[發明專利]一種用于磁共振造影劑的熒光量子點及其制備方法

有效

• 申請號: 201410546487.3
• 申請日: 2014-10-14
• 公開（公告）號: CN104327848A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 劉洋;盛輝;李冬澤;解仁國
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C09K11/58
• 分類號: C09K11/58;A61K49/06
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王恩遠

技術領域

本發明屬于半導體納米材料制備和醫用材料技術領域，具體涉及一種可用于磁共振造影劑的熒光量子點及其制備方法。

背景技術

核磁共振成像(Magnetic?Resonance?Imaging,MRI)技術是自20世紀80年代初開始逐漸發展起來的一種創新性的醫學影像診斷技術，它利用磁共振現象從人體中獲得電磁信號，并重建出人體信息，由于該技術具有非侵入性診斷、高分辨解剖學成像和定量評估發病機理等明顯優點，并且MRI檢測相對安全，能夠避免對人體的電離損害，因此與傳統的醫學成像技術，如CT檢測和核素成像(PET)相比具有更為廣闊的應用前景。目前該技術在臨床上雖然已經有著很長一段時間的應用，但是由于靈敏度和準確度有限，對于多數疾病的早期診斷還不能給出明確的診斷結果，選用高效的核磁共振成像造影劑是目前解決該問題最直接的方法，在造影劑的作用下，人體組織周圍部分水分子的縱、橫向弛豫時間將有所改變，以達到提高MRI檢驗的靈敏度和準確率的目的。

現有的用于核磁共振成像的造影劑從化學組成上可以簡單的分成兩個大類：超順磁性的過渡金屬配合物和鐵磁性氧化物納米顆粒。臨床上多數使用的造影劑為前者，其中絕大多數使用的是稀土元素Gd的配合物，由于配合物結構并不十分穩定，大量非人體必需的Gd元素，勢必會帶來一些毒副作用。這制約著該技術的發展和進步，如何進一步有效的發展和利用Gd元素為基礎的造影劑，一直是近年來廣受關注的MRI技術難題。Gd元素摻雜的熒光量子點是一類新型的復合造影劑，具有磁、光雙性質，既可用于磁共振造影又可用于生物熒光標記。由于銀、硫元素自然界儲量豐富，且Ag₂S量子點發光區域剛好是近紅外區可以有效避免生物體組織的熒光干擾，更重要的是Ag₂S具有低毒性和易于制備的優點，因此選用Ag₂S量子點作為被摻雜主體有利于其在生物醫療等方面的應用，但這方面的技術目前并未見有公開的文獻報道。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服背景技術中現有磁共振造影劑存在的不足，提供一種具有無毒、高穩定性的既可作為磁共振成像的造影劑又可用于熒光標記檢測的量子點材料。

本發明的技術問題通過以下技術方案解決：

一種用于磁共振成像的熒光量子點，具體的為Gd元素摻雜的Ag₂S量子點(記為Gd@Ag₂S)，摻雜量為Gd與Ag元素的摩爾比為1∶10～1∶160。

所述的量子點的粒度優選為1.5～3.5納米；表面配體優選疏水性的有機分子，更優選油酸和六烷基硫醇。

一種Gd元素摻雜的Ag₂S量子點的制備方法，首先將醋酸銀、氯化釓和油酸與六烷基硫醇溶于十八烯中，氯化釓的用量為所含的Gd元素與所述的醋酸銀中所含的Ag元素按摩爾比為1∶10～1∶160，油酸與六烷基硫醇作為配體用量均符合計量比；升溫至50～120℃，然后注入硫的六烷基硫醇溶液，保持20分鐘，制得Gd元素摻雜的Ag₂S量子點，最后加入丙酮或者乙醇致量子點沉淀，進而分散到氯仿或己烷溶劑中，得到提純的Gd元素摻雜的Ag₂S量子點；其中硫的用量符合化學計量比。

所述的硫的六烷基硫醇溶液的濃度優選1mmol/mL，所述的十八稀的用量優選每毫摩爾Ag元素使用50mL。

本發明通過調控陽離子的活性，注入硫單體的辦法制備Gd@Ag₂S量子點。通過調控反應溫度以控制量子點的尺寸，通過調控GdCl₃的投料量實現了不同摻雜濃度的Gd@Ag₂S量子點的制備。獲得的不同尺寸量子點表現出不同的光學性質，實現了熒光光譜可調，范圍從可見光到近紅外波段。最重要的是，Gd@Ag₂S量子點可以作為核磁共振成像的造影劑，且摻雜濃度不同的量子點所表現出的對弛豫時間的影響，符合Gd濃度的變化趨勢，這種方法操作簡單，成本低廉，易于擴大規模生產，而且其較低的生物毒性、較高的化學穩定性、優異的雙功能特性預示著廣闊的應用前景。

本發明的量子點不含有劇毒的重金屬元素，制備的量子點顯示出良好的單分散性，通過調控量子點的尺寸和組成，其光學發光波長為680到900納米，涵蓋了可見和近紅外區。本發明的量子點表面有適合的配體鈍化量子點表面，因而獲得的量子點有較高的熒光效率。

綜上所述，本發明有以下有益效果：