專利名稱：負(fù)載金和碘元素的樹狀大分子ct靶向造影劑及其制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬CT靶向造影劑及其制備領(lǐng)域，特別是涉及一種負(fù)載金和碘元素的樹狀 大分子CT靶向造影劑及其制備。
背景技術(shù)：
X-射線計(jì)算機(jī)斷層攝影術(shù)(CT)是近幾十年迅速發(fā)展起來的大型醫(yī)學(xué)成像方法。 由于其具有影像清晰，組織密度顯示精良以及無重疊結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，目前CT檢查已經(jīng)廣泛應(yīng) 用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、泌尿生殖系統(tǒng)、骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)等各個臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。 在臨床上，有些疾病的診斷，尤其是腫瘤的早期診斷，需要做增強(qiáng)掃描才能夠定性，這就必 須使用造影劑。目前使用的造影劑主要是含碘的小分子造影劑。但是由于小分子碘化物易 于引起人體血管壁或其他組織細(xì)胞的過敏反應(yīng)，因此這類造影劑在使用中可能造成不良反 應(yīng)如胃腸反應(yīng)、嘔吐、休克甚至死亡，同時(shí)這類造影劑在體內(nèi)循環(huán)時(shí)間短，不便觀察。因此， 醫(yī)學(xué)工作者和材料學(xué)家一直努力尋找具有良好生物相容性、高對比度、長體內(nèi)循環(huán)時(shí)間以 及靶向性的新型CT造影劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種負(fù)載金和碘元素的樹狀大分子CT靶向造 影劑及其制備，克服現(xiàn)有CT造影劑的毒性大、成像效果差、體內(nèi)循環(huán)時(shí)間短以及無靶向性 等缺陷。本發(fā)明的一種同時(shí)負(fù)載金元素和碘元素的樹狀大分子CT靶向造影劑，包括如下 組分樹狀大分子、靶向分子、納米金顆粒和含碘的小分子，其中靶向分子與樹狀大分 子的物質(zhì)的量之比為3 1 10 1，金原子與樹狀大分子的物質(zhì)的量之比為25 1 200 1，碘原子與樹狀大分子的物質(zhì)的量之比為5 1 200 1，該CT靶向造影劑的直 徑為1 20nm。所述的樹狀大分子為聚酰胺胺類PAMAM樹狀大分子。所述的靶向分子為葉酸、乳糖酸、多肽或抗體。所述的含碘的小分子為泛影酸、2，3，5_三碘苯甲酸或碘化油等。本發(fā)明的一種同時(shí)負(fù)載金元素和碘元素的樹狀大分子CT靶向造影劑的制備方 法，包括(1)通過化學(xué)鍵合的方式將靶向分子與PAMAM樹狀大分子表面氨基連接，制得靶 向樹狀大分子載體；其中靶向分子與樹狀大分子的物質(zhì)的量之比為3 1 10 1;(2)將上述載體經(jīng)純化處理后溶于水中，再滴加0. 5 氯金酸(HAUC14)水 溶液并攪拌均勻，然后加入還原劑硼氫化鈉將氯金酸還原，得到負(fù)載納米金顆粒的靶向樹 狀大分子材料；其中，氯金酸與聚酰胺胺樹狀大分子的物質(zhì)的量之比為25 1 200 1; 硼氫化鈉與氯金酸鹽的物質(zhì)的量之比為5 1 ；
