一種腫瘤靶向的碳納米管光聲造影劑及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種腫瘤靶向的碳納米管光聲造影劑及其制備方法。制備方法包括：(1)將羧基化多壁碳納米管分散體系加入多胺基陽離子聚合物溶液中，超聲10-30min，攪拌30-60min，60℃-90℃保溫20-36小時，冷卻到15℃-30℃，離心，洗滌并重新分散；(2)向MES緩沖液加入NHS溶液，攪拌，加入EDC溶液，然后加入腫瘤靶向抗體反應，反應產物加到(1)所得溶液中反應，洗滌后重分散；(3)加入磷脂化聚乙二醇溶液，伴隨超聲攪拌反應，制得腫瘤靶向的碳納米管光聲造影劑。該制備方法簡便環保。該腫瘤靶向的碳納米管光聲造影劑分散性好，穩定性強，生物相容性好，能靶向識別腫瘤組織并產生較強的光聲信號。

Tumor targeting carbon nanotube photoacoustic contrast agent and preparation method thereof

The invention discloses a tumor targeting carbon nanotube photoacoustic contrast agent and a preparation method thereof. The preparation method comprises: (1) the carboxylated multi walled carbon nanotube dispersion system with polyamine cationic polymer solution, ultrasonic 10-30min, stirring 30-60min, 60 DEG -90 DEG C for 20-36 hours, cooled to 15 DEG -30 DEG, centrifugation, washing and re dispersion; (2) NHS solution is added to the MES buffer liquid stirring, adding EDC solution, then adding tumor targeting antibody reaction, the reaction product is added to the (1) from the reaction solution, washing after heavy dispersion; (3) adding phospholipid polyethylene glycol solution with ultrasonic stirring reaction, prepared tumor targeting carbon nanotubes photoacoustic contrast agent. The preparation method is simple and environment-friendly. The tumor targeted carbon nanotube photoacoustic contrast agent has good dispersion, strong stability and good biocompatibility, and can target tumor tissues and produce strong photoacoustic signals.

【技術實現步驟摘要】
一種腫瘤靶向的碳納米管光聲造影劑及其制備方法
本專利技術涉及材料
，一種腫瘤靶向的碳納米管光聲造影劑及其制備方法。
技術介紹
光聲成像是近年來發展起來的一種新型無損生物醫學成像方法。光聲成像結合了純光學成像高對比度特性和純超聲成像高穿透深度特性的優點，從原理上避開了光散射的影響，突破了高分辨率光學成像深度“軟極限”(～1mm)，可實現50mm的深層活體內分子成像。由于腫瘤組織和正常組織對光吸收的差異(在近紅外激光的照射下，癌變組織和周圍正常組織的光吸收差異至少5倍以上)和不同生理狀態的生物組織對光的吸收不同，利用光聲成像就可以反映了組織的結構特征，同時還可能反映組織的代謝狀態、病變特征、甚至神經活動。因此，光聲成像目前生物無損檢測技術的研究熱點。碳納米管(CNTs)獨特的分子結構決定了它具有優異的力學、熱學、光學以及電磁性能，近年來，碳納米管在生物醫學方向的潛在應用逐漸成為新的熱點。CNTs在近紅外光區能有效吸收光，然后產生熱，是光聲成像良好的造影劑，可以在復雜的生物體環境中被檢測，但是要求碳管本身結構完整，同時需要呈單分散，而碳納米管之間Π-Π相互作用，易于團聚，難以分散，并且缺乏功能基團，不利于功能化，這就在一定程度上限制了其應用，而且純的碳納米管在生物體有一定的毒性。CLIC1蛋白在正常組織/細胞，原位膽囊癌組織/細胞及膽囊癌轉移組織/細胞中的表達水平依次遞增，且與臨床預后密切相關，CLIC1在高轉移潛能的膽囊癌細胞及膽囊癌轉移灶中高表達，其在在多種腫瘤細胞中也表現出表達異常，并且其可能在腫瘤細胞的發生、演進、異質化、增殖、細胞周期、侵襲轉移及耐藥性等惡性生物學行為方面扮演重要角色。