[发明专利]磁性纳米材料及制备方法、以及其在磁共振造影成像中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁性纳米材料，具体地涉及一种由十八碳烯聚乙二醇修饰的铂钴合金纳米材料，以及该纳米材料的制备方法、和在磁共振造影成像中的应用。

背景技术

磁共振成像（MRI）由于其安全性、灵敏性，已成为现代医学临床诊断中最重要的影像技术之一。在医学MRI扫描中有30-40%的病例，需要使用各类MRI造影剂。MRI造影剂能影响周围组织的磁学性质，目前我国医学界一般把MRI造影剂分为以下3类：顺磁性、铁磁性、超顺磁性。

其中，顺磁性物质的特点是磁化率小，无外界磁场时磁性不能保留。顺磁性物质的存在加剧了组织内部杂散磁场，是缩短T1的关键。顺磁性MRI造影剂通常是过渡族金属离子，如Fe³⁺、Mn^２+、Gd³⁺，这些金属离子有未成对电子，多个未成对电子自旋产生的局部磁场能缩短邻近水分子中氢质子的弛豫时间，主要表现为缩短T1，从而增大了造影剂邻近区域的磁共振信号，提高影像的对比。磁显葡胺（Gd-DTPA）是临床广泛应用的造影剂，可采用静脉注射将其注入人体，其毒性低，主要是通过改变氢质子的弛豫时间，产生对比增强作用。作为小分子物质，磁显葡胺及其衍生物在细胞内外空间容易达到平衡，增强效果好。但这类造影剂的缺点在于无特异性，因为它们在体内各组织间呈非选择性分布。而且，小分子在体内的代谢排泄较快，要在成像的时间内保持足够的浓度，需注射大剂量的造影剂。

铁磁性物质具有较高的磁化率，在无外界磁场时仍能保存其磁性，铁磁性微粒具有较顺磁性物质更高的磁矩，对邻近组织中氢核的弛豫有明显的加速效应，能显著降低T2，用于成像所需的浓度远低于顺磁性物质。磁共振成像造影剂研究的另一个热点是超顺磁性材料的应用。在磁学中，当铁磁性粒子的体积减少到磁能小于热能时，热运动引起的磁畴随机起伏，使磁性微粒的行为和顺磁性粒子一样，此时称为超顺磁性，当外加磁场消失后，超顺磁材料磁性消失，这一点同顺磁性材料相似，区别在于超顺磁微粒的磁矩要大得多。超顺磁性氧化铁作为选择性增强网状内皮系统显像的新型造影剂，近年来国内外有较多的研究，但其在某些疾病的诊断中，例如肝癌诊断方面的效果及临床应用还不是很理想。

综上所述，针对上述不足，有必要提出一种应用于磁共振造影成像中的新型造影剂。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种十八碳烯聚乙二醇修饰的磁性纳米材料，以克服现有的部分免烧耐火材料在投入使用前，其受物理和化学的冲击性能较差的问题。

为了实现上述目的之一，本发明提供一种磁性纳米材料，其包括：

铂钴合金纳米颗粒、以及连接于铂钴合金纳米颗粒表面的起修饰作用的十八碳烯聚乙二醇，所述铂钴合金纳米颗粒的分子式为Pt₃Co。

作为本发明的进一步改进，所述铂钴合金纳米颗粒为立方体结构，所述立方体结构的两相对表面之间的距离为6nm。

为实现上述另一发明目的，本发明提供一种制备如上所述的磁性纳米材料的方法，其下步骤：

将摩尔比为2:1的乙酰丙酮铂和八羰基二钴加入到1,2-十二烷二醇中，再将形成的混合物溶于第一溶剂中，加热进行反应，然后缓慢升温继续反应，反应结束后冷却，对产物进行清洗，获得铂钴合金纳米颗粒；

将铂钴合金纳米颗粒分散于第二溶剂中，混合均匀后，加入十八碳烯聚乙二醇和第二溶剂形成的溶液，常温条件下搅拌进行反应，反应结束后吹干并加水溶解，得到表面有十八碳烯聚乙二醇修饰的铂钴合金纳米材料。

作为本发明的进一步改进，所述第一溶剂为体积比为8:8:1的苄基醚、油胺和油酸形成的混合物。

作为本发明的进一步改进，制备铂钴合金纳米颗粒的反应过程在氮气氛围下进行。

作为本发明的进一步改进，制备铂钴合金纳米颗粒时，加热到100℃反应2h，然后缓慢升温到200℃反应2h。

作为本发明的进一步改进，制备铂钴合金纳米颗粒时，反应结束后冷却至80℃，并加入50ml乙醇，利用乙醇离心洗涤两次。

作为本发明的进一步改进，所述第二溶剂为三氯甲烷。

作为本发明的进一步改进，，对铂钴合金纳米颗粒进行修饰时，反应结束后利用氮气进行吹干。

为实现上述再一发明目的，本发明提供一种如上所述的磁性纳米材料在磁共振造影成像中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明的磁性纳米材料制备方法简单，且磁性纳米材料水溶性良好，且具有极高的核磁共振T2弛豫率，适用于磁共振成像；