[发明专利]基于金属氧化物纳米颗粒的T1-T2双模式磁共振成像造影剂

说明书

本发明涉及一种磁共振成像（MRI）造影剂，尤其是基于金属氧化物纳米颗粒的T1‑T2双模式MRI造影剂，以及一种用于生产所述MRI造影剂的方法，该MRI造影剂不仅可用作T1 MRI造影剂，而且还可用作T2 MRI造影剂。通过在具有高的组织分辨率的T1成像与具有检测到病变的高可行性的T2成像之间有利的对比效果，基于金属氧化物纳米颗粒的T1‑T2双模式MRI造影剂可提供比单一MRI造影剂更精确而详尽的与疾病相关的信息。

技术领域

本发明涉及一种磁共振成像(MRI)造影剂，尤其是基于金属氧化物纳米颗粒的T1-T2双模式MRI造影剂，其不仅可用作T1 MRI造影剂，而且可用作T2 MRI造影剂。

背景技术

在各种分子成像技术中，磁共振成像(MRI)是功能最强大且非侵入式的诊断工具之一，因为MRI可在质子与组织周围分子的相互作用基础上提供具有极佳解剖细节的图像。

MRI造影剂是用于通过增加MRI中正常组织与异常组织之间的对比度来改善身体内部结构的可见度的一组造影剂。MRI造影剂改变组织和它们存在的体腔的T1(纵向的)和T2(横向的)弛豫时间。根据图像加权，这可以发出升高或下降的信号。大多数MRI造影剂通过缩短位于附近的质子的弛豫时间来起作用。

MRI造影剂是由自旋弛豫的两个主要的核磁共振过程：T1(纵向)、T2(横向)所定义(Journal of Nuclear Cardiology 11(6):733-743,2004)。

用作T1 MRI造影剂的顺磁金属离子主要加速T1弛豫并在T1加权图像中产生“明亮的”对比度，而用作T2 MRI造影剂的超顺磁金属氧化物主要增加T2弛豫速率并产生“黑暗”对比效果。

T1-T2双模式MRI造影剂可提供比单一MRI造影剂更精确而详尽的与疾病相关的信息。MRI的T1-T2双模式策略引起了相当大的兴趣，因为它可通过具有高组织分辨率的T1成像和在检测病变方面具有高可行性的T2成像的有益的对比效果提供高精确度的诊断信息(Nat.Mater.5:971,2006)。迄今为止，还没有开发出适合于临床需求的T1-T2双模式MRI造影剂。由于用于医疗诊断的突出的优点，需要集中努力开发T1-T2双模式MRI造影剂。

在本说明书中已引用了许多论文和专利说明书，并在括号中标明了引用。所引用的论文和专利文件的说明随附于本发明中，以使本发明的技术和文本可更清楚地理解。

发明内容

技术问题

本发明的一个目的在于克服现有技术中的问题，并由此开发出需求已久的技术和方法。

准确地说，本发明的一个目的在于提供一种基于金属氧化物纳米颗粒的T1-T2双模式MRI造影剂，其不仅可用作T1 MRI造影剂，而且还可用作T2 MRI造影剂。

本发明的另一个目的在于提供一种用于生产基于金属氧化物纳米颗粒的T1-T2双模式MRI造影剂的方法，所述造影剂不仅可用作T1 MRI造影剂，而且还可用作T2 MRI造影剂。

技术方案

为提供基于金属氧化物纳米颗粒的T1-T2双模式MRI造影剂，本发明人开发出一种方法从具有核(T1造影剂(contrast material))-多孔壳(T2造影剂)结构的纳米颗粒通过以下步骤生成MRI造影剂：在惰性气体环境下合成T1造影剂的金属氧化物纳米颗粒，在惰性气体环境下在T1造影剂的金属氧化物纳米颗粒表面上形成T2造影剂的金属氧化物的外延层，在干燥空气环境下保持T2造影剂的金属氧化物层的形成以形成具有核和多孔壳结构的多层纳米颗粒，以及用生物相容聚合物涂覆多层纳米颗粒，随后通过证实所述基于纳米颗粒的MRI造影剂可用作T1-T2双模式MRI造影剂来完成本发明，所述T1-T2双模式MRI造影剂不仅可用作T1 MRI造影剂，而且还可用作T2 MRI造影剂。