A rheumatoid arthritis magnetic resonance imaging contrast based on folic acid conjugated PEG-b-PAA@SPION

核磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是目前类风湿性关节炎（rheumatoid arthritis，RA）的临床诊断中最有效的方法之一，作为磁共振成像的阴性造影剂，超顺磁性氧化铁纳米粒子（Superparamagnetic iron oxide nanoparticle，SPION）在RA的MRI诊断中具有独特的优势。在本文研究中，我们设计了一种基于多元醇方法（polyol method）的叶酸（folic acid，FA）靶向，两嵌段共聚物PEG-b-PAA原位修饰的SPION（FA-PEG-b-PAA@SPION）。在该体系中PEG分子赋予SPION良好的生理稳定性和生物相容性，高温的多元醇反应使得纳米粒子具有很好的磁性能，而叶酸则可以靶向于RA部位炎症细胞大量表达的叶酸受体，起到主动分子靶向的作用。本文的主要内容如下： 1. 利用原子转移自由基聚合（ATRP）反应可控合成了PAA聚合度分别为18，36和57的三种PEG-b-PAA两嵌段共聚物，并以此作为表面配体分别原位合成了尺寸为52 nm，17 nm和9 nm的PEG-b-PAA@SPION。1H NMR 表征了三组聚合物的结构，透射电子显微镜（TEM）和动态光散射（DLS）则表征了PEG-b-PAA@SPION尺寸与形态并通过DLS测定了三组SPION的血清稳定性。通过上述测试优选出PEG-b-PAA36@SPION 和PEG-b-PAA57@SPION 用于后续实验。随后利用DCC/DMAP反应将叶酸偶联到PEG-b-PAA@SPION，利用XPS和UV-vis 光谱验证了FA连接的成功，磁滞回线和r2弛豫率则表征了不同粒径大小SPION的磁响应能力，并证明了FA连接不影响磁性能。 2. 通过体外的巨噬细胞吞噬实验验证了FA-PEG-b-PAA@SPION对于炎症激活状态的巨噬细胞的特异性靶向性。结合磁性能结果我们优选出FA-PEG-b-PAA36@SPION用于后续实验与表征。 3. 利用AIA（antigen induced arthritis）模型的MRI成像实验测试了FA-PEG-b-PAA36@SPION和PEG-b-PAA36@SPION对关节部位的造影能力。结果表明，FA-PEG-b-PAA36@SPION造影部位信号明显减弱且减弱程度大于PEG-b-PAA36@SPION。该结果证明了FA-PEG-b-PAA36@SPION的关节靶向性和RA部位良好的成像能力。 综上所述，本文初步探讨了FA-PEG-b-PAA36@SPION作为RA的MRI 造影剂的可行性，为其进一步应用于生物医学领域奠定基础