[发明专利]一种四氧化三铁脑靶向造影剂的制备方法及其应用

说明书

本发明属于无机材料结合蛋白质的技术领域，具体涉及一种基于Fe₃O₄的T₂造影剂的制备及其应用。本发明首先用SiO₂在表面修饰Fe₃O₄，再通过偶联剂NHS和EDC·HCl，将修饰后的Fe₃O₄与CTB偶联，将Fe₃O₄和CTB结合起来，制备一种具有较好生物相容性的T₂造影剂，能够解决造影剂难以穿透血脑屏障的问题，从而更好地实现脑部病变诊断。

技术领域

本发明属于无机材料结合蛋白质的技术领域，具体涉及一种基于Fe₃O₄的T₂造影剂的制备及其应用。

背景技术

磁共振成像(MRI)是一种非介入性、无创的医学影像诊断技术，通过生物体内的脂肪和水中的氢原子产生核磁共振信号，以提供高空间分辨率、高度的软组织对比度的病变诊断图像。为了增加与背景区域的对比度，提高信噪比和灵敏度，常常需要MRI造影剂的参与，MRI造影剂主要分为T₁造影剂和T₂造影剂。T₁造影剂能够缩短纵向弛豫时间，在目标区域出现亮信号，产生明亮对比效果，目前临床上广泛使用的是以钆配合物为基础的钆基造影剂，由于钆基造影剂在体内可能会释放少量游离的Gd3+，产生严重的毒副作用，因此，目前的研究主要是寻求以Fe₃O₄或Fe₂O₃为基础的铁基造影剂作为T₂造影剂，代替钆基造影剂，以降低造影剂存在的毒性风险，T₂造影剂能够缩短横向弛豫时间，在目标区域出现暗信号，产生黑暗对比效果。血脑屏障是存在于脑和脊髓中的毛细血管与神经组织之间的一个动态的调节界面。这一界面对于维持中枢神经系统的稳态发挥着至关重要的作用，尽管血脑屏障限制了潜在的神经毒性物质进入大脑，但它也是将治疗药物送入中枢神经系统的主要障碍，此外血脑屏障具有较低的胞饮作用和紧密的连接，该连接在内皮膜之间形成密封。目前，大多数造影剂的给药途径为静脉注射，且难以透过血脑屏障，对于脑部疾病的诊断仍存在一定缺陷。

霍乱弧菌是一种革兰氏阴性菌，能够分泌可溶性毒素，即霍乱毒素(CT)，本质为蛋白质，常用作免疫佐剂。CT由1个A亚单位(CTA)和5个B亚单位(CTB)组成，5个CTB单体能够形成五聚体结构，CTB的细胞受体是神经节苷脂(GM1)受体。此外，鼻内给药具有吸收迅速、起效快、可避免肝脏首过效应、生物利用度高、使用方便以及可绕开血脑屏障向脑内直接递送药物等优点。本课题组基于霍乱毒素结构分子设计了能够通过大肠杆菌原核稳定表达的重组CT全分子，本课题组此前的研究发现，重组CT全分子能够通过经鼻给药绕过血脑屏障靶向入脑，到达嗅球、小脑、海马、下丘脑等部位，鼻内给药可以有效地使霍乱毒素样嵌合蛋白绕过血脑屏障发挥疗效。

基于以上，本发明首先用SiO₂在表面修饰Fe₃O₄，再通过偶联剂NHS和EDC·HCl，将修饰后的Fe₃O₄与CTB偶联，本发明创造性地将Fe₃O₄和CTB结合起来，制备一种具有较好生物相容性的T₂造影剂，能够解决造影剂难以穿透血脑屏障的问题，从而更好地实现脑部病变诊断。

发明内容

本发明目的在于，提供一种基于Fe3O4偶联CTB的磁共振成像造影剂的制备方法，以满足脑部疾病诊断的需要。

本发明技术方案是，制备一种基于Fe3O4的磁共振成像造影剂，先通过SiO2进行修饰，再与CTB进行偶联，用作MRI造影剂。

本发明得到的造影剂能够增强T2成像，通过经鼻给药，靶向富集到脑部区域。