專利名稱：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是一種利用生物體不同組織在外磁場影響下產(chǎn)生不同磁共振信號來成像的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，具有無電離輻射、深度滲透、高分辨率、無需放射性同位素標(biāo)記、可實(shí)現(xiàn)多核與多參數(shù)成像、無需改變體位便可實(shí)行任意方位層面的掃描、較高的對比度而無骨質(zhì)偽影、能反映被檢組織水質(zhì)子周圍環(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(qiáng)對比劑，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). 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(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題和生物毒性的問題。釓離子造影劑在實(shí)際應(yīng)用中最為普遍，但是游離的釓離子在低濃度下就具有很強(qiáng)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(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(xì)胞無上述效應(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，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題及生物毒性問題上均有潛在的價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明一方面提出一種核-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(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(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，所述錳離子與人血清白蛋白物質(zhì)的量之比為29-176。優(yōu)選地，反應(yīng)溫度為5_35°C。優(yōu)選地，反應(yīng)時間為O. 5_240h。優(yōu)選地，反應(yīng)時間為24_72h。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錳離子，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的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請實(shí)施例中的附圖，對本申請實(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-殼型納米造影劑為錳離子組成核心，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(hù)基團(tuán)將錳離子封閉起來，錳納米簇結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。錳離子為順磁性金屬，具有核磁共振響應(yīng)，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(yōu)點(diǎn)，如水溶性，同時，還具有良好的生物相容性和光穩(wěn)定性，因此，錳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(diào)至10. 0-14. O,反應(yīng)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(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)時間優(yōu)選為O. 5-24h,更優(yōu)選為l_2h,最優(yōu)選為lh。所述猛離子與人血清白蛋白的物質(zhì)的量的比優(yōu)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(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)方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。原料與試劑HAS (人血清白蛋白)溶液；醋酸錳溶液；NaOH溶液；PBS溶液；雙蒸水。實(shí)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(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，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(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、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(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，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(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、錳納米簇的制備將20mL2mol/L的醋酸錳溶液加入到300mL HSA溶液(300mg/mL)中，混合均勻，再加入O. 5mol/L NaOH溶液2mL，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)2h，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，包括錳離子，以及組裝在錳離子外作為保護(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 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(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，所述錳離子與人血清白蛋白物質(zhì)的量之比為29-176。
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)時間為l-2h。
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(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錳離子，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單。
文檔編號A61K49/18GK103041408SQ201210553380
公開日2013年4月17日 申請日期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, 龔萍, 高篤陽, 張鵬飛 申請人:深圳先進(jìn)技術(shù)研究院