本发明属于生物医用材料，具体涉及一种mri/ct多模态探针的制备方法。
背景技术：
1、随着科学技术的发展，医学影像技术得到了迅速的发展，具有“高清晰”、“早发现”特点的分子影像技术应运而生，它提高了对癌症的早期诊断率，为临床提供精准的治疗方案，对于提升恶性肿瘤的治愈率起到了至关重要的作用。单一的分子成像技术都有其自身的缺点，难以同时满足定量、实时以及分辨率和灵敏度等的要求，因此pet-mri，pet-ct等多模态影像设备逐渐引起研究者们的关注。分子探针是影像设备成像成功的关键，它的合成和检测是分子影像学研究中最热门、最前沿的问题之一。发展水溶性好、生物相容性好的多模态分子影像探针，将有助于开发出成像分辨率高、信号丰富的多模态医学影像对比剂，对降低医学检测和治疗成本，保障人民生命和健康具有重要的意义。
2、乏氧成像是利用乏氧显像剂进入肿瘤组织后因缺氧而滞留在肿瘤细胞内的原理进行显像的。huige zhou等(j.am.chem.soc.2021,143,1846-1853)使用聚丙烯酸(paa)包裹超小氧化铁纳米粒子作为核心，对表面的paa进行修饰，修饰基团包括ligand a(pimo)和半胱氨酸，其中ligand a包括了乏氧特异响应部分(硝基咪唑)和荧光团部分，半胱氨酸中的巯基代替生物大分子中的巯基，形成稳定的自组装系统；超小氧化铁纳米粒子在聚集状态下表现出更好的t2弛豫效应，加强了磁共振t2加权成像的效果，实现了低氧激活超小氧化铁纳米粒子自组装后的磁共振及荧光双模成像，放大了肿瘤成像信号。这种单模态成像方式，敏感性或特异性相对较差，容易出现假阳性或假阴性的结果，造成诊断失误。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对上述技术问题，提供一种mri/ct多模态探针的制备方法，使用水相法一步制备多模态成像纳米粒子，再进行乏氧成像修饰，所得多模态探针可以实现定量、实时以及分辨率高、灵敏度好的成像效果。
2、本发明mri/ct多模态探针的制备方法，包括以下步骤：
3、(1)将聚丙烯酸溶液加热升温，搅拌加入含有铁源和铋源的前驱体溶液和浓氨水，回流搅拌、冷却后透析、冷冻干燥得到fe3-xbixo4；
4、(2)冰水浴条件下在fe3-xbixo4中加入1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和n-羟基琥珀酰亚胺持续搅拌，加入氨基化硝基咪唑衍生物后继续搅拌，超滤离心后得到mri/ct多模态探针。
5、先使用水相法一步制备出多模态成像纳米粒子fe3-xbixo4，再进行乏氧成像修饰，得到fe3-xbixo4-氨基化硝基咪唑衍生物(fe3-xbixo4@nd)，bi元素可用于mri成像，fe元素用于ct成像，可以实现t1wi、t2wi、t2 mapping、qsm等多模态成像。
6、进一步地，fe3-xbixo4中x值为0.1～1.0，优选为0.1～0.5。
7、进一步地，步骤(1)中聚丙烯酸溶液的浓度为2～10mg/ml。
8、优选地，聚丙烯酸溶于去离子水得到聚丙烯酸溶液后，用氮气吹扫20～50min除去氧气后。
9、进一步地，步骤(1)中聚丙烯酸溶液加热升温至100～120℃。
10、进一步地，步骤(1)中搅拌时的转速为1000～3000rpm/min。
11、进一步地，步骤(1)中前驱体溶液由铁源化合物和铋源化合物溶于稀盐酸得到。
12、进一步地，前驱体溶液中铁源化合物和铋源化合物的浓度分别为200～300mg/ml和10～30mg/ml。
13、优选地，铁源化合物包括但不限于氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁、硝酸铁中的一种或多种。
14、优选地，铋源化合物包括但不限于氯化铋、硫酸铋、硝酸铋中的一种或多种。
15、进一步地，稀盐酸的浓度为0.5～2.0mol/l。
16、进一步地，步骤(1)中前驱铁铋溶液和浓氨水的体积分别为聚丙烯酸溶液体积的1～5％和20～40％。
17、进一步地，步骤(1)中浓氨水的浓度为10～20％。
18、优选地，透析是用去离子水透析(wmco:14000)60～84小时，换水7～9次。
19、优选地，步骤(1)中含有铁源和铋源的前驱体溶液要快速加入到聚丙烯酸溶液中。
20、进一步地，步骤(2)中1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和n-羟基琥珀酰亚胺的质量分别为fe3-xbixo4质量的30～40倍和15～25倍。
21、进一步地，步骤(2)中fe3-xbixo4相对氨基化硝基咪唑衍生物的浓度为1.0～3.0mg/ml。
