[發(fā)明專利]一種氟硼二吡咯-釓綴合物納米診療試劑的制備及應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010958145.8
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112168982A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李昌華;閆瀟灑;蘇美慧
• 申請（專利權(quán)）人: 南開大學(xué)
• 主分類號: A61K49/10
• 分類號: A61K49/10;A61K49/12;A61K49/00;A61K49/22;A61K49/18;B82Y5/00;B82Y15/00;A61K41/00;A61P35/00
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本發(fā)明涉及一種氟硼二吡咯?釓(BD?Gd)綴合物納米診療試劑的制備及應(yīng)用，該診療試劑由BD?Gd和聚合物PEG₁₁₃?b?PCL₈(P)組成。首先，將氟硼二吡咯分子與水溶性磁共振成像(MRI)造影劑alk?DOTA?Gd共價連接，得到BD?Gd綴合物。然后，將聚合物P與BD?Gd共組裝，形成了在水中穩(wěn)定且粒徑可控的納米組裝體。相對于BD?Gd單分子而言，制備的納米組裝體吸收紅移了138納米、摩爾消光系數(shù)增加了近2倍、光熱轉(zhuǎn)換效率達到71.5%，可用于近紅外光聲成像和光熱治療；同時，相比于alk?DOTA?Gd，納米組裝體的MRI信號增強了1.4倍，實現(xiàn)了增強的MRI效果。本發(fā)明制備的納米診療試劑在活體腫瘤成像與治療應(yīng)用中，實現(xiàn)了增強的光聲與磁共振雙模態(tài)成像與良好的光熱治療效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化學(xué)生物學(xué)領(lǐng)域，研究內(nèi)容是基于磁共振成像劑共價修飾的氟硼二吡咯（BODIPY）染料分子，通過與高分子聚合物共組裝形成納米結(jié)構(gòu)，用于腫瘤的多模態(tài)成像與光熱治療。

背景技術(shù)

多模態(tài)成像具有重要的臨床應(yīng)用潛力，其能夠結(jié)合不同成像方式的優(yōu)點，可以同時獲得多種成像信息，從而提高臨床判斷的準確性。作為臨床診斷最常用的技術(shù)，磁共振（MR）成像具有優(yōu)異組織穿透深度，高的軟組織對比度和時空分辨率。但是，MR成像具有自身的缺點，例如相對較低的靈敏度和較長的檢測時間。光聲（PA）成像具有快速實時掃描，高的靈敏度和較深的組織穿透力（最大≈5 cm）的優(yōu)點。因此，可以將PA成像與MR成像結(jié)合，MR成像可以對術(shù)前和術(shù)中的宏觀輪廓進行掃描，而PA成像可以提供高靈敏度和高分辨率的組織結(jié)構(gòu)和分子信息。因此，雙模態(tài)成像系統(tǒng)將整合PA和MR成像的優(yōu)勢，實現(xiàn)高靈敏度和空間分辨率的成像效果。近年來，已報道了許多PA和MR成像體系。然而，許多納米復(fù)合材料是無機材料，其在生命系統(tǒng)中的毒性和清除率常常受到關(guān)注。同時，在許多有機材料組成的多模態(tài)系統(tǒng)中，每個組件只完成其自身的成像功能，不同組件之間很少能夠相互提升成像功能。

通過控制有機發(fā)色團以滑動堆積方式形成J聚集體，可以實現(xiàn)不同于單體的光物理特性的提升，包括吸收光譜的顯著紅移，摩爾消光系數(shù)的增強和吸收光譜變窄。因此，J聚集體在生物醫(yī)學(xué)和光電設(shè)備領(lǐng)域中越來越受到關(guān)注。除了這些吸引人的光學(xué)特性外，J聚集還可以驅(qū)動染料的自組裝形成高度有序的結(jié)構(gòu)，在超分子化學(xué)和活性聚合領(lǐng)域得到了廣泛的研究。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，大多數(shù)基于J聚集體的應(yīng)用（例如生物成像，生物傳感和光療）僅利用了其優(yōu)異的光物理特性。但是很少利用J聚集誘導(dǎo)的高度有序的結(jié)構(gòu)來改善材料性能或開發(fā)新功能。另一方面，通過超分子方法控制諸如催化劑，識別單元、熒光團、磁共振（MR）造影劑等官能團的組裝或空間分布，是一種增強納米材料性能的有效策略。

BODIPY分子作為一種常見的熒光染料，其可以通過簡單的方法形成J聚集體。但是由于其差的水溶性，在生命體中的應(yīng)用常常受到限制。因此，本發(fā)明選擇MR成像常用的造影劑DOTA-Gd（III）作為親水性官能團，通過共價鍵與BODIPY結(jié)合。BODIPY染料與親水性Gd（III）螯合物共價結(jié)合后，在水中可以形成穩(wěn)定的J聚集體納米結(jié)構(gòu)，進而實現(xiàn)MR信號增強與光熱特性的提升。這項發(fā)明為J聚集體的功能化應(yīng)用提供了新的思路。

發(fā)明內(nèi)容