(3)將上述負(fù)載納米金顆粒的靶向樹狀大分子材料經(jīng)純化處理后溶解于二甲亞砜 溶液中，通過化學(xué)鍵合的方式將含碘的分子與樹狀大分子表面氨基連接，同時(shí)(或者)采用 溶劑揮發(fā)法通過物理作用將含碘的分子負(fù)載到樹狀大分子內(nèi)部和(或)表面，得到同時(shí)負(fù) 載金與碘兩種元素的靶向樹狀大分子材料，其中含碘的分子與樹狀大分子的物質(zhì)的量之比 為 5 1 200 1。所述步驟(1)中的樹狀大分子為聚酰胺胺類PAMAM樹狀大分子。所述步驟(1)中的靶向分子為葉酸、乳糖酸、多肽或抗體。所述步驟(1)中的化學(xué)鍵合的方式具體為取靶向分子溶于二甲亞砜(DMS0)中， 形成溶液A;再取1-[3-( 二甲氨基)丙基]-3-乙基-碳二亞胺鹽酸(EDC)溶于DMS0中， 形成溶液B ；將溶液A滴加到溶液B中反應(yīng)4h，再將反應(yīng)后的溶液緩慢滴加到PAMAM樹狀大 分子的DMS0溶液(2mg/mL)中，攪拌條件下反應(yīng)2天；經(jīng)過透析和冷凍干燥，獲得修飾了靶 向分子葉酸的樹狀大分子載體。所述步驟(3)中的含碘的小分子為泛影酸、2，3，5_三碘苯甲酸或碘化油等。所述步驟(3)中的化學(xué)鍵合的方式具體為稱取含碘的小分子溶于二甲亞砜/ 二 甲基甲酰胺(1 1)混合溶液中，然后加入EDC溶液(llO.Omg溶于10mL DMS0)活化反 應(yīng)4h，再將反應(yīng)后的溶液緩慢滴加到溶解有負(fù)載納米金顆粒的靶向樹狀大分子材料的溶液 中，攪拌條件下反應(yīng)2天。本發(fā)明的一種同時(shí)負(fù)載金元素和碘元素的樹狀大分子CT靶向造影劑應(yīng)用于制備 CT造影劑材料。聚酰胺胺類樹狀大分子是一種具有良好生物相容性的高度支化的單分散大分 子，它不僅擁有位于表面的大量功能基團(tuán)，可用于化學(xué)連接或吸附一些靶向基團(tuán)、抗體或 藥物分子等，還有內(nèi)部的疏水性空腔，可以為疏水性分子以及無機(jī)功能材料的負(fù)載提供場 所，因此，本發(fā)明選擇聚酰胺胺類樹狀大分子作為CT造影劑納米載體材料，通過化學(xué)鍵合 的方式對其表面進(jìn)行靶向分子修飾，制備具有靶向功能的載體材料，再利用樹狀大分子的 內(nèi)部空腔和大量表面基團(tuán)負(fù)載具有強(qiáng)X-射線衰減特性的金元素和碘元素，最終得到具有 靶向功能的同時(shí)負(fù)載金元素和碘元素的樹狀大分子造影劑。在之前的專利中(申請?zhí)?200910198801. 2.)，發(fā)明人已成功制備了負(fù)載金納米顆粒的樹狀大分子靶向造影劑，并證 明它是一種潛在的醫(yī)用造影增強(qiáng)材料。在本發(fā)明中，為了進(jìn)一步提高造影劑的成像效果，臨 床使用的含碘的小分子造影劑將通過化學(xué)鍵合和(或)物理吸附的方式添加到負(fù)載納米金 顆粒的靶向樹狀大分子的內(nèi)部和(或)表面。與單純負(fù)載金納米顆粒的樹狀大分子載體材 料相比，本發(fā)明制備的造影劑不僅保留了樹狀大分子作為造影劑載體的優(yōu)點(diǎn)，能夠在CT檢 查時(shí)實(shí)現(xiàn)較長的體內(nèi)循環(huán)時(shí)間，更加有效的識別病變部位，而且具有更高的對比度和更佳 的成像效果，能夠有效減少造影劑的用量及其對人體的傷害。有益效果(1)本發(fā)明是一種用于CT的靶向造影劑，由于采用靶向分子修飾的樹狀大分子負(fù) 載金和碘兩種元素，因此具有以下優(yōu)點(diǎn)良好的生物相容性，不會引起人體的不良反應(yīng)；具 有強(qiáng)X-射線衰減系數(shù)，能夠應(yīng)用于X-射線計(jì)算機(jī)斷層攝影術(shù)檢查；具有良好的穩(wěn)定性，較 長的體內(nèi)循環(huán)時(shí)間；材料表面的靶向基團(tuán)能夠定位于特定的組織，達(dá)到靶向診斷的目的；(2)本發(fā)明的CT靶向造影劑與單純負(fù)載金納米顆粒的樹狀大分子載體材料相比，不僅保留了樹狀大分子作為造影劑載體的優(yōu)點(diǎn)，能夠在CT檢查時(shí)實(shí)現(xiàn)較長的體內(nèi)循環(huán)時(shí) 間，更加有效的識別病變部位，而且具有更高的對比度和更佳的成像效果，能夠有效減少造 影劑的用量及其對人體的傷害。