22、优选地，步骤(2)中冰水浴条件下在fe3-xbixo4中加入1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和n-羟基琥珀酰亚胺持续搅拌30～90min，加入氨基化硝基咪唑衍生物后继续搅拌10～15h。
23、进一步地，步骤(2)中氨基化硝基咪唑衍生物是将2-硝基-1-(环氧-2-甲基)-1氢-咪唑和(e)-n-亚苄基-1-(哌啶-4-基)甲烷胺混合溶于乙醇中，回流搅拌后纯化得到；
24、进一步地，2-硝基-1-(环氧-2-甲基)-1氢-咪唑和(e)-n-亚苄基-1-(哌啶-4-基)甲烷胺的质量比为1.0:1.0～2.0。
25、进一步地，2-硝基-1-(环氧-2-甲基)-1氢-咪唑相对乙醇的浓度为20～30mg/ml。
26、进一步地，2-硝基-1-(环氧-2-甲基)-1氢-咪唑是在碳酸钾的作用下将硝基咪唑和环氧氯丙烷回流加热反应，过滤后固体部分溶于乙酸乙酯，并加入氢氧化钠溶液搅拌，萃取、干燥，旋蒸后得到；反应过程如下：
27、
28、进一步地，硝基咪唑相对环氧氯丙烷的浓度为30～60mg/ml。
29、进一步地，硝基咪唑和碳酸钾的质量比为5～10:1。
30、进一步地，氢氧化钠溶液的浓度为3.0～5.0mol/l；和/或氢氧化钠溶液与乙酸乙酯的体积比为1.0～1.5:1.0～1.5。
31、进一步地，(e)-n-亚苄基-1-(哌啶-4-基)甲烷胺是在苯甲醛和4-氨甲基哌啶的甲苯体系中加入无水硫酸钠，回流搅拌、过滤、真空浓缩后得到；反应过程如下：
32、
33、进一步地，苯甲醛和无水硫酸钠的质量分别为4-氨甲基哌啶质量的0.8～1.5倍和1.5～3.0倍。
34、进一步地，无水硫酸钠相对甲苯的浓度为0.1～0.2g/ml。
35、进一步地，回流搅拌的温度为60～100℃，转速为80～150rpm，时间为10～90min。
36、本发明还提供一种mri/ct多模态探针，由上述mri/ct多模态探针的制备方法制备得到。
37、相比现有技术，本发明的技术方案具有如下有益效果：
38、(1)先使用水相法一步制备出多模态成像纳米粒子fe3-xbixo4，再进行乏氧响应修饰，得到具有较好成像效果的mri/ct多模态探针；
39、(2)所得mri/ct多模态探针可以实现定量、实时的成像效果，且分辨率高、灵敏度好；
40、(3)所得mri/ct多模态探针中bi元素可用于ct成像，fe元素用于mri成像，可以实现t1wi、t2wi、t2 mapping、qsm等多模态成像；
41、(4)所得mri/ct多模态探针可用于肿瘤的乏氧成像评估。
1.一种mri/ct多模态探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，fe3-xbixo4中x值为0.1～1.0。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中前驱体溶液由铁源化合物和铋源化合物溶于稀盐酸得到。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，前驱体溶液中铁源化合物和铋源化合物的浓度分别为200～300mg/ml和10～30mg/ml。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中前驱铁铋溶液和浓氨水的体积分别为聚丙烯酸溶液体积的1～5％和20～40％。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和n-羟基琥珀酰亚胺的质量分别为fe3-xbixo4质量的30～40倍和15～25倍。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中fe3-xbixo4相对氨基化硝基咪唑衍生物的浓度为1.0～3.0mg/ml。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中氨基化硝基咪唑衍生物是将2-硝基-1-(环氧-2-甲基)-1氢-咪唑和(e)-n-亚苄基-1-(哌啶-4-基)甲烷胺混合溶于乙醇中，回流搅拌后纯化得到。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，2-硝基-1-(环氧-2-甲基)-1氢-咪唑是在碳酸钾的作用下将硝基咪唑和环氧氯丙烷回流加热反应，过滤后固体部分溶于乙酸乙酯，并加入氢氧化钠溶液搅拌，萃取、干燥，旋蒸后得到；
10.一种mri/ct多模态探针，其特征在于，由权利要求1所述的制备方法制备得到。
