本发明属于医疗技术领域，尤其是涉及一种新型双模态pet/ct显像材料及其制备方法和应用。
背景技术：
18f-fdgpet/ct显像广泛应用于恶性肿瘤的诊断、分期以及疗效评估，尤其在肺癌、淋巴瘤、鼻咽癌、胃肠道肿瘤、黑色素瘤等的应用已显示出较高的临床价值。但是，18f-fdgpet/ct在肝癌中的应用仍存在一定争议，其对于肝癌诊断的敏感性仅为40％～60％，尤其是对小肝癌及微小肝癌的诊断能力远次于增强ct及mr。
在实际临床工作中，18f-fdgpet/ct在肝癌应用的优势在于其全身显像而一站式的完成肿瘤的诊断与分期以及疗效评估，对于其显示的不典型肝癌往往需要通过进一步增强ct或mrⅰ辅助诊断，这一过程繁杂、费时费力。目前商用的pet/ct造影剂18f-fdg缺乏靶向性分子，导致其无法准确地靶向到肿瘤部位实现精确诊断。而且，pet/ct双模态造影剂还未运用于临床上，18f-fdg仅能达成pet核医学显像，诊断效率较低。
技术实现要素：
本发明为了克服现有技术的不足，提供一种可以同时达到pet核医学显像及ct增强显像(即pet/ct双模态显像)效果、一站式完成肝癌诊断、分期与疗效评估的双模态pet/ct显像材料及其制备方法和应用。
本发明的第一目的可以通过下列技术方案来实现：一种双模态pet/ct显像材料，其特征在于，包括含18f的氟氧化铋纳米材料，其中含18f的氟氧化铋纳米材料为18f元素替代氟氧化铋中至少部分的氟元素；且该含18f的氟氧化铋纳米材料的粒径为100-500nm。
优选的，含18f的氟氧化铋材料形貌为纳米片。
本发明的第二个目的可通过下列技术方案来实现，一种新型双模态pet/ct显像材料的制备方法，其特征在于：所述含有18f的氟氧化铋纳米材料的制备方法包括如下步骤，
步骤1：将铋盐和含18f的氟化物加入至醇溶液中，在预设温度下搅拌，得到含18f的氟氧化铋纳米材料的悬浊液；
步骤2：将步骤1中得到的含18f的氟氧化铋纳米材料的悬浊液加入到破碎溶剂中进行破碎，且破碎至含18f氟氧化铋纳米材料的粒径为100-500nm。
优选的，破碎溶剂的分子的表面活性与18f氟氧化铋纳米材料的表面活性相接近。
优选的，破碎溶剂为n-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、丙三醇、乙腈、二甲基甲酰胺、吡啶、四氢呋喃、乙醇、丙酮、及水中的一种。
优选的，所述步骤1中，含18f的氟化物可以为含18f的氟化铵、含18f的氟化钠、含18f的氟化钙、含18f的氟化钾、含18f的氟化钡、及18f-fdg中一种或多种的混合物。
优选的，步骤1中，铋盐和含18f的氟化物在醇溶剂中的反应温度为10-60℃，反应时间为1-8h；所述步骤2中，含18f的氟氧化铋纳米材料的悬浊液在含有破碎溶剂中破碎时间为1-48小时。
优选的，所述步骤1中，铋盐为bi(no3)3、bi2(so4)3、bi(no3)3·5h2o、bi(po3)3、bih(po3)2、bih2po3、bi2(co3)3中的一种或多种。
优选的，所述步骤1中，铋盐的浓度为10-100g/l,含18f的氟化物浓度为1-100g/l，且铋盐和含18f的氟化物摩尔比为mbi：mf＝1:(0.5-2)。
本发明的第三个目的可以通过下列方案来实现，一种新型双模态pet/ct显像材料的应用，其特征在于：所述含有18f的氟氧化铋纳米材料在肿瘤诊断中的运用，所述肿瘤诊断主要为氟氧化铋纳米材料可以实现pet核医学显像及ct增强显像。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明所提供的含18f的氟氧化铋纳米材料，具有粒径可控且粒径分布集中、形貌均一、结晶度高、ct信号显著、pet信号显著且安全无毒的特点，粒径可控、粒径分布集中和形貌均一能使得材料更好地进入体内血液循坏中，过大粒径的纳米材料无法进入到肿瘤部位。
