天門冬氨酸-丙氨酸共聚物修飾的順磁性金屬配合物及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于造影劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種天門冬氨酸-丙氨酸共聚物修飾的順 磁性金屬配合物及其制備方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 磁共振成像（(Magnetic Resonance Imaging, MRI)技術(shù)能夠在各個角度對生物體 進行成像，具有非常高的時間分辨率與空間分辨率，能夠呈現(xiàn)完整清晰的解剖圖像，在臨床 診斷中得到了廣泛的應(yīng)用。磁共振成像造影劑是用來縮短成像時間、增強造影、提高成像對 比度和清晰度的化合物，大約50%的磁共振成像需要使用磁共振成像造影劑。目前，已用于 臨床的磁共振成像造影劑有馬根維顯Magnevist (Gd-DTPA)、多它靈Dotarem(Gd-DOTA)，釓 雙銨011111丨8〇311(6(1-0了?4-8嫩)、普絡(luò)顯思？仰他1^6(6(1-即0034)等。但是這些磁共振造影劑 都是小分子造影劑，存在在體內(nèi)存留時間短，弛豫效率較低，用藥量較大，藥物注射頻率較 高，不具有組織或者器官選擇性或靶向性的缺點。
[0003] 為解決這一技術(shù)問題，磁共振造影劑的研究主要集中在提高弛豫效率，增加組織 定向性，提高體內(nèi)穩(wěn)定性與安全性等方面。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，將小分子造影劑連接到大分子上能 夠有效地提高造影劑的性能。現(xiàn)有技術(shù)中，國外研究的肝臟類大分子造影劑大多是通過將 小分子造影劑Gd-DOTA引入高分子主鏈或共價偶聯(lián)到天然高分子、人工合成大分子載體上 形成的，如白蛋白-Gd-DOTA等。然而，這些肝臟類大分子造影劑具有生物降解性低，肝臟靶 向性較低以及藥物用量較高等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中肝臟類大分子造影劑生物降解性低，肝臟靶向性 較低以及用量高的技術(shù)問題，進一步提高造影劑的弛豫效率、成像對比度、清晰度和靈敏 性，提供一種天門冬氨酸-丙氨酸共聚物修飾的順磁性金屬配合物。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下。
[0006] 天門冬氨酸-丙氨酸共聚物修飾的順磁性金屬配合物，結(jié)構(gòu)式如下：
[0007]
[0008] 式中，a、b、c、d和η均為自然數(shù)，且滿足以下關(guān)系

[0009] Nm+是順磁性金屬元素的+2或+3價離子。
[0010] 優(yōu)選的是，所述的 Nm+為 Gd2+、Mn2+、Dy2+、Nd2+、Fe 2+、Ru2+、Gd3+、Mn3+、Dy3+、Nd 3+、Fe3+S 者 Ru3+。
[0011] 天門冬氨酸-丙氨酸共聚物修飾的順磁性金屬配合物的制備方法，該方法包括以 下步驟：
[0012] (1)將L-天門冬氨酸與L-丙氨酸按摩爾比10:1~1:9混勻，得到的混合物與與 濃磷酸溶液攪拌均勾后，24mmHg~200mmHg壓力下反應(yīng)lh~8h，反應(yīng)溫度控制在50°C~ 220°C，去離子水沉淀，過濾，洗滌，減壓干燥，得到天門冬氨酸-丙氨酸共聚物；
[0013] 所述濃磷酸溶液中的磷酸與混合物的質(zhì)量比為0. 1~1. 5:1 ;
[0014] (2)在室溫下將步驟（1)中所合成的天門冬氨酸-丙氨酸共聚物溶于N，N_二甲基 甲酰胺溶液中，攪拌下逐滴加入乙二胺，室溫攪拌lh~5h，乙醚沉淀，過濾，透析，凍干，得 到胺基化的天門冬氨酸-丙氨酸共聚物；
[0015] 所述天門冬氨酸-丙氨酸共聚物與乙二胺的質(zhì)量比為1:2.8 ;
