專利名稱：聚合物納米粒磁共振對比劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁共振對比劑，特別涉及一種在磁共振成像中能特異性使肝臟顯影的聚 合物耙向納米粒對比劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
臨床磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)中應(yīng)用普通對比劑進(jìn)行動態(tài)增強(qiáng) 能夠提高肝癌診斷的準(zhǔn)確性，目前臨床使用的對比劑為小分子對比劑，如釓噴酸葡銨注射液 (商品名馬根維顯)，它是以結(jié)節(jié)或腫塊內(nèi)血管密度為基礎(chǔ)的，反映的是病變的血供特點(diǎn)， 不是特征性的，對肝癌的早期診斷未能達(dá)到理想的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種聚合物納米粒磁共振對比劑，該對比劑 利用納米粒的被動靶向特性來實(shí)現(xiàn)靶向顯影，特異性、選擇性、增強(qiáng)效果好，毒副作用低。 本發(fā)明的另一目的是提供該種聚合物納米粒磁共振對比劑的制備方法。
本發(fā)明解決問題采取的技術(shù)方案為
聚合物納米粒磁共振對比劑，它是二乙三胺五乙酸-聚乙二醇-聚乳酸共聚物(分子量
10000-50000)納米粒與氯化釓GdCl3螯合制得，結(jié)構(gòu)式為
o
o
(m， n為整數(shù))。
所述的聚合物納米粒磁共振對比劑的制備方法，包括以下步驟
(1) 二乙三胺五乙酸(DTPA)環(huán)酐的合成 將二乙三胺五乙酸與乙酸酐在無水吡啶中65。C 7(TC下反應(yīng)24 30小時，然后過濾，將
固體再用無水乙醚洗滌，真空干燥，得白色固體二乙三胺五乙酸環(huán)酐；
(2) 二乙三胺五乙酸-聚乙二醇-聚乳酸共聚物(PLA-PEG-DTPA)的合成
PLA-PEG-NH2嵌段共聚物的合成，采用的是陰離子開環(huán)聚合法，在氬氣氣氛下，用KHMDS作引發(fā)劑在25。C下THF中依次引發(fā)環(huán)氧乙垸、丙交酯開環(huán)聚合，然后加入乙酸終
止反應(yīng)，并加入鹽酸脫除保護(hù)基團(tuán)；
具體的反應(yīng)路線如下
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②取PLA-PEG-NH2嵌段共聚物和步驟(l)制得的二乙三胺五乙酸環(huán)酐置于圓底燒瓶中， 通入氮?dú)猓覝叵路磻?yīng)24 36小時，取出反應(yīng)后混合液，采用透析法除去游離的二乙三胺五 乙酸，將聚合物真空干燥得二乙三胺五乙酸-聚乙二醇-聚乳酸共聚物-,
(3) 二乙三胺五乙酸-聚乙二醇-聚乳酸共聚物(PLA-PEG-DTPA)納米粒的制備 取步驟(2)制得的二乙三胺五乙酸-聚乙二醇-聚乳酸共聚物溶于丙酮或乙腈，以12 20ml/h
的速度滴加到攪拌狀態(tài)的去離子水中，攪拌速度為700 750rpm,室溫攪拌6h 7h,室溫?fù)] 發(fā)除去有機(jī)溶劑即得PLA-PEG-DTPA納米粒溶液；
(4) PLA-PEG-DTPA-Gd納米粒的制備
將Gd203加入到O.lmol/L HC1溶液中，加熱至60 70°C,持續(xù)反應(yīng)10 20min，等溶液 完全澄清后，蒸發(fā)多余的HC1即得到GdCl3的溶液，將制備的GdCl3溶液加入到步驟(3) 制備的PLA-PEG-DTPA納米粒溶液，攪拌1 1.5h,采用透析法除去游離的Gd3+，制備成 PLA-PEG-DTPA-Gd納米粒。
所述的聚合物納米粒磁共振對比劑的制備方法，步驟(1)中二乙三胺五乙酸與乙酸酐與 無水吡啶的物質(zhì)的量之比為1:5:7。所述的聚合物納米粒磁共振對比劑的制備方法，步驟(2)的①中所述的引發(fā)劑、環(huán)氧乙 垸、丙交酯、乙酸和鹽酸的用量為每摩爾引發(fā)劑用90mol環(huán)氧乙垸、200g丙交酯、50ml乙酸 和10ml鹽酸；②中所述的PLA-PEG-NH2嵌段共聚物的質(zhì)量與二乙三胺五乙酸環(huán)酐的物質(zhì)的 量比為lg/1.5mo1。