圖1為本發(fā)明X-射線計(jì)算機(jī)斷層攝影術(shù)(CT)靶向造影劑的結(jié)構(gòu)示意圖。上述圖 中(1)為靶向分子，(2)為樹狀大分子材料，(3)為納米金顆粒，(4)為含碘的分子；圖2為金原子/第五代樹狀大分子物質(zhì)的量之比為100 1，碘原子/第五代樹狀 大分子物質(zhì)的量之比為60 1的納米顆粒的紫外光譜圖；圖3金原子/第五代樹狀大分子物質(zhì)的量之比為100 1，碘原子/第五代樹狀 大分子物質(zhì)的量之比為60 1的納米顆粒和常規(guī)造影劑Omnipaque隨碘原子濃度變化的 X-射線衰減關(guān)系圖；圖4金原子/第五代樹狀大分子物質(zhì)的量之比為100 1，碘原子/第五代樹狀 大分子物質(zhì)的量之比為60 1的納米顆粒和負(fù)載納米金顆粒的樹狀大分子CT造影劑(Au DENPs)隨金原子濃度變化的X-射線衰減關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。實(shí)施例1(1)稱取葉酸(FA) 1. 70mg溶于3mL的二甲亞砜(DMS0)中，再稱取1_[3_( 二甲氨 基)丙基]-3-乙基-碳二亞胺鹽酸(EDC) 7. 38mg溶于3mL的DMS0中，將3mL的FA溶液滴 加到EDC溶液中反應(yīng)4h，再將上述溶液緩慢滴加到10mL的PAMAM樹狀大分子的DMS0溶液 (2mg/mL)中，攪拌條件下反應(yīng)2天。經(jīng)過透析和冷凍干燥，獲得修飾了靶向分子葉酸的樹狀 大分子載體。(2)稱取3. 96ml的lwt%氯金酸鹽水溶液緩慢滴加到(1)的水溶液中并攪拌均 勻，向混合溶液中加入還原劑1. 85ml的1襯％的硼氫化鈉水溶液，將氯金酸鹽在樹狀大分 子保護(hù)下完全還原，形成負(fù)載有納米金顆粒的樹狀大分子；并冷凍干燥處理可以得到負(fù)載 金納米顆粒的靶向樹狀大分子材料。(3)稱取70.81mg泛影酸(DTA)溶于二甲亞砜/ 二甲基甲酰胺(1 1)混合溶液 中，然后加入EDC溶液(110. 55mg溶于10mL DMS0)活化反應(yīng)4h，再將上述溶液緩慢滴加到 (2)的水溶液中，攪拌條件下反應(yīng)2天。經(jīng)過透析和冷凍干燥，獲得具有靶向功能的同時(shí)負(fù) 載金元素和碘元素的樹狀大分子CT造影劑(Au DENP-DTA)。實(shí)施例2(1)稱取乳糖酸2.75mg溶于3mL的水中，再稱取1-[3_( 二甲氨基)丙基]_3_乙 基-碳二亞胺鹽酸(EDC)11.80mg與N-羥基琥珀酰亞胺(NHS) 7. 08mg溶于5mL的水中，將 3mL的乳糖酸溶液滴加到上述溶液中反應(yīng)4h。再將活化后的乳糖酸溶液緩慢滴加到20mL的PAMAM樹狀大分子的水溶液(2mg/mL)中，攪拌條件下反應(yīng)2天。經(jīng)過透析和冷凍干燥， 獲得修飾了具有肝靶向功能的樹狀大分子載體。(2)取7. 92ml的氯金酸鹽水溶液緩慢滴加到(1)的樹狀大分子水溶液中并 攪拌均勻，向混合溶液中加入還原劑3. 70ml的1襯％的硼氫化鈉水溶液，將氯金酸鹽在樹 狀大分子保護(hù)下完全還原，經(jīng)冷凍干燥處理，得到負(fù)載金納米顆粒的靶向樹狀大分子材料。(3)稱取115. 30mg的2，3，5_三碘苯甲酸溶于二甲亞砜/ 二甲基甲酰胺(1 1) 混合溶液中，然后加入EDC溶液(221. 22mg溶于15mL 二甲亞砜)活化反應(yīng)4h。再將上述溶 液緩慢滴加到(2)的水溶液中，攪拌條件下反應(yīng)2天。經(jīng)過透析和冷凍干燥，獲得具有靶向 功能的同時(shí)負(fù)載金元素和碘元素的樹狀大分子CT造影劑。
