基于卟啉和二茂铁的新型自组装纳米磁共振造影剂的合成和性能研究

摘要

磁共振成像(MRI)由于其高度的软组织分辨能力和没有辐射伤害，成为临床上最重要的医学成像技术之一。在肿瘤以及其它疾病的诊断和定位中发挥重要的作用。但是由于MRI的灵敏度不高，需要使用造影剂增强MRI的对比度，以提高MRI的灵敏度和准确度。目前临床上使用的小分子造影剂存在血液循环时间短，特异性差，弛豫率不高等的缺点。高分子和纳米造影剂具有弛豫率高和血液循环时间长等优势以及肿瘤被动靶向功能，引起了广泛研究兴趣，其中功能性和组织特异性造影剂的研制是目前最重要的发展方向。
　　本论文首先简要介绍了核磁共振成像(MRI)及MRI造影剂的概念、发展历史以及目前有关磁共振造影剂的研究进展和发展方向，并重点介绍了树枝状大分子磁共振造影剂和胶束造影剂方面的研究应用。我们提出了研制一种分子结构确定，有较长血液半衰期，较高的弛豫率，生物亲和性好，具有肿瘤靶向性，同时还具有光动力治疗功能的胶束造影剂。另外，我们还研制了一种氧化还原响应的无毒新型造影剂。
　　第二章中我们通过合成卟啉聚合物，引入反应性官能团，键合上造影剂分子DTPA-Gd3+和亲水性PEG，通过自组装形成纳米胶束，制备新型纳米胶束造影剂。得到的胶束造影剂的粒径约为10nm，其弛豫率为DTPA-Gd3+的1.6倍，血液循环时间较长，体内残留少，且对正常细胞没有毒性。体内成像实验表明，该造影剂的肿瘤造影效果明显。遗憾的是该胶束造影剂没有预先设计的光动力治疗能力，但其荧光性能使其成为磁光双功能纳米造影剂，有望用于肿瘤的诊断。
　　第三章中我们首先合成了分子量分布较窄的PEG-HEMA聚合物，然后在其侧羟基上修饰上二茂铁，在水溶液中自组装成稳定的34 nm的胶束，该胶束在酸性条件下，经双氧水氧化后生成了弛豫率会随着pH值变化的胶束造影剂，并且在pH值小于2的时候弛豫率较高，在pH值为3的时候发生了突变。该胶束造影剂无毒，有氧化还原响应和pH值双响应性能，有望成为一种肿瘤特异性的MRI造影剂。

目录

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致谢

摘要

英文缩略表

第一章 文献综述

1．1 核磁共振成像

1．1．1 NMR技术发展的历史

1．1．2 MRI的原理

1．1．3 MRI的优缺点

1．2 MRI造影剂

1．3 高分子造影剂

1．3．1 高分子造影剂的优点

1．3．2 高分子造影剂的种类和性能

1．4 高分子造影剂的应用

1．5 课题的提出

1．5．1 较高的弛豫率

1．5．2 较长的血液循环时间

1．5．3 窄的分子量分布

1．5．4 可生物降解

1．5．5 多功能的造影剂

1．6 课题的特色以及创新点

第二章 基于卟啉的树枝状大分子造影剂的合成与性能研究

2．1．引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验试剂和仪器

2．2．2 高分子造影剂的合成

2．2．3 4PEG1900-TDHPP-MCA-EDA-Bn-DTPA-Gd3+胶束的制备

2．2．4 表征

2．3 结果与讨论

2．3．1 核磁表征

2．3．2 紫外荧光吸收表征

2．3．3 粒径表征

2．3．4 4PEG1900-TDHPP-MCA-EDA-Bn-DTPA-Gd3+对正常细胞的毒性(MTT)

2．3．5 4PEG1900-TDHPP-MCA-EDA-Bn-DTPA-Gd3+的体外光动力治疗

2．3．6 4PEG1900-TDHPP-MCA-EDA-Bn-DTPA-Gd3+的弛豫性能

2．3．7 4PEG1900-TDHPP-MCA-EDA-Bn-DTPA-Gd3+肿瘤成像

2．3．8 4PEG1900-TDHPP-MCA-EDA-Bn-DTPA-Gd3+的体内清除能力

2．4 本章小结

第三章 基于二茂铁的高分子胶束MRI造影剂的制备与性能研究

3．1 前言

3．2 实验部分

3．2．1 实验试剂和仪器

3．2．2 合成实验

3．2．3 胶束的制备以及氧化反应

3．2．4 表征

3．3 结果与讨论

3．3．1 核磁表征和GPC表征结果

3．3．2 紫外可见光吸收

3．3．3 粒径表征

3．3．4 氧化前后PEG5000-HEMA30-FcA16体外细胞毒性实验(MTT)

3．3．5 弛豫率的实验结果

3．4 本章小结

第四章 结论与展望

参考文献

作者简历