專利名稱：一種肝、脾臟特異性陽性核磁共振對比劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及醫學材料領域，尤其是一種肝、脾臟特異性陽性核磁共振對比劑及其制備
方法
背景技術：
腫瘤是當今社會影響人類健康的主要疾病之一。世界衛生組織發表的一項研究報告表 明，全球癌癥狀況將日益嚴重，今后20年新患者人數將由目前的每年1000萬增加到1500 萬，因癌癥而死亡的人數也將由每年600萬增至1000萬，癌癥已成為第一位致死疾病， 其中肝癌的發病率居癌癥第三位，每年中國約有35萬患者死于乙型肝炎、肝硬化導致的 肝癌，且呈逐年上升趨勢，因此攻克治療腫瘤，特別是肝癌是目前科學研究者們的主要目 標之一。
目前肝癌的治療主要以手術切除為首選，但多數腫瘤患者被發現時已處于中晚期。盡 管西醫的三大療法也可以使中晚期腫瘤病人的腫瘤體積縮小或消失，但很難延長生存期。 而放化療對免疫功能、造血功能以及消化系統肝腎心肺等器官具有嚴重的毒副作用。所以 放化療對于易發性的腫瘤患者的整體條件不伹沒有改善，反而促使其更惡化了。所以中晚 期肝癌的治愈率不高，死亡率高達100%。因此提高肝癌的早期診斷的準確率，是防止腫瘤
患者惡化及死亡，從而達到延長腫瘤患者生命、甚至臨床治愈的目的的關鍵。
磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)因其具有極精細的組織分辨率， 已成為早期影像診斷肝癌的重要手段。磁共振對比劑(contrast agent for magnetic resonance imaging, MRICA)能顯著提高不同組織的對比度，使病變組織容易被診斷和識 別，能顯著提高肝癌早期診斷的準確率。MRICA按磁化特性，人們常將其分為順磁性和超 順磁性兩種類型。
超順磁性氧化鐵對比劑(如氧化鐵納米顆粒)，由于該磁性納米粒子對人體具有較高 的毒性，生物相容性差，使得人們采用具有一定生物相容性的聚合物或人血清百蛋白進行 包覆，以降低其對人體的毒性，但這些對比劑與人體血液相容性并不理想。
目前國內醫院應用較多的磁共振對比劑基本上為非特異性對比劑(如釓(Gd)的螯合 物)，由于其非特異性缺點，患者注射后各組織均可見類似信號改變，從而造成圖像對比
3率差，大大影響了MRI診斷準確率。
發明內容
本發明的目的是提供一種肝、脾臟特異性陽性核磁共振對比劑及其制備方法，使得對 比劑與現有技術相比具有低毒、高穩定性、好的生物相容性、高敏感性和高弛豫性能以及 肝、脾臟特異性。
本發明的目的是通過以下方式實現的。
一種肝、脾臟特異性陽性核磁共振對比劑是在HA粒子表面包覆或枝接有Gd-DTPA的 復合顆粒，所述的復合顆粒表面還吸附了修飾劑。 所述的修飾劑為人血清白蛋白、PEI或PEG。
所述的HA粒子粒徑為1-100nm，所述的復合顆粒粒徑不高于1000nm。
所述的肝、脾臟特異性陽性核磁共振對比劑的制備方法以重量比0.1: l—20: l添 加HA和Gd-DTPA混合反應，攪拌12小時后，再經清洗、過濾、干燥得到HA-Gd-DTPA顆 粒；加修飾劑超聲分散后得到所述的核磁共振對比劑。
HA與Gd-DTPA的重量比優選為1: 1一10: 1。
先將HA配成0. 01 mol/L的溶液，再與Gd-DTPA混合反應。
所述的肝、脾臟特異性陽性核磁共振對比劑還有一種制備方法分別將Ca(N03)2和 (NH4)2HP04用200ml去離子水配制成0.5mol/L和0.3mol/L的水溶液，將(NH4) 2HP04溶液滴 入Ca(N03)2溶液中，再加入5g Gd-DTPA，用氨水調節pH 11 12，攪拌24h后倒入高壓釜 中，在160°C，保溫時間為lh，進行水熱合成，再經清洗、過濾、干燥得到HA-Gd-DTPA 顆粒；加修飾劑超聲分散后得到所述的核磁共振對比劑。
