一種具有雙模態(tài)成像的金納米棒的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及納米材料的制備領(lǐng)域，具體地涉及一種納米金棒的制備及其表面修飾，合成具有雙模態(tài)成像的納米材料。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，在對早期癌癥檢測和診斷時，必須借助于能夠識別健康組織和癌癥組織的生物醫(yī)學(xué)成像技術(shù)。金納米顆粒由于具有突出的表面等離子共振性質(zhì)，能夠在特殊波長對光進(jìn)行吸收和散射，當(dāng)入射光的波長與金納米粒子的自由電子的振動頻率發(fā)生共振耦合時，會產(chǎn)生等離子共振現(xiàn)象，在紫外到可見光譜范圍具有較強(qiáng)的吸收峰，能增強(qiáng)某些特定組織的光信號，從而提高了成像對比度，在醫(yī)學(xué)光成像領(lǐng)域中具有潛在的應(yīng)用價值。但用于生物醫(yī)學(xué)光成像技術(shù)的波長應(yīng)被調(diào)控在近紅外波段(800-1200 nm)，而普通的金納米膠體在該波段由于光波被血液和軟組織的吸收都處于最小，不利于深層組織病變的檢測和治療。因此，制備金納米棒有望將金納米顆粒的近紅外成像的有效手段。
[0003]當(dāng)今的多種分子影像技術(shù)，如磁共振成像(MRI)技術(shù)、正電子發(fā)射斷層攝影(PET)、光學(xué)成像等在藥物研發(fā)、疾病治療中都已有一定的應(yīng)用，但由于自身靈敏度、選擇性、分辨率以及安全性等方面的不足，在實驗室研究或者臨床應(yīng)用都受到了極大的限制。雙模態(tài)分子影像技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展為這個問題的解決提供了可能，它通過將兩種不同分子影像探針進(jìn)行“合二為一”，使其能同時用兩種分子影像技術(shù)進(jìn)行檢測，不僅克服了單一分子影像技術(shù)的固有局限性，而且使不同分子影像技術(shù)的優(yōu)勢得到互補(bǔ)，更重要的是還大大擴(kuò)寬了分子影像技術(shù)的研究范圍與應(yīng)用前景。隨著分子生物學(xué)、化學(xué)合成等技術(shù)的發(fā)展，特別是納米材料與技術(shù)的發(fā)展，雙模態(tài)分子影像探針的研究取得了可喜的成績。雙模態(tài)分子影像探針，如PET-光學(xué)探針、PET-MRI探針以及MR1-熒光探針等已成功應(yīng)用于小動物活體成像，甚至部分成果已應(yīng)用于臨床工作中。其中，以MR1-光學(xué)雙模態(tài)探針的研究與進(jìn)展最引人注目。但是，基于納米金棒的MR1-光學(xué)雙模態(tài)探針的還未見報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的提供一種基于納米金棒的MR1-光學(xué)雙模態(tài)探針的制備方法，該方法在納米金棒表面嫁接了磁共振成像物質(zhì)，因此具有近紅外成像和磁共振成像的雙種功能。該雙功能造影劑具有生物相容性好，分散均勻、性能穩(wěn)定、近紅外和磁共振信號均較強(qiáng)的特點。所得的產(chǎn)物能滿足臨床應(yīng)用的需求。
[0005]為了實現(xiàn)這樣的目的，在本發(fā)明的技術(shù)方案中，首先制備了不同長徑比的納米金棒，其次在納米金棒表面，以1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)_碳化二亞胺(EDC)和N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)為偶聯(lián)劑，將螯合劑與納米金棒連接，最后與釓鹽反應(yīng)，形成釓螯合物。
[0006]—種具有雙模態(tài)成像的金納米棒的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟:
(1)納米金棒的制備:在5毫升水中，加入高氯酸金和表面活性劑，保持其摩爾比0.1:1，攪拌均勻后，加入還原劑，還原劑與高氯酸金的摩爾比為1:1，繼續(xù)攪拌，當(dāng)溶液由深棕黃色變?yōu)闊o色后，加入10 μ L金種子，待溶液穩(wěn)定后，加入一定量的鹽溶液，保持反應(yīng)溫度15-30°C，反應(yīng)8-24小時后，離心，洗滌，得到納米金棒；
(2)納米金棒的修飾:將納米金棒重新分散于水中，調(diào)節(jié)pH為5-9，加入一定濃度的功能性小分子，攪拌過夜；離心，棄去上清；重新分散后，加入螯合劑，以及與螯合劑等摩爾的NHS和EDC，室溫下攪拌24小時后，加入釓鹽，加入量與螯合劑等摩爾，攪拌24小時后，將產(chǎn)物過濾，離心，洗滌，即獲得基于金納米棒的雙功能造影劑。
[0007]所述的表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基溴化銨、雙十八烷基二甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、聚乙二醇辛基苯基醚、聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯、山梨醇酐單硬脂酸酯、椰油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯80-聚氧丙烯30-聚氧乙烯80、聚氧乙烯100-聚氧丙烯70-聚氧乙烯100和聚氧乙烯20-聚氧丙烯70-聚氧乙烯20中的至少一種。
[0008]所述的表面活性劑為硼氫化鈉、硼氫化鉀、維生素C、檸檬酸三鈉中的一種。
[0009]所述的鹽為氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣、硫酸鈉、硝酸鉀、硝酸鈉中的一種。
[0010]所述的功能性小分子為巰基化的聚乙二醇、硫醇，11-巰基十一酸，三乙氧基巰醇、巰基十六酸中的一種。
[0011]所述的螯合劑為二乙基三胺五乙酸(DTPA)，1，4，7，10-四氮雜環(huán)十二烷，N，N’，N’’，^’’四乙酸(00丁厶)和5，8-雙羧甲基-11-[2-(甲基氨基)-2-氧代乙基]-3-氧代-2，5，8，11-四氮雜十三烷基-13-羧酸(DTPA-BMA)的一種。。
[0012]所述的釓鹽為硝酸鎘(Gd(N03)3.6H20)、氯化鎘(GdCl3.6H20)，硫酸鎘(Gd2(S04)3.8H20)和乙酸鎘(Gd(00CCH3)3.χΗ20)的一種。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
(1)本發(fā)明通過偶聯(lián)的方法將連接到金納米棒表面，即可得到雙功能造影劑。所用原料生物安全性高，部分已是商業(yè)化產(chǎn)品。
[0014](2)本發(fā)明制備的雙功能造影劑具有良好的物理化學(xué)穩(wěn)定性、發(fā)光性能和磁共振成像性能。
[0015](3)本發(fā)明中的制備方法工藝簡單，可操作性強(qiáng)，能進(jìn)一步滿足生產(chǎn)和應(yīng)用。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實施例1所得的紫外光譜圖。
[0017]圖2為本發(fā)明實施例2所得的紫外光譜圖。
[0018]圖3為本發(fā)明實施例3所得的紫外光譜圖。
【具體實施方式】
[0019]以下通過具體的實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。以下的實施例是對本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而不限制本發(fā)明的范圍。
[0020]實施例1:
a.在5毫升水中，加入0.2 mmol高氯酸金和lmmol十六燒基三甲基溴化錢，攪拌均勾后，加入0.2 mmol維生素C，繼續(xù)攪拌，當(dāng)溶液由深棕黃色變?yōu)闊o色后，加入10