[发明专利]肿瘤靶向非离子型的树状大分子磁共振成像造影剂

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振成像造影剂，尤其是一种肿瘤靶向、在血液中能长效循环的非离子型聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子磁共振成像造影剂及其制备方法。

技术背景

磁共振成像(MRI)技术是医学影像诊断学中的新技术之一，它利用生物体内不同组织在外加磁场影响下产生不同的磁共振信号来成像，在临床应用中30％以上的诊断要用到磁共振成像造影剂(MRIcontrast agent)。造影剂能缩短质子的弛豫时间，增强正常组织与病变组织的磁共振信号对比度，从而提高影像的清晰度。目前临床上常用的造影剂都是小分子造影剂，如：Magnevi st，(NMG)₂[Gd(DTPA)(H₂O)]；Omni scan，Gd(DTPA2DMA)；Prohance，Gd(HP₂DOCA)和Dotarem，(NMR)[Gd(DOTA)(H₂O)，(其中NMR为N-甲基葡萄糖胺根)。这些造影剂虽能满足一些诊断要求，但存在一些不足之处，如：由于分子较小，在体内渗透压较大，容易从血管壁向外渗漏，进入细胞间质，因此在体内的代谢速率较快，不利于血管造影；另外小分子造影剂在体内分布没有生物学专一性，缺乏组织选择性，对正常组织毒性较大。因此合成一种稳定的、水溶性好、对肿瘤具有靶向性、非离子型、高弛豫率、毒副作用低、能长效循环的大分子造影剂就尤为必要。

PAMAM树状大分子是近几年来人工合成的一种新型纳米级高分子，它的高度枝化、单分散性、球形表面及分子内部大量的空腔使其具有独特的性质和特点。这类新型树状大分子在合成过程中可在分子水平上严格控制其分子的大小，形状、结构和末端基团种类等特征，使其具有非常规整精细的结构，更为重要的是树状聚合物无免疫原性、无遗传毒性与细胞毒性，不会引起机体的免疫反应、不会导致细胞的转化与细胞死亡，因而在许多领域，特别是在医药学领域，显示出优越的应用前景。Z.Jaszberenyi等地合成了PAMAM树状大分子的Gd(III)螯合物，实验表明PAMAM树状大分子钆螯合物有更高的弛豫率、更好的成像对比及更长的血液循环时间，作为磁共振成像造影剂具有十分乐观的潜在应用价值(J Biol.Inorg.Chem.2007，12：406-420)。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种对肿瘤细胞具有靶向性、水溶性、生物相容性好、在血液中能长效循环的非离子型树状大分子磁共振成像造影剂；

本发明的目的之二在于提供这种造影剂的制备方法。

实现本发明目的的具体技术方案如下：

一种肿瘤靶向非离子型的树状大分子磁共振成像造影剂，是以端基为氨基的整数代聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子为核，将螯合剂(DTPA或DOTA)通过酰胺键偶联到PAMAM表面，以不同分子量聚乙二醇(PEG)为连接臂将靶向基团(叶酸)键合到螯合剂一端，最后螯合剂与金属Gd³⁺络合而制成的球形纳米复合粒子；该球形纳米复合粒子的粒径为60～100nm；其粒径采用不同分子量的聚乙二醇进行调控。

上述造影剂的制备方法包括以下步骤：

a、将聚乙二醇二胺(H₂N-PEG-NH₂)一端与叶酸(FA)偶联，使其带有叶酸残基；

b、将螯合剂二乙三胺五乙酸(DTPA)与步骤a所得产物反应；

c、将步骤b所得产物同PAMAM反应；

d、将c所得产物与GdCl₃水溶液反应，取滤液透析，冷冻干燥。

1肿瘤靶向非离子型PAMAM树状大分子磁共振造影的合成

1.1高分子配体的合成

1.1.1 H₂N-PEG-FA的合成

将FA和N，N-二环己基碳二亚胺(DCC)(摩尔比1∶1.1～1∶1.3)溶解于干燥的二甲基亚砜(DMSO)中，加入少量吡啶，氮气保护下避光室温搅拌反应1～2h后，按叶酸与H₂N-PEG-NH₂摩尔比为1∶1～1.2∶1加入H₂N-PEG-NH₂，继续搅拌反应40～50h，反应液用少量蒸馏水稀释，过滤，除去副产物N，N-二环己基脲(DCU)，将滤液浓缩透析后，冷冻干燥，最后用硅胶柱进一步纯化，得黄色固体H₂N-PEG-FA。

1.1.2 SuO-DTPA-PEG-FA的合成