[发明专利]一种用于多功能造影的超分子纳米聚合物的制备和应用

说明书

技术领域

 本发明属于纳米超分子材料，特别是一种用于多功能造影的超分子纳米聚合物的制备和应用。

背景技术

X射线计算机断层成像（X-ray computed tomography，CT）、正电子发射断层显像（positron emission tomography，PET）、单光子发射计算机断层成像（single photon emission CT，SPECT）、光谱成像（?uorescence imaging）和磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging）是现今常用的医用成像技术。不同的成像技术有着各自的优缺点和适用范围。例如，光谱成像具有高敏感性和高时间分辨率，但是穿透性和空间分辨率一直限制其的进一步应用；磁共振成像具有无电离辐射性（放射线）损害、无骨性伪影、能多方向（横断、冠状、矢状切面等）和多参数成像、高度的软组织分辨能力、无需使用对比剂即可显示血管结构等独特的优点，但是磁共振成像检测的缺点是灵敏度较低、检测时间长和检测费用昂贵。同时，单一的成像技术无法满足日趋提高的医疗诊断的需求。为满足更加复杂的成像，将不同的成像技术结合，制备多功能造影剂，对于疾病的诊断和治疗用着巨大的意义。

超分子聚合物是一种利用超分子作用力（疏水亲水相互作用、静电作用、氢键、主客体包结作用等）的组装得到的聚合物。与传统的高分子聚合物相比，它具有合成简单、生物兼容性好、刺激响应特性和自修复等独特的优点。在超分子化学的研究中，环糊精是一类非常重要的主体化合物，是由D-(+)-吡喃葡萄糖通过α-1,4-糖苷键首尾相连形成的半天然化合物。天然环糊精倾向于包结金刚烷类客体，因为它们之间较好的尺寸匹配效应；甲基化环糊精较天然环糊精可以更好的包结卟啉客体，从而形成稳定的超分子络合物。

利用超分子化学构筑超分子纳米聚合物，可简化合成，易于实施，一方面甲基化环糊精与卟啉作为超分子聚合物骨架，同时提供了磁共振成像的能力；另一方面，天然环糊精为实现多功能化提供了位点，使得超分子聚合物可以靶向癌细胞和光谱成像。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术分析，提供一种用于多功能造影的超分子纳米聚合物的制备和应用，该超分子纳米聚合物的制备工艺简单，组分之间具有较强的键合能力，超分子纳米聚合物自身可有效增强水的弛豫度，作为磁共振成像造影剂可用于靶向癌细胞成像。

本发明的技术方案：

一种用于多功能造影的超分子纳米聚合物的制备，其构筑单元以桥联三聚b-环糊精（trisCD）为主体，以聚乙二醇修饰的金属锰卟啉为客体，通过主-客体包结配位相互作用构筑超分子组装体， 制备步骤如下：

1）将6-叠氮基-6-脱氧-b-环糊精和6-叠氮基-6-脱氧-全甲基化b-环糊精在氩气保护下，依次加入溶解了4,4',4''-(乙基-1,1,1-)三[(丙基-2-炔基-1-氧)苯]和碘化亚铜的二甲基甲酰胺溶剂中，在18-65℃温度下搅拌12-72小时，旋蒸除去溶剂，将剩余固体用透析袋提纯，得到白色桥联三聚b-环糊精（trisCD）固体；

2）将上述制得的桥联三聚b-环糊精（trisCD）和锰卟啉溶解于水中并均匀混合，再加入抗坏血酸钠即可制得超分子纳米聚合物。

所述6-叠氮基-6-脱氧-b-环糊精、6-叠氮基-6-脱氧-全甲基化b-环糊精、4,4',4''-(乙基-1,1,1-)三[(丙基-2-炔基-1-氧)苯]、碘化亚铜与二甲基甲酰胺溶剂的用量比为1mol：2mol：1mol ：1mol ：50L。

所述桥联三聚b-环糊精（trisCD）、锰卟啉和抗坏血酸钠在水中的浓度分别为0.04 mmol/L、0.06 mmol/L和9.90 mmol/L。

一种所制备用于多功能造影的超分子纳米聚合物的应用，作为磁共振成像造影剂用于靶向MCF7癌细胞成像和靶向KB癌细胞成像。

本发明的优点是：该超分子纳米聚合物的制备方法，基于桥联三聚b-环糊精和水溶性金属卟啉二元超分子组装构筑，工艺简单，组分之间具有较强的键合能力；制备的超分子纳米聚合物自身可以有效的增强水的弛豫度，可作为磁共振成像造影剂，同时其天然环糊精为多功能化提供了位点，可以实现按需制备的要求，在医疗用造影剂领域有着广阔的应用前景。

【附图说明】

图1为该超分子纳米聚合物的超分子组装体的构筑结构示意图。

图2为在锰卟啉溶液中不断加入trisCD的紫外光谱变化图。

图3为锰卟啉和trisCD的超分子纳米聚合物的ROSEY二维核磁谱图。