一種锝-99m標(biāo)記的氧化石墨烯納米粒子及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種锝-99m標(biāo)記的氧化石墨烯納米粒子及其制備方法，其包括下述步驟：（1）將炔基修飾的配體化合物和疊氮基修飾的氧化石墨烯進(jìn)行Click反應(yīng)，對(duì)粗產(chǎn)物進(jìn)行純化，得反應(yīng)物A；配體化合物為大環(huán)配體化合物；（2）于溶劑中將反應(yīng)物A、氯化亞錫的鹽酸溶液和高锝酸根離子混合均勻得混合液，調(diào)節(jié)所述混合液的pH值至6.0～7.5，進(jìn)行還原配位反應(yīng)后即得。本發(fā)明的制備方法反應(yīng)選擇性高，條件溫和，操作簡(jiǎn)單，標(biāo)記產(chǎn)率較高。該锝-99m標(biāo)記的氧化石墨烯納米粒子具有非常好的生物適應(yīng)性，水溶性較好，同時(shí)能夠用于考察氧化石墨烯在細(xì)胞水平以及小動(dòng)物水平的實(shí)時(shí)分布情況，為后續(xù)氧化石墨烯應(yīng)用于生物體提供更多的基礎(chǔ)信息。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種锝-99m標(biāo)記的氧化石墨烯納米粒子及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種锝-99m標(biāo)記的氧化石墨烯納米粒子及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]石墨烯(graphene)即單層石墨,是最近發(fā)現(xiàn)的一種新型的碳納米材料,它具有由Sp2雜化的碳原子緊密堆積成的單層二維(2-D)蜂窩狀晶格結(jié)構(gòu)，其C-C鍵長(zhǎng)約為0.142nm,厚度只有0.335nm，是迄今為止最薄的納米材料。因其優(yōu)異的力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)，光學(xué)和機(jī)械特性，吸引了來(lái)自實(shí)驗(yàn)和理論等各個(gè)方面的廣泛關(guān)注和研究，因此石墨烯在微納器件、光電材料、儲(chǔ)能和生物檢測(cè)等許多領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價(jià)值。另一方面，石墨烯具有優(yōu)異的生物相容性，在生物學(xué)領(lǐng)域也備受關(guān)注。結(jié)合其特殊的光電功能，石墨烯可在細(xì)胞內(nèi)的活體成像、生物體內(nèi)的光熱治療和疾病的靶向治療等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有巨大的潛力。
[0003]最近的研究表明，氧化石墨烯(Graphene Oxide)對(duì)于生物醫(yī)學(xué)可以有很大的幫助，比如藥物/基因的輸送、生物傳感器和生物顯像等方面。尤其是氧化石墨烯作為靶向藥物輸送載體的潛在應(yīng)用更是使得人們產(chǎn)生相當(dāng)大的興趣。戴宏杰和他的小組首先闡明了PEG功能化后的GO有能力向細(xì)胞內(nèi)輸送芳香水溶性的抗癌藥物，同時(shí)其本身的光學(xué)特性使得它可以用作生物顯像。隨后不久，Chen.Y等人發(fā)現(xiàn)鹽酸鏈霉素能夠通過(guò)非化學(xué)鍵方法搭載到GO上，搭載的比例可達(dá)到200%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他納米粒子的搭載率。他們還報(bào)道說(shuō)GO可以被磁納米粒子所修飾，產(chǎn)生的以GO為基礎(chǔ)的材料能夠在磁場(chǎng)中規(guī)律移動(dòng)，表明GO在靶向藥物輸送上的潛在應(yīng)用。最近，Zhang和他的小組報(bào)道GO搭載兩種抗癌藥物(鏈霉素和喜樹(shù)堿)能夠特異性的靶向MCF-7細(xì)胞，并在對(duì)比GO分別搭載兩種抗癌藥時(shí)，表現(xiàn)出可觀的高細(xì)胞毒性。另外，GO顯示 出很高的生理學(xué)穩(wěn)定性，并且對(duì)不同種類(lèi)的細(xì)胞和細(xì)菌呈現(xiàn)良好的生物共適性。所以GO可能成為繼富勒烯、碳納米管和納米金剛石之后又一個(gè)具有生物藥物學(xué)應(yīng)用的碳基化合物。