所述的聚合物納米粒磁共振對比劑的制備方法，步驟(3)中聚合物PLA-PEG-DTPA與 丙酮的用量為每毫升丙酮加10mg聚合物PLA-PEG-DTPA，聚合物PLA-PEG-DTPA與乙腈的 用量為每毫升乙腈加20mg聚合物PLA-PEG-DTPA。
所述的聚合物納米粒磁共振對比劑的制備方法，步驟(4)中Gd2O3與0.1mol/LHCl溶液 的用量為每100mlHCl溶液加0.25g Gd203， Gd203與聚合物PLA-PEG-DTPA的質(zhì)量比為25: 1 4。
本發(fā)明聚合物納米粒磁共振對比劑制備示意圖如附圖1。
本發(fā)明的有益效果是PLA-PEG-DTPA-Gd納米粒具有顯著的增強(qiáng)顯影功能，利用 PLA-PEG-DTPA-Gd納米粒的特性來實(shí)驗(yàn)靶向顯影，是被動靶向給藥系統(tǒng)，具有特異性、選 擇性、和生物效應(yīng)明顯等特點(diǎn)。利用PLA-PEG納米粒為DTPA-Gd的載體，通過RES作用， 增加藥物在肝臟的局部濃度、提高療效，降低毒副作用，達(dá)到靶向顯影目的。


圖1為本發(fā)明聚合物納米粒磁共振對比劑制備示意圖； 圖2為本發(fā)明的體外顯影； 圖3為本發(fā)明的體內(nèi)顯影。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
聚合物納米粒磁共振對比劑的制備方法
(1) 二乙三胺五乙酸(DTPA)環(huán)酐的合成
將O,lmol的二乙三胺五乙酸與0.5mo1乙酸酐在0.7 mol無水吡啶中65。C下反應(yīng)24小時，
然后過濾，將固體再用無水乙醚洗滌，真空干燥，得白色固體二乙三胺五乙酸環(huán)酐；
(2) 二乙三胺五乙酸-聚乙二醇-聚乳酸共聚物(PLA-PEG-DTPA)的合成
①PLA-PEG-NH2嵌段共聚物的合成，采用的是陰離子開環(huán)聚合法，在氬氣氣氛下，用 KHMDS作引發(fā)劑在25'C下THF中依次引發(fā)環(huán)氧乙烷、丙交酯開環(huán)聚合，然后加入乙酸終 止反應(yīng)，并加入鹽酸脫除保護(hù)基團(tuán)，環(huán)氧乙垸用9md，弓l發(fā)劑用O.lmol、丙交酯為20g、乙 酸為5ml、鹽酸為lml;②將上述①制得的PLA-PEG-NH2嵌段共聚物和步驟(1)制得的二乙三胺五乙酸環(huán)酐置 于圓底燒瓶中，通入氮?dú)猓覝叵路磻?yīng)24 36小時，取出反應(yīng)后混合液，采用透析法除去游 離的二乙三胺五乙酸，將聚合物真空干燥得二乙三胺五乙酸-聚乙二醇-聚乳酸共聚物；
(3) 二乙三胺五乙酸-聚乙二醇-聚乳酸共聚物(PLA-PEG-DTPA)納米粒制備
取步驟(2)制得的聚合物PLA-PEG-DTPA20mg溶于2ml丙酮，以12ml/h的速度滴加到 攪拌狀態(tài)的去離子水中，攪拌速度為700rpm，室溫攪拌6h，室溫?fù)]發(fā)除去有機(jī)溶劑即得 PLA-PEG-DTPA納米粒溶液；
(4) PLA-PEG-DTPA-Gd納米粒的制備
將Gd2O3 0.5g加入到0,lmol/LHCl溶液200ml中，加熱至60。C，持續(xù)反應(yīng)10min,等溶 液完全澄清后，蒸發(fā)多余的HC1即得到GdCl3的溶液，將制備的GdCl3溶液加入到步驟(3) 制備的PLA-PEG-DTPA納米粒溶液，攪拌lh，采用透析法除去游離的Gd3+，制備成 PLA-PEG-DTPA-Gd納米粒。
實(shí)施例2
聚合物納米粒磁共振對比劑的制備
(1) 二乙三胺五乙酸(DTPA)環(huán)酐的合成 將O.lmol的二乙三胺五乙酸與0.5mo1乙酸酐在0.7 mol無水吡啶中65。C下反應(yīng)24小時， 然后過濾，將固體再用無水乙醚洗滌，真空干燥，得白色固體二乙三胺五乙酸環(huán)酐； (2) 二乙三胺五乙酸-聚乙二醇-聚乳酸共聚物(PLA-PEG-DTPA)的合成
