本發(fā)明屬于化學(xué)制備和藥物研發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種MMT-Gd-DTPA復(fù)合物及其合成方法和作為T(mén)1造影劑在消化道磁共振診斷中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

目前T1加權(quán)磁共振成像在臨床上應(yīng)用較為廣泛，用于磁共振成像的造影劑發(fā)展迅速，但是MR口服造影劑的發(fā)展緩慢，限制了磁共振成像技術(shù)在胃腸道疾病診斷方面的使用。

美國(guó)《物理化學(xué)學(xué)報(bào)》(J.Phys.Chem，1996年，第100卷，第16429–16434頁(yè))，報(bào)道了通過(guò)對(duì)膨潤(rùn)土進(jìn)行釓離子插層，得到的膨潤(rùn)土-釓離子的復(fù)合物，實(shí)驗(yàn)證明了這種復(fù)合物的混懸劑具有良好的T1造影效果，可以作為MR口服造影劑用于消化道疾病的診斷。但是這種復(fù)合物在酸性環(huán)境下易發(fā)生釓離子的泄露，大大降低了材料本身作為MR口服造影劑的安全性，造成了對(duì)人體健康的潛在威脅。故而膨潤(rùn)土-釓離子的復(fù)合物因生物相容性和安全性欠佳而不適于推廣使用。

英國(guó)《生物醫(yī)學(xué)核磁共振》(NMR IN BIOMEDICINE.，2016，第29卷，第475-482頁(yè))報(bào)道了將商用臨床血管造影劑馬根維顯(Magnevist)和釓貝葡胺(MultiHance)作為口服造影劑進(jìn)行動(dòng)物的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示部分馬根維顯和釓貝葡胺會(huì)經(jīng)腎臟代謝后通過(guò)尿液被排出體外。但是由于釓具有腎毒性，這種代謝途徑可能會(huì)對(duì)患有腎臟疾病的患者的健康造成潛在的威脅，而且這類(lèi)商用臨床造影劑造價(jià)較高，不宜于被廣泛推廣。

綜上所述，現(xiàn)有的MR口服造影劑在許多方面仍存在著不足，比如會(huì)引起患者的不適、誘發(fā)其他疾病、或者產(chǎn)生不必要的副作用，對(duì)人體健康造成潛在的威脅；而且現(xiàn)有的可供口服的MR造影劑大多生產(chǎn)成本較高、價(jià)格昂貴、不利于推廣應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供了一種MMT-Gd-DTPA復(fù)合物及其合成方法和在消化道磁共振診斷中的應(yīng)用，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有MR口服造影劑生物相容性欠佳、合成產(chǎn)率較低、價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)。

本發(fā)明為解決技術(shù)問(wèn)題，采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明首先公開(kāi)了MMT-Gd-DTPA復(fù)合物的合成方法，包括如下步驟：

a、稱(chēng)取1～3g的MMT(蒙脫土)粉末于燒杯中，加入20～40mL去離子水，分散均勻，得到溶液A；

b、向所述溶液A中加入0.5～3g的GdCl₃分散均勻，得到溶液B；

c、將所述溶液B轉(zhuǎn)入高溫反應(yīng)釜后放入烘箱，在150℃～180℃下反應(yīng)12～24小時(shí)，得到反應(yīng)液C；

d、將所述反應(yīng)液C離心分離，所得產(chǎn)物冷凍干燥24小時(shí)后取出，獲得MMT-Gd復(fù)合物粉末；

e、稱(chēng)取0.5～2.5g的MMT-Gd復(fù)合物于燒杯中，加入20～40mL去離子水，分散均勻，得到溶液D；

f、將0.5～2.5g的DTPA(二乙基三胺五乙酸)加入到溶液D中，經(jīng)攪拌超聲分散均勻后，得到溶液E；

g、在60～80℃下，將所述溶液E油浴攪拌6～8h，得到反應(yīng)液F；

h、將所述反應(yīng)液F離心分離，所得產(chǎn)物冷凍干燥24小時(shí)后取出，即獲得MMT-Gd-DTPA復(fù)合物粉末。

本發(fā)明進(jìn)一步公開(kāi)了上述合成方法所合成的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物，其直徑為9～10μm，具有較好的生物相容性和較高的縱向弛豫率r₁，r₁值為5.1-5.563mM^-1S^-1。

本發(fā)明還公開(kāi)了上述MMT-Gd-DTPA復(fù)合物在消化道磁共振診斷中的應(yīng)用，即作為T(mén)1磁共振分子影像造影劑(MR口服造影劑)，用于消化道疾病的診斷。