2、本发明所提供的含18f的氟氧化铋纳米材料，在水或生理盐水溶液中可稳定存在。
3、本发明所提供的含18f的氟氧化铋纳米材料，具有生物相容性优异的特点。
4、本发明所提供的含18f的氟氧化铋纳米材料，可用于制备双模态pet/ct显像材料，以及肿瘤诊断材料等。
附图说明
图1是本发明所得含18f的氟氧化铋纳米材料的xrd结果。
图2是本发明所得含18f的氟氧化铋纳米材料的tem结果。
图3是本发明所得含18f的氟氧化铋纳米材料的sem结果。
图4是本发明所得含18f的氟氧化铋纳米材料的粒径分布结果。
图5是本发明所得含18f的氟氧化铋纳米材料的zeta电位结果。
图6是本发明所得含18f的氟氧化铋纳米材料的ct成像结果。
图7是本发明所得含18f的氟氧化铋纳米材料的细胞毒性结果。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。
实施例一
如图1-4所示，一种新型双模态pet/ct显像材料为含有18f的氟氧化铋纳米材料，具体的，氟氧化铋纳米材料中的氟元素被部分或者全部被替换成了18f氟代脱氧葡萄糖，并且含有18f的氟氧化铋纳米材料的形貌为纳米片，含有18f的氟氧化铋纳米材料的粒径为100-500nm。
一种如上述所述的含18f的氟氧化铋纳米材料的制备方法，所述制备方法包括选自搅拌反应、水热合成法、溶剂热法中的至少一种。
一种如上述所述的含18f的氟氧化铋纳米材料的制备方法，所述制备方法为，将铋盐和氟化物加入到溶液中，并将加入了铋盐和氟化物的溶液在10～60℃条件下反应1～8h，得到含有18f氟氧化铋纳米材料的悬浊液，将含18f氟氧化铋的悬浊液进行细胞破碎1～48h，得到所述含18f氟氧化铋纳米材料。
一种如上述所述的含18f的氟氧化铋纳米材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
步骤1：将铋盐和含18f的氟化物加入到醇溶剂，在预设温度下，搅拌反应得到含18f的氟氧化铋纳米材料的悬浊液，其中含18f的氟氧化铋纳米材料的悬浊液为溶液ⅰ。
步骤2，将含18f的氟氧化铋纳米材料的悬浊液加入到破碎溶剂中进行超声波破碎；制备出含18f的氟氧化铋纳米材料的浓度为10～100g/l的产品。
步骤1中，溶液ⅰ铋盐和氟化物的摩尔比为mbi：mf＝1:(0.5-2)。
步骤1中，预设温度为10-60℃，搅拌反应时间为1-8h；在其余实施例中，预设温度的上限选自60℃；下限选自10℃。
步骤1中，溶液ⅰ中，铋盐的浓度为10-100g/l。在其余实施例中，溶液ⅰ中铋盐的浓度上限选自为100；下限选自10g/l。
步骤1中，溶液ⅰ中，氟化物的浓度为1-100g/l。
步骤1中，醇溶剂可以是乙二醇、丙三醇等其余醇溶剂；在其余实施例中，醇溶剂为乙二醇或者乙二醇和水的混合溶液。
步骤2中，细胞破碎的时间为1-48h。在其余实施例中，细胞破碎的时间上限选自48h；下限选自1h。
步骤2中，破碎溶剂破碎溶剂的分子的表面活性与18f氟氧化铋纳米材料的表面活性相接近。破碎溶剂选自n-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、丙三醇、乙腈、二甲基甲酰胺、吡啶、四氢呋喃、乙醇、丙酮和水中的至少一种。
下面结合结合上述步骤，详细描述实际应用：
步骤1：将铋盐和18f-fdg加入到乙二醇醇溶剂中，铋盐和18f-fdg的摩尔比为mbi：mf＝1:(0.5-2)，在其余实施例中，上限选自2:1，下限选自1:2。具体的，将0.485gbi(no3)3和0.037g18f-fdg加入到30ml的乙二醇醇溶剂中，于25℃下，静置反应3h，获得含18f的氟氧化铋纳米材料的悬浊液，所述含18f的氟氧化铋纳米材料的悬浊液为溶液ⅰ。溶液ⅰ中bi(no3)3和18f-fdg的摩尔比mbi：mf＝1:1；其中bi(no3)3浓度为浓度为16.2g/l，18f-fdg的浓度为浓度为1.2g/l；