① PLA-PEG-NH2嵌段共聚物的合成，采用的是陰離子開環(huán)聚合法，在氬氣氣氛下，用 KHMDS作引發(fā)劑在25'C下THF中依次引發(fā)環(huán)氧乙烷、丙交酯開環(huán)聚合，然后加入乙酸終 止反應(yīng)，并加入鹽酸脫除保護(hù)基團(tuán)，環(huán)氧乙烷用9mo1，引發(fā)劑用O.lmol、丙交酯為20g、乙 酸為5ml、鹽酸為lml;
② 將上述①制得的PLA-PEG-NH2嵌段共聚物和步驟(1)制得的二乙三胺五乙酸環(huán)酐置 于圓底燒瓶中，通入氮?dú)?，室溫下反?yīng)24 36小時，取出反應(yīng)后混合液，采用透析法除去游 離的二乙三胺五乙酸，將聚合物真空干燥得二乙三胺五乙酸-聚乙二醇-聚乳酸共聚物；
3) 二乙三胺五乙酸-聚乙二醇-聚乳酸共聚物(PLA-PEG-DTPA)納米粒制備
取步驟(2)制得的聚合物PLA-PEG-DTPA40mg溶于2ml乙腈，以20ml/h的速度滴加到 攪拌狀態(tài)的去離子水中，攪拌速度為700rpm，室溫攪拌6h，室溫?fù)]發(fā)除去有機(jī)溶劑即得 PLA-PEG-DTPA納米粒溶液；
4) PLA-PEG-DTPA-Gd納米粒的制備將Gd2O30.25g加入到O.lmol/LHCl溶液100ml中，加熱至60°C，持續(xù)反應(yīng)10min，等溶 液完全澄清后，蒸發(fā)多余的HCI即得到GdCl3的溶液，將制備的GdCl3溶液加入到步驟(3) 制備的PLA-PEG-DTPA納米粒溶液，攪拌1.5小時，采用透析法除去游離的Gd3+，制備成 PLA-PEG-DTPA-Gd納米粒。
實(shí)施例3
本發(fā)明PLA-PEG-DTPA-Gd納米粒體外表征
1. Gd"含量測定采用高頻電感藕合等離子體發(fā)射光譜法測量。
2. 納米粒的體外顯影結(jié)果顯示PLA-PEG-DTPA-Gd納米粒具有顯著的增強(qiáng)顯影功能， 見圖2。
實(shí)施例4
PLA-PEG-DTPA-Gd納米粒體內(nèi)顯影組織分布
1. 將SD大鼠用于MRI實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前12小時禁食，實(shí)驗(yàn)時，先在3.0T超導(dǎo)高場MR掃描 儀，行平掃。在完成平掃后，通過尾靜脈注射裝置將PLA-PEG-DTPA-Gd納米粒和DTPA-Gd 分別注射，行各時間點(diǎn)掃描。注射后掃描時間點(diǎn)為0-5min， 10min， 15min， 30min， lh， 1.5h， 2.0h， 3h， 4h， 5h。
2. MR信號值測量方法
盡量取相同層面的圖像，分別測定肝臟，肌肉，心臟，腎臟，肺，膀胱的ROI值。 結(jié)果發(fā)現(xiàn)，肝臟信號在注射PLA-PEG-DTPA-Gd納米粒后，呈明顯強(qiáng)化效果，并隨時間延長， PLA-PEG-DTPA-Gd納米粒有向肝臟局部聚集的趨勢，峰值出現(xiàn)在2h，最大強(qiáng)化率為，見圖
體內(nèi)耙向效率結(jié)果如表l:
表l
Gd-DTPA 納米粒
107174.7土23.571562530.00± 19.83 14.58 121107.10±30.24 176979.30±24.65 1.46 334805.70±21.34 2153062.00± 18.79 6,43 本發(fā)明利用PLA-PEG-DTPA-Gd納米粒的特性來實(shí)驗(yàn)耙向顯影，是被動耙向給藥系統(tǒng)， 具有特異性、選擇性、和生物效應(yīng)明顯等特點(diǎn)。利用PLA-PEG納米粒為DTPA-Gd的載體， 通過RES作用，增加藥物在肝臟的局部濃度、提高療效，降低毒副作用，達(dá)到耙向顯影目的。
肝臟 肌肉
腎臟
權(quán)利要求
1、聚合物納米粒磁共振對比劑，其特征是，它是二乙三胺五乙酸-聚乙二醇-聚乳酸共聚物納米粒與氯化釓GdCl3螯合制得，結(jié)構(gòu)式為m，n為整數(shù)；二乙三胺五乙酸-聚乙二醇-聚乳酸共聚物納米粒分子量為10000-50000。
