CN108030933B - 一种高灵敏度双模态磁共振造影剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高灵敏度双模态磁共振造影剂的制备方法，通过热分解油酸铁和氯化锰的方法，采用高沸点溶剂作为反应介质，以油酸、油胺为稳定剂，获得窄粒度分布、高结晶度氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子，具体为利用油酸/油胺修饰氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子的制备方法，或生物相容性水溶性氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子的制备方法。本发明结合磁共振成像对造影剂的要求和纳米技术的特点，通过调控化学合成的手段，将具有T1造影能力的氧化锰与T2造影的超顺磁氧化铁纳米粒子结合起来，形成氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子，从而可以在T1和T2这两种成像的模式中起到协同增强的双模态磁共振造影的效果。
Description
技术领域
本发明涉及用于磁共振成像的造影剂，本发明还涉及用于制备所述造影剂的方法。
背景技术
磁共振成像(MRI)具有非侵入性、生物安全性以及高的空间分辨率等固有优势而被认为是疾病诊断的最有效手段之一。在MRI中，质子密度和翻转时间不同会影响弛豫速率，导致不同生物组织和器官表现出特征的MRI对比。然而，当目标器官和周围部位对比效果不明显时，精确的检测目标区域存在困难。MRI造影剂可以加速目标部位的T1或T2弛豫率，从而增强病灶部位和正常组织的对比度，在临床应用中通过加强对比度来增加灵敏度和图像质量，从而使诊断更准确。
目前，MRI使用的造影剂主要有两种，一种是纵向弛豫(T1)造影剂，通过水分子中的氢核和顺磁性金属离子直接作用来缩短T1，从而增强信号，图像较亮；另一种是横向弛豫(T2)造影剂，通过对外部局部磁性环境的不均匀性进行干扰，使邻近氢质子在弛豫中很快产生相来缩短T2，从而减弱信号，图像较暗。其中，T1造影剂使用的主要是具有顺磁性的配合物，如钆(Gd)或锰(Mn)的螯合物，而T2造影剂主要是超顺磁性纳米颗粒，如超顺磁性四氧化三铁纳米颗粒。
当前，对于单一磁共振成像(纵向弛豫T1或者横向弛豫T2加权成像)所用的造影剂虽能各自表现出良好的造影效果，但是由于自身缺陷，靠传统单一的诊断模式无法提供疾病的全面信息，因而在对各种复杂疾病进行诊断时会受到一定的限制。例如，钆的螯合物体内滞留时间非常短，不利于诊断和示踪。利用超顺磁四氧化三铁纳米粒子获得的T2加权成像经常会受到钙化或金属沉积产生的信号的干扰，同时由于T2暗场造影性能较弱，检测中往往较难将人体自身存在的低信号区域与病灶部位区分，影响了对病灶部位诊断的准确性。虽然可以同时使用不同的纳米粒子来得到准确的信息，但是不同的纳米粒子具有不同的药代动力学，使得不同的纳米粒子很难同时被输送到特定的病变部位，多种造影剂的使用也会增加体内的累积毒性。
因此，将T1和T2两种成像模式结合在一起进行MRI，既可以利用T1得到高分辨率的组织成像，又可利用T2进行高度可行的病灶探测，进而得到高度准确的诊断信息。
理论上来说，利用氧化锰内嵌入氧化铁纳米晶体中所得到的纳米粒子可体现出作为T1-T2双模态成像纳米探针的特异性的优势。因为其中的两种材料的磁化矢量方向相同，而且T1造影材料的磁化矢量与T2造影材料的局域的磁场方向也是一致的，故而可以在T1和T2这两种成像的模式中起到协同增强的双模态磁共振造影的效果，以及进一步增强其成像灵敏度。
由此可知，粒径均一的这种材料既具备对于病灶的特异性又有较高的造影强度，是一种极具潜力的双模态造影剂。但是，由于锰离子和铁离子半径相差不大，Mn(II)易于占据Fe(II)的位置，因此，现有的常规方法无法合成氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子，并且基于氧化锰内嵌的氧化铁纳米粒子的T1-T2双模态成像纳米探针这一技术至今尚未有相关的研究报道。
综上所述，研究一种高灵敏度T1-T2双模态磁共振造影剂是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的不足，将T1和T2两种成像模式结合在一起进行MRI，既可以利用T1得到高分辨率的组织成像，又可利用T2进行高度可行的病灶探测，进而得到高度准确的诊断信息。