上述兩種方法超聲分散時間均為30min。所述的修飾劑均采用人血清白蛋白、PEI或 PEG,每克HA中添加0.001—0.05g修飾劑。
本發明的優勢
本發明制備的HA-Gd-DTPA核磁共振對比劑，所采用的羥基磷灰石(Cai。(P04)6 (0H)2， HA)是一種結構與骨和牙齒相似的生物陶瓷材料，具有良好的生物相容性，急性毒性動物 實驗結果小鼠無一死亡；小鼠尾靜脈注射HA納米顆粒懸液后納米顆粒懸液后可從腎臟排 出。不存在體內聚集的問題。解決了納米FeA等磁性納米粒子對人體具有較高毒性和生物 相容性差，在體內不易排解等問題。
本發明制備的HA-Gd-DTPA核磁共振對比劑，小鼠尾靜脈注射HA納米顆粒懸液后發現 在肝、脾等器官組織均有HA納米顆粒分布，其中以肝、脾居多，呈現一種被動靶向特點；說明HA-Gd-DTPA核磁共振對比劑具有肝、脾臟特異性及高敏感性和高弛豫性能，解決了 其他對比劑(如Gd-DTPA、 Gd-D0TA)由于無特異性，生物學分布沒有專一性，無特殊器官 耙向性等原因造成的正常肝組織與病變組織的MRI對比度差，MRI診斷準確率低等缺點。 本發明制備的HA-Gd-DTPA核磁共振對比劑，經人血清白蛋白、PEI、 PEG等進行修飾 后，具有良好的分散穩定性，解決了由于顆粒團聚導致動物在注射對比劑后致使死亡的問 題，提高了 HA-Gd-DTPA的顯影效果及其在臨床中的應用。
圖l為本發明的工藝流程圖2為本發明的另一工藝流程圖3為不同Gd-DTPA含量HA-Gd-DTPA的MIR從左至右對應的含量為1.25%， 2.5%， 5%。 圖4為不同修飾劑的HA-Gd-DTPA MIR掃描從左至右對應的修飾劑為人血清白蛋白，PEI， PEG。 圖5為大鼠體內注射不同對比劑的MIR從左至右依次為大鼠(常規對照)、大鼠(常用對比劑)、大鼠(HA-Gd-DTPA)。 圖6為HA-Gd-DTPA對比劑在SD大鼠體內MIR Tl序列掃描從左至右對應的為常規對照，5。/。Gd-DTPA的對比劑1ml, 5%Gd-DTPA的對比劑10ml, 每一列為正面、左側面、右側面三個方向掃描圖。
具體實施方式
實施例1
稱取0. lmol Ca(N0》2和0.06 mol (NH4)2HP04于燒杯中，分別力口 300ml蒸餾水配成溶 液并攪拌均勻，用滴管將(NH4)2HP(V溶液滴入Ca(N03)2溶液中，整個過程中用NH40H調節PH 保持在11 12。待反應完全后倒入高壓釜中進行水熱合成，設定溫度160'C，保溫時間為 lh。再經清洗、過濾、干燥得到羥基磷灰石納米顆粒；將HA配成O.Ol mol/L的溶液，在 磁力攪拌下以重量比HA: Gd-DTPA=h l加入釓噴酸葡胺(根據GD-DTPA注射液濃度換算)， 繼續攪拌12小時后，再經清洗、過濾、干燥得到HA-Gd-DTPA顆粒，稱取0. lgHA-Gd-DTPA 放入100ml水中，加入分散劑PEI (每克HA中添加0.001—0.05g)，并超聲分散30min， 所得溶液進行磁共振下掃描測各自信號強度，取3只等重同種SD大鼠，分別進行常規對 照(001),尾靜脈注射HA-Gd-DTPA對比劑， 一段時間觀察大鼠的生理反應。并對其肝臟細 胞在MIR Tl序列下進行核磁共振掃描。稱取0. lmol Ca(N03)2和0.06 mol (朋4)2朋04于燒杯中，分別加300ml蒸餾水配成溶 液并攪拌均勻，用滴管將(NH4)2HP(X溶液滴入Ca(N03)2溶液中，整個過程中用NH4OH調節pH 保持在11 12。待反應完全后倒入高壓釜中進行水熱合成，設定溫度16(TC，保溫時間為 lh。