铁基磁共振成像对比剂的制备及其肿瘤诊断应用

肿瘤仍然是目前导致人类死亡的主要原因,肿瘤在早期具有极强的隐蔽性,大部分确诊的为晚期患者,而晚期患者的治愈率普遍不高,只能尽可能延长其生命周期。幸运的是,早期肿瘤患者有很高的治愈率,若是能提高肿瘤的早期诊断效率,肿瘤患者的存活率将大大提高。磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是临床上常用的疾病诊断方法,可用于肿瘤的诊断,而对比剂(Contrast Agent,CA)可以提高磁共振成像的对比度,从而提高肿瘤诊断的灵敏度。因此,为了克服基于钆(Gd)螯合物的商用T1对比剂、基于磁性氧化铁纳米颗粒(Magnetic Iron Oxide Nanoparticles,MIONs)的商用T2对比剂以及文献报道的基于极小 MION(Exceedingly Small Magnetic Iron Oxide Nanoparticles,ES-MIONs)的T1对比剂的问题,在本文中,我们通过共沉淀方法,合成了两种水相分散性良好的ES-MION基磁共振成像对比剂。主要内容如下:(1)以聚谷氨酸(γ-Polyglutamicacid,γ-PGA)为稳定剂,制备了纳米粒子γ-PGA-ES-MIONs。优化合成条件后,直径为 3.8 nm 的 γ-PGA-ES-MION6 在 3.0 T时的r1值为5.7±0.1 mM-1 s-1,r2/r1比值为12.3±0.4。共聚焦显微镜、细胞流式和MRI图片证明γ-PGA-ES-MION6很容易被细胞摄取,并通过MTT实验证明了 γ-PGA-ES-MION6具有良好的生物安全性。(2)为了获得T1加权成像效果更好的ES-MION基磁共振成像对比剂,以聚天冬氨酸钠(neutral genetic diversitysodium of Polyaspartic acid,PASPNa)为稳定剂,制备了纳米粒子PASP-ES-MIONs。通过优化反应条件,得到磁共振成像性能最佳的PASP-ES-MION9 的粒径为 3.7 nm,在 3.0 T 时具有较高的 r1 值(7.0±0.4 mM-1 s-1)和较低的r2/r1比值(4.9±0.6)。由于稳定剂PASPNa中存在大量的-COOH,PASP-ES-MON9具有良好的水相分散性。而PASP-ES-MION9在体内的药代动力学和生物分布表明,PASP-ES-MION9比商业钆螯合物对比剂具有更好的肿瘤靶向性和磁共振成像时间窗。水溶液、细胞和荷瘤小鼠的3.0 Tselleck产品或7.0 T的T1加权磁共振图像表明,与市售钆螯合物对比剂相比,PASP-ES-MION9具有更好的增强磁共振成像对比度的能力。MTT法、细胞活/死染色和苏木精-伊红(Hematoxylin-eosin,H&E)染色结果表明PASP-ES-MION9具有良好的生物相容性和生物安全性。因此,具有良好水相分散性和生物相容性的可生物降解PASP-ES-MION9是理MDV3100想的T1加权对比剂,具有取代临床钆螯合物的潜力。