[发明专利]一种具有核磁造影功能的环状聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种具有核磁造影功能的环状聚合物及其制备方法和应用，其中具有核磁造影功能的环状聚合物的结构式如下：其中n的数值区间是10‑400，m为5或6。本发明通过分子设计手段，获得一种具有磁共振成像功能的环状聚合物，可用于人体血液、器官、细胞和肿瘤的磁共振影像。本发明环状聚合物具有良好的水溶性，一般0.2‑12小时可以代谢出小鼠体外。

技术领域

本发明涉及一种水溶性环状聚合物，具体的说是一种具有核磁造影功能的环状聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

上世纪七十年代，Mallard，Hutchison及Lauterbur等首次获取到了历史上第一幅人体核磁共振图像MRI(Magnetic Resonance Imaging)。随着核磁共振在临床上的广泛运用，已逐渐成为许多医院常规影像检查手段。核磁共振成像(MRI)是目前肿瘤检测的一种有效手段，具有无创伤、高分辨率、非辐射等优点，尤其是对软组织的诊断，相对于其他诊断手段如CT具有独特的优势。造影剂由于能有效提高MRI的成像精度和拓宽其诊断范围从而得到了广泛的应用，临床约有大于40％的MRI需要造影剂。钆小分子造影剂化学结构稳定，能有效的降低钆离子的生物毒性，是临床应用最广泛的MRI造影剂。但是，钆小分子造影剂存在弛豫率低、特异性差、用量大等缺点，对含钆造影剂的多功能化已成为主要发展趋势。钆高分子造影剂由于能有效克服钆小分子造影剂的上述一些缺点，引起了材料科学和生物医学领域广大科学工作者的重视。

近年来，核磁共振成像(MRI)在临床诊断中应用广泛，尤其在癌症和肿瘤的检测上具有独特的优势。为了能更精确地分辨病变组织，造影剂是不可或缺的。目前，低分子量的含钆配合物如Magnevist、Omniscan和Dotarem等由于具有低毒性和高稳定性成为临床仅有的一类MRI造影剂。但此类造影剂具有体内循环时间短、弛豫率低和用量大等缺点。

发明内容

针对上述现有技术所存在的不足，本发明旨在提供一种具有核磁造影功能的环状聚合物及其制备方法和应用。本发明通过分子设计手段，获得一种具有磁共振成像功能的环状聚合物，可用于人体血液、器官、细胞和肿瘤的磁共振影像。本发明环状聚合物具有良好的水溶性，一般0.2-12小时可以代谢出小鼠体外。

本发明具有核磁造影功能的环状聚合物，其结构式如下：

其中，n的数值区间是10-400，m为5或6。

本发明具有核磁造影功能的环状聚合物的制备方法，是以DHP树脂作为功能化引发剂，以聚乙二醇甲基丙烯酸酯为单体，首先合成线性水溶性聚合物，再以所述线性水溶性聚合物和叠氮化钠为原料，进行叠氮化反应，得到含有叠氮基的线性聚合物；然后以含有叠氮基的线性聚合物在溴化亚铜催化下进行点击反应，得到固定于树脂的水溶性环状聚合物；再以所述水溶性环状聚合物、三氟乙酸和二氯乙烷为原料进行切断反应，得到不含DHP树脂的环状聚合物；将得到的不含DHP树脂的环状聚合物和二乙基三胺五乙酸二酐进行酯化反应，得到环状螯合剂；最后以所述环状螯合剂和六水合氯化钆为原料，进行螯合反应，得到目标产物。

本发明具有核磁造影功能的环状聚合物的制备方法，具体包括如下步骤：

步骤1：合成固定于DHP树脂的线性聚(聚乙二醇甲基丙烯酸酯)

在氮气保护下，将引发剂A、溴化亚铜、单体聚乙二醇甲基丙烯酸酯和有机溶剂加入史莱克管中，油泵抽气-液氮冷冻-氮气充气三个循环，每个循环做6-15次，循环结束后，加入五甲基二乙烯三胺，升温到60-100℃，搅拌反应10-24小时，反应结束后反复洗涤，滤渣真空干燥后得到DHP树脂固定的线性聚(聚乙二醇甲基丙烯酸酯)；

其中，引发剂A、五甲基二乙烯三胺、溴化亚铜和单体聚乙二醇甲基丙烯酸酯的摩尔比为1-10：1-10：1-10：1-400。