本发明的一个目的在于提供一种高灵敏度双模态磁共振造影剂的制备方法，为了实现上述目的，本发明通过热分解油酸铁和氯化锰的方法，采用高沸点溶剂作为反应介质，以油酸、油胺为稳定剂，获得窄粒度分布、高结晶度氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子，其具体技术方案如下：
一种高灵敏度双模态磁共振造影剂的制备方法，具体为利用油酸/油胺修饰氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子的制备方法，其方法步骤如下：
步骤一，将油酸铁、溶剂、氯化锰、油酸和油胺依次加入到烧瓶中；
步骤二，将反应液升温至100～220℃，保持0.1～3h，然后将体系升温至溶剂沸点，并回流0.1～24h，由于100℃为水的沸点温度，因此将反应液升温高于此温度，更有利于反应时的环境控制。
步骤三，移去热源，等到反应体系冷却到室温，用乙醇、异丙醇、乙醚、丙酮中的至少一种洗涤1～3次；
步骤四，通过离心、真空干燥处理后得到氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子。
优选的，所述步骤中油酸铁、溶剂、氯化锰、油酸和油胺的比例为2mmol:2～50mL:0.1～1mmol:0.1～10mL:0～10mL；
优选的，所述溶剂为十八烯、苄醚、苯基醚中的至少一种；
优选的，所述烧瓶为50mL三颈烧瓶；
优选的，所述步骤二中的升温温度为120℃，并在120℃保持0.5h。
通过采用上述制备方法，本发明的技术方案还公开了一种造影剂，所述造影剂具体为氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子。
通过采取上述技术方案，本发明的有益效果如下：
在本发明中，设置物料比例具体为步骤中油酸铁、溶剂、氯化锰、油酸和油胺的比例为2mmol:2～50mL:0.1～1mmol:0.1～10mL:0～10mL。
其中，油酸铁和氯化锰的比例设定是为了实现一种高灵敏度双模态磁共振造影剂，使造影剂能够同时起到两种模态的效果。所以，当油酸铁含量过高虽然能够实现T2造影材料的效果，而T1的效果就表现不足；同理，当氯化锰的含量过高时，虽然可以实现T1造影材料的效果，而T2的效果就表现不足。本发明的目的是起到协同增强的T1-T2双模态磁共振造影的效果，增强造影剂的灵敏度，进而得到高度准确的诊断信息，因此，申请人经过了大量的创造性实验得到了上述最佳比例。
本发明中还进一步公开了溶剂、油酸和油胺的比例关系，油酸、油胺和溶剂的比例对于本发明的技术方案也有重要的影响，特别是对于纳米粒子的形成起到重要的影响。请参考说明书附图12-13，当油酸的量减少时，颗粒的分散性会降低，纳米粒子不能更好的形成。
综上，本发明中公开的用料及其配比都是实现本发明技术方案的重要技术手段，因此，这些技术特征是具有实质性的特点和显著的进步。
本发明的技术方案还公开了一种生物相容性水溶性氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子的制备方法，具体包括以下步骤：
首先是对于生物相容性大分子磷酸酯的制备，其具体方法如下：
称取生物相容性大分子加入到烧瓶中，在50～120℃下搅拌，等到生物相容性大分子完全熔为液体后，称取五氧化二磷分批加入烧瓶中，搅拌反应1～6h，将体系置于室温中冷却，得到生物相容性大分子磷酸酯。
优选的，所述步骤中生物相容性大分子和五氧化二磷的比例为1mol:2～10mmol，优选1mol:3～4mmol；
所述的生物相容性大分子选自聚乙二醇及其衍生物、支化聚乙二醇及其衍生物，包括双端羟基聚乙二醇、双端羧基聚乙二醇、双端氨基聚乙二醇、α-羧基-ω-氨基聚乙二醇、α-羟基-ω-羧基聚乙二醇、α-羟基-ω-氨基聚乙二醇、甲氧基聚乙二醇、支化聚乙二醇；
所述的生物相容性大分子数均分子量为200～50000，优选1000～10000；
下一步即生物相容性水溶性氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子的制备工艺，具体步骤如下：
首先，称取油酸/油胺修饰的氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子和生物相容性大分子磷酸酯置于烧瓶中，加入2～20mL的氯仿溶解。
接下来，在室温～120℃下搅拌反应0.5～3h，反应结束后冷却至室温。
下一步，除有机溶剂，然后加入2～20mL的蒸馏水，使生物相容性大分子磷酸酯修饰的纳米粒子充分溶于蒸馏水中。
然后，将所得的溶液通过过滤膜除去溶液表面漂浮的白色油酸/油胺分子，接着将过滤后的液体转移到透析袋中，透析1～7天。
最后，将透析后的溶液取出，进行冷冻干燥，冻干后得到粉末状生物相容性水溶性氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子。