本發(fā)明采用蒙脫土(MMT)作為載體制備的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物表現(xiàn)出良好的縱向弛豫率r₁和較好的生物相容性。另外，以蒙脫土作為載體不僅安全性高，而且蒙脫土本身所具有的高吸附性能使它均勻的分布在胃腸道內(nèi)壁上，從而使MMT-Gd-DTPA復(fù)合物作為消化道造影劑具有良好的成像效果。所以，本發(fā)明制備的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物作為MR口服造影劑運(yùn)用于消化道疾病的診斷具有重要的意義。同時(shí)，本發(fā)明以目前比較成熟的水熱反應(yīng)法為基本實(shí)驗(yàn)方法，實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)。本發(fā)明制備的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物所需成本較低，合成產(chǎn)率高，適于作為商業(yè)化的臨床MR口服造影劑推廣使用。

與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

1、本發(fā)明通過(guò)簡(jiǎn)單的水熱合成、離心分離、冷凍干燥即可獲得MMT-Gd-DTPA復(fù)合物，方法簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、合成產(chǎn)率高、成本較低，可進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)；所得復(fù)合物不僅具有良好的縱向弛豫率r₁和很好的生物相容性，且在消化道壁上有很好的粘覆效果，是較好的T1磁共振分子影像口服造影劑，在消化道疾病診斷等領(lǐng)域具有很多重要的應(yīng)用，具有較大的臨床應(yīng)用潛力。

2、本發(fā)明所獲得的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物，低毒且無(wú)其它污染性雜質(zhì)產(chǎn)生。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物分散在水中的掃描電鏡(SEM)照片；

圖2為實(shí)施例1的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物的體外細(xì)胞毒性試驗(yàn)結(jié)果；

圖3為實(shí)施例1的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物在模擬腸液中釓離子的泄露情況；

圖4為實(shí)施例1的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物在模擬胃液中釓離子的泄露情況；

圖5為實(shí)施例1的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物的縱向弛豫率r₁。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，下述實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

實(shí)施例1

本實(shí)施例按如下步驟進(jìn)行MMT-Gd-DTPA復(fù)合物的制備：

a、稱(chēng)取1g的MMT粉末于燒杯中，加入20mL的去離子水，分散均勻，得到溶液A；

b、向溶液A中加入0.5g的GdCl₃分散均勻，得到溶液B；

c、將溶液B轉(zhuǎn)入高溫反應(yīng)釜后放入烘箱，在150℃下放置12小時(shí)，得到反應(yīng)液C；

d、將反應(yīng)液C離心分離，所得產(chǎn)物轉(zhuǎn)入冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥24小時(shí)后取出，獲得MMT-Gd復(fù)合物；

e、稱(chēng)取0.5g的MMT-Gd復(fù)合物于燒杯中，加入20mL的去離子水，分散均勻，得到溶液D；

f、將0.5g的DTPA加入到溶液D中，經(jīng)攪拌超聲分散均勻后，得到溶液E；

g、在60℃下，將步驟f制備的溶液E油浴攪拌6h，得到反應(yīng)液F；

h、將反應(yīng)液F離心分離，所得產(chǎn)物轉(zhuǎn)入冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥24小時(shí)后取出，獲得MMT-Gd-DTPA復(fù)合物。

圖1為本實(shí)施例所制備的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物的掃描電子顯微鏡照片，從圖中可以看出本產(chǎn)物直徑約為9.5μm。

圖2為本實(shí)施例所制備的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物的體外細(xì)胞毒性試驗(yàn)結(jié)果，具體試驗(yàn)方法是：將濃度為1×10⁴的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞種植在96孔板中，濃度為每孔1×10⁴個(gè)細(xì)胞，孵育24小時(shí)，然后加入不同濃度MMT、MMT-Gd、MMT-Gd-DTPA的水溶液與人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞共培養(yǎng)。24小時(shí)后將基質(zhì)去除，并將人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞用PBS溶液洗滌3遍，再加入濃度為5mg/mL的MTT并孵育4小時(shí)。將最終產(chǎn)物加入到120mL的DMSO中搖晃10分鐘后，通過(guò)使用ELx800Absorbance酶標(biāo)儀測(cè)量產(chǎn)物在490nm波長(zhǎng)處的吸光度來(lái)確定人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的存活率。從圖2中可以看出，與對(duì)照組(濃度為0μg/mL)相比，加入MMT的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的活性基本上沒(méi)有變化。在MMT-Gd濃度為100μg/mL和150μg/mL時(shí)，加入MMT-Gd的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的活性出現(xiàn)明顯下降，與對(duì)照組相比，細(xì)胞活性下降了約20％，這可能是因?yàn)獒忞x子的泄露而造成的。與之相比，即使在MMT-Gd-DTPA濃度為100μg/mL和150μg/mL時(shí)，加入MMT-Gd-DTPA的細(xì)胞仍然能夠保持較高的細(xì)胞活性(細(xì)胞活性約98％)，與對(duì)照組基本無(wú)差異，說(shuō)明DTPA與MMT-Gd螯合之后有效的阻止了釓離子的泄露有關(guān)。由此可知MMT-Gd-DTPA復(fù)合物具有極低的細(xì)胞毒性，生物安全性良好，具有很大的臨床應(yīng)用潛力。

