[發明專利]一種稀土核殼納米顆粒及其制備和應用

在審

• 申請號: 201910735220.1
• 申請日: 2019-08-09
• 公開（公告）號: CN110358530A
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 李楨;任峰
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C09K11/02
• 分類號: C09K11/02;C09K11/77;A61K49/18;A61K49/12;A61K49/00
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 馮瑞

本發明涉及一種稀土核殼納米顆粒及其制備方法和應用。該制備方法以超小納米晶體為反應原料，在高沸點溶劑十八烯和油酸體系中，通過調控加入超小納米晶體的種類和濃度來控制最終納米晶體的組分、殼層厚度、光學和磁學性質。該制備方法所得納米晶體尺寸均一，結晶度高，光學和磁學性質可調，本發明還公開了稀土核殼納米顆粒在制備近紅外二區光學造影劑和/或磁共振造影劑中的應用。

技術領域

本發明涉及生物醫學領域，尤其涉及一種具有近紅外二區光學血管造影和磁共振血管造影功能的稀土核殼納米顆粒及其制備和應用。

背景技術

作為一種臨床影像診斷工具，磁共振成像不僅能不受組織穿透深度限制、無創檢測病變軟組織，而且能通過對比劑增強造影實現微小病灶部位的高分辨檢測，如可以通過血管造影來評估血管病變。目前臨床所采用的磁共振縱向弛豫增強對比劑(如各類釓螯合劑)的血液半衰期較短，其較快的腎臟清除率導致難以獲得清晰的血管造影圖像。近年來發展的具有長循環時間、高縱向弛豫率的納米顆粒，諸如超小四氧化三鐵納米顆粒、空心多孔的氧化鐵納米盒、氧化釓-氧化鐵復合納米片以及超小NaGdF₄納米點，作為磁共振造影劑能獲得分辨率更高的血管造影圖像。盡管基于這一影像技術能夠無創地觀察內臟血管系統(腹主動脈、下腔靜脈等)，但受限于時空分辨率難以獲得實時動態的高靈敏診斷圖像。

相比而言，作為一種快速發展的成像模式，光學成像能夠快速且高靈敏地進行活體生物過程的觀察。相比于可見光(500～700nm)和近紅外一區(NIRI，700～900nm)窗口，近紅外二區窗口(NIRII，1000～1700nm)的生物成像具有更深的組織穿透深度、較低的自熒光和光子散射。已經報道的一系列具有NIRII光學性質的探針，例如單層碳納米管、有機小分子染料、量子點、AIE探針以及稀土摻雜納米顆粒，不僅能夠實現全身、腦部以及腫瘤的血管造影，相比于近紅外一區以及可見光窗口的光學成像，在相同的深度具有更高的空間分辨率。因此，設計同時具有近紅外二區光學血管造影和磁共振血管造影功能的納米顆粒能夠有效的彌補單一成像模式的不足，能夠更靈敏有效精準的診斷血管病變灶點。

為構建具有這類性質的納米顆粒，申請號為201710046027.8的專利公開了利用醇-水-油三相體系一鍋法制備實心或空心含錳氟化物納米晶體，其具有熒光成像和核磁共振成像特性。CN104987866A公開了一種NaREF₄@Fe₂O₃核殼納米顆粒及其制備方法，所制備的油溶性稀土納米顆粒轉入水相后，利用外延生長的方法首先在其表面形成非晶的Fe(OH)₃，再經過晶化處理后形成NaREF₄@Fe₂O₃核殼納米顆粒。CN103450875A公開了一種800nm連續激光激發的稀土上轉換納米顆粒及其制備方法和用途，該方法在進行每一殼層包覆時都需要純化核或是核殼顆粒，而且所得納米顆粒的發射波長小于1000nm。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種具有近紅外二區光學血管造影和磁共振血管造影功能的稀土核殼納米顆粒及其制備和應用，該稀土核殼納米顆粒制備方法簡單，利用室溫成核、高溫生長的方法可通過控制殼層厚度及組分調控納米顆粒的光學和磁學性質。

本發明的第一個目的是提供一種稀土核殼納米顆粒，包括核層納米顆粒、至少一層包覆于所述核層納米顆粒外部的殼層以及包覆于所述殼層外部的兩親性聚合物，所述核層納米顆粒和殼層分別獨立地選自AREF₄，其中，A為Na或K，RE為Nd、Gd、Eu、Tb、Ho、Er或Dy。

優選地，A為Na。優選地，核層納米顆粒和殼層中的RE元素不同。優選地，核層納米顆粒為ANdF₄或AErF₄，A為Na或K。

進一步地，核層納米顆粒的粒徑為4-20nm，所述稀土核殼納米顆粒的粒徑為6-30nm，所述核層納米顆粒的粒徑和殼層的厚度之比為1-10。