[发明专利]一种锝-99m标记的氧化石墨烯纳米粒子及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锝-99m标记的氧化石墨烯纳米粒子及其制备方法。

背景技术

石墨烯（graphene）即单层石墨，是最近发现的一种新型的碳纳米材料，它具有由sp²杂化的碳原子紧密堆积成的单层二维（2-D）蜂窝状晶格结构，其C-C键长约为0.142nm，厚度只有0.335nm，是迄今为止最薄的纳米材料。因其优异的力学、电学、热学，光学和机械特性，吸引了来自实验和理论等各个方面的广泛关注和研究，因此石墨烯在微纳器件、光电材料、储能和生物检测等许多领域具有潜在应用价值。另一方面，石墨烯具有优异的生物相容性，在生物学领域也备受关注。结合其特殊的光电功能，石墨烯可在细胞内的活体成像、生物体内的光热治疗和疾病的靶向治疗等生物医学领域具有巨大的潜力。

最近的研究表明，氧化石墨烯（Graphene Oxide）对于生物医学可以有很大的帮助，比如药物/基因的输送、生物传感器和生物显像等方面。尤其是氧化石墨烯作为靶向药物输送载体的潜在应用更是使得人们产生相当大的兴趣。戴宏杰和他的小组首先阐明了PEG功能化后的GO有能力向细胞内输送芳香水溶性的抗癌药物，同时其本身的光学特性使得它可以用作生物显像。随后不久，Chen.Y等人发现盐酸链霉素能够通过非化学键方法搭载到GO上，搭载的比例可达到200%，远远超过其他纳米粒子的搭载率。他们还报道说GO可以被磁纳米粒子所修饰，产生的以GO为基础的材料能够在磁场中规律移动，表明GO在靶向药物输送上的潜在应用。最近，Zhang和他的小组报道GO搭载两种抗癌药物（链霉素和喜树碱）能够特异性的靶向MCF-7细胞，并在对比GO分别搭载两种抗癌药时，表现出可观的高细胞毒性。另外，GO显示出很高的生理学稳定性，并且对不同种类的细胞和细菌呈现良好的生物共适性。所以GO可能成为继富勒烯、碳纳米管和纳米金刚石之后又一个具有生物药物学应用的碳基化合物。

为了进一步了解GO在生物体内的相关性质，实现氧化石墨烯在生物体内的功能性显像，有必要为其连接上信号基团。然而，目前比较常用的一系列荧光分子（如Cy3、Cy5或FAM等）均会被氧化石墨烯所淬灭，故而这样的信号分子不能很好的满足细胞水平和小动物水平的氧化石墨烯分析和检测。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于克服了现有技术中难以在细胞水平上应用氧化石墨烯进行分析和检测的缺陷，提供一种锝-99m标记的氧化石墨烯纳米粒子及其制备方法。本发明的制备方法反应选择性高，条件温和，操作简单，标记产率较高，后处理步骤较为简便。所制得的锝-99m标记的氧化石墨烯纳米粒子具有非常好的生物适应性，水溶性较好，同时能够用于考察氧化石墨烯在细胞水平以及小动物水平的实时分布情况，为后续氧化石墨烯应用于生物体提供更多的基础信息。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。

本发明提供了一种锝-99m标记的氧化石墨烯纳米粒子的制备方法，其包括下述步骤：

（1）将炔基修饰的配体化合物和叠氮基修饰的氧化石墨烯进行Click反应，对粗产物进行纯化，得反应物A；其中，所述的配体化合物为大环配体化合物；

（2）于溶剂中将所述反应物A、氯化亚锡的盐酸溶液和高锝酸根离子混合均匀得混合液，调节所述混合液的pH值至6.0～7.5，进行还原配位反应后即得。

步骤（1）中，所述的炔基修饰的配体化合物可以按照本领域常规方法，采用炔基化合物和配体化合物等为原料进行制备。所述的炔基修饰的配体化合物的制备方法可以参考文献，例如：Biological evaluation of avidin-based tumor pretargeting with DOTA-Triazole-Biotin constructed via versatile Cu(I)catalyzed click chemistry（Journal of Drug Targeting，2011；19(6)，418–426）。本发明中，所述的配体化合物较佳地为1,4,7-三(叔丁氧碳酰甲基)-1,4,7,10-氮杂环十四烷（DO3A，CAS号：122555-91-3）、1,4,7-三氮杂环壬烷-1,4,7-三乙酸（NOTA）、1,4,7,10-四氮杂环十二烷1,4,7,10-四乙酸（DOTA）、对-溴代乙酰氨基-苄基-四乙胺四乙酸（TETA）和1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四（甲基膦酸）（CB-TE2A）中的一种或多种。

本发明中，所述的炔基修饰的配体化合物较佳地由下述制备方法制得：