[0016] (3)在室溫下將步驟（2)中所合成的胺基化的天門冬氨酸-丙氨酸共聚物溶解于 去離子水中，調(diào)節(jié)pH在7. 0~9. 0,得到的溶液滴加到D0TA單N-羥基硫代琥珀酰亞胺活性 酯（Suflo-DOTA)溶液中，于室溫下攪拌24-48h，透析，濃縮，凍干，得到天門冬氨酸-丙氨酸 共聚物修飾的1，4, 7, 10-四氮雜環(huán)十二烷-1，4, 7, 10-四乙酸大分子配體；
[0017] 所述胺基化的天門冬氨酸-丙氨酸共聚物與Suflo-DOTA溶液的質(zhì)量比為1:1 ;
[0018] (4)在室溫條件下將步驟（3)中合成的天門冬氨酸-丙氨酸共聚物修飾的 1，4, 7, 10-四氮雜環(huán)十二烷-1，4, 7, 10-四乙酸大分子配體與含有順磁性金屬離子的水溶 液反應(yīng)，調(diào)節(jié)pH值為4. 0~6. 5,于室溫下攪拌5h~36h，透析，濃縮，凍干，得到天門冬氨 酸-丙氨酸共聚物修飾的順磁性金屬配合物；
[0019] 所述天門冬氨酸-丙氨酸共聚物修飾的1，4, 7, 10-四氮雜環(huán)十二烷-1，4, 7, 10-四 乙酸大分子配體中D0TA的物質(zhì)的量與順磁性金屬離子的物質(zhì)的量比為1:1. 1。
[0020] 優(yōu)選的是，所述步驟（3)和步驟（4)中，采用氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)的pH值。
[0021] 上述天門冬氨酸-丙氨酸共聚物修飾的順磁性金屬配合物能夠作為磁共振成像 造影劑應(yīng)用。
[0022] 本發(fā)明還提供一種含有上述天門冬氨酸-丙氨酸共聚物修飾的順磁性金屬配合 物的磁共振成像造影劑，該磁共振成像造影劑還含有緩血胺和溶劑，pH值為6. 5~8. 0,天 門冬氨酸-丙氨酸共聚物修飾的順磁性金屬配合物的濃度為〇. 001摩爾/升~〇. 5摩爾/ 升；
[0023] 所述溶劑為氯化鈉注射液、葡聚糖注射液、氯化鈉-葡聚糖注射液或注射用蒸餾 水。
[0024] 優(yōu)選的是，所述磁共振成像造影劑為注射劑或粉針劑。
[0025] 優(yōu)選的是，所述注射劑的用量為哺乳動物體每kg體重0.0 Olmmol~5. Ommol ;更 優(yōu)選的是 〇. 05mmol ~0. 5mmol 〇
[0026] 上述磁共振成像造影劑的制備方法是將天門冬氨酸-丙氨酸共聚物修飾的順磁 性金屬配合物溶于氯化鈉注射液、葡聚糖注射液、氯化鈉-葡聚糖注射液或注射用蒸餾水 中，用緩血胺調(diào)節(jié)pH至6. 5~8. 0,制成濃度為0. 001摩爾/升~0. 5摩爾/升的磁共振成 像造影劑。
[0027] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：
[0028] 1、本發(fā)明提供的天門冬氨酸-丙氨酸共聚物修飾的順磁性金屬配合物以天門冬 氨酸-丙氨酸共聚物為載體，其中，天門冬氨酸保證了順磁性金屬配合物具有優(yōu)異的生物 相容性、水溶性，在生物體內(nèi)易于降解且存在特異性分布，丙氨酸保證了順磁性金屬配合物 具有親脂性能；載體側(cè)鏈上連接環(huán)狀的1，4, 7, 10-四氮雜環(huán)十二烷-1，4, 7, 10-四乙酸配體 的順磁性金屬配合物，保證本發(fā)明的順磁性金屬配合物具有多胺多羧配合物的特點；
[0029] 2、本發(fā)明提供的天門冬氨酸-丙氨酸共聚物修飾的順磁性金屬配合物的制備方 法易于操作，產(chǎn)率高，適合工業(yè)化生產(chǎn)；
[0030] 3、本發(fā)明的天門冬氨酸-丙氨酸共聚物修飾的順磁性金屬配合物作為磁共振成 像造影劑應(yīng)用：
[0031] a、具有良好的水溶性，易于配制成所需濃度溶液靜脈注射；
[0032] b、具有良好的水溶液穩(wěn)定性好，適合于熱壓法滅菌消毒；
[0033] c、弛豫效率高，能夠達到9. 3~13. 6mmol 1 · L · s \是多它靈的2倍左右；
[0034] d、用量少，多它靈的臨床劑量為0. 1~lmmol/kg體重，本發(fā)明的用量的下限可以 達到 0. 001mmol/kg 體重；
