專(zhuān)利名稱：核-殼型納米造影劑、其制備方法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分子影像技術(shù)，具體涉及一種核-殼型納米造影劑、其制備方法及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
腫瘤是威脅人類(lèi)健康的重要疾病之一，腫瘤的早期診斷和治療是提高患者生存質(zhì)量和治愈率的關(guān)鍵。目前，應(yīng)用于腫瘤的分子顯像技術(shù)有光學(xué)成像技術(shù)、CT成像技術(shù)、MRI分子成像技術(shù)、超聲分子影像技術(shù)、SPECT技術(shù)、PET技術(shù)以及近紅外熒光成像技術(shù)。其中，MRI (核磁共振成像)是一種利用生物體不同組織在外磁場(chǎng)影響下產(chǎn)生不同磁共振信號(hào)來(lái)成像的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，具有無(wú)電離輻射、深度滲透、高分辨率、無(wú)需放射性同位素標(biāo)記、可實(shí)現(xiàn)多核與多參數(shù)成像、無(wú)需改變體位便可實(shí)行任意方位層面的掃描、較高的對(duì)比度而無(wú)骨質(zhì)偽影、能反映被檢組織水質(zhì)子周?chē)h(huán)境并獲取相關(guān)生理生化信息等優(yōu)點(diǎn)，成為臨床最有效的診斷手段之一，已經(jīng)被普遍用于腫瘤的診斷和發(fā)病機(jī)理的研究。MRI造影劑是一類(lèi)能夠縮短成像時(shí)間、提高成像對(duì)比度和清晰度的一種成像增強(qiáng)對(duì)比劑，它能改變體內(nèi)局部組織中水質(zhì)子的弛豫速率，提高正常與患病部位的成像對(duì)比度，從而顯示體內(nèi)器官的功能狀態(tài)。目前臨床上應(yīng)用最為廣泛的造影劑是Gd (DTPA)-H2O (商品名為Magnevist)。另外還有其他釓的配合物與錳的配合物被批準(zhǔn)用于臨床，如離子型造影劑Gd-DOTA和Mn-DTOP，非離子型造影劑Gd-DTPA-BMA和Gd-HP_D03A。但仍不能很好的解決腫瘤靶向性低的問(wèn)題和生物毒性的問(wèn)題。人血清白蛋白是血漿中含量最高的蛋白質(zhì)，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了以人血清白蛋白作為載體的納米藥物，該納米藥物具有良好的生物相容性和腫瘤靶向性，原因在于腫瘤細(xì)胞對(duì)人血清白蛋白作為載體的納米藥物具有選擇吞噬性，腫瘤細(xì)胞代謝旺盛，會(huì)主動(dòng)攝取納米藥物中的人血清白蛋白，為自身能量來(lái)源，而正常細(xì)胞無(wú)上述效應(yīng)，因此，以人血清白蛋白為載體的納米粒子在解決多模態(tài)納米影像探針的腫瘤靶向性問(wèn)題上具有潛在的價(jià)值。另外，直徑大于20nm的納米粒子易被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)(RES)吞噬，導(dǎo)致其效率和靈敏度降低。直徑小于IOnm的納米粒子易被體內(nèi)的淋巴系統(tǒng)所清理，生物毒性降低。同時(shí)，直徑小于IOnm的納米粒子更易利用腫瘤組織內(nèi)血管系統(tǒng)的高滲透性，實(shí)現(xiàn)腫瘤直接靶向，不僅能進(jìn)入病變器官或組織，還能進(jìn)入腫瘤細(xì)胞內(nèi)部。因此，直徑小于IOnm的多模態(tài)納米影像探針在解決腫瘤靶向性問(wèn)題及生物毒性問(wèn)題上均有潛在的價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明一方面提出一種核-殼型納米造影劑，包括釓離子，以及組裝在釓離子外作為保護(hù)基團(tuán)的人血清白蛋白。優(yōu)選地， 所述造影劑直徑小于10nm。本發(fā)明另一方面提供了制備所述的核-殼型納米造影劑的方法，包括釓離子與人血清白蛋白混合，得到第一混合液；
將第一混合液的pH值調(diào)至10. 0-14. O,反應(yīng)得到核-殼型納米造影劑溶液。優(yōu)選地，所述制備方法，還包括將核-殼型納米造影劑溶液置于透析袋，分別于緩沖液及雙蒸水中透析。優(yōu)選地，所述釓離子與人血清白蛋白物質(zhì)的量之比為12-19。優(yōu)選地，反應(yīng)溫度為5_35°C。優(yōu)選地，反應(yīng)時(shí)間為O. 5_240h。優(yōu)選地，反應(yīng)時(shí)間為l_5h。本發(fā)明再一方面提供了所述核-殼型納米造影劑在MRI成像中的應(yīng)用。本發(fā)明的有益效果在于，結(jié)合納米技術(shù)，以人血清白蛋白為載體包裹順磁性金屬釓離子，實(shí)現(xiàn)了 MRI成像，提高了生物相容性和腫瘤靶向性；所制備的核-殼型納米造影劑粒徑小，生物毒性低；制備方法簡(jiǎn)單。