[0004]為了進(jìn)一步了解GO在生物體內(nèi)的相關(guān)性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)氧化石墨烯在生物體內(nèi)的功能性顯像，有必要為其連接上信號(hào)基團(tuán)。然而，目前比較常用的一系列熒光分子(如Cy3、Cy5或FAM等)均會(huì)被氧化石墨烯所淬滅，故而這樣的信號(hào)分子不能很好的滿(mǎn)足細(xì)胞水平和小動(dòng)物水平的氧化石墨烯分析和檢測(cè)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服了現(xiàn)有技術(shù)中難以在細(xì)胞水平上應(yīng)用氧化石墨烯進(jìn)行分析和檢測(cè)的缺陷，提供一種锝-99m標(biāo)記的氧化石墨烯納米粒子及其制備方法。本發(fā)明的制備方法反應(yīng)選擇性高，條件溫和，操作簡(jiǎn)單，標(biāo)記產(chǎn)率較高，后處理步驟較為簡(jiǎn)便。所制得的锝-99m標(biāo)記的氧化石墨烯納米粒子具有非常好的生物適應(yīng)性，水溶性較好，同時(shí)能夠用于考察氧化石墨烯在細(xì)胞水平以及小動(dòng)物水平的實(shí)時(shí)分布情況，為后續(xù)氧化石墨烯應(yīng)用于生物體提供更多的基礎(chǔ)信息。
[0006]本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題。[0007]本發(fā)明提供了一種锝_99m標(biāo)記的氧化石墨烯納米粒子的制備方法，其包括下述步驟:
[0008]( I)將炔基修飾的配體化合物和疊氮基修飾的氧化石墨烯進(jìn)行Click反應(yīng)，對(duì)粗產(chǎn)物進(jìn)行純化，得反應(yīng)物A ;其中，所述的配體化合物為大環(huán)配體化合物；
[0009](2)于溶劑中將所述反應(yīng)物A、氯化亞錫的鹽酸溶液和高锝酸根離子混合均勻得混合液，調(diào)節(jié)所述混合液的PH值至6.0~7.5，進(jìn)行還原配位反應(yīng)后即得。
[0010]步驟(1)中，所述的炔基修飾的配體化合物可以按照本領(lǐng)域常規(guī)方法，采用炔基化合物和配體化合物等為原料進(jìn)行制備。所述的炔基修飾的配體化合物的制備方法可以參考文獻(xiàn)，例如:Biological evaluation of avidin-based tumor pretargeting withDOTA-Triazole-Biotin constructed via versatile Cu (I)catalyzed click chemistry(Journal of Drug Targeting, 2011 ; 19 (6), 418 - 426)。本發(fā)明中，所述的配體化合物較佳地為1，4，7-三(叔丁氧碳酰甲基)_1，4，7，10-氮雜環(huán)十四烷(D03A，CAS號(hào):122555-91-3)、1,4, 7-三氮雜環(huán)壬烷-1，4，7-三乙酸(N0TA)、1，4，7，10-四氮雜環(huán)十二烷1,4, 7，10-四乙酸(DOTA)J^ -溴代乙酰氨基-芐基-四乙胺四乙酸(TETA)和1，4，7，10-四氮雜環(huán)十二烷-1, 4，7，10-四(甲基膦酸)(CB-TE2A)中的一種或多種。
[0011]本發(fā)明中，所述的炔基修飾的配體化合物較佳地由下述制備方法制得:
[0012]①將所述配體化合物和催化劑于溶劑中攪拌均勻，加入炔基化合物，升溫至65~75°C，回流反應(yīng)12~16小時(shí)；
[0013]②降溫后除去碳酸鉀，洗滌，蒸除溶劑后進(jìn)行柱層析，即得。
[0014]步驟①中，所述的催化劑可為本領(lǐng)域此類(lèi)反應(yīng)常規(guī)使用的催化劑，較佳地為碳酸鉀。所述的催化劑和所述的配體化合物的摩爾比較佳地為8~12:1。所述的配體化合物較佳地為1，4，7-三(叔丁氧碳酰甲基)_1，4，7，10-氮雜環(huán)十四烷。
[0015]步驟①中，所述炔基化合物可為本領(lǐng)域常規(guī)使用的配體化合物。所述的炔基化合物較佳地為炔丙基溴。所述的炔基化合物和所述的配體化合物的摩爾比較佳地為2~5:1。
[0016]步驟①中，所述的溶劑可為本領(lǐng)域常規(guī)使用的溶劑。所述的溶劑較佳地為乙腈。
[0017]步驟②中，所述降溫的方法和條件可為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件，一般降至室溫溫度即可。