优选的，所述氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子和生物相容性大分子磷酸酯的质量比为1:0.1～100。
通过采用上述制备方法，本发明还提供了一种高灵敏度双模态磁共振造影剂,所述造影剂具体为生物相容性大分子磷酸修饰的氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子。
综上所述，通过采取以上方案，本发明的有益效果如下：
在本发明中，氧化锰内嵌入氧化铁纳米晶体中的纳米粒子可体现出作为T1-T2双模态成像纳米探针的特异性的优势，由于其中的两种材料的磁化矢量方向相同，而且氧化锰的磁化矢量与氧化铁的局域的磁场方向也是一致的，这既可以增强T1造影材料(氧化锰)的磁场强度，也可以增强T2造影材料(氧化铁)的磁场强度，起到协同增强的T1-T2双模态磁共振造影的效果，从而极大地增强r1和r2弛豫率，增强造影剂的灵敏度，进而得到高度准确的诊断信息。其中，22nm的MnO内嵌型氧化铁纳米粒子的R1弛豫率为146.2(Mn)mM-1s-1,是临床造影剂Magnevist的32倍，R2弛豫率为247.7(Fe)mM-1s-1，远高于磁性氧化铁纳米粒子的r2弛豫率。
综上所述，本发明结合磁共振成像对造影剂的要求和纳米技术的特点，通过调控化学合成的手段，将具有T1造影能力的氧化锰与T2造影的超顺磁氧化铁纳米粒子结合起来，形成氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子，从而可以在T1和T2这两种成像的模式中起到协同增强的双模态磁共振造影的效果。这种结构的纳米探针可以做到几乎在同时、同地、同分辨率条件下就能得到两种成像效果，对于精确地诊断疾病具有重要意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中油酸铁与四水合氯化锰摩尔比为2:0.4时合成的氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子的XRD谱图；
图2为本发明中氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子的TEM图；
图3为本发明中氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子40nm尺度下的TEM图；
图4为本发明中氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子高分辨率透射电镜图(HRTEM)；
图5为本发明中氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子选区电子衍射图(SAED)；
图6为本发明中氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子的元素分布图；
图7为本发明中氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子的VSM图；
图8为本发明中氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子的T1加权成像和T2加权成像图；
图9为本发明中氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子在水溶液中T1弛豫率；
图10为本发明中氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子在水溶液中T2弛豫率；
图11为本发明中尾静脉注射氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子后的T1核磁共振成像和T2核磁共振成像；
图12为多面体的氧化锰内嵌型氧化铁纳米颗粒100nm尺度下的的TEM图；
图13为多面体的氧化锰内嵌型氧化铁纳米颗粒在油酸含量减少时的100nm尺度下的的TEM图。
具体实施方式
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明的范围。
实施例1-8为利用油酸修饰氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子的制备方法。
其中，实施例1-4为球形氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子的制备。
实施例1
22nm球形MnO内嵌型氧化铁纳米粒子的制备