圖1是實(shí)施例1中制備的核-殼型納米造影劑的透射電鏡圖。圖2是本發(fā)明的核-殼型納米造影劑注射小鼠前后MRI成像對(duì)比圖。
具體實(shí)施例方式為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好的理解本申請(qǐng)的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。

本發(fā)明綜合了納米技術(shù)、人血清白蛋白的腫瘤靶向性與順磁性物質(zhì)的MRI造影功能三者，發(fā)明了一種造影劑，有效實(shí)現(xiàn)了 MRI成像。本發(fā)明的造影劑為核-殼型納米造影劑為釓離子組成核心，人血清白蛋白作為保護(hù)基團(tuán)組裝而成的分子級(jí)聚集體，這種分子聚集體為一種金屬納米簇，即釓納米簇。人血清白蛋白作為保護(hù)基團(tuán)將釓離子封閉起來(lái)，釓納米簇結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。釓離子為順磁性金屬，具有核磁共振響應(yīng)，且釓離子有7個(gè)未配對(duì)電子，順磁性較高。另外，釓納米簇還具金屬納米簇的其他優(yōu)點(diǎn)，如水溶性，同時(shí)，還具有良好的生物相容性和光穩(wěn)定性，因此，釓納米簇為高性能的生物標(biāo)記物，還可作為MRI造影劑。本發(fā)明的釓納米簇以人血清白蛋白為載體，還可提高生物相容性和腫瘤靶向性。本發(fā)明還提供制備該核-殼型納米造影劑的方法，主要包括以下步驟首先，將釓離子與人血清白蛋白混合，得到第一混合液，將第一混合液的pH值調(diào)至10. 0-14. O,反應(yīng)得到釓納米簇溶液，即為核-殼型納米造影劑溶液。制備第一混合液時(shí)可通過(guò)攪拌、震蕩、超聲等方式來(lái)幫助均勻混合。調(diào)節(jié)第一混合液PH值可選用NaOH溶液或KOH溶液。反應(yīng)在室溫下進(jìn)行，優(yōu)選為5-35°C，伴隨溫和攪拌或置于搖床上輕微震蕩。反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為O. 5-24h,更優(yōu)選為l_5h,最優(yōu)選為l_2h。所述禮離子與人血清白蛋白的物質(zhì)的量的比優(yōu)選為為12-19，更優(yōu)選為12或19。然后，形成在溶液中的核-殼型納米造影劑可以進(jìn)一步純化。將核-殼型納米造影劑溶液置于透析袋，分別于緩沖液及雙蒸水中透析。透析的目的是去除無(wú)機(jī)小分子。所述緩沖液優(yōu)選為PBS溶液。將核-殼型納米造影劑溶液置于透析袋，首先于PBS溶液中透析l-300h，每l-12h更換PBS溶液；再置于雙蒸水內(nèi)透析l_12h。
接著，將所得透析液進(jìn)行冷凍干燥，產(chǎn)物置于4°C下保存。以下為實(shí)施例。下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無(wú)特殊說(shuō)明，均可從商業(yè)途徑得到。原料與試劑HAS (人血清白蛋白)溶液；GdCl3. 6H20 ；NaOH溶液；PBS (磷酸鹽緩沖液)溶液；雙蒸水。實(shí)施例1a、釓納米簇的制備將56mg氯化釓溶于15mL水中得到釓離子溶液，將15mL釓離子溶液加入到15mLHSA溶液(50mg/mL)中，混合均勻，再加入lmol/L NaOH溶液1. 5mL,調(diào)節(jié)pH值為強(qiáng)堿性(ρΗΙΟ. 0-14. 0)，將所得混合液于室溫下置于搖床反應(yīng)lh，形成釓納米簇溶液(核-殼型納米造影劑溶液)。b、核-殼型納米造影劑純化將所得核-殼型納米造影劑溶液移入透析袋，室溫下，將透析袋置于500ml PBS緩沖液內(nèi)透析24h，每12h換液新的PBS緩沖液，后將透析袋置于500ml雙蒸水內(nèi)透析12h，除去溶液中無(wú)機(jī)小分子。c、核-殼型納米造影劑干燥將透析液進(jìn)行冷凍干燥，得到核-殼型納米造影劑粉末，置于4°C下保存。圖1是本實(shí)施例中制備的核-殼型納米造影劑的透射電鏡圖，由圖1可知，本發(fā)明的核-殼型納米造影劑粒徑小(直徑小于10nm)，分散性好，懸浮穩(wěn)定性好。實(shí)施例2a、釓納米簇的制備將112mg氯化釓溶于20mL水中得到釓離子溶液，將20mL釓離子溶液加入到30mL HSA溶液(50mg/mL)中，混合均勻，再加入lmol/L NaOH溶液2mL，調(diào)節(jié)pH值為強(qiáng)堿性(ρΗ10. 