具有荧光成像功能磁共振成像造影剂的合成及作为药物靶向制剂的研究

Magnetic resonance imaging (MRI) is a powerful and widely used clinical technique in cancer diagnosis. MRI contrast agents (CAs) are often used to improve the quality of MRI-based diagnosis. In this work, we developed a negative T2 MRI CA based on Fe3O4−CdTe complexes. In our strategy, polylactic acid(PLA) is chemically conjugated to Fe3O4, followed by CdTe quantum dots, to form a Fe3O4/CdTe/PLA complexes. Next, an anticancer drug, doxorubicin (DOX), was loaded on the surface of complexes. This work provides a novel strategy to build a theranostic nanoplatform with T2-weighted MRI, fluorescence imaging, and drug delivery functionalities.

磁共振成像被广泛应用于临床癌症的诊断，通常采用磁共振造影剂提高临床诊断的准确性。本研究合成了一种基于Fe3O4和CdTe量子点的T2型磁共振成像造影剂，将Fe3O4和CdTe复合于聚乳酸之内制备出Fe3O4/CdTe/PLA复合物。此外将复合物担载抗癌药物阿霉素，制备出了兼具磁共振成像、荧光成像和生物靶向的多功能造影剂。

兼具MRT、CT、荧光成像、靶向、药物运载等功能的多功能纳米材料，在生物、医药领域具有广阔的应用前景。基于此，本项目致力于合成荧光/磁性双功能纳米粒子的合成与性能分析研究，需从磁性材料的合成、荧光材料的合成和双功能材料的合成三方面着手。磁性材料方面：采用改良水热法合成了粒径为50 nm左右的四氧化三铁纳米粒子、采用共沉淀法合成了粒径为300 nm左右的无定形磷酸钙修饰的零价纳米铁粒子。荧光材料方面：在研究过程中发现，需要解决的关键问题是如何保证荧光材料的荧光性能在复合后不受影响。因而在本阶段着重于探讨新型量子点的合成方法、表征，以及荧光性能研究。利用水热法合成了多波长的CdTe量子点、在简单的乙醇/水体系中合成了粒径为200 nm左右二氧化硅修饰的CdTe量子点微球、采用水热法合成了石墨烯/ CdTe量子点复合材料、采用裂解法以柠檬酸为原料合成了粒径为3-7 nm左右的蓝光石墨烯量子点和粒径为3-5 nm左右的蓝光氮掺杂石墨烯量子点。双功能材料的合成方面：（一）在所合成CdTe@SiO2微球的基础上，通过NH4F进一步将Gd修饰在CdTe@SiO2微球的表面，得到核壳结构的CdTe@SiO2@GdF3微球。该微球不仅具有良好的荧光发射性能而且具有良好的磁共振成像性能，其弛豫参数为3.48 s-1(mm)-1。通过Mosmann的四唑盐比色法量化细胞毒性，当所合成微球溶液浓度达到200 μg/mL时，细胞活力仍可达到90 %以上，表明其对细胞的毒性作用较弱。（二）利用所合成的零价铁/无定形磷酸钙复合物直接吸附巯基丙酸修饰的CdTe量子点，得到了零价铁/无定形磷酸钙/CdTe量子点复合材料。室温磁滞回线研究表明其饱和磁化强度为17.2 emu/g，说明在磁场中该复合材料能从非磁性物料中被分离出来。该材料不仅具有良好的荧光性能和磁分离特性，而且外层的无定形磷酸钙具有多孔结构、生物相容性和可降解性，可用于担载药物和可控释放。所合成的荧光/磁性合物可以被用于荧光成像、磁分离和药物载体等方面的领域。