權(quán)利要求
一種同時(shí)負(fù)載金元素和碘元素的樹狀大分子CT靶向造影劑，包括如下組分樹狀大分子、靶向分子、納米金顆粒和含碘的小分子，其中靶向分子與樹狀大分子的物質(zhì)的量之比為3∶1～10∶1，金原子與樹狀大分子的物質(zhì)的量之比為25∶1～200∶1，碘原子與樹狀大分子的物質(zhì)的量之比為5∶1～200∶1，該CT靶向造影劑的直徑為1～20nm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同時(shí)負(fù)載金元素和碘元素的樹狀大分子CT靶向造影劑， 其特征在于所述的樹狀大分子為聚酰胺胺類pamam樹狀大分子。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同時(shí)負(fù)載金元素和碘元素的樹狀大分子ct靶向造影劑， 其特征在于所述的靶向分子為葉酸、乳糖酸、多肽或抗體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同時(shí)負(fù)載金元素和碘元素的樹狀大分子ct靶向造影劑， 其特征在于所述的含碘的小分子為泛影酸、2，3，5-三碘苯甲酸或碘化油。
5.一種同時(shí)負(fù)載金元素和碘元素的樹狀大分子ct靶向造影劑的制備方法，包括(1)通過化學(xué)鍵合的方式將靶向分子與pamam樹狀大分子表面氨基連接，制得靶向樹 狀大分子載體；其中靶向分子與樹狀大分子的物質(zhì)的量之比為3 1 10 1;(2)將上述載體經(jīng)純化處理后溶于水中，再滴加0.5 氯金酸hauc14水溶液并 攪拌均勻，然后加入還原劑硼氫化鈉將氯金酸還原，得到負(fù)載納米金顆粒的靶向樹狀大分 子材料；其中，氯金酸與聚酰胺胺樹狀大分子的物質(zhì)的量之比為25 1 200 1;硼氫化 鈉與氯金酸鹽的物質(zhì)的量之比為5 1 ；(3)將上述負(fù)載納米金顆粒的靶向樹狀大分子材料經(jīng)純化處理后溶解于二甲亞砜溶液 中，通過化學(xué)鍵合的方式將含碘的分子與樹狀大分子表面氨基連接，同時(shí)或者采用溶劑揮 發(fā)法通過物理作用將含碘的分子負(fù)載到樹狀大分子內(nèi)部和或表面，得到同時(shí)負(fù)載金與碘兩 種元素的靶向樹狀大分子材料，其中含碘的分子與樹狀大分子的物質(zhì)的量之比為5 1 200 1。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種負(fù)載金和碘元素的樹狀大分子CT靶向造影劑及其制備，該CT靶向造影劑的組分包括樹狀大分子、靶向分子、納米金顆粒和含碘的小分子；制備方法，包括(1)通過化學(xué)鍵合的方式將靶向分子與PAMAM樹狀大分子表面氨基連接，制得靶向樹狀大分子載體；(2)將載體溶于水中，再滴加氯金酸水溶液，加入硼氫化鈉，得到負(fù)載納米金顆粒的靶向樹狀大分子材料；(3)將材料溶解于二甲亞砜溶液，將含碘的分子與樹狀大分子表面氨基連接，即得。本發(fā)明的造影劑具有對比度高、生物相容性好，體內(nèi)循環(huán)時(shí)間長，穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，能夠應(yīng)用于X-射線計(jì)算機(jī)斷層攝影術(shù)檢查。
文檔編號A61K49/12GK101979096SQ20101054384
公開日2011年2月23日 申請日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者史向陽, 郭睿 申請人:東華大學(xué)