境中的T1造影效果相近，表明其具有稳定的弛豫能力，不受pH干扰。
性能测试三
本发明实施例1所获造影剂对正常非癌细胞人脐静脉内皮细胞(HUVEC细胞)以及小鼠乳腺癌细胞(4T1)毒性检测，其操作方法包括：
用四唑盐比色法(WST法)来测定本实施例所获造影剂对人脐静脉内皮细胞(HUVEC细胞)和小鼠乳腺癌细胞(4T1)的细胞毒性。采用CCK-8试剂盒对Fe(III)-Mel-PEOz的细胞毒性进行评估。当细胞有活性时，CCK-8中的主要成分可被细胞代谢产生的NAD+氧化成为水溶性的黄色甲瓒产物，在450nm波长处有明显吸收。甲瓒的吸光度与浓度成正相关，也可以认为与活细胞的数量成正相关。因此，可以通过酶标仪测量细胞培养基在450nm处的吸光度来判断细胞的死活情况。
首先，分别将4T1细胞和HUVEC细胞以8000个/孔的密度接种于96孔板中，于恒温培养箱中培养12小时(细胞密度达到约70％)。同时，配置含Fe(III)-Mel-PEOz的培养基，并用新鲜培养基稀释到不同的铁浓度(包括1mM、0.67mM、0.44mM、0.30mM、0.20mM以及0.13mM)。然后，弃去孔板中的旧细胞培养基，加入100μL上述含不同浓度造影剂材料的培养基，对照组加入不含材料的培养基，空白组既不含细胞也不含材料，只加入100μL培养基。待细胞于培养箱中生长24小时后，弃旧培养基并更换含有10％ CCK-8试剂的新鲜培养基，每孔加入100μL，在培养箱中避光孵育2小时。用酶标仪测量各孔培养基在450nm波长处的吸光度。每个浓度的实验组、对照组以及空白组均设置四个孔作为平行样。
细胞相对存活率(％)＝100×[(Ae-Ab)/(Ac-Ab)]。其中，Ae为实验组的吸光度，含有造影剂和细胞以及培养基。Ac为对照组的吸光度，含有细胞和培养基。Ab为空白组的吸光度，只有培养基。
如图9所示，在0.01-1.0mM的造影剂浓度范围里，随着浓度的升高，细胞活性几乎不受影响，存活率接近100％，说明本发明实施例1所获造影剂Fe(III)-Mel-PEOz具有良好的生物相容性，对癌细胞和正常细胞均没有明显毒性。
性能测试四
本发明实施例1所获造影剂在小鼠体内的组织毒性检测，其操作方法包括：
分别注射含Fe(III)-Mel-PEOz造影剂的生理盐水，以及空白生理盐水到健康BALB/c小鼠体内(铁离子浓度为0.1mmol/kg)，三天后取小鼠的主要器官(心脏、肝脏、脾、肺和肾)进行HE染色切片，以评估其对体内组织的毒性。
如图10所示，未观察到本实施例1所获造影剂对脏器造成毒性或引发炎症、坏死等表现，充分证明了本实施例1所获造影剂基本没有组织毒性，具有相对良好的生物相容性。
性能测试五
本发明实施例1所获造影剂在肿瘤细胞中的富集程度研究，其操作方法包括：
对与本发明实施例1所获造影剂Fe(III)-Mel-PEOz或对照组造影剂Fe(III)-Mel-PEG共孵后的4T1细胞进行普鲁士蓝染色，以观察铁离子在细胞中的富集程度。将细胞分为实验组和对照组两组，每组中分别设置三个孔与材料孵育2小时。待细胞摄取材料后，通过普鲁士蓝/核固红试剂盒对其进行染色，以观察细胞内的铁离子含量。
如图11a和图11b所示，在与实施例1所获造影剂Fe(III)-Mel-PEOz共孵后，4T1细胞中的铁离子含量略高于对照组，表明酸性环境能够提高4T1细胞对Fe(III)-Mel-PEOz的摄取，提升其细胞内浓度，表明实施例1所获造影剂Fe(III)-Mel-PEOz具有pH响应性。
性能测试六
本发明实施例1所获造影剂在尾静脉注射3小时后在荷瘤小鼠肿瘤组织中的富集程度评估，其操作方法包括：
由于肿瘤组织的铁元素含量比较少，采用DAB加强法普鲁士蓝染色来定位组织中的铁元素。在组织中的铁离子与亚铁氰化钾形成蓝色的亚铁青化钾沉淀后，加入DAB，使DAB与沉淀态的铁离子发生氧化还原反应形成棕色化合物，增强检测的特异性，以便更明显直观地观察铁元素在肿瘤组织中的富集程度。分别通过尾静脉注射本实施例1所获造影剂Fe(III)-Mel-PEOz和对照组Fe(III)-Mel-PEG材料(铁离子含量为0.1mmol/kg)到荷瘤小鼠体内。注射后3小时，取出皮下肿瘤组织进行DAB加强普鲁士蓝染色，并将制好的切片置于光学显微镜下观察。
如图12a和图12b所示，注射Fe(III)-Mel-PEOz的小鼠肿瘤部位明显呈现更多的棕色颗粒，代表富集的铁离子，证明本实施例1所获造影剂Fe(III)-Mel-PEOz可以在体内肿瘤偏低pH的微环境中特异性富集在肿瘤部位。
性能测试七
本发明实施例1所获造影剂和无pH响应性对照造影剂在细胞水平的T1加权成像效果，其操作方法包括：
