[發明專利]一種Fe3O4/DOPA/(Gd/DTPA)納米材料及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 201310108428.3
• 申請日: 2013-03-29
• 公開（公告）號: CN103203031A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 楊仕平;孔斌;周治國;王力;沈金超
• 申請（專利權）人: 上海師范大學
• 主分類號: A61K49/18
• 分類號: A61K49/18
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳瑾瑜

技術領域

本發明屬于磁性納米材料技術領域，特別涉及一種Fe₃O₄/DOPA/(Gd/DTPA)納米材料及其制備方法和將該納米材料應用于磁共振造影劑。

背景技術

近幾十年來，納米材料以其獨特的性質，在醫學等領域倍受關注。納米材料的諸多性質，往往與材料的尺寸效應以及材料的結構組成等密切相關。其中，磁性納米材料的研究尤顯突出，這與其具有的獨特性質分不開。如某些磁性納米材料的超順磁性、順磁性、矯頑力飽和度、尺寸大小、量子隧道效應、居里溫度的不同等，使得其在生物檢測、藥物靶向、磁共振成像、腫瘤磁熱療等領域應用前景廣闊。此外，還可應用于磁分離、工業催化等領域。

隨著分子影像技術的日益趨向成熟，以磁共振造影為代表的分子影像探針，顯現出獨特的成像優勢。現有的影像技術有：磁共振成像（MRI）、微計算機斷層成像（CT）、超聲成像、光學成像、紅外熱成像、正電子衍射成像、單電子衍射成像等。磁共振成像主要利用生物體不同組織中水分子質子在外加磁場影像下產生不同的共振信號（信號強弱取決于組織內水的含量和水質子的弛豫時間）來成像，而MRI造影劑本身不產生信號，它們的作用是接近有關質子后，縮短成像質子的弛豫時間，從而改變信號強度，以提高病灶組織與正常組織的成像對比度。按照造影過程中以縮短T₁弛豫時間為主（磁共振信號增加）或以縮短T₂弛豫時間為主（使磁共振信號下降），可將MRI造影分為T₁弛豫增強造影或T₂弛豫增強造影，對應的磁性材料被稱之為T₁造影劑和T₂造影劑。

造影劑的作用是借由本身的磁學性質改變特定組織內水分子的弛豫時間、增加與其它組織間弛豫時間的差異性、增加信號強度的差別、增加對比效果，以達到凸顯組織間界限的目的。磁造影劑必須具有順磁性或超順磁性，粒徑不能太大，在生物體內能穩定存在，具有良好的生物相容性，且在體內無聚集，能被排除體外。

研究較多的是超順磁性造影劑和水溶性順磁造影劑。超順磁性造影劑主要代表為Fe₃O₄，而且也已應用于醫學領域，如菲立磁造影劑。順磁性納米造影劑可分為離子型納米結構造影劑和無機納米粒子型造影劑，如1988年被批準的Gd(Ⅲ)造影劑則屬于離子型造影劑，此外，大部分的T₁造影劑多為過渡金屬或鑭系金屬，這是由它們外層軌道電子排布所決定的。如Fe²⁺、Fe³⁺、Mn²⁺、Dy³⁺、Cu²⁺、Gd³⁺、Eu³⁺等。Gd³⁺有7個未成對電子，且存在大量的空軌道，這使得Gd³⁺具有較大的自旋磁矩，較高的弛豫率，較大的順磁性。然而，由于游離Gd³⁺具有較大的生物毒性，所以Gd必須以化合態存在，Gd³⁺與二乙烯三胺五乙酸耦合后，還剩下空軌道與水配位。Gd/DTPA現已被用作商業T₁造影劑。

此外，菲立磁（Fe₃O₄）造影劑也為我們熟知，由于其較高的磁飽和度，和良好的生物相容性，已被應用做醫學T₂造影劑。但T₂造影劑，本身存在著不足，因為在其磁共振信號下降不是太多時，會發現病灶部位與正常部位會存在著疊加的偽影區，易造成醫學上的誤診。然而，最近所研究的小粒徑Fe₃O₄粒子，被證明也可用作T₁造影，一定程度上可以避免T₂造影的不足，之所以小粒徑Fe₃O₄粒子較稍大粒徑的Fe₃O₄粒子，可用作T₁造影，是因為球形Fe₃O₄納米粒子可分為磁有序的核和磁無序的殼，當超順磁性Fe₃O₄粒子減小后，磁無序部分被減少很多，而成為順磁性的小粒徑Fe₃O₄粒子。

發明內容