首先，称取1.8g(2mmol)油酸铁，加入到三颈烧瓶中，依次加入2mL十八烯、79mg(0.4mmol)四水合氯化锰、1.4mL(4.38mmol)的油酸和10mL十八烯溶剂；
然后，等到原料完全溶于溶剂十八烯中，将整个反应体系置于磁力搅拌的回流装置中并用氮气保护；
接下来，先将反应液升温至120℃，在120℃保持60min，再升温至200℃，在200℃保持30min，然后在30min内升温至320℃，在320℃保持1h；
之后，移去热源，让体系降温。等到反应体系冷却到室温，用20mL乙醇洗涤2-3次；
最后通过离心和真空干燥处理后得到油酸修饰的22nm球形MnO内嵌型氧化铁纳米粒子。
实施例2
20nm球形MnO内嵌型氧化铁纳米粒子的制备
首先，称取1.8g(2mmol)油酸铁，加入到50mL三颈烧瓶中，依次加入2mL十八烯、0.16g(0.8mmol)四水合氯化锰、2mL油酸和20mL十八烯溶剂；
然后，等到原料完全溶于溶剂十八烯中，将整个反应体系置于磁力搅拌的回流装置中并用氮气保护；
接下来，先将反应液升温至120℃，在120℃保持60min，再升温至200℃，在200℃保持30min，然后在30min内升温至320℃，在320℃保持30min；
之后，移去热源，让体系降温。等到反应体系冷却到室温，用20mL乙醇洗涤2-3次；
最后通过离心和真空干燥处理后得到油酸修饰的20nm球形MnO内嵌型氧化铁纳米粒子。
实施例3
16nm球形MnO内嵌型氧化铁纳米粒子的制备
首先，称取1.8g(2mmol)油酸铁，加入到50mL三颈烧瓶中，依次加入2mL十八烯、39.6mg(0.2mmol)四水合氯化锰、4mL油酸、1mL油胺和15mL苄醚；
然后，等到原料完全溶于溶剂十八烯中，将整个反应体系置于磁力搅拌的回流装置中并用氮气保护；
接下来，先将反应液升温至120℃，在120℃保持60min，再升温至200℃，在200℃保持30min，然后在30min内升温至298℃，在298℃保持30min；
之后，移去热源，让体系降温。等到反应体系冷却到室温，用20mL异丙醇洗涤2-3次；
最后通过离心和真空干燥处理后得到油酸修饰的20nm球形MnO内嵌型氧化铁纳米粒子。
实施例4
11nm球形MnO内嵌型氧化铁纳米粒子的制备
首先，称取1.8g(2mmol)油酸铁，加入到50mL三颈烧瓶中，依次加入2mL十八烯、39.6mg(0.2mmol)四水合氯化锰、4mL油酸、1mL油胺和15mL苯基醚；
然后，等到原料完全溶于溶剂十八烯中，将整个反应体系置于磁力搅拌的回流装置中并用氮气保护；
接下来，先将反应液升温至120℃，在120℃保持30min，再升温至200℃，在200℃保持30min，然后升温至259℃，将体系在259℃保持30min；
之后，移去热源，让体系降温。等到反应体系冷却到室温，用20mL乙醇洗涤2-3次；
最后通过离心和真空干燥处理后得到油酸修饰的20nm球形MnO内嵌型氧化铁纳米粒子。
如图1所示，图1显示的是油酸铁与四水合氯化锰摩尔比为2:0.4时合成的球形氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子的XRD谱图。从图中可以看出主要衍射峰与立方晶型的四氧化三铁的衍射峰(JCPDSno.19-0629)和斜方晶型的氧化锰衍射峰(JCPDSno.04-0326)相对应。衍射峰分布在2θ＝30.07°,35.32°,43.11°，53.24°，56.96°，62.55°分别对应着立方晶型四氧化三铁的(220)，(311)，(440)，(422)，(511)，(400)晶面，衍射峰分布在2θ＝36.35°，56.50°，62.09°分别对应着斜方晶型氧化锰的(021)，(160)，(070)晶面。通过Debye-Scherrer公式可以计算出氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子的晶粒尺寸为23.3nm。
实施例5-8为多面体MnO内嵌型氧化铁纳米粒子的制备。
实施例5
22nm多面体MnO内嵌型氧化铁纳米粒子的制备
首先，称取1.8g(2mmol)油酸铁，加入到50mL三颈烧瓶中，依次加入2mL十八烯、59mg(0.3mmol)四水合氯化锰、1.4mL油酸和10mL十八烯溶剂；
然后，等到原料完全溶于溶剂十八烯中，将整个反应体系置于磁力搅拌的回流装置中并用氮气保护；
接下来，先将反应液升温至120℃，在120℃保持60min，再在15min内升温至300℃，紧接着在另一个15min内升温至320℃，并在320℃保持1.5h；
之后，移去热源，让体系降温。等到反应体系冷却到室温，用20mL乙醇洗涤2-3次；
最后通过离心和真空干燥处理后得到油酸修饰的多面体MnO内嵌型氧化铁纳米粒子。
实施例6
