超顺磁性纳米氧化铁的制备、表面修饰及其在磁共振成像造影剂方面的应用

介绍了磁共振成像技术(MRI)和MRI造影剂的应用原理,综述了近年来超顺磁性纳米氧化铁(SPIO)的制备方法,包括化学沉淀法、水热法、微乳液法、溶胶-凝胶法和高温分解法等,以及SPIO在造影剂方面的应用,并展望了其今后的发展方向。

肿瘤靶向纳米四氧化三铁造影剂的制备及其磁共振成像应用

环氧氯丙烷交联法制备交联葡聚糖与多肽偶联的肿瘤新生血管靶向的纳米Fe3O4造影剂,考察其体内肿瘤靶向性并进行磁共振成像试验。以共沉淀法制备6～8nm的Fe3O4粒子,采用油酸钠和葡聚糖二次包覆,用环氧氯丙烷使葡聚糖交联并与靶向多肽偶联,进行了肿瘤细胞结合实验和荷瘤动物磁共振成像实验。结果表明,包覆后纳米Fe3O4复合粒子为20～30nm,水动力学粒径小于80nm,仍表现为超顺磁性;葡聚糖交联的时间4～8h,造影剂在体内血浆半衰期从2.8h延长到6.2h;主要通过肝脏和肾脏代谢。与无靶的比较,靶向多肽偶联后与肿瘤细胞特异性结合能力提高了10～30倍,MR成像信号密度是无靶的3.68倍。

单畴晶纳米四氧化三铁粒子的制备及其在磁共振成像中的应用

采用共沉淀法制备了包覆油酸钠的超顺磁性纳米Fe3O4粒子,主要研究了搅拌强度、加料方式、温度、料液浓度等因素对Fe3O4粒径的影响。对包覆油酸钠的纳米Fe3O4粒子采用葡聚糖进行表面处理后制备成靶向复合纳米粒子,考察了复合粒子的特异性浓聚效果。结果表明:在转速为7 000r/min的高速剪切机里,当温度为70℃,FeCl2的浓度为0.1mol/L时,所制备的单层包覆油酸钠的纳米Fe3O4粒子平均粒径为8nm,为单畴晶并具有超顺磁性。靶向纳米复合Fe3O4粒子可以特异性聚集于肿瘤部位,浓聚效果是生理盐水的2.13倍。

制备肿瘤血管生成双靶点RGD10-NGR9-超顺磁性纳米氧化铁

目的构建新型肿瘤血管生成靶向双靶点RGD10-NGR9-超顺磁性氧化铁纳米颗粒，并检测其物理性质。方法设计合成双靶点RGDl0-NGR9杂合肽，以固相合成法异硫氰酸荧光素（FITC）标记杂合肽，检测其与人脐静脉内皮细胞的体外结合能力。采用共沉淀法制备核芯粒径8～12nm的超顺磁性氧化铁，包覆葡聚糖。以环氧氯丙烷活化葡聚糖，共价耦联靶向多肽，制备靶向多肽网状交联葡聚糖一超顺磁性氧化铁复合粒子。采用透射电子显微镜观测粒子大小、x射线衍射仪测试粒子晶型及组成，红外光谱仪分析粒子表面包覆物质表征，纳米粒度仪测定Zeta电位，振动样品磁强计仪测定磁化强度。结果双靶点杂合肽FITC—RGDl0-NGR9与人脐静脉内皮细胞有良好的体外结合能力。成功制备出肿瘤双靶点RGDl0-NGR9-超顺磁性氧化铁，电镜观测近似圆球形，总粒径约30nm。经振动样品磁强计仪测定，70℃时，复合粒子的饱和磁化强度为53．54emu／g，无磁滞现象，有超顺磁性，Zeta电位-60．9mV。结论成功制备出RGDl0一NGR9-超顺磁性氧化铁，其物理性质稳定，具有肿瘤血管生成靶向性。

肿瘤双靶点RGD10-NGR9超顺磁性氧化铁的构建及其动物磁共振成像特点

目的构建肿瘤血管生成靶向的双靶点RGD10-NGR9超顺磁性氧化铁（USPIO），评价其作为活体磁共振成像（MRI）肿瘤特异性诊断制剂的能力及其成像特点。方法设计合成RGD10-NGR9双靶点杂合肽。采用共沉淀法制备网状交联葡聚糖包覆的USPIO，环氧氯丙烷活化葡聚糖，共价偶联靶向多肽，制备靶向多肽-网状交联葡聚糖-顺磁性氧化铁复合粒子（P—CLN—Dextran—USPIO），并检测其物理性质。采用普鲁士蓝染色和邻菲罗啉比色法检测P—CLN—Dextran．USPIO体外细胞结合能力。建立裸鼠荷A549瘤模型，评价双靶点RGD10-NGR9-SPIO应用于裸鼠MRI检测的价值。结果成功制备P-CLN—Dextran—USPIO，其中Fe3O4粒径8～10nm左右，Dextran—USPIO的总粒径平均为20nm左右，P—CLN—Dextran—USPIO的总粒径在30nm左右，物理性质稳定。普鲁士蓝染色显示，非靶点USPIO组HUVEC细胞质内未见蓝色铁颗粒，RGD10-USPIO组和NGR9-SPIO组HUVEC细胞质内均可见蓝色铁颗粒，RGD10-NGR9-USPIO组HUVEC细胞质内蓝色铁颗粒最明显。邻菲罗啉比色显示，非靶点USPIO组、RGD10-USPIO组、NGR9-SPIO组和RGD10-NGR9-SPIO组细胞内的铁浓度分别为（1．93±0．35）μmol／L、（4．74±0．76）μmol／L、（5．85±0．48）μmol／L和（10．32±1．22）μmol／L，RGD10-NGR9-USPIO胞内的铁浓度最高，与非靶点USPIO组、RGD10-USPIO组、NGR9-SPIO组差异有统计学意义（均P〈0．05）。裸鼠MRI显示，双靶点RGD10-NGR9-SPIO可以减弱肿瘤部位信号，显著提高肿瘤部位与周围组织之间的病灶对比度噪声比（CNR），较未注射时提高2．83倍（P〈0．05）。结论双靶点RGD10-NGR9-USPIO作为一种阴性造影剂，具有肿瘤新生血管MRI分子成像的应用价值。