再經清洗、過濾、干燥得到羥基磷灰石納米顆粒；將HA配成O.Ol mol/L的溶液，在 磁力攪拌下以重量比HA: Gd-DTPA=10: l加入GD-DTPA (根據GD-DTPA注射液濃度換算)， 繼續攪拌12小時后，再經清洗、過濾、干燥得到HA-GchDTPA顆粒，稱取0. lgHA-Gd-DTPA 放入100ml水中，加入分散劑PEI (每克HA中添加0.001—0.05g)，并超聲分散30min， 所得溶液進行磁共振下掃描測各自信號強度，取3只等重同種SD大鼠，分別進行常規對 照(001)，尾靜脈注射HA-Gd-DTPA對比劑， 一段時間觀察大鼠的生理反應。并對其肝臟細 胞在MIR Tl序列下進行核磁共振掃描。 實施例3
稱取0. lmol Ca(N0》2和0.06 mol (NH4) 2HP04于燒杯中，分別力口 300ml蒸餾水配成溶 液并攪拌均勻，用滴管將(NH4)2HP04溶液滴入Ca(N03)2溶液中，整個過程中用NH40H調節PH 保持在11 12。待反應完全后倒入高壓釜中進行水熱合成，設定溫度16(TC，保溫時間為 lh。再經清洗、過濾、干燥得到羥基磷灰石納米顆粒；將HA配成O.Ol mol/L的溶液，在 磁力攪拌下以重量比HA: Gd-DTPA=20: 1加入GD-DTPA (根據GD-DTPA注射液濃度換算)， 繼續攪拌12小時后，再經清洗、過濾、干燥得到HA-Gd-DTPA顆粒，稱取0. lgHA-Gd-DTPA 放入鄉ml水中，加入PEI (每克HA中添加0. 001—0. 05g)，并超聲分散30min，所得溶 液進行磁共振下掃描測各自信號強度，取3只等重同種SD大鼠，分別進行常規對照(OOl), 尾靜脈注射HA-Gd-DTPA對比劑， 一段時間觀察大鼠的生理反應。并對其肝臟細胞在MIRTl 序列下進行核磁共振掃描。 實施例4
稱取0. lmol Ca(亂)2和0.06 mol (NH4) 2HP04于燒杯中，分別加300ml蒸餾水配成溶 液并攪拌均勻，用滴管將(肌)2HPtV溶液滴入Ca(N03)2溶液中，整個過程中用肌OH調節pH 保持在11 12。待反應完全后倒入高壓釜中進行水熱合成，設定溫度160。C，保溫時間為 lh。再經清洗、過濾、千燥得到羥基磷灰石納米顆粒；將HA配成O.Ol raol/L的溶液，在 磁力攪拌下以重量比HA: Gd-DTPA=0. 1: 1加入GD-DTPA (根據GD-DTPA注射液濃度換算)， 繼續攪拌12小時后，再經清洗、過濾、干燥得到HA-Gd-DTPA顆粒，稱取0. lgHA-Gd-DTPA 放入100ml水中，加入PEI (每克HA中添加0.001—0.05g)，并超聲分散30min，所得溶液進行磁共振下掃描測各自信號強度，取3只等重同種SD大鼠，分別進行常規對照(001), 尾靜脈注射HA-Gd-DTPA對比劑， 一段時間觀察大鼠的生理反應。并對其肝臟細胞在MIR Tl 序列下進行核磁共振掃描。 實施例5
稱取0. lmol Ca(N0丄和0.06 mol (朋4)2朋04于燒杯中，分別加300ml蒸餾水配成溶 液并攪拌均勻，用滴管將(NH4)2HP04溶液滴入Ca(N03)2溶液中，整個過程中用NH4OH調節pH 保持在11 12。待反應完全后倒入高壓釜中進行水熱合成，設定溫度16(TC，保溫時間為 lh。再經清洗、過濾、干燥得到羥基磷灰石納米顆粒；將HA配成O.Ol mol/L的溶液，在 磁力攪拌下以重量比HA: Gd-DTPA=1: 1加入GD-DTPA (根據GD-DTPA注射液濃度換算)， 繼續攪拌12小時后，再經清洗、過濾、干燥得到HA-Gd-DTPA顆粒，稱取0. lgHA-Gd-DTPA 放入100ml水中，加入分散劑人血清白蛋白(每克HA中添加0. 001—0. 05g)，并超聲分散 30min，所得溶液進行磁共振下掃描測各自信號強度，取3只等重同種SD大鼠，分別進行 常規對照(001),尾靜脈注射HA-Gd-DTPA對比劑， 一段時間觀察大鼠的生理反應。并對其 肝臟細胞在MIR Tl序列下進行核磁共振掃描。 實施例6