2、按照權(quán)利要求1所述的聚合物納米粒磁共振對比劑的制備方法，其特征是，包括以下 步驟(1) 二乙三胺五乙酸環(huán)酐的合成 將二乙三胺五乙酸與乙酸酐在無水吡啶中65'C 70'C下反應(yīng)24 30小時，然后過濾，將固體用無水乙醚洗滌，真空干燥，得白色固體二乙三胺五乙酸環(huán)酐；(2) 二乙三胺五乙酸-聚乙二醇-聚乳酸共聚物的合成① PLA-PEG-NH2嵌段共聚物的合成，采用的是陰離子開環(huán)聚合法，在氬氣氣氛下， 用KHMDS作引發(fā)劑在25。C下THF中依次引發(fā)環(huán)氧乙烷、丙交酯開環(huán)聚合，然后加入乙酸 終止反應(yīng)，并加入鹽酸脫除保護(hù)基團(tuán)；② 取PLA-PEG-NH2嵌段共聚物和步驟(1)制得的二乙三胺五乙酸環(huán)酐置于圓底燒瓶 中，通入氮?dú)?，室溫下反?yīng)24 36小時，取出反應(yīng)后混合液，釆用透析法除去游離的二乙三 胺五乙酸，將聚合物真空干燥得二乙三胺五乙酸-聚乙二醇-聚乳酸共聚物；(3) 二乙三胺五乙酸-聚乙二醇-聚乳酸共聚物納米粒的制備取步驟(2)制得的二乙三胺五乙酸-聚乙二醇-聚乳酸共聚物溶于丙酮或乙腈，以12 20ml/h的速度滴加到攪拌狀態(tài)的去離子水中，攪拌速度為700 750rpm，室溫攪拌6h 7h， 室溫?fù)]發(fā)除去有機(jī)溶劑即得PLA-PEG-DTPA納米粒溶液；(4) PLA-PEG-DTPA-Gd納米粒的制備將Gd2Cb加入到O.lmol/L HC1溶液中，加熱至60 7(TC，持續(xù)反應(yīng)10 20min,等溶液 完全澄清后，蒸發(fā)多余的HC1即得到GdCl3的溶液，將制備的GdCl3溶液加入到步驟(3) 制備的PLA-PEG-DTPA納米粒溶液，攪拌1 1,5h，采用透析法除去游離的Gd3+，制備成 PLA-PEG-DTPA-Gd納米粒。
3、 按照權(quán)利要求2所述的聚合物納米粒磁共振對比劑的制備方法，其特征是，步驟(1) 中二乙三胺五乙酸與乙酸酐與無水吡啶的物質(zhì)的量之比為1:5:7。
4、 按照權(quán)利要求2所述的聚合物納米粒磁共振對比劑的制備方法，其特征是，步驟(2) 的①中所述的引發(fā)劑、環(huán)氧乙烷、丙交酯、乙酸和鹽酸的用量為每摩爾引發(fā)劑用卯mol環(huán)氧 乙垸、200g丙交酯、50ml乙酸和10ml鹽酸；②中所述的PLA-PEG-NH2嵌段共聚物的質(zhì)量 與二乙三胺五乙酸環(huán)酐的物質(zhì)的量比為lg/1.5mo1。
5、 按照權(quán)利要求2所述的聚合物納米粒磁共振對比劑的制備方法，其特征是，步驟(3) 中二乙三胺五乙酸-聚乙二醇-聚乳酸共聚物與丙酮的用量為每毫升丙酮加10mg 二乙三胺五 乙酸-聚乙二醇-聚乳酸共聚物，二乙三胺五乙酸-聚乙二醇-聚乳酸共聚物與乙腈的用量為每毫 升乙腈加20mg 二乙三胺五乙酸-聚乙二醇-聚乳酸共聚物。
6、 按照權(quán)利要求2所述的聚合物納米粒磁共振對比劑的制備方法，其特征是，步驟(4) 中Gd203與0.1mol/LHCl溶液的用量為每100mlHCl溶液加0.25g Gd203， Gd203與二乙三胺 五乙酸-聚乙二醇-聚乳酸共聚物的質(zhì)量比為25: 1 4。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚合物納米粒磁共振對比劑，它是二乙三胺五乙酸-聚乙二醇-聚乳酸共聚物納米粒與氯化釓GdCl₃螯合制得，結(jié)構(gòu)式如右所示，m，n為整數(shù)；二乙三胺五乙酸-聚乙二醇-聚乳酸共聚物納米粒分子量為10000-50000。該種聚合物納米粒磁共振對比劑具有顯著的增強(qiáng)顯影功能，利用PLA-PEG-DTPA-Gd納米粒的特性來實(shí)驗(yàn)靶向顯影，是被動靶向給藥系統(tǒng)，具有特異性、選擇性、和生物效應(yīng)明顯等特點(diǎn)。利用PLA-PEG納米粒為DTPA-Gd的載體，通過RES作用，增加藥物在肝臟的局部濃度、提高療效，降低毒副作用，達(dá)到靶向顯影目的。
文檔編號A61K49/12GK101612407SQ20091001704
公開日2009年12月30日 申請日期2009年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月14日
發(fā)明者于德新, 娜 張, 陳智金, 馬春紅, 魯在君 申請人:山東大學(xué)