[发明专利]纳米γ-Fe2O3弛豫率标准物质及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于计量量值传递的技术领域，具体涉及纳米γ-Fe₂O₃弛豫率标准物质，是为了满足磁共振纳米造影剂研发、临床和生产质量控制与评价的需求而提出的。

背景技术

磁性纳米氧化铁(如Fe₃O₄、γ-Fe₂O₃)因其丰富的磁学特性和良好的生物相容性，在磁共振成像对比剂、磁靶向药物载体、细胞与生物分子分离、生物传感与检测以及磁感应肿瘤热疗等生物医学领域有广泛的应用。

磁共振成像(MRI)是继超声波扫描成像(如B超)、X-CT之后，二十世纪八十年代以来发展起来的医用影像学中的最重要的成就之一。它具有无电离辐射性(放射线)损害、无骨性伪影、能多方向(横断、冠状、矢状切面等)和多参数成像、高度的软组织分辨能力以及可以进行功能成像的优点。人体组织的MRI信号强度取决于两大类参数，一类是代表组织固有特性的参数，如扫描层面内质子密度及弛豫时间T₁和T₂；另一类是扫描参数如TR、TE。为了提高MR成像图上组织对比度，可以选择适当扫描脉冲序列和参数，从而达到选择性增加或减少组织的信号强度的目的，以提高组织的对比度。另一方面，MRI与其他影像技术一样，常常借助造影剂的作用来提高诊断能力，尤其是正在发展中的组织和器官的特异性造影剂的应用，可明显提高病变检出和定性诊断的能力。目前，常用的MRI造影剂为顺磁性金属离子(如Gd³⁺)的有机分子配合物，通常为阳性对比剂，能有效地缩短T₁驰豫时间，提高影像对比度，代表的产品如钆喷酸葡胺。氧化铁纳米粒是新一代的MRI造影剂，它除了具有对比增强效果好、毒副作用小等优势，还具有独特的肝脏、淋巴、骨髓等被动靶向性，因此成为近年来肝靶向MRI造影剂的研究热点。目前氧化铁磁性液体作为MRI造影剂已经进入临床应用阶段，国外包括美国Advanced Magnetics公司及德国Schering公司等已经开发出十几种产品并部分通过批准上市，已经有相关产品标准，但还未见相应标准物质或标准样品研制的报道，国内也无相关标准研制的报道。鉴于磁性纳米氧化铁造影剂的广泛应用和临床及生产对产品质量的要求，急需相应标准物质或标准样品的研制，以便于规范磁性纳米氧化铁造影剂的研制、生产以及保证其性能指标。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种纳米γ-Fe₂O₃弛豫率标准物质，是针对纳米氧化铁磁共振造影剂这一具体临床应用领域，是为了满足磁共振纳米造影剂研发、临床和生产质量控制与评价的需求。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：一种纳米γ-Fe₂O₃弛豫率标准物质，为γ-Fe₂O₃纳米颗粒的水胶体溶液，具有准确的弛豫率定值为311.1mM^-1·S^-1，总的不确定度为11.2mM^-1·S^-1。

所述的纳米γ-Fe₂O₃弛豫率标准物质具有超顺磁性，饱和磁化强度约80emu/g(Fe)，磁核平均尺寸8-10纳米，水动力平均尺寸70-80纳米，具有立方尖晶石结构，表面因修饰二巯基丁二酸而稳定分散在水溶液中。

本发明中纳米γ-Fe₂O₃弛豫率标准物质通过以下步骤制成：

(1)化学共沉淀法制备Fe₃O₄纳米颗粒：按照Fe³⁺和Fe²⁺摩尔比2∶1条件投料，制备FeCl₃·6H₂O(54.05g)和FeSO₄·7H₂O(27.80g)的混合水溶液，在通氮气搅拌条件下，加入1.25L质量浓度为12.5％四甲基氢氧化铵的水溶液，室温反应1h，对得到的黑色沉淀进行磁分离洗涤一次。