20nm多面体MnO内嵌型氧化铁纳米粒子的制备
首先，称取1.8g(2mmol)油酸铁，加入到50mL三颈烧瓶中，依次加入2mL十八烯、0.16g(0.8mmol)四水合氯化锰、2mL油酸和20mL十八烯溶剂；
然后，等到原料完全溶于溶剂十八烯中，将整个反应体系置于磁力搅拌的回流装置中并用氮气保护；
接下来，先将反应液升温至120℃，在120℃保持60min，再在15min内升温至300℃，紧接着在另一个15min内升温至320℃，并在320℃保持30min；
之后，移去热源，让体系降温。等到反应体系冷却到室温，用20mL乙醇洗涤2-3次；
最后通过离心和真空干燥处理后得到油酸修饰的多面体MnO内嵌型氧化铁纳米粒子。
实施例7
16nm多面体MnO内嵌型氧化铁纳米粒子的制备
首先，称取1.8g(2mmol)油酸铁，加入到50mL三颈烧瓶中，依次加入2mL十八烯、39.6mg(0.2mmol)四水合氯化锰、4mL油酸、1mL油胺和15mL苄醚；
然后，等到原料完全溶于溶剂十八烯中，将整个反应体系置于磁力搅拌的回流装置中并用氮气保护；
接下来，先将反应液升温至120℃，在120℃保持60min，再在15min内升温至298℃，并在298℃保持30min；
之后，移去热源，让体系降温。等到反应体系冷却到室温，用20mL乙醇洗涤2-3次；
最后通过离心和真空干燥处理后得到油酸修饰的多面体MnO内嵌型氧化铁纳米粒子。
实施例8
11nm多面体MnO内嵌型氧化铁纳米粒子的制备
首先，称取1.8g(2mmol)油酸铁，加入到50mL三颈烧瓶中，依次加入2mL十八烯、39.6mg(0.2mmol)四水合氯化锰、4mL油酸、1mL油胺和40mL十八烯溶剂；
然后，等到原料完全溶于溶剂十八烯中，将整个反应体系置于磁力搅拌的回流装置中并用氮气保护；
接下来，先将反应液升温至120℃，在120℃保持60min，再升温至259℃，并在259℃保持30min；
之后，移去热源，让体系降温。等到反应体系冷却到室温，用20mL乙醇和异丙醇混合液(V/V＝1：1)洗涤2次；
最后通过离心和真空干燥处理后得到油酸修饰的多面体MnO内嵌型氧化铁纳米粒子。
为了进一步观测样品的微观形态以及粒径分布，申请人对样品进行透射电镜(TEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)测试。
由图2图3可知，合成的氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子为球型且粒径分布比较窄，平均粒径为22nm，这与Debye-Scherrer公式计算出的晶体粒径23.3nm相符合。
图4为氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子的高分辨透射电子显微镜(HRTEM)图，图中清晰的显示出晶格条纹，通过计算得到晶格间距为
这与立方晶型四氧化三铁(JCPDSno.19-0629)的(400)晶面的晶格间距相对应，说明氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子具有高的结晶度。
图5是透射电镜的选区电子衍射图(SAED)，图中的衍射环分别对应立方晶型四氧化三铁的(220)、(311)、(400)、(422)、(511)晶面的衍射环和斜方晶型氧化锰(021)晶面的衍射环，展示了MnO/Fe3O4纳米粒子是由MnO和Fe3O4组成。从SAED图也可以得到氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子是由氧化锰与四氧化三铁组成，通过元素分布图(elementmapping)可以得到氧化锰和四氧化三铁在纳米粒子中的分布情况
如图6可知，铁元素和锰元素是均匀分布在纳米粒子中，表明氧化锰均匀分布在四氧化三铁纳米粒子中。
为了对氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子的磁性能进行研究，利用VSM来测定其磁性能，得到磁滞回线，如下图7所示。
图7表明油酸修饰的MnO/Fe3O4纳米粒子具有超顺磁性，在1T的外加磁场下，样品没有达到磁饱和，可能是因为热震荡效应的提高，当MnO嵌入到Fe3O4纳米粒子后，加剧了MnO/Fe3O4纳米粒子的自旋倾斜，进而没有达到磁饱和强度。
实施例9-10为采用聚乙二醇磷酸酯修饰MnO内嵌型氧化铁纳米粒子的制备。
实施例9
首先是对于聚乙二醇磷酸酯的制备，其具体方法如下：
称取10g(3mmol)聚乙二醇(Mn＝3350)，加入到100mL三颈烧瓶中，将三颈烧瓶置于油浴体系中，70℃下反应，采用机械搅拌。等到聚乙二醇完全熔为液体后，称取0.14g(10mmol)五氧化二磷(P2O5)分三次加入三颈烧瓶中，接着提高转速至900rpm，搅拌反应3h，将体系置于室温中冷却，得到羟基化聚乙二醇磷酸酯。