选取4T1和HUVEC两种细胞对造影剂的MRI效果进行细胞水平的研究。为了使4T1细胞的生长环境更加贴近肿瘤微环境，其培养基的pH调节为6.5。每种细胞设置空白、对照和实验组三组，空白组细胞的培养基不含材料，Fe(III)-Mel-PEG和Fe(III)-Mel-PEOz分别添加到对照组细胞的培养基和实验组细胞的培养基中(浓度均为1mM)。待细胞与材料共孵2小时后，在0.5T磁共振成像仪上进行细胞的T1加权成像。
如图13所示，对于4T1和HUVEC两种细胞，其对照组和实验组的细胞MRI图像亮度都远高于空白组。对比HUVEC细胞的对照组和实验组，发现其图像亮度相近，然而由Fe(III)-Mel-PEOz造影的4T1细胞的MRI图像亮度明显高于经Fe(III)-Mel-PEG处理的4T1细胞，这说明在酸性培养基中，Fe(III)-Mel-PEOz更容易被细胞摄取。同时，相比于HUVEC的实验组，与Fe(III)-Mel-PEOz共孵后的4T1细胞的T1加权图像的亮度也有明显增强，再次说明酸性环境中的细胞对Fe(III)-Mel-PEOz的摄取率提高，但对Fe(III)-Mel-PEG的摄取无明显变化。
性能测试八
本发明实施例1所获造影剂的体内MRI成像实验，其操作方法包括：
首先，构建4T1荷瘤BALB/c小鼠模型用于体内MRI研究。将6只荷瘤小鼠分为实验组和对照组两组，每组3只。在小鼠的腹腔内注射约100μL质量分数为24％的乌拉坦溶液(5μL/g)，待小鼠完全麻醉后，将其放入1.5T磁共振成像扫描仪获取T1加权成像，作为注射材料前的空白参照。然后，将本发明实施例1所获造影剂Fe(III)-Mel-PEOz和对照造影剂Fe(III)-Mel-PEG分别通过尾静脉注射到实验组小鼠和对照组小鼠体内(铁剂量均为0.1mmol/kg)，并通过磁共振成像扫描仪观察注射后2小时、3小时和8小时的小鼠体内成像情况。
如图14所示，在注射对照组造影剂Fe(III)-Mel-PEG的8小时内，小鼠肿瘤部位的亮度并没有明显的变化，而对于注射了本发明实施例1所获造影剂Fe(III)-Mel-PEOz的小鼠，其肿瘤部位的图像亮度明显增强，并在注射后3小时亮度达到最大。实验组的T1造影效果优于对照组，表明本实施例1所述造影剂可以作为一种pH响应的T1型造影剂用于肿瘤MRI，能够在肿瘤微环境中的低pH刺激下，表面负电荷转变为正电荷，从而通过提升肿瘤部位富集量的方式特异性增加肿瘤区域的造影成像效果。
综上所述，本发明所提供的pH响应的T1增强型MRI造影剂弛豫性能稳定，在中性和微酸环境中的纵向弛豫率保持在1.0mM-1s-1。同时，本发明所提供的pH响应的T1增强型MRI造影剂具有灵敏的pH响应性和高肿瘤特异性，在弱酸(pH＝6.5)的条件下，其表面电荷由负变正，增大了与肿瘤细胞膜之间的静电相互作用，提高肿瘤部位的富集量，实现对肿瘤的选择特异性成像，最终提高了肿瘤MRI的对比度。
应当指出，以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种pH响应的T1增强型MRI造影剂，其特征在于，包括：
作为载体的富含邻苯二酚结构、且表面修饰有pH敏感物质的黑色素纳米颗粒；
以及，装载于所述载体上的具有MRI造影能力的三价铁离子。
2.根据权利要求1所述的pH响应的T1增强型MRI造影剂，其特征在于：所述pH敏感物质包括聚(2-乙基-2-噁唑啉)；和/或，所述黑色素纳米颗粒的粒径为10～20nm。
3.一种pH响应的T1增强型MRI造影剂的制备方法，其特征在于，包括：
至少使端基为氨基的pH敏感物质与黑色素纳米颗粒反应，形成表面具有pH敏感物质修饰的黑色素纳米颗粒；
至少使所述表面具有pH敏感物质修饰的黑色素纳米颗粒与三价铁离子进行螯合反应，形成内部螯合三价铁离子、表面修饰有pH敏感物质的黑色素纳米颗粒，制得pH响应的T1增强型MRI造影剂。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，还包括：先通过调节pH值对黑色素纳米颗粒进行处理，优选的，所述制备方法具体包括：
在剧烈搅拌的条件下，将黑色素纳米颗粒溶于碱性溶液中，形成黑色素纳米颗粒碱性溶液；之后采用酸将所述黑色素纳米颗粒碱性溶液调至中性，之后过滤、洗涤、浓缩、冻干，获得水溶性提高的黑色素纳米颗粒；优选的，所述碱性溶液的浓度为0.05～0.1mol/L，所述酸包括盐酸，所述盐酸的浓度为0.05～0.1mol/L；
和/或，所述黑色素纳米颗粒的粒径为10～20nm。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，具体包括：
用氨水分别将水溶性提高的黑色素纳米颗粒的溶液、端基为氨基的pH敏感物质的溶液调至碱性，分别形成黑色素纳米颗粒的碱性水溶液、端基为氨基的pH敏感物质的碱性水溶液；
将所述黑色素纳米颗粒的碱性水溶液逐滴滴加到端基为氨基的pH敏感物质的碱性水溶液中，并于室温剧烈搅拌，进行不少于12小时的反应，之后过滤、洗涤、浓缩、冻干，制得表面具有pH敏感物质修饰的黑色素纳米颗粒；
