核-殼型納米造影劑、其制備方法及應用技術

本發明專利技術公開了一種核-殼型納米造影劑，包括錳離子，以及組裝在錳離子外作為保護基團的人血清白蛋白。本發明專利技術還提供了上述核-殼型納米造影劑的制備方法。本發明專利技術結合納米技術，以人血清白蛋白為載體包裹順磁性金屬錳離子，實現了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，本發明專利技術提供的制備方法簡單。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及分子影像技術，具體涉及一種核-殼型納米造影劑、其制備方法及應用。
技術介紹
腫瘤是威脅人類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量和治愈率的關鍵。目前，應用于腫瘤的分子顯像技術有光學成像技術、CT成像技術、MRI分子成像技術、超聲分子影像技術、SPECT技術、PET技術以及近紅外熒光成像技術。其中，MRI是一種利用生物體不同組織在外磁場影響下產生不同磁共振信號來成像的醫學影像技術，具有無電離輻射、深度滲透、高分辨率、無需放射性同位素標記、可實現多核與多參數成像、無需改變體位便可實行任意方位層面的掃描、較高的對比度而無骨質偽影、能反映被檢組織水質子周圍環境并獲取相關生理生化信息等優點，成為臨床最有效的診斷手段之一，已經被普遍用于腫瘤的診斷和發病機理的研究。MRI造影劑是一類能夠縮短成像時間、提高成像對比度和清晰度的一種成像增強對比劑，它能改變體內局部組織中水質子的弛豫速率，提高正常與患病部位的成像對比度，從而顯示體內器官的功能狀態。目前臨床上應用最為廣泛的造影劑是Gd(DTPA). H20(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題和生物毒性的問題。釓離子造影劑在實際應用中最為普遍，但是游離的釓離子在低濃度下就具有很強的毒性，錳離子為人體必需的微量元素之一，具有較好的生物相容性，無毒性，在MRI造影劑的使用中具有潛力。人血清白蛋白是血 漿中含量最高的蛋白質，現有技術中出現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，原因在于腫瘤細胞對人血清白蛋白作為載體的納米藥物具有選擇吞噬性，腫瘤細胞代謝旺盛，會主動攝取納米藥物中的人血清白蛋白，為自身能量來源，而正常細胞無上述效應，因此，以人血清白蛋白為載體的納米粒子在解決多模態納米影像探針的腫瘤靶向性問題上具有潛在的價值。另外，直徑大于20nm的納米粒子易被網狀內皮系統(RES)吞噬，導致其效率和靈敏度降低。直徑小于IOnm的納米粒子易被體內的淋巴系統所清理，生物毒性降低。同時，直徑小于IOnm的納米粒子更易利用腫瘤組織內血管系統的高滲透性，實現腫瘤直接靶向，不僅能進入病變器官或組織，還能進入腫瘤細胞內部。因此，直徑小于IOnm的多模態納米影像探針在解決腫瘤靶向性問題及生物毒性問題上均有潛在的價值。
技術實現思路
本專利技術旨在解決上述現有技術中存在的問題，本專利技術一方面提出一種核-殼型納米造影劑，包括錳離子，以及組裝在錳離子外作為保護基團的人血清白蛋白。優選地，所述造影劑直徑小于10nm。本專利技術另一方面提供了制備所述的核-殼型納米造影劑的方法，包括錳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值調至10. 0-14. O,反應得到核-殼型納米造影劑溶液。優選地，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。優選地，所述錳離子與人血清白蛋白物質的量之比為29-176。優選地，反應溫度為5_35°C。優選地，反應時間為O. 5_240h。優選地，反應時間為24_72h。本專利技術再一方面提供了所述核-殼型納米造影劑在MRI成像中的應用。本專利技術的有益效果在于，結合納米技術，以人血清白蛋白為載體包裹順磁性金屬錳離子，實現了 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；制備方法簡單。附圖說明圖1是實施例1中制備的核-殼型納米造影劑的透射電鏡圖。 圖2是本專利技術的核-殼型納米造影劑注射小鼠前后MRI成像對比圖。具體實施例方式為了使本領域的技術人員更好的理解本申請的技術方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述。