[发明专利]一种RGD-全氟化碳-纳米硅球129Xe磁共振成像显影剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种RGD‑全氟化碳‑纳米硅球¹²⁹Xe磁共振成像显影剂及其制备方法和应用，包括如下步骤：(1)先将十六烷基三甲基溴化铵和全氟溴辛烷在去离子水中超声、振荡，加入氢氧化钠溶液，加热，缓慢加入正硅酸乙酯反应，离心、洗涤；(2)将3‑巯丙基三乙氧基硅烷加入全氟化碳‑纳米硅球溶液中，加热搅拌，离心、洗涤；(3)将官能化的聚乙二醇加入到巯基化纳米硅球‑全氟化碳溶液中，室温搅拌即可；(4)向聚乙二醇修饰的全氟化碳‑纳米硅球中加入RGD、EDC和NHS，室温搅拌过夜，得到RGD修饰的全氟化碳‑纳米硅球。本发明方法简单高效，制备的显影剂灵敏度高、生物相容性好、能靶向肺癌肿瘤进行MR成像，可应用于肺癌的早期诊断和治疗。

技术领域

本发明属于核磁共振成像技术领域，具体涉及一种纳米硅球包裹-全氟化碳¹²⁹XeMRI显影剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前核磁共振成像技术在医学领域广泛利用于人体病变诊断，它具有较高的空间分辨率不受组织深度的影响，并且具有非侵入性。传统的基于水质子的MRI受到了灵敏度的限制，并且在生物体内有背景信号干扰。所以，近些年来无背景信号干扰的杂核MRI(如¹⁹F，¹²⁹Xe)技术逐步的发展起来。

氙气是一种惰性，无毒的气体，在人体内没有背景信号，并且对环境非常敏感。¹²⁹Xe的天然丰度为26.4％，可通过超极化装置产生超极化¹²⁹Xe气体用于MR成像。并且将超极化的¹²⁹Xe与先进的磁共振技术如化学交换饱和转移相结合可达到超高的灵敏度，最低可在皮摩尔浓度下检测到¹²⁹Xe造影剂。常规的¹²⁹Xe造影剂主要是基于¹²⁹Xe与穴藩，葫芦脲，气体胶囊等实现的。修饰不同的官能团赋予这些分子靶向性或特异性，通过识别前后的化学位移差来实现对生物靶标的探测。然而这些分子制备往往非常的复杂，步骤繁多，价格昂贵。因此发展一些易于制备，生物兼容性好的超极化¹²⁹Xe MRI造影剂具有很实际的意义。

全氟溴辛烷(PFOB)是一种无毒性的PFCs，可提供较强的F信号，更是被广泛应用于检测肿瘤细胞、组织以及对活体肿瘤的¹⁹F MRI成像或超声成像。同时PFOB对¹²⁹Xe具有较好的溶解性，并且具有特殊的化学位移和纵向弛豫时间，使用全氟溴辛烷(PFOB)作为¹²⁹Xe的载体，它具有生物相容性好、无毒、体内代谢快等优点，PFOB纳米乳作为¹²⁹Xe MRI显影剂，具有超高的灵敏度用于¹²⁹Xe MRI。但是，这些纳米乳造影剂存在不稳定，并且Xe的交换过快，不利于¹²⁹Xe MRI探测。基于全氟溴辛烷纳米乳作为¹²⁹Xe MRI造影剂的不足，设计了具有刚性核壳结构的纳米硅球包裹全氟化碳来用作¹²⁹Xe MRI造影剂。该造影剂¹²⁹Xe的信号优良，并且制备简单，生物兼容性好，具有较强的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，目的是在于提供一种全氟化碳-纳米硅球¹²⁹Xe MR显影剂及其制备方法和应用；本发明提供的全氟化碳-纳米硅球改善了¹²⁹Xe MRI的性质，并且引用RGD与癌细胞上的受体特异性结合的靶向诊断的策略，使纳米硅球-全氟化碳选择性的识别肿瘤细胞。通过¹²⁹Xe MRI技术实现对肺癌肿瘤的靶向诊断。该显影剂有超高灵敏度以及较好的生物相容性。该全氟化碳-纳米硅球制备方法简单，原料便宜易得，适合用于体内磁共振成像。

为了解决上述问题，本发明采取的技术方案为：

一种全氟化碳-纳米硅球¹²⁹Xe MRI显影剂的制备方法，包括如下步骤：