0-14. 0)，將所得混合液于室溫下置于搖床反應(yīng)2h，形成釓納米簇溶液(核-殼型納米造影劑溶液)。b、核-殼型納米造影劑純化將所得核-殼型納米造影劑溶液移入透析袋，室溫下，將透析袋置于500ml PBS緩沖液內(nèi)透析72h，每12h換液新的PBS緩沖液，后將透析袋置于500ml雙蒸水內(nèi)透析6h，除去溶液中無(wú)機(jī)小分子。c、核-殼型納米造影劑干燥將透析液進(jìn)行冷凍干燥，得到核-殼型納米造影劑粉末，置于4°C下保存。實(shí)施例3a、釓納米簇的制備將560mg氯化釓溶于 100mL水中得到釓離子溶液，將100mL釓離子溶液加入到300mL HSA溶液(40mg/mL)中，混合均勻，再加入2mol/L NaOH溶液lmL，調(diào)節(jié)pH值為強(qiáng)堿性(ρΗΙΟ. 0-14. 0)，將所得混合液于室溫下置于搖床反應(yīng)5h，形成釓納米簇溶液(核-殼型納米造影劑溶液)。
b、核-殼型納米造影劑純化將所得核-殼型納米造影劑溶液移入透析袋，室溫下，將透析袋置于500ml PBS緩沖液內(nèi)透析72h，每12h換液新的PBS緩沖液，后將透析袋置于500ml雙蒸水內(nèi)透析6h，除去溶液中無(wú)機(jī)小分子。c、核-殼型納米造影劑干燥將透析液進(jìn)行冷凍干燥，得到核-殼型納米造影劑粉末，置于4°C下保存。應(yīng)用例I取體重為35-40g的雄性小鼠，腹腔注射O. 8mL10%水合氯醛麻醉，進(jìn)行MRI成像(圖2中左圖所示)，然后靜脈注射實(shí)施例1中制備的核-殼型納米造影劑，進(jìn)行MRI成像(圖2中右圖所示)。從圖2中可以看出，所述核-殼型納米造影劑能夠獲得良好的MRI成像效果，能觀察到對(duì)比度更大、更清晰的圖像。以上所述的本發(fā)明實(shí)施方式，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán) 利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種核-殼型納米造影劑，其特征在于，包括釓離子，以及組裝在釓離子外作為保護(hù)基團(tuán)的人血清白蛋白。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核-殼型納米造影劑，其特征在于，直徑小于10nm。
3.制備權(quán)利要求1或2所述的核-殼型納米造影劑的方法，包括 釓離子與人血清白蛋白混合，得到第一混合液； 將第一混合液的PH值調(diào)至10. 0-14. 0，反應(yīng)得到核-殼型納米造影劑溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，還包括 將核-殼型納米造影劑溶液置于透析袋，分別于緩沖液及雙蒸水中透析。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述釓離子與人血清白蛋白物質(zhì)的量之比為12-19。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，反應(yīng)溫度為5-35°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，反應(yīng)時(shí)間為0.5-240h。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，反應(yīng)時(shí)間為l-5h。
9.權(quán)利要求1或2所述的核-殼型納米造影劑在MRI成像中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種核-殼型納米造影劑，包括釓離子，以及組裝在釓離子外作為保護(hù)基團(tuán)的人血清白蛋白。本發(fā)明還提供了上述核-殼型納米造影劑的制備方法。本發(fā)明結(jié)合納米技術(shù)，以人血清白蛋白為載體包裹順磁性金屬釓離子，實(shí)現(xiàn)了MRI成像，提高了生物相容性和腫瘤靶向性，所制備的核-殼型納米造影劑粒徑小，生物毒性低，本發(fā)明提供的制備方法簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)A61K49/14GK103041407SQ20121055340
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者蔡林濤, 胡德紅, 盛宗海, 高篤陽(yáng), 張鵬飛, 龔萍 申請(qǐng)人:深圳先進(jìn)技術(shù)研究院