[0018]步驟②中，所述除去碳酸鉀的方法和條件可為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件，一般采用過(guò)濾即可。
[0019]步驟②中，所述洗滌的方法和條件可為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件。所述的洗滌較佳地為用步驟①中所述的溶劑洗滌2~5次。
[0020]步驟②中，所述蒸除溶劑的方法和條件可為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件，以將溶劑蒸干為準(zhǔn)。所述蒸除溶劑較佳地在減壓的條件下進(jìn)行。
[0021]步驟②中，所述柱層析的方法和條件可為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件。所述柱層析的洗脫劑較佳地為二氯甲烷和甲醇。所述二氯甲烷和甲醇的體積比較佳地為8~10:1。
[0022]步驟(1)中，疊氮基修飾的氧化石墨烯可以按照本領(lǐng)域常規(guī)方法，采用疊氮化合物與氧化石墨烯等為原料進(jìn)行制備。所述疊氮基修飾的氧化石墨烯的制備方法可以參考文獻(xiàn)，例如:Polyvalent DNA - graphene nanosheets “click，，conjugates (Nanoscale, 2012,4,394-399)。[0023]本發(fā)明中，所述的疊氮基修飾的氧化石墨烯較佳地由下述制備方法制得:
[0024]1)將氧化石墨烯和氯乙基異氰酸酯于溶劑中混合，攪拌18~24小時(shí)，加入二氯甲烷后過(guò)濾，洗滌，對(duì)所得固體進(jìn)行干燥，得氯乙基氧化石墨烯；
[0025]2)將所述氯乙基氧化石墨烯與疊氮鈉于溶劑中混合，于45~55°C下回流反應(yīng)40~50小時(shí)，加入乙酸乙酯后過(guò)濾，洗滌，對(duì)所得固體進(jìn)行干燥，即得。
[0026]步驟I)中，所述的氧化石墨烯為本領(lǐng)域常規(guī)使用的氧化石墨烯，使用市售產(chǎn)品或按文獻(xiàn)合成皆可。所述氧化石墨烯和所述氯乙基異氰酸酯的質(zhì)量摩爾比較佳地為20~30g:1molo
[0027]步驟1)中，所述的溶劑為本領(lǐng)域常規(guī)使用的溶劑。所述的溶劑較佳地為N，N- 二甲基甲酰胺(簡(jiǎn)稱(chēng)DMF)。
[0028]步驟1)中，所述過(guò)濾的方法和條件為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件。
[0029]步驟1)中，所述洗滌的方法和條件可為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件。所述的洗滌較佳地為用二氯甲烷洗滌2~5次。
[0030]步驟1)中，所述干燥的方法和條件為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件。所述的干燥較佳地為真空干燥。
[0031]步驟2)中，所述的氯乙基氧化石墨烯與所述的疊氮鈉的質(zhì)量摩爾比較佳地為8~12g:1mol ο
[0032]步驟2)中，所述的溶劑為本領(lǐng)域常規(guī)使用的溶劑。所述的溶劑較佳地為二甲亞砜。
[0033]步驟2)中，所述過(guò)濾的方法和條件為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件。
[0034]步驟2)中，所述洗滌的方法和條件可為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件。所述的洗滌較佳地為用乙酸乙酯洗滌2~5次。
[0035]步驟2)中，所述干燥的方法和條件為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件。所述的干燥較佳地為真空干燥。
[0036]步驟(1)中，所述Click反應(yīng)的方法和條件為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件。按本領(lǐng)域常識(shí)，Cu (I)催化疊氮化合物與末端炔基化合物生成1，2，3-三唑的反應(yīng)是Click反應(yīng)最典型的代表，此反應(yīng)不僅有高度的獨(dú)立性、完整性和專(zhuān)一化程度，而且有很好的生物兼容性。本發(fā)明中，所述炔基修飾的配體化合物的摩爾量和所述疊氮基修飾的氧化石墨烯的質(zhì)量比較佳地為Imol: 50~100g0
