[发明专利]一种具有乳糖酸靶向功能的基于聚乙烯亚胺的CT/MR双模态成像纳米造影剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于CT/MR双模态成像纳米造影剂领域，特别涉及一种具有乳糖酸靶向功能的基于聚乙烯亚胺的CT/MR双模态成像纳米造影剂的制备方法。

背景技术

癌症，特别是肝癌，已经成为危害全世界人类健康的主要杀手之一。研究表明肝癌的治愈性和检测的早期性密切相关，检测出的越早，则治愈率越高，因此肝癌的早期诊断是攻克癌症治疗的关键。临床上，CT成像和MR成像具有较高的空间分辨率，因此得到了广泛的应用，并成为常用的诊断手段。但是单一CT成像或MR成像获取的信息有限，因而需要CT成像和MR成像获得的检测结果进行相互补充、相互验证，以得到更加准确的诊断信息。因此开发CT/MR双模态成像诊断剂可以有助于CT/MR双模态成像的应用，以切实地提高诊断效率、获取更多信息，并降低造影剂对病人的副作用。

纳米科技的发展使得多功能的造影剂的设计合成得以实现，作为优良的载体材料，纳米材料不仅可以实现多模态成像元素的复合，还可以通过功能化修饰实现造影剂长效循环和靶向运输，更好地应用于疾病诊断。目前用于CT/MR双模态成像的造影剂已有报道，例如Alric等人通过巯基集团将钆离子修饰在金纳米颗粒表面制备的纳米颗粒(J.Am.Chem.Soc.2008130，5908-5915)，所合成的AuDTDTPA-Gd纳米颗粒可以应用于活体CT/MR双模态成像。Chou等人合成FePt合金(J.Am.Chem.Soc.2010，132，13270-13278)也可以用于CT/MR成像。然而这些纳米颗粒合成复杂，且在生物体内的循环周期比较短，很难靶向定位在肿瘤部位。本课题组前期用简单的方法经合成了聚乙二醇修饰的螯合有钆离子的树状大分子包裹的金纳米颗粒(CN102294038A，2011年12月28日公开)，并且将其应用于CT/MR双模态纳米造影剂，但是这种树状大分子价格昂贵，因此限制了它的广泛应用。在此基础上，本课题组制备了基于聚乙烯亚胺的多功能纳米材料用于CT成像(中国发明专利，申请号：201310193203.2，申请日期：2013-05-23)，也取得了很好的造影成像效果。但是在肿瘤检测方面只能通过实体瘤的高通透性和滞留效应被动靶向肿瘤，无法很好的实现对癌症的早期检测。

检索国内外有关CT/MR双模态造影剂方面的文献和专利结果表明：目前还未见使用乳糖酸修饰包裹有金纳米颗粒的聚乙烯亚胺用于靶向的CT/MR双模态成像纳米造影剂的报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有乳糖酸靶向功能的基于聚乙烯亚胺的CT/MR双模态成像纳米造影剂的制备方法，该方法工艺简单，反应条件温和，具有产业化实施，且制备的金纳米颗粒不仅具有很好的稳定性和细胞相容性，还可以应用于CT/MR双模态成像来靶向诊断肿瘤。

本发明的一种具有乳糖酸靶向功能的基于聚乙烯亚胺的CT/MR双模态成像纳米造影剂的制备方法，包括：

(1)在乳糖酸LA的水溶液中加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐EDC活化0.5-3h，然后边搅拌边滴加NH₂-PEG-COOH的水溶液，反应1～2天后，将反应产物透析，最后冷冻干燥得到乳糖酸修饰的聚乙二醇LA-PEG-COOH，其中，EDC与LA的摩尔比为2∶1，乳糖酸与NH₂-PEG-COOH的摩尔比为1.5∶1；

(2)在聚乙烯亚胺的水溶液中搅拌边滴加2，2′，2″-(10-(2-(2，5-二氧代吡咯烷-1-氧基)-2-氧乙基)-1，4，7，10-四氮杂环十二烷-1，4，7-三)三乙酸DOTA-NHS的水溶液，反应12-24h，得到功能化的聚乙烯亚胺溶液；然后将步骤(1)得到的LA-PEG-COOH溶解于水中，并使用EDC活化后，逐滴加入到上述功能化聚乙烯亚胺溶液中，反应1～2天后透析，最后冷冻干燥得PEI.NH₂-DOTA-PEG-LA；

(3)将步骤(2)所得PEI.NH₂-DOTA-PEG-LA用水溶解，加入氯金酸溶液，在室温下搅拌10-30min后加入NaBH₄溶液，再在室温下搅拌反应1-2h，然后加入Gd(NO₃)₃溶液反应12-24h；接着加入三乙胺，搅拌混合10-40min后，再加入乙酸酐，在室温下搅拌反应12-24h，最后将反应产物透析冷冻干燥即得具有乳糖酸靶向功能的基于聚乙烯亚胺的CT/MR双模态成像纳米造影剂Gd-Au PENPs-LA。