圖3和圖4分別為本實(shí)施例所制備的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物在模擬腸液和模擬胃液中的釓離子析出情況，具體試驗(yàn)方法是：分別將1mg的MMT-Gd和MMT-Gd-DTPA加入到5mL的模擬腸液或模擬胃液中，然后將含有MMT-Gd和MMT-Gd-DTPA的模擬胃腸道液分別加入到分子量為500-1000的透析袋中。將透析袋放入含有100mL去離子水的燒杯中，并將燒杯放入搖床(搖床的搖動(dòng)速度設(shè)定為150轉(zhuǎn)/分鐘，溫度設(shè)定為37℃，時(shí)間設(shè)置為72小時(shí))。分別于24h、48h和72h取燒杯中的去離子水，通過(guò)ICP-AES檢測(cè)去離子水中釓離子的含量來(lái)確定釓離子的析出情況。圖中以10μg/mL和1μg/mL的Gd水溶液及DIW(去離子水)作為參照?？梢钥闯觯琈MT-Gd在模擬胃液和模擬腸液中72h內(nèi)的釓離子析出量與釓離子總質(zhì)量比分別約為97％和95％。與之相比，MMT-Gd-DTPA在模擬胃液和模擬腸液中72h內(nèi)的釓離子析出量與釓離子總質(zhì)量比分別約為0.9％和0.7％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于MMT-Gd在模擬胃液和模擬腸液中釓離子的析出量，說(shuō)明DTPA與MMT-Gd螯合之后有效的阻止了釓離子的泄露，大大提高了MMT-Gd-DTPA的生物安全性。

圖5為本實(shí)施例所制備的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物的縱向弛豫率r₁，從圖中可以看出產(chǎn)物的縱向弛豫率r₁達(dá)到5.563mM^-1S^-1，有很好的臨床應(yīng)用前景。

實(shí)施例2

本實(shí)施例按如下步驟進(jìn)行MMT-Gd-DTPA復(fù)合物的制備：

a、稱(chēng)取3g的MMT粉末于燒杯中，加入40mL的去離子水，分散均勻，得到溶液A；

b、向溶液A中加入3g的GdCl₃分散均勻，得到溶液B；

c、將溶液B轉(zhuǎn)入高溫反應(yīng)釜后放入烘箱，在180℃下放置24小時(shí)，得到反應(yīng)液C；

d、將反應(yīng)液C離心分離，所得產(chǎn)物轉(zhuǎn)入冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥24小時(shí)后取出，獲得MMT-Gd復(fù)合物；

e、稱(chēng)取2.5g的MMT-Gd復(fù)合物于燒杯中，加入40mL的去離子水，分散均勻，得到溶液D；

f、將2.5g的DTPA加入到溶液D中，經(jīng)攪拌超聲分散均勻后，得到溶液E；

g、在75℃下，將步驟f制備的溶液E油浴攪拌8h，得到反應(yīng)液F；

h、將反應(yīng)液F離心分離，所得產(chǎn)物轉(zhuǎn)入冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥24小時(shí)后取出，獲得MMT-Gd-DTPA復(fù)合物。

經(jīng)掃描電子顯微鏡對(duì)樣品進(jìn)行表征(ZEISS MERLIN Compact)，可知本實(shí)施例所獲得的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物直徑約為9.4μm。本實(shí)施例所制備的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物體外細(xì)胞毒性試驗(yàn)結(jié)果良好，生物安全性良好。本實(shí)施例所制備的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物在模擬的胃腸道溶液中基本上沒(méi)有出現(xiàn)釓離子的析出。本實(shí)施例所制備的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物的體外縱向弛豫率r₁達(dá)到5.1mM^-1S^-1。

實(shí)施例3

本實(shí)施例按如下步驟進(jìn)行MMT-Gd-DTPA復(fù)合物的制備：

a、稱(chēng)取1.5g的MMT粉末于燒杯中，加入40mL的去離子水，分散均勻，得到溶液A；

b、向溶液A中加入1.5g的GdCl₃分散均勻，得到溶液B；

c、將溶液B轉(zhuǎn)入高溫反應(yīng)釜后放入烘箱，在180℃下放置16小時(shí)，得到反應(yīng)液C；

d、將反應(yīng)液C離心分離，所得產(chǎn)物轉(zhuǎn)入冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥24小時(shí)后取出，獲得MMT-Gd復(fù)合物；

e、稱(chēng)取1g的MMT-Gd復(fù)合物于燒杯中，加入40mL的去離子水，分散均勻，得到溶液D；

f、將1g的DTPA加入到溶液D中，經(jīng)攪拌超聲分散均勻后，得到溶液E；

g、在70℃下，將步驟f制備的溶液E油浴攪拌8h，得到反應(yīng)液F；

h、將反應(yīng)液F離心分離，所得產(chǎn)物轉(zhuǎn)入冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥24小時(shí)后取出，獲得MMT-Gd-DTPA復(fù)合物。

