[发明专利]一种适配体修饰的磁光双功能造影剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于生物医学材料领域，涉及一种适配体修饰的磁光双功能造影剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着科学技术的进步、人民生活的需要和纳米技术的发展，人们对纳米材料的研究已深入到越来越小的尺度范围，以及越来越多的功能特征。磁光双功能纳米材料以其良好地磁学和发光性能、独特的结构等特点，集磁性和发光于一体，在磁学、荧光、生物、医药等领域广泛应用；特别是在超高密度信息存储、生物分子识别、药物传输等方面具有极其重要的应用，成为国际科技界的重大研究课题。生化及医学等领域对磁光双功能纳米材料的物理、化学及药理性质如化学组成、粒度大小、磁功能、光功能、晶体结构、表面形貌、溶解性及毒性等都有严格的要求。实现具有磁光双功能的纳米材料在生化及医学等领域的应用，必须满足以下条件：1.对肿瘤细胞具有靶向性，1.同时具有磁学和荧光成像模式；2.发光体荧光不容易猝灭；3.具有水溶性；4.具有较好的单分散性；5具有良好的体外或体内成像效果。

现有技术制备水溶性磁性纳米粒子，在纳米粒子表面修饰的主要手段：有机聚合物包覆、配体交换。有机聚合物包覆，容易造成粒子团聚，纳米粒子溶解性不稳定。配体交换方法时间效率低，制备过程复杂。采用上述现有技术制备的磁性纳米粒子接上发光材料后，最明显的缺点是容易导致表面连接的荧光配体荧光猝灭，从而较难实现磁光双功能的目的。现有技术制备的磁光双功能纳米粒子的缺点是：1.只具有磁学性质，光学性质不稳定；2.发光体荧光容易猝灭，3.对肿瘤细胞无靶向性。由于制备的磁光双功能纳米粒子具有上述缺点，无法满足在生化及医学等领域的应用条件，限制了磁光双功能纳米粒子的应用。因此发明一种制备靶向的磁光双功能纳米粒子是十分重要的。

经广泛检索国内外专利文件和公开出版物，均未见有与本发明相同的制备磁光双功能纳米粒子的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种适配体修饰的磁光双功能造影剂，并提供其制备方法和用途。

为了实现本发明的目的，所采用的技术方案如下：

一种适配体修饰的磁光双功能造影剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)乙酰丙酮合锰前驱体溶解于油胺中，在氮气气氛，160～180℃下恒温反应8～12h，分离所得物质，即得表面油胺配位的油溶性四氧化三锰纳米粒子；

(2)将所制备油溶性四氧化三锰纳米粒子溶于环己烷，加入正硅酸四乙酯，反应10～30min后加入氨水，继续反应10～36h，然后加入3-氨基丙基-三乙氧基硅烷反应10～36h，用丙酮沉淀，静置1～2h，分离所得物质，制得二氧化硅包覆的表面带有氨基的水溶性四氧化三锰纳米粒子；

(3)将所制备的二氧化硅包覆的水溶性四氧化三锰纳米粒子溶解于无水N，N二甲基酰胺中，加入与氨基的摩尔比为1∶1～1∶2的异硫氰酸罗丹明，氮气气氛下避光反应10～36h；分离所得物质，得具有磁光双功能的二氧化硅包覆的四氧化三锰纳米粒子；

(4)将所得具有磁光双功能的二氧化硅包覆的四氧化三锰纳米粒子溶解于磷酸盐缓冲溶液中，加入与剩余氨基量摩尔比为1∶1～2∶1的分子量为600～800双羧基聚乙二醇，反应12～24h，离心，用磷酸盐缓冲溶液洗涤，然后加入含有适配体的磷酸盐水溶液，反应10～36h，得适配体修饰的磁光双功能造影剂。

步骤(1)乙酰丙酮合锰前驱体∶油胺的质量比为1∶20～1∶30。

步骤(2)中正硅酸四乙酯∶四氧化三锰的质量比为1∶30～50。

步骤(2)中3-氨基丙基-三乙氧基硅烷∶正硅酸四乙酯的质量比为1∶3～1∶5。

步骤(3)中二氧化硅包覆的水溶性四氧化三锰纳米粒子与无水N，N二甲基酰胺质量体积比为2∶1～4∶1mg/mL。

步骤(3)中二氧化硅包覆的四氧化三锰纳米粒子在磷酸盐缓冲溶液的质量体积比为2∶1～4∶1mg/mL。

步骤(4)中适配体的加入量与双羧基聚乙二醇的摩尔比为1∶1000～100∶1000。

适配体的序列为：5’-TTGGTGGTGGTGGTTGTGGTGGTGGTGG-3’。

采用上述技术方案所制备的适配体修饰的磁光双功能造影剂，包括二氧化硅包覆的四氧化三锰纳米粒子，其中四氧化三锰纳米粒子的直径为6～8nm，二氧化硅包覆层的厚度为8～12nm，二氧化硅包覆层表面带有氨基并通过氨基与异硫氰酸罗丹明分子和双羧基聚乙二醇偶合，所述双羧基乙二醇再连接带有氨基的适配体，可用于T₁磁共振成像。