下一步即羟基化聚乙二醇磷酸酯修饰的MnO内嵌型氧化铁纳米粒子的制备工艺，具体步骤如下：
首先，称取20mg油酸修饰的MnO内嵌型氧化铁纳米粒子和100mg羟基化聚乙二醇磷酸酯置于50mL单口烧瓶中，加入10mL的氯仿溶解。
接下来，等溶解完全后，采用磁力搅拌油浴装置，60℃反应2h。反应结束后冷却至室温。
下一步，采用旋转蒸发仪去除有机溶剂，然后取10mL的蒸馏水加入单口烧瓶中，摇晃单口烧瓶，使聚乙二醇磷酸酯修饰的纳米粒子充分溶于蒸馏水中。
然后，将所得的溶液通过水系过滤膜除去溶液表面漂浮的白色油酸分子，接着将过滤后的液体转移到分子量为14000Da的透析袋中，透析2天，期间每4h换一次水。
最后，将透析后的溶液取出，进行冷冻干燥，冻干后得到粉末状聚乙二醇磷酸酯修饰的MnO内嵌型氧化铁纳米粒子。
实施例10
首先是对于聚乙二醇磷酸酯的制备，其具体方法如下：
称取6g(3mmol)聚乙二醇(Mn＝2000)，加入到100mL三颈烧瓶中，将三颈烧瓶置于油浴体系中，70℃下反应，采用机械搅拌。等到聚乙二醇完全熔为液体后，称取0.14g(10mmol)五氧化二磷(P2O5)分三次加入三颈烧瓶中，接着提高转速至900rpm，搅拌反应3h，将体系置于室温中冷却，得到羟基化聚乙二醇磷酸酯。
下一步即羟基化聚乙二醇磷酸酯修饰的MnO内嵌型氧化铁纳米粒子的制备工艺，具体步骤如下：
首先，称取20mg油酸修饰的MnO内嵌型氧化铁纳米粒子和100mg羟基化聚乙二醇磷酸酯置于50mL单口烧瓶中，加入10mL的氯仿溶解。
接下来，等溶解完全后，采用磁力搅拌油浴装置，60℃反应2h。反应结束后冷却至室温。
下一步，采用旋转蒸发仪去除有机溶剂，然后取10mL的蒸馏水加入单口烧瓶中，摇晃单口烧瓶，使聚乙二醇磷酸酯修饰的纳米粒子充分溶于蒸馏水中。
然后，将所得的溶液通过水系过滤膜除去溶液表面漂浮的白色油酸分子，接着将过滤后的液体转移到分子量为14000Da的透析袋中，透析2天，期间每4h换一次水。
最后，将透析后的溶液取出，进行冷冻干燥，冻干后得到粉末状聚乙二醇磷酸酯修饰的MnO内嵌型氧化铁纳米粒子。
图8为聚乙二醇磷酸酯修饰的氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子分散在水中的T1、T2加权成像图(b)弛豫率R1(1/T1)与聚乙二醇磷酸酯修饰的氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子中Mn浓度之间的线性关系图(c)弛豫率R2(1/T2)与聚乙二醇磷酸酯修饰的氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子中Fe浓度之间的线性关系图。
由图8可以看出T1加权成像的信号随着Mn浓度的降低从明变暗；T2加权像的信号随着Fe浓度的增加从暗到明。T1加权像和T2加权像信号的明显变化证明聚乙二醇磷酸酯修饰的氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子具有T1-T2双模式造影的功能。
由图9可以看出弛豫率R1(1/T1)随着Mn浓度的增加而呈线性增长，聚乙二醇磷酸酯修饰的磁性MnO/Fe3O4纳米粒子在外加磁场的作用下具有T1加权磁共振造影能力，纵向弛豫时间随着Mn浓度的增加而缩短，且纵向弛豫效率为146.2mM-1s-1，为临床T1造影剂Magnevist的32倍。
由图10可以看出弛豫率R2(1/T2)随着Fe浓度的不断增加而呈现线性增大，聚乙二醇磷酸酯修饰的氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子在外加磁场的作用下具有T2加权共振造影能力，横向弛豫时间随着Fe浓度的不断增加而缩短，且横向弛豫效率为247.7mM-1s-1。
本发明为了进一步证明效果，进行了注射前后的比较对照实验。
如图11所示，图11为尾静脉注射22nm球形MnO内嵌型氧化铁纳米粒子前、后的T1核磁共振成像和T2核磁共振成像。通过将纳米粒子尾静脉注射到正常鼠体内(1.5mg[Fe+Mn]/每千克鼠)，在7T小动物核磁共振成像仪(PharmaScan7.0T/16US，Bruker)下，从图11可以看出，注射10分钟后，纳米粒子聚集在小鼠肝脏部位，显示出了明显的T1-T2双模态成像效果和高灵敏度。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (8)