稱取0. lmol Ca(NO丄和0.06 mol (朋4)2朋04于燒杯中，分別加300ml蒸餾水配成溶 液并攪拌均勻，用滴管將(NH4)2HP04溶液滴入Ca(N03)2溶液中，整個過程中用NH40H調節PH 保持在11 12。待反應完全后倒入高壓釜中進行水熱合成，設定溫度16(TC，保溫時間為 lh。再經清洗、過濾、干燥得到羥基磷灰石納米顆粒；將HA配成O.Ol mol/L的溶液，在 磁力攪拌下以重量比HA: Gd-DTPA=1: 1加入GD-DTPA (根據GD-DTPA注射液濃度換算)， 繼續攪拌12小時后，再經清洗、過濾、干燥得到HA-Gd-DTPA顆粒，稱取0. lgHA-Gd-DTPA 放入100ml水中，加入分散劑PEG (每克HA中添加0.001—0.05g)，并超聲分散30min， 所得溶液進行磁共振下掃描測各自信號強度，取3只等重同種SD大鼠，分別進行常規對 照(001)，尾靜脈注射HA-Gd-DTPA對比劑， 一段時間觀察大鼠的生理反應。并對其肝臟細 胞在MIR Tl序列下進行核磁共振掃描。
實施例7
以重量比HA: Gd-DTPA=5: 1加入釓噴酸葡胺(根據GD-DTPA注射液濃度換算)，其余
步驟和條件與實施例l相同。 實施例8
分別將Ca(N03)2和(NH4)2HP04用200ml去離子水配制成0.5mol/L和0.3moi/L的水溶
7液，用滴管將(NH4)2HP04溶液滴入Ca(N03)2溶液中，再加入5gGD-DTPA (根據GD-DTPA注射 液濃度換算)，整個過程中用NH4OH調節pH保持在11 12。攪拌24h后倒入高壓釜中進行 水熱合成，設定溫度16(TC，保溫時間為lh。再經清洗、過濾、干燥得到HA-Gd-DTPA顆 粒，稱取0. lgHA-Gd-DTPA放入100ml水中，加入分散劑PEI(每克HA中添加0. OOl—O. 05g)， 并超聲分散30tnin，所得溶液進行磁共振下掃描測各自信號強度，取3只等重同種SD大鼠， 分別進行常規對照(001)，尾靜脈注射HA-Gd-DTPA對比劑， 一段時間觀察大鼠的生理反應。 并對其肝臟細胞在MIR Tl序列下進行核磁共振掃描。 實施例9
分別將Ca(N03)2和(NH4)2HP04用200ml去離子水配制成0.5mol/L和0.3mol/L的水溶
液，用滴管將(NH4) 2HP04溶液滴入Ca (N03) 2溶液中，再加入5gGD-DTPA (根據GD-DTPA注射 液濃度換算)，整個過程中用NH40H調節pH保持在11 12。攪拌24h后倒入高壓釜中進行 水熱合成，設定溫度160°C，保溫時間為lh。再經清洗、過濾、干燥得到HA-Gd-DTPA顆 粒，稱取0。 lgHA-Gd-DTPA放入100ml水中，加入分散劑人血清白蛋白(每克HA中添加 0.001—0.05g)，并超聲分散30min，所得溶液進行磁共振下掃描測各自信號強度，取3只 等重同種SD大鼠，分別進行常規對照(001)，尾靜脈注射HA-Gd-DTPA對比劑， 一段時間觀 察大鼠的生理反應。并對其肝臟細胞在MIR Tl序列下進行核磁共振掃描。 實施例10
分別將Ca(N03)2和(NH4)2HP04用200ml去離子水配制成0.5mol/L和0.3mol/L的水溶
液，用滴管將(NH》2HP04溶液滴入Ca(N03)2溶液中，再加入5gGD-DTPA (根據GD-DTPA注射 液濃度換算)，整個過程中用NH40H調節pH保持在11 12。攪拌24h后倒入高壓釜中進行 水熱合成，設定溫度160°C，保溫時間為lh。再經清洗、過濾、干燥得到HA-Gd-DTPA顆 粒，稱取O. lgHA-Gd-DTPA放入100ml水中，加入分散劑PEG(每克HA中添加0. 001—0. 05g)， 并超聲分散30min，所得溶液進行磁共振下掃描測各自信號強度，取3只等重同種SD大鼠， 分別進行常規對照(001)，尾靜脈注射HA-Gd-DTPA對比劑， 一段時間觀察大鼠的生理反應。 并對其肝臟細胞在MIR Tl序列下進行核磁共振掃描。