步骤2，将含18f的氟氧化铋纳米材料的悬浊液加入到n-甲基-2-吡咯烷酮中，并进行破碎；选用300w细胞破碎仪进行破碎，破碎时间为4小时，细胞破碎仪为每工作5s间隔5s。得到含18f的氟氧化铋纳米材料的浓度为10～100g/l产品。
本实施例所提供的含18f的氟氧化铋纳米材料的制备方法实现了一种具有双模态pet/ct显像的含18f的氟氧化铋纳米材料的制备，所述制备方法法反应条件温和，步骤简单，易于操作。
如图5-7所示，提供一种含18f的氟氧化铋纳米材料作为双模态pet/ct显像材料。将该含18f的氟氧化铋纳米材料在被肿瘤细胞摄取后可以利用18f实现pet显像；同时通过铋元素的高x射线衰减系数，实现肿瘤部位的ct成像。
技术原理为：含18f的氟氧化铋纳米材料进入生物体内后，通过epr效应富集到肿瘤部位，被肿瘤细胞摄取后，18f衰变产生正电子，并与组织中的电子相遇发生正负电子对湮灭反应，从而产生两个在同一直线上能量相等飞行方向相反的γ光子，然后通过探测器捕捉信号产生信号最终实现pet成像的目的；氟氧化铋纳米材料中的铋元素作为一种高原子序数的元素，具有高x射线衰减系数，可以实现肿瘤部位ct成像。
本实施例所提供的含18f的氟氧化铋纳米材料的制备方法实现了一种具有双模态pet/ct显像的含18f的氟氧化铋纳米材料的制备，所述制备方法反应条件温和，步骤简单，易于操作。
实施例二
在本实施例中，一种新型双模态pet/ct显像材料为含有18f的氟氧化铋纳米材料，具体的，氟氧化铋纳米材料中的氟元素被部分或者全部被替换成了18f氟代脱氧葡萄糖，并且含有18f的氟氧化铋纳米材料的形貌为纳米片，含有18f的氟氧化铋纳米材料的粒径为250nm。
一种如上述所述的含18f的氟氧化铋纳米材料的制备方法，所述制备方法包括选自搅拌反应、水热合成法、溶剂热法中的至少一种。
一种如上述所述的含18f的氟氧化铋纳米材料的制备方法，所述制备方法为，将铋盐和氟化物加入到溶液中，并将加入了铋盐和氟化物的溶液在35℃条件下反应4h，得到含有18f氟氧化铋纳米材料的悬浊液，将含18f氟氧化铋的悬浊液进行细胞破碎1～48h，得到所述含18f氟氧化铋纳米材料。
一种如上述所述的含18f的氟氧化铋纳米材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
步骤1：将铋盐和含18f的氟化物加入到醇溶剂，在预设温度下，搅拌反应得到含18f的氟氧化铋纳米材料的悬浊液，其中含18f的氟氧化铋纳米材料的悬浊液为溶液ⅰ。
步骤2，将含18f的氟氧化铋纳米材料的悬浊液加入到破碎溶剂中进行超声波破碎；制备出含18f的氟氧化铋纳米材料的浓度为10～100g/l的产品。
步骤1中，溶液ⅰ铋盐和氟化物的摩尔比为mbi：mf＝1:1。
步骤1中，预设温度为35℃，搅拌反应时间为4h。
步骤1中，溶液ⅰ中，铋盐的浓度为55g/l。
步骤1中，溶液ⅰ中，氟化物的浓度为50g/l。
步骤1中，醇溶剂可以是乙二醇、丙三醇等其余醇溶剂；在其余实施例中，醇溶剂为乙二醇或者乙二醇和水的混合溶液。
步骤2中，细胞破碎的时间为24h。
步骤2中，破碎溶剂破碎溶剂的分子的表面活性与18f氟氧化铋纳米材料的表面活性相接近。破碎溶剂选自n-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、丙三醇、乙腈、二甲基甲酰胺、吡啶、四氢呋喃、乙醇、丙酮和水中的至少一种。
下面结合结合上述步骤，详细描述实际应用：
