[发明专利]一种亲水磁性实心纳米球及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种亲水磁性实心纳米球，其特征在于，所述亲水磁性实心纳米球为核壳结构；

所述壳为亲水性聚合物；

所述核为包裹有聚合物I的磁性纳米粒子；

所述聚合物I和所述亲水性聚合物通过酰胺键和/或酯键连接；

所述磁性纳米粒子选自具有式I所示通式的物质中的至少一种；

Zn_xFe_3-xO₄ 式I；

x取值范围为0.1～0.9。

2.根据权利要求1所述的亲水磁性实心纳米球，其特征在于，所述磁性纳米粒子选自Zn_0.1Fe_2.9O₄、Zn_0.2Fe_2.8O₄、Zn_0.3Fe_2.7O₄、Zn_0.4Fe_2.6O₄中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的亲水磁性实心纳米球，其特征在于，所述壳中包覆至少一个核；所述核为包裹有聚合物I的磁性纳米粒子；

优选地，所述壳中包覆至少两个核；所述核均匀分散在壳中。

4.根据权利要求1所述的亲水磁性实心纳米球，其特征在于，所述聚合物I表面含有羧基和/或酸酐基团；

所述亲水性聚合物的单体中含有碳碳不饱和键、羟基和/或氨基。

5.根据权利要求1所述的亲水磁性实心纳米球，其特征在于，所述聚合物I选自聚异丁烯-顺丁烯二酸酸酐、巯基-聚乙二醇-羧基、氨基-聚乙二醇-羧基中的至少一种；

优选地，所述亲水性聚合物的单体选自丙烯酸酯类化合物中的至少一种；

进一步优选地，所述亲水性聚合物的单体选自2-羟基乙基甲基丙烯酸酯、糖基氧乙基甲基丙烯酸酯中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的亲水磁性实心纳米球，其特征在于，所述磁性纳米粒子的粒径为1nm～20nm；

所述亲水磁性实心纳米球的粒径为50nm～1000nm。

7.根据权利要求1至6任一项所述的亲水磁性实心纳米球的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

(S1)将含有包裹有聚合物I的磁性纳米粒子和亲水性聚合物的聚合单体II的原料在催化剂存在下接触反应II，得到前驱体；

(S2)向前驱体中加入自由基引发剂，经聚合反应III获得所述亲水磁性实心纳米球。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，(S1)中，所述反应II的条件为：温度II为10～40℃，时间II不少于1h；

所述催化剂选自偶联剂中的至少一种；

所述单体II选自丙烯酸酯类化合物中的至少一种；

(S2)中，所述自由基引发剂选自偶氮化合物中的至少一种；

(S2)中，所述聚合反应III的条件为：温度III为40℃～100℃，时间III不超过8h。

9.一种亲水磁性实心纳米球作为磁响应性T1和T2切换型MRI造影剂的应用，其特征在于，

所述亲水磁性实心纳米球包括：磁性纳米粒子、聚合物I的和聚合物II；

所述磁性纳米粒子选自锌掺杂的铁氧纳米粒子中的至少一种；

所述聚合物II为亲水性聚合物；

所述聚合物I包覆于所述磁性纳米粒子外形成中间体I，所述纳米球I分布在所述聚合物II中；

所述聚合物I和所述聚合物II通过酰胺键和/或酯键连接。

10.根据权利要9所述的应用，其特征在于，所述亲水磁性实心纳米球选自权利要求1至6任一项所述的亲水磁性实心纳米球、根据权利要求7或8所述的制备方法制备得到的亲水磁性实心纳米球中的至少一种。