[发明专利]一种高灵敏度双模态磁共振造影剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高灵敏度双模态磁共振造影剂的制备方法，通过热分解油酸铁和氯化锰的方法，采用高沸点溶剂作为反应介质，以油酸、油胺为稳定剂，获得窄粒度分布、高结晶度氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子，具体为利用油酸/油胺修饰氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子的制备方法，或生物相容性水溶性氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子的制备方法。本发明结合磁共振成像对造影剂的要求和纳米技术的特点，通过调控化学合成的手段，将具有T₁造影能力的氧化锰与T₂造影的超顺磁氧化铁纳米粒子结合起来，形成氧化锰内嵌型氧化铁纳米粒子，从而可以在T₁和T₂这两种成像的模式中起到协同增强的双模态磁共振造影的效果。

技术领域

本发明涉及用于磁共振成像的造影剂，本发明还涉及用于制备所述造影剂的方法。

背景技术

磁共振成像(MRI)具有非侵入性、生物安全性以及高的空间分辨率等固有优势而被认为是疾病诊断的最有效手段之一。在MRI中，质子密度和翻转时间不同会影响弛豫速率，导致不同生物组织和器官表现出特征的MRI对比。然而，当目标器官和周围部位对比效果不明显时，精确的检测目标区域存在困难。MRI造影剂可以加速目标部位的T₁或T₂弛豫率，从而增强病灶部位和正常组织的对比度，在临床应用中通过加强对比度来增加灵敏度和图像质量，从而使诊断更准确。

目前，MRI使用的造影剂主要有两种，一种是纵向弛豫(T₁)造影剂，通过水分子中的氢核和顺磁性金属离子直接作用来缩短T₁，从而增强信号，图像较亮；另一种是横向弛豫(T₂)造影剂，通过对外部局部磁性环境的不均匀性进行干扰，使邻近氢质子在弛豫中很快产生相来缩短T₂，从而减弱信号，图像较暗。其中，T₁造影剂使用的主要是具有顺磁性的配合物，如钆(Gd)或锰(Mn)的螯合物，而T₂造影剂主要是超顺磁性纳米颗粒，如超顺磁性四氧化三铁纳米颗粒。

当前，对于单一磁共振成像(纵向弛豫T₁或者横向弛豫T₂加权成像)所用的造影剂虽能各自表现出良好的造影效果，但是由于自身缺陷，靠传统单一的诊断模式无法提供疾病的全面信息，因而在对各种复杂疾病进行诊断时会受到一定的限制。例如，钆的螯合物体内滞留时间非常短，不利于诊断和示踪。利用超顺磁四氧化三铁纳米粒子获得的T₂加权成像经常会受到钙化或金属沉积产生的信号的干扰，同时由于T₂暗场造影性能较弱，检测中往往较难将人体自身存在的低信号区域与病灶部位区分，影响了对病灶部位诊断的准确性。虽然可以同时使用不同的纳米粒子来得到准确的信息，但是不同的纳米粒子具有不同的药代动力学，使得不同的纳米粒子很难同时被输送到特定的病变部位，多种造影剂的使用也会增加体内的累积毒性。

因此，将T₁和T₂两种成像模式结合在一起进行MRI，既可以利用T₁得到高分辨率的组织成像，又可利用T₂进行高度可行的病灶探测，进而得到高度准确的诊断信息。

理论上来说，利用氧化锰内嵌入氧化铁纳米晶体中所得到的纳米粒子可体现出作为T₁-T₂双模态成像纳米探针的特异性的优势。因为其中的两种材料的磁化矢量方向相同，而且T₁造影材料的磁化矢量与T₂造影材料的局域的磁场方向也是一致的，故而可以在T₁和T₂这两种成像的模式中起到协同增强的双模态磁共振造影的效果，以及进一步增强其成像灵敏度。