[发明专利]一种近红外荧光探针及基于该探针的多模态纳米造影剂及其制备和应用

说明书

本发明公开了一种肿瘤靶向的近红外荧光探针Met‑IR‑782及其制备方法。所述的荧光探针荧光强度强，稳定性好，且具有高效的光热转换效率。基于上述荧光探针，本发明制备了一种多模态纳米造影剂，所述的多模态纳米造影剂具有核壳结构，以Fe₃O₄纳米粒子为核，普鲁士蓝包裹在Fe₃O₄纳米粒子表面为壳，Met‑IR‑782以酰胺键键合在Fe₃O₄纳米粒子上。本发明的多模态纳米造影剂可实现MRI、荧光、光声成像的多模态造影，实现肿瘤的综合与精确诊断；借助普鲁士蓝和IR‑782的光热性能以及Fe₃O₄纳米粒子的磁热性能，所述的多模态纳米造影剂可实现肿瘤的磁热疗及光热疗。

技术领域

本发明属于生物与医学纳米材料技术领域，涉及一种近红外荧光探针和基于该探针的肿瘤多模态成像纳米造影剂，以及它们的制备方法和应用。

背景技术

随着分子影像技术的发展，分子影像已广泛应用于细胞、组织及临床医学检验等学科。其中，临床上已使用¹¹C标记的蛋氨酸(¹¹C-Met)等作为PET/CT造影剂，对乳腺癌、肺癌、脑胶质瘤等进行诊断。尽管这些PET/CT造影剂有着各自的优点，但是也存在着许多不足，如对患者有损伤、容易受到体内骨骼等的影响、设备昂贵、操作复杂等。

除PET/CT成像外，常见的成像技术还有核磁共振成像(MRI)、光学成像和超声成像。核磁共振成像(MRI)是一种临床常用的成像手段，是一种无辐射损伤的安全检测手段。光学成像技术作为安全、无损、高效、低成本、实时、在位的成像诊断技术，已逐渐成为生物组织无损检测技术领域的另一研究热点。荧光分子成像技术作为光学成像领域的一门新兴技术，已成为研究基因表达、基因测序、临床诊断等方面的重要技术手段。光声成像(PAI)是近年来发展起来的一种采集光激发产生的超声信号为光声信号进行成像的技术。这种技术结合了光学成像的高选择特性和超声成像的深穿透特性两大优点，可得到高分辨率和高对比度的成像结果。

上述成像技术及采用的示踪剂已逐步应用于临床。四氧化三铁(Fe₃O₄)纳米粒子是一种已在临床获得应用的MRI造影剂。吲哚菁绿(ICG)是一种苯并吲哚七甲川菁染料，也是被美国FDA批准在临床上使用的近红外荧光染料。但ICG存在无靶向性的缺点。为了得到肿瘤靶向的荧光染料，研究者们已开发出一系列带有活性基团的ICG衍生物，以便修饰靶向配体。普鲁士蓝是一种FDA批准的临床药物，具有很好的体内生物安全性，其在近红外波长区域有强吸收，能有效增加近红外激光对组织的穿透，可作为一种高效的光声成像造影剂。

多模态成像技术是分子影像技术的重要发展方向之一，将光声成像、荧光成像、MRI成像等结合到一起，弥补了单一成像技术的不足，实现综合与更加精准的影像学诊断。多模态成像技术迫切需要开发与之相应的新型多模态造影剂。只需一次注射单一造影剂，便可实现两种或多种成像功能。

热疗是利用高温来杀伤肿瘤的一种治疗方法，其中磁热和光热是常用的两种热疗方式，即分别利用材料的磁热和光热转换性能有效地将磁和光能转换为热能，并产生高温杀伤肿瘤细胞。热疗可特异性的杀伤肿瘤细胞而对正常细胞无影响，因此被医学界称之为“绿色疗法”。比如，具有较高组织穿透能力的近红外光可以被广泛的应用于热疗中。其中，用于肿瘤的光热治疗被定义为能将近红外光的能量集中到肿瘤区域，使肿瘤区域升温达到43℃从而治疗肿瘤。而ICG等近红外染料可以在近红外光照射下达到热疗效果。

发明内容

技术问题：

本发明的目的在于提供一种肿瘤靶向的近红外荧光探针及其制备方法，所述的荧光探针具有较强的荧光强度，稳定性好不易淬灭，且具有高效的光热转换效率。