本專利技術綜合了納米技術、人血清白蛋白的腫瘤靶向性與順磁性物質的MRI造影功能三者，專利技術了一種造影劑，有效實現了 MRI成像。本專利技術的造影劑為核-殼型納米造影劑為錳離子組成核心，人血清白蛋白作為保護基團組裝而成的分子級聚集體，這種分子聚集體為一種金屬納米簇，即錳納米簇。人血清白蛋白作為保護基團將錳離子封閉起來，錳納米簇結構穩定。錳離子為順磁性金屬，具有核磁共振響應，且錳元素為人體必需微量元素，生物相容性及安全性高。另外，錳納米簇還具金屬納米簇的其他優點，如水溶性，同時，還具有良好的生物相容性和光穩定性，因此，錳納米簇為高性能的生物標記物，還可作為MRI造影劑。本專利技術的錳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。本專利技術還提供制備該核-殼型納米造影劑的方法，主要包括以下步驟首先，將錳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值調至10. 0-14. O,反應得到錳納米簇溶液，即為核-殼型納米造影劑溶液。制備第一混合液時可通過攪拌、震蕩、超聲等方式來幫助均勻混合。調節第一混合液PH值可選用NaOH溶液或KOH溶液。反應在室溫下進行，優選為5-35°C，伴隨溫和攪拌或置于搖床上輕微震蕩。反應時間優選為O. 5-24h,更優選為l_2h,最優選為lh。所述猛離子與人血清白蛋白的物質的量的比優選為29-176，例如為29、66或176。然后，形成在溶液中的核-殼型納米造影劑可以進一步純化。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機小分子。所述緩沖液優選為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；再置于雙蒸水內透析l_12h。接著，將所得透析液進行冷凍干燥，產物置于4°C下保存。以下為實施例。下述實施例中所使用的實驗方法如無特殊說明，均為常規方法。下述實施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業途徑得到。原料與試劑HAS (人血清白蛋白)溶液；醋酸錳溶液；NaOH溶液；PBS溶液；雙蒸水。實施例1a、錳納米簇的制備將2mL2mol/L的醋酸錳溶液加入到30mL HSA溶液(50mg/mL)中，混合均勻，再加入lmol/L NaOH溶液1. 5mL，調節pH值為強堿性(ρΗΙΟ. 0-14. 0)，將所得混合液于室溫下置于搖床反應lh，離心收集上清液，即為錳納米簇溶液(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500mlPBS緩沖液內透析24h，每12h換液新的PBS緩沖液，后將透析袋置于500ml雙蒸水內透析12h，除去溶液中無機小分子。 c、核-殼型納米造影劑干燥將透析液進行冷凍干燥，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，本專利技術的核-殼型納米造影劑粒徑小(直徑小于10nm)，分散性好，懸浮穩定性好。實施例2a、錳納米簇的制備將2mLlmol/L的醋酸錳溶液加入到30mL HSA溶液(40mg/mL)中，混合均勻，再加入2mol/L NaOH溶液O. 5mL,調節pH值為強堿性(ρΗΙΟ. 0-14. 0)，將所得混合液本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種核?殼型納米造影劑，其特征在于，包括錳離子，以及組裝在錳離子外作為保護基團的人血清白蛋白。

【技術特征摘要】
1.一種核-殼型納米造影劑，其特征在于，包括錳離子，以及組裝在錳離子外作為保護基團的人血清白蛋白。2.根據權利要求1所述的核-殼型納米造影劑，其特征在于，直徑小于10nm。3.制備權利要求1或2所述的核-殼型納米造影劑的方法，包括 錳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值調至10. 0-14. 0，反應得到核-殼型納米造影劑溶液。4.根據權利要求3所述的制備方法，還包括 將核-殼型納米造...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蔡林濤，胡德紅，盛宗海，龔萍，高篤陽，張鵬飛，
申請(專利權)人：深圳先進技術研究院，
類型：發明
國別省市：