优选的，所述黑色素纳米颗粒的碱性水溶液、端基为氨基的pH敏感物质的碱性水溶液的pH值为8.5～9.5；
和/或，所述pH敏感物质包括聚(2-乙基-2-噁唑啉)；和/或，所述黑色素纳米颗粒与端基为氨基的pH敏感物质的物质的量比为3：5～1：2。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，具体包括：
将三价铁离子溶于PBS缓冲溶液中，并加入到表面具有pH敏感物质修饰的黑色素纳米颗粒的水溶液中，使所得混合溶液于室温反应1～2小时，获得所述pH响应的T1增强型MRI造影剂；
优选的，所述三价铁离子来源于三价铁盐，优选为无水三氯化铁；
和/或，所述三价铁离子与表面具有pH敏感物质修饰的黑色素纳米颗粒的质量比为1：2～2：1。
7.权利要求1-2所述的pH响应的T1增强型MRI造影剂于制备具有癌症诊断功能的产品中的用途；优选的，所述产品在小鼠成像应用中的铁浓度为0.1～0.2mmol/kg。
8.一种造影用组合物，其特征在于，包括：权利要求1-2所述的pH响应的T1增强型MRI造影剂；以及，药学上可接受的辅剂，优选的，所述药学上可接受的辅剂包括稀释剂。
9.一种药用组合物，其特征在于，包括：权利要求1-2所述的pH响应的T1增强型MRI造影剂、药物以及药学上可接受的载体。
10.一种非医疗目的的造影方法，其特征在于，包括：向待造影的对象施用权利要求1-2所述的pH响应的T1增强型MRI造影剂，或者权利要求8所述的造影用组合物，并进行造影。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150139914A1 (en) * 2012-04-09 2015-05-21 Snu R&Db Foundation Contrast-Enhancing Agent for Nuclear Magnetic Resonance Imaging Comprising Melanin Nanoparticles Stably Dispersed in Water
CN106668877A (zh) * 2017-01-06 2017-05-17 山西医科大学第医院 一种新型的纳米颗粒的mr成像造影剂及其制备方法
KR101942196B1 (ko) * 2017-12-21 2019-01-24 아주대학교산학협력단 금속이온이 포함된 멜라닌 나노입자를 유효성분으로 함유하는 다중 영상 조영제용 조성물
CN114177315A (zh) * 2021-11-12 2022-03-15 北京肿瘤医院(北京大学肿瘤医院) 前列腺癌靶向磁共振造影剂及应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150139914A1 (en) * 2012-04-09 2015-05-21 Snu R&Db Foundation Contrast-Enhancing Agent for Nuclear Magnetic Resonance Imaging Comprising Melanin Nanoparticles Stably Dispersed in Water
CN106668877A (zh) * 2017-01-06 2017-05-17 山西医科大学第医院 一种新型的纳米颗粒的mr成像造影剂及其制备方法
KR101942196B1 (ko) * 2017-12-21 2019-01-24 아주대학교산학협력단 금속이온이 포함된 멜라닌 나노입자를 유효성분으로 함유하는 다중 영상 조영제용 조성물
CN114177315A (zh) * 2021-11-12 2022-03-15 北京肿瘤医院(北京大学肿瘤医院) 前列腺癌靶向磁共振造影剂及应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANQI CHEN ET AL: ""The effect of metal ions on endogenous melanin nanoparticles used as magnetic resonance imaging contrast agents"", 《BIOMATER. SCI》, vol. 8, pages 2 *
ZIMU LI ET AL: ""Charge-reversal biodegradable MSNs for tumor synergetic chemo/ photothermal and visualized therapy"", 《JOURNAL OF CONTROLLED RELEASE》, vol. 338, pages 3 - 4 *

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