[0037]本發(fā)明中，所述的Click反應(yīng)較佳地按照下述步驟進(jìn)行:在溶劑中將所述炔基修飾的配體化合物和所述疊氮基修飾的氧化石墨烯混合，依次加入化合物B和化合物C，其中，所述化合物B為硫酸銅、溴化亞銅和碘化亞銅中的一種或多種，所述化合物C為抗壞血酸鈉和/或三(2-羧乙基)膦(TCEP)，于室溫下反應(yīng)20~30小時(shí)，蒸除溶劑，即可。其中，所述的溶劑可為本領(lǐng)域常規(guī)的溶劑，較佳地為水和叔丁醇。所述水和叔丁醇的體積比較佳地為1:1~2:1。所述化合物B和所述化合物C的摩爾比較佳地為1:8~1:12。所述蒸除溶劑的方法和條件為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件，以將溶劑蒸干為準(zhǔn)。所述蒸除溶劑較佳地在減壓的條件下進(jìn)行。
[0038]步驟(1)中，所述的純化的方法和條件可為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件。所述的純化較佳地按照下述操作進(jìn)行:將所述粗產(chǎn)物和三氟乙酸混合，于室溫下攪拌10~15小時(shí)后，再加入二氯甲烷，過(guò)濾，即可。[0039]步驟(2)中，所述反應(yīng)物A、所述氯化亞錫的鹽酸溶液和所述高锝酸根離子的用量可按照此類(lèi)反應(yīng)的常規(guī)反應(yīng)量進(jìn)行選擇，一般以所述高锝酸根離子完全反應(yīng)為準(zhǔn)。
[0040]步驟(2)中，所述的溶劑為本領(lǐng)域常規(guī)使用的溶劑，較佳地為水。所述反應(yīng)物A在所述溶劑中的濃度較佳地為0.8~1.2mg/mL。所述氯化亞錫的鹽酸溶液中，所述鹽酸的濃度較佳地為10~50mmol/L,所述氯化亞錫的濃度較佳地為3~6mmol/L。
[0041]步驟(2)中，所述調(diào)節(jié)所述混合液的pH值的方法和條件可為本領(lǐng)域常規(guī)的方法和條件。本發(fā)明中，優(yōu)選采用碳酸鈉水溶液或碳酸氫鈉水溶液調(diào)節(jié)所述混合液的PH值。所述碳酸鈉水溶液的濃度較佳地為0.5~2mol/L。所述碳酸氫鈉水溶液的濃度較佳地為0.5~2mol/L。
[0042]步驟(2)中，所述還原配位反應(yīng)的方法和條件為本領(lǐng)域常規(guī)此類(lèi)反應(yīng)的方法和條件。所述還原配位反應(yīng)的時(shí)間較佳地為20~30min。所述還原配位反應(yīng)的溫度較佳地為70~90°C。所述還原配位反應(yīng)較佳地在密閉反應(yīng)容器內(nèi)振蕩進(jìn)行。所述振蕩的速度較佳地為 500 ~800rpm。
[0043]本發(fā)明還提供了 一種由上述制備方法所制得的锝_99m標(biāo)記的氧化石墨烯納米粒子。
[0044]按本領(lǐng)域常識(shí)，本發(fā)明中，所述的室溫一般為20~30°C。
[0045]在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實(shí)例。
[0046]本發(fā)明所用試劑和原料均市售可得。
[0047]本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于:
[0048]本發(fā)明的制備方法反應(yīng)選擇性高，條件溫和，操作簡(jiǎn)單，標(biāo)記產(chǎn)率較高，后處理步驟簡(jiǎn)便。本發(fā)明的锝_99m標(biāo)記的氧化石墨烯納米粒子水溶性較好，生物適應(yīng)性好，可以很好的滿(mǎn)足探索和研究氧化石墨烯在小動(dòng)物體內(nèi)分布的相關(guān)實(shí)際需求，為后續(xù)氧化石墨烯應(yīng)用于生物體提供更多的基礎(chǔ)信息。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0049]圖1是疊氮修飾的氧化石墨烯的紅外譜圖。
[0050]圖2是锝-99m標(biāo)記的氧化石墨烯的紙層析譜圖
【具體實(shí)施方式】
[0051]下面通過(guò)實(shí)施例的方式進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。下列實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，按照常規(guī)方法和條件，或按照商品說(shuō)明書(shū)選擇。
