[发明专利]一种光热-光声-磁共振诊疗试剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种光热‑光声‑磁共振诊疗试剂及其制备方法，其利用过渡金属离子和配体的相互作用，改变过渡金属离子的d电子跃迁，从而获得具有近红外吸收的过渡金属配合物，用于光热治疗及光声诊断，同时，利用过渡金属离子的顺磁性，所得过渡金属离子配合物也可以用做磁共振成像造影增强剂；本发明中的多功能诊疗试剂通过过渡金属前体溶液和配体溶液混合即可制备得到，制备方法十分简便，可以方便快速的获得光热‑光声‑磁共振多功能诊疗试剂，具有广阔的应用前景。

技术领域

本申请涉及一种光热-光声-磁共振诊疗试剂及其制备方法。

背景技术

癌症是威胁人类健康的主要疾病之一，其早期精确诊断与高效无毒治疗是目前癌症诊疗的最大挑战。为了提高肿瘤的治疗效率，不仅需要对病灶部位进行精确检测，还需要对治疗效果进行监控，因此诊疗一体化是肿瘤治疗的新趋势。目前已报道的诊疗一体化的手段有许多种，如磁共振成像-光热治疗（MRI-PTT）、光学成像-光动力治疗（opticalimaging-PDT）、磁共振成像-化疗（MRI-Chemotherapy）、光声成像-光热治疗（PAI-PTT）等等，这些诊疗一体化手段的应用离不开诊疗试剂的发展。

诊疗试剂是集成像和治疗功能于一体的试剂，其通常的制备方法是将成像基元和治疗基元通过某种连接方式组合为一体。然而这种方法所得的诊疗试剂具有明显的缺陷，当它们进入复杂的体内环境时，成像基元和治疗基元有可能分离，从而不利于对肿瘤部位的精准诊疗。因此，开发基于同种材料的既可以作为成像试剂又可作为治疗试剂的多功能材料，对于提高肿瘤的治疗效率具有重要意义。

近红外吸收材料在700-3000 nm范围内具有较强吸收，而生物组织在这一波段范围吸收较低，因此它们已经被广泛应用于生物医学领域。一方面，利用它们吸收激光后产生的热通过光热治疗（PTT）达到杀死肿瘤的目的。另一方面，它们吸收激光产生的热效应还可导致组织发生热膨胀，进而发出超声波用于光声成像（PAI）。因此，采用单一的近红外吸收材料即可实现光声成像-光热治疗一体化，从而完美解决了成像基元和治疗基元体内分离的问题。不仅如此，光热治疗和传统的肿瘤治疗手段相比，还具有其它一些潜在的优势，包括过程简便、特异性高、对正常组织无损伤、恢复快等。同时，光声成像和传统的光学成像相比，也具有更低的光散射以及更高的分辨率和灵敏度。因此，光声-光热诊疗试剂具有广泛的应用前景。

目前文献中报道的光声-光热诊疗试剂主要有四大类。第一类为有机化合物，包括近红外染料（如吲哚菁绿）以及一些高分子聚合物（如聚苯胺、聚多巴胺等），它们的光热转换率较低，且光漂白严重；第二类为贵金属纳米材料，如金纳米棒、金纳米颗粒等等，他们价格昂贵，成本较高；第三类为碳纳米材料，如碳纳米管、石墨烯等；第四类为过渡金属的氧化物和硫化物，如氧化钨、硫化钨、硫化钼等的纳米材料。尽管后两类材料在光稳定性或者成本上面比前两类材料具有优势，均具有发展成为光声-光热诊疗试剂的潜力，但它们都需要复杂的制备及后处理过程，在一定程度上限制了它们的应用。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的之一是提供一种能够用于肿瘤光热治疗、光声成像及磁共振成像的诊疗一体化的光热-光声-磁共振诊疗试剂。该试剂还可同时用作磁共振成像造影剂。一般来说，顺磁性金属离子具有不成对的d电子，当顺磁性金属离子和配体相互作用形成配合物时，金属离子中d轨道发生能级分裂，电子可产生d-d跃迁，从而使得其对特定波长的光具有一定的吸收。由于d-d跃迁强烈地依赖于配体的性质，因此通过改变配体即可调控配合物在可见区甚至近红外区的吸收。利用上述特性，通过简单混合顺磁性金属离子前体溶液和配体化合物溶液，制备具有近红外吸收的配合物材料，用于肿瘤的光热-光声-磁共振诊疗一体化的新方法。所发明的诊疗一体化试剂既可以以配合物分子形式存在，也可以以纳米材料存在，而且可以通过改变体系的pH值和温度使它们之间相互转化。

本发明的目的之二是提供一种光热-光声-磁共振诊疗试剂的制备方法。