[发明专利]一种锰基核磁共振成像造影剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种核磁共振成像造影剂，具体说，是涉及一种锰基核磁共振成像造影剂及其制备方法和应用，属于医用材料技术领域。

背景技术

核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)技术是20世纪80年代开始发展起来的一种新型医学影像诊断技术，由于其具有非侵入性诊断、高分辨解剖学成像和定量评估发病机理等优点，在临床上得到了广泛的应用。此外，与CT和核素成像(PET)相比，MRI没有放射引起的电离损害，因此应用前景更广泛。然而，目前的核磁共振成像技术对于早期的疾病诊断还不能提供足够的灵敏度和准确率。解决这一问题的方法之一是使用核磁共振成像造影剂。由于造影剂可以改变人体组织周围水分子的弛豫时间，从而可进一步提高MRI成像的灵敏度和准确率。

目前的MRI造影剂可以分为两大类：一类是T₁-加权MRI成像造影剂，它缩短了水质子的纵向弛豫时间，如各种顺磁性离子等；另一类是T₂-加权MRI成像造影剂，它缩短了水质子的横向弛豫时间，如铁氧体等。目前临床广泛使用的是钆(Gd)的配合物，如钆-二乙烯三胺五乙酸(Gd-DTPA)，其在临床上疾病的诊断发挥了重要的作用。然而Gd的配合物使用成本很高，且钆离子由于非人体必需元素，其带来的毒副作用也是一个不容忽视的问题。因此开发一种价格相对低廉、且生物相容性更好的MRI造影剂，具有重要的科学意义和广阔的应用前景。锰(Mn)离子是人体中一种必需的元素，其广泛参与了人体中的各个生理过程，如参与人体多种酶的代谢、促进铜和某些维生素的使用、促进骨的钙化过程和促进蛋白质的吸收。因此Mn元素具有比钆元素更好的生物相容性。更重要的是，Mn和Gd一样，具有作为MRI造影剂的性能。然而，由于Mn不易形成配合物，且变价较多，MRI成像的性能一直都不如Gd剂。因此，如果能解决Mn基造影性能差的问题，其在临床上的应用必将比Gd剂更加广泛。另一方面，根据MRI成像原理，T₁成像时T₁缩短的过程要求氢质子与造影剂的顺磁部分直接作用，即水分子的氢核要尽可能地接近磁性中心达到弛豫增强。因此要提高Mn基造影剂的MRI成像性能，一个解决的办法就是能把Mn的磁性中心尽可能地与水分子接触。近期的研究结果表明，当把Mn的氧化物做成纳米颗粒时，其MRI性能会得到提高，并且其粒径越小，性能越好。然而，虽然对Mn的氧化物纳米化可以提高其MRI成像的性能，但是其性能仍然不能满足临床的需要。因此急需要开发一种生物相容性好且MRI造影性能高的Mn基造影剂。

发明内容

针对现有技术所存在的上述问题和需求，本发明的目的是提供一种具有良好的生物相容性、高造影性能及药物的担载和传输功能的锰基核磁共振成像造影剂及其制备方法和应用。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种锰基核磁共振成像造影剂，是由有序介孔材料和锰的氧化物组成，且所述的锰的氧化物以原位分散在所述的有序介孔材料的孔道中。

作为优选方案，所述的锰的氧化物以原位均匀分散在所述的有序介孔材料的孔道中。

作为优选方案，所述的锰的氧化物在所述的造影剂中所占的质量百分比为2％～10％。

作为优选方案，所述的锰的氧化物包括MnO、Mn₂O₃及MnO₂。

作为优选方案，所述的孔道具有二维六方有序排列结构。

作为优选方案，所述的有序介孔材料的粒径为50～1000nm，孔径为2.5～8nm，孔容为0.3～1cm³/g，比表面积为350～900m²/g。

作为优选方案，所述的有序介孔材料为有序介孔SiO₂材料。

一种所述的锰基核磁共振成像造影剂的制备方法，包括如下步骤：

a)以还原性表面活性剂为结构导向剂，在酸或碱的催化下，通过溶胶-凝胶法合成有序介孔材料；

b)在去除表面活性剂前用高锰酸钾水溶液热处理所合成的有序介孔材料，使高锰酸钾与介孔材料中的表面活性剂发生氧化还原反应；

c)离心分离，用去离子水反复洗涤离心得到的产物，直至离心后的上清液呈无色，然后对洗涤处理后的产物进行真空干燥；

d)对干燥后的产物进行煅烧，以去除其中的表面活性剂；

e)在H₂/Ar混合气氛下进行还原处理。