[0052]下述實(shí)施例中，所使用的氧化石墨烯可為現(xiàn)有的各種氧化石墨烯，可通過(guò)市售獲得，或按現(xiàn)有方法制備?，F(xiàn)有制備氧化石墨烯的方法均參照文獻(xiàn)(Preparation ofgraphite oxide.J.Am.Chem.Soc.1958,80,1339)中所述通過(guò)氯酸鉀、硝酸、高猛酸鉀或硫酸等氧化劑氧化石墨制備氧化石墨烯的方法。例如，具體可參照下述文獻(xiàn)方法制備(I)Graphene and Graphene Oxide:Synthesis, Properties, and Applications.Adv.Mater.2010, online.; (2) Reduction of graphene oxide via L-ascorbic acid.Chem.Commun.,2010,46,1112-1114 ； (3)High Yield Preparation of Macroscopic GrapheneOxide Membranes.J.Am.Chem.Soc.2009,131,898。
[0053]實(shí)施例1
[0054]本實(shí)施例中，炔基修飾的配體化合物由下述制備方法制得:
[0055]①將50mg(0.09727mmol)配體化合物1，4，7-三(叔丁氧碳酰甲基)_1，4，7，10-氮雜環(huán)十四燒和0.134g (0.9727mmol)碳酸鉀于5mL乙腈中攪拌均勻；加入23.1mg(0.194mmol)炔丙基溴，升溫至70°C，回流反應(yīng)12小時(shí)；
[0056]②降至室溫后，過(guò)濾除去碳酸鉀，用5mL乙腈洗滌3次后，減壓蒸除乙腈，得粗產(chǎn)品，以體積比9:1的二氯甲烷和甲醇為洗脫劑，對(duì)粗產(chǎn)品進(jìn)行柱層析，即得炔基修飾的1，4，7-三(叔丁氧碳酰甲基)-1, 4，7，10-氮雜環(huán)十四烷。
[0057]對(duì)該炔基修飾的1，4，7-三(叔丁氧碳酰甲基)_1，4，7，10-氮雜環(huán)十四烷進(jìn)行核磁共振以及質(zhì)譜測(cè)試，其結(jié)果如下=1H NMR: (CDCl3, 400MHz) δ ppm: 1.40 (s, 27H), 2.70-2.82(m, 16H), 2.15 (s, 1H) 3.31 (s, 6H)，3.46 (s, 2H)。MS (ESI+)m/z: 553 [Μ+Η]+。
[0058]本實(shí)施例中，疊氮基修飾的氧化石墨烯由下述制備方法制得:
[0059]I)將50mg氧化石墨烯和17.1 μ L (2mmol)氯乙基異氰酸酯于5mL的DMF中混合，在室溫下攪拌24小時(shí)，加入50mL 二氯甲烷后過(guò)濾，用二氯甲烷洗滌3次，每次50mL，對(duì)所得固體進(jìn)行真空干燥，得氯乙基氧化石墨烯； [0060]2)將50mg氯乙基氧化石墨烯與390.06mg (6mmol)疊氮鈉于IOmL 二甲亞砜中混合，于50°C下回流反應(yīng)48小時(shí)，加入50mL乙酸乙酯后過(guò)濾，用乙酸乙酯洗滌3次，每次50mL，對(duì)所得固體進(jìn)行真空干燥，即得疊氮基團(tuán)修飾的氧化石墨烯。
[0061]該疊氮基團(tuán)修飾的氧化石墨烯的紅外譜圖如圖1所示，其中位于2100CHT1處的特征峰為疊基團(tuán)吸收峰。
[0062]—種锝-99m標(biāo)記的氧化石墨烯納米粒子的制備方法,其包括下述步驟:
[0063](I)將250mg (0.5mmol)實(shí)施例1的炔基修飾的配體化合物、30mg實(shí)施例1的疊氮基修飾的氧化石墨烯、5mL蒸懼水和3mL叔丁醇混合,加入12.5mg (0.05mmol)硫酸銅和99mg (0.5mmol)抗壞血酸鈉,進(jìn)行Click反應(yīng),于室溫下反應(yīng)24小時(shí),減壓蒸除溶劑,過(guò)濾得黑色固體，真空干燥后，將該些黑色固體與5mL三氟乙酸混合，室溫下攪拌12小時(shí)后加入二氯甲烷，過(guò)濾并進(jìn)行真空干燥后，得反應(yīng)物A ;該反應(yīng)物A為炔基1，4，7，10-四氮雜環(huán)十二烷-1，4，7，10-四乙酸修飾的氧化石墨烯；
[0064](2)將200 μ L反應(yīng)物A濃度lmg/L的水溶液、100 μ L 二氯亞錫的鹽酸溶液和37MBq高锝酸根離子混合均勻得混合液；二氯亞錫的鹽酸溶液中，氯化亞錫的濃度為lg/L，鹽酸的濃度為lOmmol/L;用lmol/L的碳酸鈉水溶液調(diào)節(jié)pH值至7.0，于90°C下在密閉容器中振蕩反應(yīng)20min，振蕩的速度為800rpm，反應(yīng)后即得。