步骤1：将铋盐和18f-fdg加入到乙二醇醇溶剂中，铋盐和18f-fdg的摩尔比为mbi：mf＝1:1。具体的，将0.485gbi(no3)3和0.037g18f-fdg加入到30ml的乙二醇醇溶剂中，于25℃下，静置反应3h，获得含18f的氟氧化铋纳米材料的悬浊液，所述含18f的氟氧化铋纳米材料的悬浊液为溶液ⅰ。溶液ⅰ中bi(no3)3和18f-fdg的摩尔比mbi：mf＝1:1；其中bi(no3)3浓度为浓度为16.2g/l，18f-fdg的浓度为浓度为1.2g/l；
步骤2，将含18f的氟氧化铋纳米材料的悬浊液加入到n-甲基-2-吡咯烷酮中，并进行破碎；选用300w细胞破碎仪进行破碎，破碎时间为4小时，细胞破碎仪为每工作5s间隔5s。得到含18f的氟氧化铋纳米材料的浓度为55g/l产品。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
1.一种新型双模态pet/ct显像材料，其特征在于，包括含18f的氟氧化铋纳米材料，其中含18f的氟氧化铋纳米材料为18f元素替代氟氧化铋中至少部分的氟元素；且该含18f的氟氧化铋纳米材料的粒径为100-500nm。
2.根据权利要求1所述的一种新型双模态pet/ct显像材料,其特征在于,含18f的氟氧化铋材料形貌为纳米片。
3.一种如权利要求1-2所述的新型双模态pet/ct显像材料的制备方法，其特征在于，所述含18f的氟氧化铋纳米材料的制备方法包括如下步骤：
步骤1：将铋盐和含18f的氟化物加入至醇溶剂中，在预设温度下搅拌，得到含18f的氟氧化铋纳米材料的悬浊液；
步骤2：将步骤1中得到的含18f的氟氧化铋纳米材料的悬浊液加入到破碎溶剂中进行破碎，且破碎至含18f氟氧化铋纳米材料的粒径为100-500nm。
4.根据权利要求3所述的一种新型双模态pet/ct显像材料及其制备方法，其特征在于，破碎溶剂的分子的表面活性与18f氟氧化铋纳米材料的表面活性相接近。
5.根据权利要求3所述的一种新型双模态pet/ct显像材料及其制备方法，其特征在于，破碎溶剂为n-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、丙三醇、乙腈、二甲基甲酰胺、吡啶、四氢呋喃、乙醇、丙酮、及水中的一种。
6.根据权利要求3所述的一种新型双模态pet/ct显像材料及其制备方法，其特征在于，所述步骤1中，含18f的氟化物可以为含18f的氟化铵、含18f的氟化钠、含18f的氟化钙、含18f的氟化钾、含18f的氟化钡、及18f-fdg中一种或多种的混合物。
7.根据权利要求3所述的一种新型双模态pet/ct显像材料的制备方法，其特征在于，步骤1中，铋盐和含18f的氟化物在醇溶剂中的反应温度为10-60℃，反应时间为1-8h；所述步骤2中，含18f的氟氧化铋纳米材料的悬浊液在含有破碎溶剂中破碎时间为1-48小时。
8.根据权利要求3所述的一种新型双模态pet/ct显像材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，铋盐为bi(no3)3、bi2(so4)3、bi(no3)3·5h2o、bi(po3)3、bih(po3)2、bih2po3、bi2(co3)3中的一种或多种。
9.根据权利要求3所述的一种新型双模态pet/ct显像材料及其制备方法和应用，其特征在于，所述步骤1中，铋盐的浓度为10-100g/l；含18f的氟化物浓度为1-100g/l，且铋盐和含18f的氟化物摩尔比为mbi：mf＝1:(0.5-2)。
10.一种如权利要求1-2中所述新型双模态pet/ct显像材料的应用，其特征在于，所述含有18f的氟氧化铋纳米材料在肿瘤诊断中的运用，所述肿瘤诊断主要为氟氧化铋纳米材料可以实现pet核医学显像及ct增强显像。
技术总结