1.一种双模态磁共振造影剂的制备方法，其特征在于，具体为氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子的制备方法，其方法步骤如下：
步骤一，称取油酸铁，加入到三颈烧瓶中，依次加入溶剂、氯化锰、油酸和油胺，其中，油酸铁、溶剂、氯化锰、油酸和油胺的比例为2mmol:2mL:0.4mmol:1.4mL:10mL，等到原料完全溶于溶剂中，将整个反应体系置于磁力搅拌的回流装置中并用氮气保护；
步骤二，将反应液升温至120℃，在120℃保持60min，再升温至200℃，在200℃保持30min，然后在30min内升温至320℃，在320℃保持1h；
步骤三，移去热源，等到反应体系冷却到室温，用20mL乙醇洗涤2-3次；
步骤四，通过离心和真空干燥处理后得到油酸修饰的氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子。
2.根据权利要求1所述的一种双模态磁共振造影剂的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自十八烯、苄醚、苯基醚。
3.一种双模态磁共振造影剂的制备方法，其特征在于，具体为生物相容性水溶性氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子的制备方法，具体包括以下步骤：首先是对于生物相容性大分子磷酸酯的制备，其具体方法如下：
称取生物相容性大分子加入到烧瓶中，在50～120℃下搅拌，等到生物相容性大分子完全熔为液体后，称取五氧化二磷分批加入烧瓶中，搅拌反应1～6h，将体系置于室温中冷却，得到生物相容性大分子磷酸酯；
下一步,即生物相容性大分子磷酸酯修饰氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子的制备工艺，具体步骤如下：
第一，称取权利要求1-2任一项所述的制备方法得到的氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子和聚乙二醇磷酸酯置于烧瓶中，加入到氯仿中溶解；
接下来，在室温～120℃下搅拌反应0.5～3h，反应结束后冷却至室温；
下一步，除有机溶剂，然后加入2～20mL的蒸馏水，使生物相容性大分子磷酸酯修饰的纳米粒子充分溶于蒸馏水中；
然后，将所得的溶液通过过滤膜除去溶液表面漂浮的白色油酸/油胺分子，接着将过滤后的液体转移到透析袋中，透析1～7天；
最后，将透析后的溶液取出，进行冷冻干燥，冻干后得到粉末状生物相容性水溶性氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子。
4.根据权利要求3所述的一种双模态磁共振造影剂的制备方法，其特征在于，所述生物相容性大分子和五氧化二磷的比例为1mol:2～10mmol。
5.根据权利要求3所述的一种双模态磁共振造影剂的制备方法，其特征在于，所述的生物相容性大分子选自聚乙二醇；
所述的生物相容性大分子数均分子量为200～50000。
6.根据权利要求3所述的一种双模态磁共振造影剂的制备方法，其特征在于，所述氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子和生物相容性大分子磷酸酯的质量比为1:0.1～100。
7.一种根据权利要求1的制备方法得到的双模态磁共振造影剂,其特征在于，所述造影剂具体为氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子。
8.一种根据权利要求3的制备方法得到的双模态磁共振造影剂,其特征在于，所述造影剂具体为生物相容性大分子修饰的氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子。
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Citations (4)
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| CN103110963A (zh) * | 2013-02-22 | 2013-05-22 | 厦门大学 | 一种双模式协同增强磁共振造影剂及其合成方法 |
| CN104436220B (zh) * | 2014-12-12 | 2017-07-14 | 安徽工程大学 | 一种壳聚糖磁性纳米微球的制备方法及其用途 |
| CN105936820A (zh) * | 2016-04-20 | 2016-09-14 | 北京工商大学 | 一种水溶性生物相容性荧光磁性纳米团簇及其制备方法 |
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