[0065]該锝-99m標(biāo)記的氧化石墨烯納米粒子的紙層析譜圖如圖2所示。其中展開(kāi)劑為生理鹽水，實(shí)施例1的納米粒子在層析紙的I~2cm處有明顯的放射性信號(hào)吸收，而對(duì)照樣品高锝酸根原液則在IOcm左右出現(xiàn)，表明本發(fā)明所制得的锝-99m標(biāo)記的氧化石墨烯納米粒子能夠很好地將還原后的锝-99m固定下來(lái)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化石墨烯納米粒子的放射性標(biāo)記，并且,從放射性計(jì)數(shù)也可以看出，標(biāo)記產(chǎn)率很高。
[0066]實(shí)施例2[0067]本實(shí)施例中，炔基修飾的配體化合物由下述制備方法制得:
[0068]①將0.1mmol配體化合物1，4，7_三(叔丁氧碳酰甲基)_1，4，7，10-氮雜環(huán)十四燒和0.8mmol碳酸鉀于5mL乙腈中攪拌均勻；加入0.5mmol炔丙基溴,升溫至65°C,回流反應(yīng)16小時(shí)；
[0069]②降至室溫后，過(guò)濾除去碳酸鉀，用5mL乙腈洗滌5次后，減壓蒸除乙腈，得粗產(chǎn)品，以體積比8:1的二氯甲烷和甲醇為洗脫劑，對(duì)粗產(chǎn)品進(jìn)行柱層析，即得炔基修飾的1，4，7-三(叔丁氧碳酰甲基)-1, 4，7，10-氮雜環(huán)十四烷。
[0070]對(duì)該炔基修飾的1，4，7-三(叔丁氧碳酰甲基)_1，4，7，10-氮雜環(huán)十四烷進(jìn)行核磁共振以及質(zhì)譜測(cè)試，其結(jié)果如下=1H NMR: (CDCl3, 400MHz) δ ppm: 1.40 (s, 27H), 2.70-2.82(m, 16H), 2.15 (s, 1H) 3.31 (s, 6H)，3.46 (s, 2H)。MS (ESI+)m/z: 553 [Μ+Η]+。
[0071]本實(shí)施例中，疊氮基修飾的氧化石墨烯由下述制備方法制得:
[0072]I)將40mg氧化石墨烯和2mmol氯乙基異氰酸酯于5mL的DMF中混合，在室溫下攪拌18小時(shí)，加入50mL 二氯甲烷后過(guò)濾，用二氯甲烷洗滌2次，每次50mL，對(duì)所得固體進(jìn)行真空干燥，得氯乙基氧化石墨烯；
[0073]2)將40mg氯乙基氧化石墨烯與5mmol疊氮鈉于IOmL 二甲亞砜中混合,于45°C下回流反應(yīng)40小時(shí)，加入50mL乙酸乙酯后過(guò)濾，用乙酸乙酯洗滌2次，每次50mL，對(duì)所得固體
進(jìn)行真空干燥，即得疊氮基團(tuán)修飾的氧化石墨烯。
[0074]—種锝-99m標(biāo)記 的氧化石墨烯納米粒子的制備方法,其包括下述步驟:
[0075](I)將0.5mmol實(shí)施例2的炔基修飾的配體化合物、25mg實(shí)施例2的疊氮基修飾的氧化石墨烯、5mL蒸懼水和5mL叔丁醇混合,加入0.05mmol溴化亞銅和0.4mmol的TCEP,進(jìn)行Click反應(yīng)，于室溫下反應(yīng)20小時(shí)，減壓蒸除溶劑，過(guò)濾得黑色固體，真空干燥后，將該些黑色固體與5mL三氟乙酸混合，室溫下攪拌10小時(shí)后加入二氯甲烷，過(guò)濾并進(jìn)行真空干燥后，得反應(yīng)物A ;該反應(yīng)物A為炔基1，4，7，10-四氮雜環(huán)十二烷-1，4，7，10-四乙酸修飾的氧化石墨烯；
[0076](2)將20(^1^反應(yīng)物六濃度0.811^/1的水溶液、100 μ L 二氯亞錫的鹽酸溶液和37MBq高锝酸根離子混合均勻得混合液；二氯亞錫的鹽酸溶液中，氯化亞錫的濃度為3mmol/L,鹽酸的濃度為10mmol/L ;用2mol/L的碳酸氫鈉水溶液調(diào)節(jié)pH值至6.0,于70°C下在密閉容器中振蕩反應(yīng)30min，振蕩的速度為500rpm，反應(yīng)后即得。
[0077]實(shí)施例3
[0078]本實(shí)施例中，炔基修飾的配體化合物由下述制備方法制得:
[0079]①將0.1mmol配體化合物1，4，7-三(叔丁氧碳酰甲基)_1，4，7，10-氮雜環(huán)十四燒和1.2mmol碳酸鉀于5mL乙腈中攪拌均勻；加入0.2mmol炔丙基溴,升溫至75°C,回流反應(yīng)12小時(shí)；