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是為了克服現有的碳納米管材料易于團聚、分散度不高，缺乏功能基團，不利于功能化以及對生物體具有一定毒性的缺點，提供了一種腫瘤靶向的碳納米管光聲造影劑及其制備方法。本專利技術技術方案之一：一種腫瘤靶向的碳納米管光聲造影劑的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：(1)伴隨超聲、攪拌，將羧基化多壁碳納米管(MWCNTs)分散體系逐滴加入多胺基陽離子聚合物溶液中，滴加完成后超聲10-30min，攪拌30-60min，之后在60℃-90℃保溫20-36小時，冷卻到15℃-30℃，離心，洗滌并分散沉淀，制得多胺基陽離子聚合物-碳納米管分散體系；(2)向2-(N-嗎啉代)乙磺酸緩沖液中加入N-羥基琥珀酸亞胺溶液，攪拌，加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙酸)碳二亞胺鹽酸鹽溶液反應，然后加入腫瘤靶向抗體反應，反應產物加入到步驟(1)所得的多胺基陽離子聚合物-碳納米管分散體系中繼續反應，洗滌后重新分散，制得含有腫瘤靶向抗體的多胺基陽離子聚合物-碳納米管的分散體系；(3)將磷脂化聚乙二醇(PEG-DSPE)溶液逐滴滴加到步驟(2)所得的含有腫瘤靶向抗體的多胺基陽離子聚合物-碳納米管的分散體系中，伴隨超聲攪拌反應，制得腫瘤靶向的碳納米管光聲造影劑。本專利技術中，步驟(1)為：伴隨超聲、攪拌，將羧基化多壁碳納米管分散體系逐滴加入多胺基陽離子聚合物溶液中，滴加完成后超聲10-30min，攪拌30-60min，之后在60℃-90℃保溫20-36小時，冷卻到15℃-30℃，離心，洗滌并分散沉淀，制得多胺基陽離子聚合物-碳納米管分散體系。步驟(1)中，所述羧基化多壁碳納米管的羧基含量較佳地為0.5-3％，更佳地為1.23％，所述百分比為質量百分比。所述羧基化多壁碳納米管的長度較佳地為0.5-2μm，直徑較佳地為20-30nm，所述羧基化多壁碳納米管分散體系的濃度較佳地為0.3-1.3mg/mL，更佳地為0.6mg/mL。所述多胺基陽離子聚合物為本領域常規的多胺基陽離子聚合物，較佳地為支化聚乙烯亞胺(Branched-PEI)、聚丙烯胺、聚丙烯酰胺(PAM)、四乙烯五胺(TEPA)或三乙烯四胺(TETA)，更佳地為支化聚乙烯亞胺。所述多胺基陽離子聚合物分子量可以為本領域多胺基陽離子聚合物的常規的分子量，較佳地為Mn10000-Mn1800。所述多胺基陽離子聚合物的制備方法為本領域常規制備方，或市售可得。所述多胺基陽離子聚合物溶液的濃度較佳地為1-22mg/mL，更佳地為1-5mg/mL，最佳地為1mg/mL。所述羧基化多壁碳納米管與所述多胺基陽離子聚合物的質量比較佳地為1∶1-1∶50，更佳地為1∶3-1∶20，進一步更佳地為1∶5-1∶10，最佳地為1∶10。步驟(1)中，所述超聲的方法為本領域常規的超聲分散方法，所述滴加完成后超聲的強度為常規的超聲強度，較佳地為200w。所述超聲的時間為10-30min，較佳地為30min。所述攪拌的時間為30-60min，較佳地為60min。所述攪拌的速度可以為本領域常規的速度，較佳地為150rpm。所述保溫的溫度為60℃-90℃，較佳地為65℃-90℃，更佳地為65℃-85℃，進一步更佳地為65℃-75℃，最佳地為65℃。所述保溫的時間為20-36小時，較佳地為36小時。所述離心的轉速可以為本領域常規的轉速，較佳地為10000r/min。所述離心的時間可以為本領域常規的時長，較佳地為15min。所述洗滌較佳地用去離子水洗滌，更佳地為用去離子水抽濾洗滌。所述分散可以用本領域常規的溶劑進行分散，如用PBS緩沖液或去離子水分散，較佳地用去離子水分散。本專利技術中，步驟(2)為：向2-(N-嗎啉代)乙磺酸緩沖液中加入N-羥基琥珀酸亞胺溶液，攪拌，加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙酸)碳二亞胺鹽酸鹽溶液反應，然后加入腫瘤靶向抗體進行反應，反應產物加入到步驟(1)所得的多胺基陽離子聚合物-碳納米管分散體系中繼續反應，洗滌后重新分散，制得含有腫瘤靶向抗體的多胺基陽離子聚合物-碳納米管分散體系。步驟(2)中，所述2-(N-嗎啉代)乙磺酸緩沖液的濃度可以為本領域常規的濃度，較佳地為1mg/mL；所述N-羥基琥珀酸亞胺溶液的濃度可以為本領域常規的濃度，較佳地為0.5-2mg/mL，更佳地為2mg/mL；所述2-(N-嗎啉代)乙磺酸緩沖液中加入N-羥基琥珀酸亞胺溶液的pH值可以為本領域常規的pH值，較佳地為4.5；所述1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽溶液的濃度可以為本領域常規的濃度，較佳地為0.5-2mg/mL，更佳地為1mg/mL；所述腫瘤靶向抗體可以為本領域常規的能夠靶向腫瘤的抗體，較佳地為CLIC1抗體。所述CLIC1抗體的濃度可以為常規的濃度，較佳地為2.5-10mg/mL，更佳地為5mg/mL。