[0035] e、毒性低，最高用量可以達到5mmol/kg體重；
[0036] f、對人或其它哺乳動物的肝臟具有靶向性和選擇性，成像效果好，當(dāng)靜脈注射略 低于臨床劑量的此類造影劑后，能明顯提高肝臟部位的成像對比度、清晰度和靈敏性；
[0037] g、可長期富集于組織或器官內(nèi)，相對長時間保持穩(wěn)定的濃度，靶向造影成像時間 很長，使肝臟獲得長期穩(wěn)定的成像窗口，多它靈在體內(nèi)最多只能維持30分鐘；
[0038] 對提高肝臟器官的疾病的早期診斷水平具有良好效果。
【附圖說明】
[0039] 圖1為注射實施例16制備的磁共振成像造影劑后大鼠肝臟信號隨時間變化的增 強效果圖；
[0040] 圖2中，A、B、C、D依次為注射實施例16制備的磁共振成像造影劑前和注射30min、 50min、70min后大鼠肝臟?\加權(quán)像圖。
【具體實施方式】
[0041] 本發(fā)明的發(fā)明思想為：本發(fā)明從解決現(xiàn)有技術(shù)中肝臟類大分子造影劑具有生物降 解性低、肝臟靶向性較低以及藥物用量較高等缺點的技術(shù)問題出發(fā)，制備了一種以氨基酸 共聚物為載體的順磁性大分子生物相容性磁共振成像造影劑。氨基酸共聚物具有生物相容 性好、在體內(nèi)低毒穩(wěn)定、可生物降解、容易被機體吸收和代謝的優(yōu)點。同時，在體內(nèi)酸性環(huán) 境及酶的作用下化學(xué)鍵斷裂釋放藥物，可以降低藥物的毒性，具有兩親性，可提高藥物溶解 性能，并實現(xiàn)靶向性。因此，將聚氨基酸作為載體，與小分子的磁共振成像造影劑結(jié)合形成 生物相容性的大分子造影劑，可以達到對肝臟器官的靶向成像同時降低其在體內(nèi)的停留時 間，達到用藥安全的目的。
[0042] 本發(fā)明的天門冬氨酸-丙氨酸共聚物修飾的順磁性金屬配合物，該配合物的 載體為天門冬氨酸-丙氨酸共聚物，載體側(cè)鏈上連接環(huán)狀的1，4, 7, 10-四氮雜環(huán)十二 烷-1，4, 7, 10-四乙酸配體的順磁性金屬配合物；
[0043] 結(jié)構(gòu)式如下：
[0045] 其中，天門冬氨酸-丙氨酸共聚物是由L-天門冬氨酸和L-丙氨酸無規(guī)共聚 得到的，分子量為5000~400000 ;環(huán)狀的1，4, 7, 10-四氮雜環(huán)十二烷_1，4, 7, 10-四 乙酸配體的順磁性金屬配合物是由1，4, 7, 10-四氮雜環(huán)十二燒-1，4, 7, 10-四乙酸配 體（D0TA)與順磁性金屬離子按摩爾比1:1配位獲得的；a、b、c、d和η均為自然數(shù)；
Nm+是順磁性金屬元素的+2或+3價離子，優(yōu) 選 Gd2+、Mn2+、Dy2+、Nd2+、Fe 2+、Ru2+、Gd3+、Mn3+、Dy3+、Nd 3+、Fe3+或者 Ru 3+。
[0046] 上述天門冬氨酸-丙氨酸共聚物修飾的順磁性金屬配合物的制備方法，該方法包 括以下步驟：
[0047] (1)將L-天門冬氨酸與L-丙氨酸按摩爾比10:1~1:9混勻，混勻后的混合物加 入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的磷酸溶液中攪拌均勻，磷酸溶液中的磷酸與混合物的質(zhì)量比為0. 1~ 1. 5: 1，24mmHg~200mmHg壓力下反應(yīng)lh~8h，反應(yīng)溫度控制在50°C~220°C，優(yōu)選反應(yīng)時 間為5h，反應(yīng)溫度為165°C，反應(yīng)完成后，去離子水沉淀，過濾，洗滌，減壓干燥，得到結(jié)構(gòu)式 如下的天門冬氨酸-丙氨酸共聚物：
[0049] 式中，m和η為自然數(shù)；
[0050] (2)在室溫下將步驟（1)中所合成的天門冬氨酸-丙氨酸共聚物溶于Ν，Ν_二甲基 甲酰胺溶液中，攪拌下逐滴加入乙二胺，乙二胺與天門冬氨酸-丙氨酸共聚物的質(zhì)量比為 2. 8:1，滴加完成后