[发明专利]T1-T1协同作用钆螯合四氧化三锰纳米粒子的制备方法及其生物应用

说明书

技术领域

本发明属于造影剂技术领域，涉及一种增强型影像造影剂的制备方法及其生物应用，具体地说是一种T₁-T₁协同作用钆螯合四氧化三锰纳米粒子的制备方法及其生物应用。 

背景技术

从CT诞生起，影像医学走过了40年的高速发展期。今天，我们拥有了性能极为强大的影像设备：320层CT，7T磁共振，PET-CT，一种影像设备的显示能力极限是由其原理决定的。CT，是用X线加上旋转采集来成像。成像的时间在亚秒水平。旋转过程中滑环必然产生抖动，X线强度在不停波动，人体血液和器官在运动，这些都决定了其空间分辨率只能局限在亚毫米水平，永远不可能显示腺体级及细胞级解剖结构。CT的最后一个临床应用：冠脉显示已经实现，未来不会再有什么大突破了。磁共振的原理是分子特异性对比度，但是由于信噪比限制，只有同样的分子达到一定数量才可显影。磁共振的另一显示能力是微观的运动，包括血液的运动和水的弥散运动，但同样需要基于足够多的分子。因而磁共振也不能显示腺 体级和细胞级的结构。说到PET，本文的主角开始登场了---造影剂。如果没有造影剂，PET将不能形成任何影像。 

造影剂是一种外加给人体的物质，通过某种机理改变图像信息，增加图像诊断信息。当造影剂不发达时，我们只能通过不断提高影像设备的性能来显示更多解剖细节，进而提高病变的发现能力。这不仅大幅提高了检查成本，也大幅提高了医生的阅片工作量。而当有了造影剂之后，我们只需最基本的影像设备成像性能，只要能够显示造影剂即可，因为造影剂在哪里，病变就在哪里。当我们可以开发出多种病变特异性造影剂时，可以轻松获得诊断。 

所以要想推动未来医学的发展，必须要研究出更发达的造影剂，这事迫在眉睫。 

人们对纳米材料的研究已深入到越来越小的尺度范围，以及越来越多的功能特征。纳米造影剂超高密度信息存储、生物分子识别、药物传输等方面具有极其重要的应用，成为国际科技界的重大研究课题。生化及医学等领域对纳米造影剂的物理、化学及药理性质如化学组成、粒度大小、磁功能、晶体结构、表面形貌、溶解性及毒性等都有严格的要求。实现更好效果的纳米造影剂在生化及医学等领域的应用，必须满足以下条件：1.低毒性；3.具有水溶性；4.具有较好的单分散性；5具有良好的或体内成像效果。 

本发明通过配体交换成水溶性的纳米粒子，然后在粒子表面接上大量羧基，然后通过羧基的螯合作用螯合上钆。使得纳米粒子具有锰钆结合的更强成像效果，同时具有良好的分散性和水溶性。本发明合成方法简单， 反应条件温和、所需原材料易得、价格低廉、操作过程方便、无环境污染等优点。使用简单的反应装置即可制备粒径均一、分散性好、水溶性好的具有与钆有协同作用的四氧化三锰纳米粒子。 

经广泛检索国内外专利文件和公开出版物，均未见有与本发明相同的具有协同效应的纳米粒子研究方法。本发明具有新颖性、创造性、实用性。 

发明内容

本发明的目的是提供一种成像效果好，具有良好分散性和水溶性，同时合成方法简单的造影剂，即T₁-T₁协同作用钆螯合四氧化三锰纳米粒子的制备及其生物应用。 

本发明的目的是这样实现的： 

一种T1-T1协同作用钆螯合四氧化三锰纳米粒子的制备方法，包括如下步骤： 

（1）将MnCl₂·4H₂O溶于水中，加入乙酰丙酮，室温下搅拌30-40min；再加入三乙胺，过滤得沉淀物；将沉淀物加入到乙醇与水的混合溶液中，加热至75-80℃，搅拌至完全溶解；室温冷却，过滤，得乙酰丙酮合锰前驱体； 

（2）将制得的乙酰丙酮合锰前驱体溶解于油胺中，在氮气氛围中磁力搅拌，缓慢加热到140-145℃，恒温反应5-6h，冷却至室温后离心分离；分离后的物质用无水乙醇连续洗3-5次，制得表面油胺配位的褐色物质油溶性四氧化三锰纳米粒子； 

（3）将步骤（2）中制得的纳米粒子溶于油胺中，超声；加入乙酰丙酮合锰前驱体，在氮气氛围中磁力搅拌，缓慢加热到220-230℃，恒温反应10-12h；冷却至室温后离心分离；分离后的物质用无水乙醇连续洗3-5次；真空干燥；制得表面油胺配位的褐色物质油溶性四氧化三锰纳米粒子；