[0080]②降至室溫后，過(guò)濾除去碳酸鉀，用5mL乙腈洗滌2次后，減壓蒸除乙腈，得粗產(chǎn)品，以體積比10:1的二氯甲烷和甲醇為洗脫劑，對(duì)粗產(chǎn)品進(jìn)行柱層析，即得炔基修飾的1，4，7-三(叔丁氧碳酰甲基)-1, 4，7，10-氮雜環(huán)十四烷。
[0081]對(duì)該炔基修飾的1，4，7-三(叔丁氧碳酰甲基)_1，4，7，10-氮雜環(huán)十四烷進(jìn)行核磁共振以及質(zhì)譜測(cè)試，其結(jié)果如下=1H NMR: (CDCl3, 400MHz) δ ppm: 1.40 (s, 27H), 2.70-2.82(m, 16H), 2.15 (s, 1H) 3.31 (s, 6H)，3.46 (s, 2H)。MS (ESI+)m/z: 553 [Μ+Η]+。[0082]本實(shí)施例中，疊氮基修飾的氧化石墨烯由下述制備方法制得:
[0083]I)將30mg氧化石墨烯和Immol氯乙基異氰酸酯于5mL的DMF中混合,在室溫下攪拌24小時(shí)，加入50mL 二氯甲烷后過(guò)濾，用二氯甲烷洗滌5次，每次50mL，對(duì)所得固體進(jìn)行真
空干燥，得氯乙基氧化石墨烯；
[0084]2)將30mg氯乙基氧化石墨烯與2.5mmol疊氮鈉于IOmL 二甲亞砜中混合,于55°C下回流反應(yīng)50小時(shí)，加入50mL乙酸乙酯后過(guò)濾，用乙酸乙酯洗滌5次，每次50mL，對(duì)所得固
體進(jìn)行真空干燥，即得疊氮基團(tuán)修飾的氧化石墨烯。
[0085]一種锝-99m標(biāo)記的氧化石墨烯納米粒子的制備方法,其包括下述步驟:
[0086](I)將0.25mmol實(shí)施例3的炔基修飾的配體化合物、25mg實(shí)施例3的疊氮基修飾的氧化石墨烯、IOmL蒸懼水和5mL叔丁醇混合,加入0.05mmol碘化亞銅和0.6mmol的抗壞血酸，進(jìn)行Click反應(yīng)，于室溫下反應(yīng)30小時(shí)，減壓蒸除溶劑，過(guò)濾得黑色固體，真空干燥后，將該些黑色固體與5mL三氟乙酸混合，室溫下攪拌15小時(shí)后加入二氯甲烷，過(guò)濾并進(jìn)行真空干燥后，得反應(yīng)物A ;該反應(yīng)物A為炔基1，4，7，10-四氮雜環(huán)十二烷-1，4，7，10-四乙酸修飾的氧化石墨烯；
[0087] (2)將200 μ L反應(yīng)物A濃度1.2mg/L的水溶液、100 μ L 二氯亞錫的鹽酸溶液和37MBq高锝酸根離子混合均勻得混合液；二氯亞錫的鹽酸溶液中，氯化亞錫的濃度為6mmol/L,鹽酸的濃度為50mmol/L ;用0.5mol/L的碳酸鈉水溶液調(diào)節(jié)pH值至7.5，于70°C下在密閉容器中振蕩反應(yīng)30min，振蕩的速度為500rpm，反應(yīng)后即得。
【權(quán)利要求】
1.一種锝-99m標(biāo)記的氧化石墨烯納米粒子的制備方法，其包括下述步驟: (1)將炔基修飾的配體化合物和疊氮基修飾的氧化石墨烯進(jìn)行Click反應(yīng)，對(duì)粗產(chǎn)物進(jìn)行純化，得反應(yīng)物A ;其中，所述的配體化合物為大環(huán)配體化合物； (2)于溶劑中將所述反應(yīng)物A、氯化亞錫的鹽酸溶液和高锝酸根離子混合均勻得混合液，調(diào)節(jié)所述混合液的PH值至6.0~7.5，進(jìn)行還原配位反應(yīng)后即得。
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的配體化合物為.1，4，7-三(叔丁氧碳酰甲基)-1, 4，7，10-氮雜環(huán)十四烷、1，4，7-三氮雜環(huán)壬烷_(kāi)1，4，7-三乙酸、1，4，7，10-四氮雜環(huán)十二烷1，4，7，10-四乙酸、對(duì)-溴代乙酰氨基-芐基-四乙胺四乙酸和I, 4，7，10-四氮雜環(huán)十二烷-1, 4，7，10-四(甲基膦酸)中的一種或多種； 和/或，步驟(1)中，所述的炔基修飾的配體化合物由下述制備方法制得: ①將所述配體化合物和催化劑于溶劑中攪拌均勻，加入炔基化合物，升溫至65~75°C，回流反應(yīng)12~16小時(shí)； ②降溫后除去碳酸鉀，洗滌，蒸除溶劑后進(jìn)行柱層析，即得。