8
權利要求
1、一種肝、脾臟特異性陽性核磁共振對比劑，其特征在于，所述的對比劑是在HA粒子表面包覆或枝接有Gd-DTPA的復合顆粒，所述的復合顆粒表面還吸附了修飾劑。
2、 根據權利要求1所述的肝、脾臟特異性陽性核磁共振對比劑，其特征在于，所述 的修飾劑為人血清白蛋白、PEI或PEG。
3、 根據權利要求1所述的肝、脾臟特異性陽性核磁共振對比劑，其特征在于，所述 的HA粒子粒徑為1-100nm，所述的復合顆粒粒徑不高于1000nm。
4、 權利要求1所述的肝、脾臟特異性陽性核磁共振對比劑的制備方法，其特征在于， 以重量比O. 1: l—20: l添加HA和Gd-DTPA混合反應，攪拌12小時后，再經清洗、過濾、 干燥得到HA-Gd-DTPA顆粒；加修飾劑超聲分散后得到所述的核磁共振對比劑。
5、 根據權利要求4所述的肝、脾臟特異性陽性核磁共振對比劑的制備方法，其特征 在于，HA與Gd-DTPA的重量比為1: 1—10: 1。
6、 根據權利要求4或5所述的肝、脾臟特異性陽性核磁共振對比劑的制備方法，其 特征在于，先將HA配成O.Ol mol/L的溶液，再與Gd-DTPA混合反應。
7、 根據權利要求4所述的肝、脾臟特異性陽性核磁共振對比劑的制備方法，其特征 在于，超聲分散時間為30min。
8、 根據權利要求4所述的肝、脾臟特異性陽性核磁共振對比劑的制備方法，其特征 在于，所述的修飾劑為人血清白蛋白、PEI或PEG,每克HA中添加0. 001—0. 05g修飾劑。
9、 權利要求1所述的肝、脾臟特異性陽性核磁共振對比劑的制備方法，其特征在于， 分別將Ca(N03)2和(NH4)2HP04用200ml去離子水配制成0.5mol/L和0.3mol/L的水溶液， 將(NH4)2HP04溶液滴入Ca(N03)2溶液中，再加入5g Gd-DTPA，用氨水調節pH 11~12，攪拌 24h后倒入高壓釜中，在16(TC，保溫時間為lh，進行水熱合成，再經清洗、過濾、干燥 得到HA-Gd-DTPA顆粒；加修飾劑超聲分散后得到所述的核磁共振對比劑。
10、 根據權利要求9所述的肝、脾臟特異性陽性核磁共振對比劑的制備方法，其特征 在于，超聲分散時間為30min。
11、 根據權利要求9所述的肝、脾臟特異性陽性核磁共振對比劑的制備方法，其特征 在于，所述的修飾劑為人血清白蛋白、PEI或PEG，每克HA中添加0. OOl—O. 05g修飾劑。
全文摘要
本發明公開了一種特異性陽性核磁共振對比劑及其制備方法，該對比劑是采用釓噴酸葡胺(Gd-DTPA)包覆或枝接到1-100nm的羥基磷灰石[Ca<sub>10</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>6</sub>(OH)<sub>2</sub>，簡稱HA)粒子，得到粒度小于1000nm的復合顆粒，經人血清白蛋白、聚乙烯亞胺(PEI)、聚乙二醇(PEG)等修飾后，得到分散穩定的膠體溶液。與現有技術相比本發明的陽性核磁共振對比劑具有低毒、高穩定性、好的生物相容性、高敏感性、高弛豫性能及肝、脾臟特異性。該對比劑膠體溶液可用于人體或者非人體的肝臟或者脾臟的增強對比成像。
文檔編號A61K49/06GK101549161SQ20091004338
公開日2009年10月7日 申請日期2009年5月13日 優先權日2009年5月13日
發明者周科朝, 李志友, 維 王, 黃蘇萍 申請人:中南大學