[发明专利]具有氧化还原响应的T1/T2双模态纳米造影剂空心MCO及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种具有氧化还原响应的T1/T2双模态纳米造影剂空心MCO的制备方法。其步骤为：通过控制不同的反应条件制备不同尺寸的空心纳米MCO粒子,通过氨基在空心纳米MCO粒子表面修饰上氨基化聚乙二醇，得到具有优异生物相容性和氧化还原响应的T1/T2双模态一体的空心纳米MCO粒子。本发明合成步骤简单，操作方便，可以改变加工条件来改变空心纳米MCO尺寸，此外空心纳米MCO本身具有较好的生物相容性，同时，空心纳米MCO具有优秀的氧化还原响应效果，从而使得空心纳米MCO能够在癌症环境分解释放包裹药物，定向杀死癌细胞。空心纳米MCO也在T1/T2双模态生物成像材料方面展现出广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于新型核磁共振造影剂的制备技术领域，涉及一种具有氧化还原响应的T1/T2双模态纳米造影剂空心MCO及其制备方法和应用。

背景技术

纳米材料由于其较小的尺寸而致使其具有优异的表面效应如尺寸效应、优异的生物相容性和生物吸收代谢等特性。

癌症，是正常细胞突变为可无限增殖并向其他部位扩散的一类异常细胞所引起的疾病。一般而言，正常细胞的谷胱甘肽(GSH)浓度在10nM左右，而癌细胞周围的谷胱甘肽浓度高达10mM。通过设计环境响应型功能材料特别是对于谷胱甘肽的氧化还原响应的纳米材料，有利于为智能药物传输奠定良好基础。磁共振成像技术(magnetic resonanceimaging，MRI)可以诊断出早期肿瘤，还可以在体内直接监测疾病的病源、病变过程及一系列的病理和生理变化，使其在医学检测中迅速发展，也是近几年来国内外学者研究的热点之一(Smith B R,Gambhir S S.Nanomaterials for in vivo imaging[J].Chemicalreviews,2017,117(3):901-986；Dai Y,Xu C,Sun X,et al.Nanoparticle designstrategies for enhanced anticancer therapy by exploiting the tumourmicroenvironment[J].Chemical Society Reviews,2017,46(12):3830-3852.)。造影剂通过注射或者口服方式进入人体，用于增强成像效果的化学材料。在此选用设计合成的具有氧化还原响应的T1/T2双模态纳米造影剂空心MCO，具有合成步骤简单，操作方便，生物相容性好等优点。目前，虽然制备具有T1/T2双模态的纳米粒子的方法有很多，但是这些方法过程复杂、参数精细。而我们一步合成生物相容性好的空心MCO，操作简单，重复性高，无疑是一种高效的制备空心MCO的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有氧化还原响应的T1/T2双模态纳米造影剂空心MCO(钴锰氧)的制备方法，简单操作即可合成生物相容性好的空心MCO。

本发明的技术方案：一种具有氧化还原响应的T1/T2双模态纳米造影剂空心MCO的制备方法，向氯化钴与聚丙烯酸(PAA)的溶液中先后加入硼氢化钠(NaBH₄)和高锰酸钾(KMnO₄)溶液反应得到PAA修饰的空心纳米MCO，将PAA修饰的空心纳米MCO与氨基化聚乙二醇(PEG-NH₂)反应，得到氧化还原响应的T1/T2双模态纳米造影剂空心MCO。

优选的，包括如下步骤：

A、称取2mg～20mg的氯化钴，用20ml～200ml的水溶解配制成溶液，随后将溶液搅拌20min-60min；

B、向10mg～20mg的氯化钴溶液中加入20mg～80mg的PAA试剂中，室温搅拌反应60min～300min，然后加入4mg-8mg NaBH₄，搅拌得到PAA修饰的纳米钴；

C、将步骤B中获得PAA修饰的纳米钴溶液取10mg～20mg与10mg～40mg KMnO₄室温搅拌反应10min～20min，离心得到沉淀，去离子水洗涤，得到PAA修饰的空心纳米MCO。