[发明专利]一种金属掺杂铁氧体纳米材料、包含其的磁性纳米粒子的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种金属掺杂铁氧体纳米材料，其特征在于，所述金属掺杂铁氧体纳米材料的化学通式为M_xFe_3-xO₄，其中M表示选自VIIB族、VIII族、IIB族的金属元素，X表示金属掺杂浓度范围，0＜x≤0.4；

所述金属掺杂铁氧体纳米材料是粒径为4至10纳米的晶体。

2.根据权利要求1所述的金属掺杂铁氧体纳米材料，其特征在于，所述M金属元素是Zn、Co、Ni和Mn中的至少一种；

优选地，所述金属掺杂铁氧体纳米材料的纵向弛豫率r1≥16.0mM^-1s^-1，横向弛豫率r2≥110mM^-1s^-1；

优选地，所述金属掺杂铁氧体的饱和磁化强度值Ms≥50emu/g；

优选地，所述金属掺杂铁氧体纳米材料在水溶液中稳定分散，平均粒径变化≤20％。

3.一种磁性纳米粒子，其特征在于，所述磁性纳米粒子包括高分子材料和权利要求1所述的金属掺杂铁氧体纳米材料，所述高分子材料包覆所述金属掺杂铁氧体材料。

4.根据权利要求3所述的磁性纳米粒子，其特征在于，所述高分子材料包括聚合物十二烷基接枝聚异丁烯-马来酸酐、维生素E聚乙二醇琥珀酸酯、2,3-二巯基丁二酸、二氧化硅、介孔二氧化硅中的至少一种；

优选地，所述高分子材料对所述金属掺杂铁氧体纳米材料的包覆率≥85％。

5.根据权利要求3所述的磁性纳米粒子，其特征在于，所述磁性纳米粒子的纵向弛豫率r1≥10.0mM^-1s^-1，横向弛豫率r2≥100mM^-1s^-1；

优选地，所述磁性纳米粒子的粒径为20至35纳米；

优选地，所述磁性纳米粒子是水溶性的，油性成分在所述磁性纳米粒子的含量≤0.1wt％。

6.一种权利要求1或2所述金属掺杂铁氧体纳米材料的制备方法，其特征在于，所述方法至少包括以下步骤：

a)制备含有铁元素Fe或者含有铁元素和掺杂金属元素M的溶液a；

b)制备pH为10～12含有油酸的溶液b；

c)将溶液a加入溶液b中，混合得到反应前驱体溶液c；

d)将所述反应前驱体溶液c加热得到所述金属掺杂铁氧体纳米材料。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述掺杂金属元素M选自Zn、Co、Ni和Mn中的至少一种。

8.一种权利要求3至5任一项所述磁性纳米粒子的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

1)将高分子材料溶于有机溶剂得到溶液d；

2)将溶液d与所述金属掺杂铁氧体纳米材料的有机溶液混合，得到溶液e；

3)向所述溶液e中加入水，超声混合得到溶液f；

4)溶液f经加热反应，即得所述粒子磁性纳米粒子。

9.权利要求1或2所述的金属掺杂铁氧体纳米材料、权利要求3至5任一项所述的磁性纳米粒子、根据权利要求6或7所述方法制备的金属掺杂铁氧体纳米材料，以及根据权利要求8所述方法制备的磁性纳米粒子在制备MRI造影材料、制备疾病靶向药物、制备诊断材料、分离细胞和作为药物载体中的至少一种。

10.一种磁共振成像对比剂，其特征在于，所述磁共振成像对比剂包括根据权利要求1或2所述的金属掺杂铁氧体纳米材料、根据权利要求3至5任一项所述的磁性纳米粒子、根据权利要求6或7所述方法制备的金属掺杂铁氧体纳米材料，以及根据权利要求8所述方法制备的磁性纳米粒子。