[发明专利]一种磁性纳米粒子、制备方法及其应用

说明书

技术领域

本申请涉及一种磁性纳米粒子、制备方法及其应用。本申请还涉及一种复合磁性纳米粒子、制备方法及其应用。

背景技术

随着科学技术的发展，医学影像技术得到了迅速的发展，对实现癌症的早诊断和早治疗起到了至关重要的作用，大大提高了癌症患者的治愈率，挽救了更多的生命。

目前，医学影像技术主要包括正电子断层成像(PositronEmissionTomography，PET)、计算机断层成像(ComputedTomography，CT)和磁共振成像(Magneticresonanceimaging，MRI)等等。其中，磁共振成像是利用生物体内不同组织质子密度的不同，显示出信号强度的差异实现成像的，由于其灵敏度高、选择性好、检查无创、多参数成像，特别是MRI不包含电离辐射(如CT中使用的X射线具有高能辐射，可能引起DNA损伤)，现已成为临床中使用最为广泛的医学影像技术之一。

磁共振信号的强弱取决于组织内水的含量和水分子中质子的弛豫时间，纵向弛豫时间(Longitudinalrelaxationtime，T₁)和横向弛豫时间(Transverserelaxationtime，T₂)。由于人体组织之间质子密度的差异仅为10％，临床MRI检查中，往往通过使用成像增强剂，此成像增强剂可改变质子周围的局部磁场，质子的弛豫时间T₁和T₂也会发生改变，从而改变组织的磁共振信号强度，提高正常组织与患病部位组织的成像对比度和清晰度。

具有多个不成对电子的金属氧化物，例如Fe₃O₄、γ-Fe₂O₃、Mn₃O₄、GdO等，由于其电子自旋磁矩大，弛豫效率高，可以用作良好的MRI造影材料。一般方法制备的氧化物在水溶液中的分散性差一直是其致命的缺点，通过生物相容性好的亲水性聚合物的在氧化物的表面进行改性或者直接进行包覆，可以大大改善氧化物在水中的分散性。

基于以上情况，发展一种水溶性好、生物相容性好、磁敏感性高的超小粒径磁性纳米粒子的制备方法，并将制备出的纳米粒子应用在MRI造影材料中，将有助于开发出一种成像分辨率高、信号丰富的T₁/T₂加权信号的MRI造影剂，对降低医学检测和治疗成本，保障人民生命和健康具有重要的意义。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供一种水溶性好、生物相容性好、磁敏感性高MRI造影信号良好的超小粒径磁性纳米粒子，其特征在于，所述磁性纳米粒子的组成为任选自IB族金属的氧化物、IIB族金属的氧化物、IIIB族金属的氧化物、IVB族金属的氧化物、VB族金属的氧化物、VI族金属的氧化物、VII族金属的氧化物和VIII族金属氧化物中的一种或多种；所述磁性纳米粒子的粒径为0.5～15nm。

优选地，所述磁性纳米粒子的组成为任选自铁的氧化物、锌的氧化物、锰的氧化物、钆的氧化物、钴的氧化物、镍的氧化物和铬的氧化物中的一种或多种。

优选地，所述磁性纳米粒子含有Fe₃O₄、γ-Fe₂O₃、Mn₃O₄、GdO、Gd₂O₃、ZnO、MFe₂O₄或TMn₂O₄；其中MFe₂O₄中的M为任选自Zn、Co、Ni、Cr和Mn一种或多种；TMn₂O₄中的T为任选自Zn、Fe、Co、Ni和Cr的一种或多种。

优选地，所述磁性纳米粒子的粒径范围为1～10nm。

优选地，所述磁性纳米粒子的粒径范围为3～5nm。

优选地，所述磁性纳米粒子的粒径范围为2～5nm

本申请还提供了上述磁性纳米粒子的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：(a)将含有有机酸和/或有机酸盐的溶液，与含有金属离子的溶液混合，制得前驱体；

(b)将步骤(a)所得的前驱体置于有机醇中，在惰性气体保护下反应，制得所述磁性纳米粒子。

优选地，步骤(a)中所述有机酸中至少有一种有机酸为具有16～24个碳原子数，含有一个羧基的直链不饱和有机酸。