所述多胺基陽離子聚合物-碳納米管與N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)的質量比可以為本領域常規的比例，較佳地為1∶1-10∶1，更佳地為2∶1-8∶1，進一步更佳地為3∶1-6∶1，最佳地為4∶1；所述多胺基陽離子聚合物-碳納米管與1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)的質量比可以為本領域常規的比例，較佳地為1∶1-12∶1，進一步較佳地為2∶1-10∶1，更佳地為3∶1-7∶1，進一步更佳地為4∶1-5∶1，最佳地為4∶1。多胺基陽離子聚合物-碳納米管與所述腫瘤靶向抗體的質量比可以為本領域常規的比例，較佳地為5∶1-1000∶1，進一步較佳地為10∶1-500∶本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種腫瘤靶向的碳納米管光聲造影劑的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：(1)伴隨超聲、攪拌，將羧基化多壁碳納米管分散體系逐滴加入多胺基陽離子聚合物溶液中，滴加完成后超聲10?30分鐘，攪拌30?60分鐘，之后在60℃?90℃保溫20?36小時，冷卻到15℃?30℃，離心，洗滌并分散沉淀，制得多胺基陽離子聚合物?碳納米管分散體系；(2)向2?(N?嗎啉代)乙磺酸緩沖液中加入N?羥基琥珀酸亞胺溶液，攪拌，加入1?乙基?(3?二甲基氨基丙酸)碳二亞胺鹽酸鹽溶液反應，然后加入腫瘤靶向抗體反應，反應產物加入到步驟(1)所得的多胺基陽離子聚合物?碳納米管分散體系中繼續反應，洗滌后重新分散，制得含有腫瘤靶向抗體的多胺基陽離子聚合物?碳納米管分散體系；(3)將磷脂化聚乙二醇溶液逐滴滴加到步驟(2)所得的含有腫瘤靶向抗體的多胺基陽離子聚合物?碳納米管分散體系中，伴隨超聲攪拌反應，制得腫瘤靶向的碳納米管光聲造影劑。

【技術特征摘要】
1.一種腫瘤靶向的碳納米管光聲造影劑的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：(1)伴隨超聲、攪拌，將羧基化多壁碳納米管分散體系逐滴加入多胺基陽離子聚合物溶液中，滴加完成后超聲10-30分鐘，攪拌30-60分鐘，之后在60℃-90℃保溫20-36小時，冷卻到15℃-30℃，離心，洗滌并分散沉淀，制得多胺基陽離子聚合物-碳納米管分散體系；(2)向2-(N-嗎啉代)乙磺酸緩沖液中加入N-羥基琥珀酸亞胺溶液，攪拌，加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙酸)碳二亞胺鹽酸鹽溶液反應，然后加入腫瘤靶向抗體反應，反應產物加入到步驟(1)所得的多胺基陽離子聚合物-碳納米管分散體系中繼續反應，洗滌后重新分散，制得含有腫瘤靶向抗體的多胺基陽離子聚合物-碳納米管分散體系；(3)將磷脂化聚乙二醇溶液逐滴滴加到步驟(2)所得的含有腫瘤靶向抗體的多胺基陽離子聚合物-碳納米管分散體系中，伴隨超聲攪拌反應，制得腫瘤靶向的碳納米管光聲造影劑。2.如權利要求1所述制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述多胺基陽離子聚合物為支化聚乙烯亞胺、聚丙烯胺、聚丙烯酰胺、四乙烯五胺或三乙烯四胺；和/或，所述羧基化多壁碳納米管的長度為0.5-2微米；和/或，所述羧基化多壁碳納米管的直徑為20-30納米；和/或，所述超聲的時間為30分鐘；和/或，所述攪拌的時間為60分鐘；和/或，所述保溫的溫度為65℃-90℃；和/或，所述保溫的時間為36小時；和/或，所述多胺基陽離子聚合物溶液的濃度為1-22毫克/毫升；和/或，所述羧基化多壁碳納米管與所述多胺基陽離子聚合物的質量比為1∶1-1∶50；和/或，所述滴加完成后超聲的強度為200瓦；和/或，所述離心的轉速為10000轉/分鐘；和/或，所述離心的時間為15分鐘；和/或，所述洗滌用去離子水洗滌；和/或，所述分散用去離子水分散。3.如權利要求1所述制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述2-(N-嗎啉代)乙磺酸緩沖液的濃度為1毫克/毫升；和/或，所述N-羥基琥珀酸亞胺溶液的濃度為0.5-2毫克/毫升；和/或，所述2-(N-嗎啉代)乙磺酸緩沖液中加入N-羥基琥珀酸亞胺溶液的pH值為4.5；和/或，所述1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽溶液的濃度為0.5-2毫克/毫升；和/或，所述腫瘤靶向抗體為CLIC1抗體；和/或，所述多胺基陽離子聚合物-碳納米管與所述N-羥基琥珀酰亞胺的質量比為1∶1-10∶1；和/或，所述多胺基陽離子聚合物-碳納米管與所述1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽的質量比為1∶1-12∶...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉穎斌，譚慶剛，陸巍，王寧，張一鑒，翁昊，李志臻，馬強，
申請(專利權)人：上海交通大學醫學院附屬新華醫院，
類型：發明
國別省市：上海,31