[發明專利]一種鐵基磁性納米晶磁共振T1造影劑的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 201610969361.6
• 申請日: 2016-11-07
• 公開（公告）號: CN107213474A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 樊海明;張歡;劉曉麗
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: A61K49/18
• 分類號: A61K49/18;A61K49/08;A61K49/10
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司61202
• 代理人: 謝鋼

技術領域

本發明涉及一種超小鐵基磁性納米晶磁共振T₁造影劑的制備方法以及其在磁共振T₁加權成像中的應用。

背景技術

近年來，隨著納米醫學的發展，納米材料在藥物傳輸、疾病診斷以及治療等生物醫學領域展現出廣闊的應用前景。其中，超順磁性納米顆粒作為造影劑在磁共振成像方面越來越成為研究熱點。磁共振成像作為一種先進的醫學影像診斷工具，可以實時無創地提供高空間分辨率的軟組織解剖學信息，對疾病進行診斷與研究，同時可用于腫瘤的早期診斷。造影劑通過提高造影區域與背景的對比度可以顯著提高磁共振成像的靈敏度。根據質子的縱向弛豫與橫向弛豫效應造影劑可以分為兩大類：可加速縱向弛豫速率的是T₁造影劑，可加速橫向弛豫速率的是T₂造影劑。在磁共振成像中，發生加速縱向弛豫的區域會變亮而發生加速橫向弛豫的區域會變暗。最初，超順磁氧化鐵主要作為T₂加權造影劑，例如商業化的菲力磁（Feridex）就是很典型的T₂造影劑。但是在臨床使用中，T₂加權造影劑有一定的局限性。首先，其變暗的效果與組織內部出血或鈣化、金屬沉積等低信號區域易混淆導致誤診；而且，T₂造影劑的高磁矩會誘導局部磁場的擾動，引起所謂的“blooming effect”，這個效應會放大影像部位而使得暗的圖像模糊。因此相比T₂造影劑，T₁造影劑更有可能獲得精準的高分辨圖像。目前臨床廣泛使用的T₁造影劑主要是釓類配合物，這些配合物在臨床使用過程中存在諸多不足。1，由于快速的腎代謝，導致體內循環時間短，難以滿足需要長掃描時間窗的高分辨成像；2，釓類配合物分解出自由的釓離子毒性大，而且美國食品藥物監督管理局（FDA）已經警告致命的腎源性系統纖維化與釓配合物造影劑有很大的關聯。為了解決上述的釓配合物T₁造影劑和傳統超順磁氧化鐵T₂造影劑在磁共振成像中存在的問題，開發新型的高效低毒磁共振鐵基T₁造影劑迫在眉睫。

發明內容

本發明的目的在于提供一種超小鐵基磁性納米晶磁共振T₁造影劑的制備方法以及其在磁共振T₁加權成像中的應用。

本發明研究發現超小鐵氧體納米晶可以作為高效的T₁造影劑。根據理論研究表明，弛豫增強由外球與內球機制共同起作用而決定。T₁造影劑的性能主要有兩個因素決定，縱向弛豫效能r₁和橫向弛豫效能與縱向弛豫效能的比值r₂/r₁，r₁越大且r₂/r₁越小T₁造影劑性能越好。根據內球機制，超小鐵基磁性納米晶具有高的比表面積可以增大與水分子的相互作用，同時Mn、Ni等摻雜可以減小水分子在納米顆粒表面相互作用的停留時間，可以有效提高縱向弛豫效能r₁。根據外球機制，超小尺寸（小于5納米）的納米晶具有小的磁化強度值從而限制了其T₂弛豫效應，從而降低了r₂/r₁。目前鐵基磁性納米顆粒主要是通過高溫熱分解法，共沉淀法，反膠束法和溶膠凝膠法制備，因為只有高溫熱分解法可以實現成核與生長分離以及擴散限制生長，因此，通過高溫熱分解法制備的鐵基磁性納米顆粒單分散性最好。就目前所報道的文獻，通過高溫熱分解所制備的鐵基磁性納米顆粒尺寸相對比較大（大于5納米），通常被作為T₂造影劑。本發明通過使用芥酸鐵，油酸錳/鈷/鎳/鋅作為前驅物，制備出超小（小于5納米）的鐵基磁性納米晶，而且本發明所制備的超小鐵基磁性納米晶可以作為新型T₁造影劑。

本發明的具體實現過程如下：

一種鐵基磁性納米晶MFe₂O₄的制備方法，包括如下步驟：

（1）將三價鐵鹽與芥酸反應生成前驅物1芥酸鐵；

（2）將二價金屬鹽與油酸反應生成前驅物2，所述二價金屬離子為Fe²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Co²⁺或Zn²⁺；