經(jīng)掃描電子顯微鏡對(duì)樣品進(jìn)行表征(ZEISS MERLIN Compact)，可知本實(shí)施例所獲得的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物直徑約為9.7μm。本實(shí)施例所制備的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物體外細(xì)胞毒性試驗(yàn)結(jié)果良好，生物安全性良好。本實(shí)施例所制備的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物在模擬的胃腸道溶液中基本上沒(méi)有出現(xiàn)釓離子的析出。本實(shí)施例所制備的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物的體外縱向弛豫率r₁達(dá)到5.4mM^-1S^-1。

實(shí)施例4

本實(shí)施例按如下步驟進(jìn)行MMT-Gd-DTPA復(fù)合物的制備：

a、稱(chēng)取2g的MMT粉末于燒杯中，加入30mL的去離子水，分散均勻，得到溶液A；

b、向溶液A中加入溶液加入2g的GdCl₃分散均勻，得到溶液B；

c、將溶液B轉(zhuǎn)入高溫反應(yīng)釜后放入烘箱，在170℃下放置24小時(shí)，得到反應(yīng)液C；

d、將反應(yīng)液C離心分離，所得產(chǎn)物轉(zhuǎn)入冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥24小時(shí)后取出，獲得MMT-Gd復(fù)合物；

e、稱(chēng)取1.5g的MMT-Gd復(fù)合物于燒杯中，加入30mL的去離子水，分散均勻，得到溶液D；

f、將1.5g的DTPA加入到溶液D中，經(jīng)攪拌超聲分散均勻后，得到溶液E；

g、在70℃下，將步驟f制備的溶液E油浴攪拌7h，得到反應(yīng)液F；

h、將反應(yīng)液F離心分離，所得產(chǎn)物轉(zhuǎn)入冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥24小時(shí)后取出，獲得MMT-Gd-DTPA復(fù)合物。

經(jīng)掃描電子顯微鏡對(duì)樣品進(jìn)行表征(ZEISS MERLIN Compact)，可知本實(shí)施例所選用的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物直徑約為9.2μm。本實(shí)施例所制備的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物體外細(xì)胞毒性試驗(yàn)結(jié)果良好，生物安全性良好。本實(shí)施例所制備的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物在模擬的胃腸道溶液中基本上沒(méi)有出現(xiàn)釓離子的析出。本實(shí)施例所制備的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物的體外縱向弛豫率r₁達(dá)到5.1mM^-1S^-1。

實(shí)施例5

本實(shí)施例按如下步驟進(jìn)行MMT-Gd-DTPA復(fù)合物的制備：

a、稱(chēng)取2.5g的MMT粉末于燒杯中，加入30mL的去離子水，分散均勻，得到溶液A；

b、向溶液A中加入2.5g的GdCl₃分散均勻，得到溶液B；

c、將所述溶液B轉(zhuǎn)入高溫反應(yīng)釜后放入烘箱，在170℃下放置24小時(shí)，得到反應(yīng)液C；

d、將反應(yīng)液C離心分離，所得產(chǎn)物轉(zhuǎn)入冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥24小時(shí)后取出，獲得MMT-Gd復(fù)合物；

e、稱(chēng)取2g的MMT-Gd復(fù)合物于燒杯中，加入30mL的去離子水，分散均勻，得到溶液D；

f、將2g的DTPA加入到溶液D中，經(jīng)攪拌超聲分散均勻后，得到溶液E；

g、在70℃下，將步驟f制備的溶液E油浴攪拌7h，得到反應(yīng)液F；

h、將反應(yīng)液F離心分離，所得產(chǎn)物轉(zhuǎn)入冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥24小時(shí)后取出，獲得MMT-Gd-DTPA復(fù)合物

經(jīng)掃描電子顯微鏡對(duì)樣品進(jìn)行表征(ZEISS MERLIN Compact)，本實(shí)施例所獲得的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物直徑約為9.1μm。本實(shí)施例所制備的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物體外細(xì)胞毒性試驗(yàn)結(jié)果良好，生物安全性良好。本實(shí)施例所制備的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物在模擬的胃腸道溶液中基本上沒(méi)有出現(xiàn)釓離子的析出。本實(shí)施例所制備的MMT-Gd-DTPA復(fù)合物的體外縱向弛豫率r₁達(dá)到5.33mM^-1S^-1。

以上所述僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。