3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟①中，所述的催化劑為碳酸鉀；和/或，步驟①中，所述的催化劑和所述的配體化合物的摩爾比為8~12:1 ;和/或，步驟①中，所述的配體化合物為1，4，7-三(叔丁氧碳酰甲基)-1, 4，7，10-氮雜環(huán)十四烷；和/或，步驟①中，所述的炔基化合物為炔丙基溴；和/或，步驟①中，所述的炔基化合物和所述的配體化合物的摩爾比為2~5:1 ;和/或，步驟①中，所述的溶劑為乙腈；和/或，步驟②中，所述的洗滌為用步驟①中所述的溶劑洗滌2~5次；和/或，步驟②中，所述蒸除溶劑在減壓的條件下進(jìn)行；和/或，步驟②中，所述柱層析的洗脫劑為二氯甲烷和甲醇，所述二氯甲烷和甲醇的體積比為8~10:1。
4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述的疊氮基修飾的氧化石墨烯由下述制備方法制得: 1)將氧化石墨烯和氯乙基異氰酸酯于溶劑中混合，攪拌18~24小時(shí)，加入二氯甲烷后過(guò)濾，洗滌，對(duì)所得固體進(jìn)行干燥，得氯乙基氧化石墨烯； 2)將所述氯乙基氧化石墨烯與疊氮鈉于溶劑中混合，于45~55°C下回流反應(yīng)40~50小時(shí)，加入乙酸乙酯后過(guò)濾，洗滌，對(duì)所得固體進(jìn)行干燥，即得。
5.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟I)中，所述氧化石墨烯和所述氯乙基異氰酸酯的質(zhì)量摩爾比為20~30g:lmo ;和/或，步驟I)中，所述的溶劑為N，N-二甲基甲酰胺；步驟I)中，所述的洗滌為用二氯甲烷洗滌2~5次；和/或，步驟I)中，所述的干燥為真空干燥；和/或，步驟2)中，所述的氯乙基氧化石墨烯與所述的疊氮鈉的質(zhì)量摩爾比為8~12g:1mol ;和/或，步驟2)中，所述的溶劑為二甲亞砜；和/或，步驟2)中，所述的洗滌為用乙酸乙酯洗滌2~5次；和/或，步驟2)中，所述的干燥為真空干燥。
6.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述炔基修飾的配體化合物的摩爾量和所述疊氮基修飾的氧化石墨烯的質(zhì)量比為Imol:50~100g ； 和/或，步驟(1)中，所述的Click反應(yīng)按照下述步驟進(jìn)行:在溶劑中將所述炔基修飾的配體化合物和所述疊氮基修飾的氧化石墨烯混合，依次加入化合物B和化合物C，其中，所述化合物B為硫酸銅、溴化亞銅和碘化亞銅中的一種或多種，所述化合物C為抗壞血酸鈉和/或三(2-羧乙基)膦，于室溫下反應(yīng)20~30小時(shí)，蒸除溶劑，即可；和/或，步驟(1)中，所述的純化按照下述操作進(jìn)行:將所述粗產(chǎn)物和三氟乙酸混合，于室溫下攪拌10~15小時(shí)后，再加入二氯甲烷，過(guò)濾，即可。
7.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的Click反應(yīng)中，所述的溶劑為水和叔丁醇，所述水和叔丁醇的體積比為1:1~2:1 ;所述化合物B和所述化合物C的摩爾比為1:8~1:12 ;所述蒸除溶劑在減壓的條件下進(jìn)行。
8.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述的溶劑為水；和/或，步驟(2)中，所述反應(yīng)物A在所述溶劑中的濃度為0.8~1.2mg/mL ;和/或，步驟(2)中，所述氯化亞錫的鹽酸溶液中，所述鹽酸的濃度為10~50mmol/L，所述氯化亞錫的濃度為3~6mmol/L ;和/或,步驟(2)中采用碳酸鈉水溶液或碳酸氫鈉水溶液調(diào)節(jié)所述混合液的pH值，所述碳酸鈉水溶液的濃度為0.5~2mol/L，所述碳酸氫鈉水溶液的濃度為0.5~2mol/l.
9.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述還原配位反應(yīng)的時(shí)間為20~30min ;和/或，步驟(2)中，所述還原配位反應(yīng)的溫度為70~90°C ;和/或，步驟(2)中，所述還原配位反應(yīng)在密閉反應(yīng)容器內(nèi)振蕩進(jìn)行，所述振蕩的速度為500~800rpm。
10.一種由權(quán)利要求1~9任一項(xiàng)所述的制備方法所制得的锝-99m標(biāo)記的氧化石墨烯納米粒子。
【文檔編號(hào)】C07F13/00GK103965250SQ201310724549
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月24日
【發(fā)明者】張嵐, 江大衛(wèi), 彭程, 黃慶, 李劍波, 賈麗娜 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所