[发明专利]一种极小氧化铁纳米颗粒及其制备方法

说明书

本发明公开了一种极小氧化铁纳米颗粒及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)将三价铁盐与二价铁盐溶于水配制成水溶液，加热使水溶液升温；(2)将碱的水溶液加入步骤(1)得到的水溶液中，加毕，停止加热，将反应体系置于交变磁场中；(3)将所述反应体系在交变磁场中程序降温，降温期间加入高分子聚合物，关闭交变磁场，反应溶液经处理后得到极小氧化铁纳米颗粒。本发明能够保证有效地均匀成核并限制颗粒的迅速生长，得到尺寸均一的极小颗粒；可以增强颗粒表面化学交换作用的强度，使颗粒具有优良的T1磁共振成像性能，相对于ferumoxytol的T1信号强度明显增强。

技术领域

本发明涉及一种氧化铁纳米颗粒的制备方法，特别涉及一种使用降温共沉淀法结合交变磁场制备极小氧化铁纳米颗粒的方法。

背景技术

传统的超顺磁性氧化铁颗粒主要呈现T2-磁共振成像(MRI)增强效果，通过缩短水分子的横向弛豫时间而减弱周围组织的水信号强度而达到造影效果，但这种使病灶区域变暗的信号易与附近区域的出血、钙化或金属分解等混淆，在一定程度上会误导临床诊断，同时氧化铁颗粒的强磁性会扰乱局部区域的磁场，使图像模糊，存在诸多灵敏度及伪影等明显的问题；与此同时，临床上使用的传统T1-MRI钆剂已发现会导致严重的肾源性纤维化与脑损伤等。因此，安全性高的T1造影剂为目前临床应用迫切需要。

极小的氧化铁纳米颗粒或超小氧化铁纳米颗粒由于其表面自旋倾斜及磁各向异性分布可有效增强T1-MRI，同时具有较好的体内安全性，已有研究作为T1-MRI造影剂应用于体内外的医学试验。目前报道的制备极小氧化铁纳米颗粒的方法包括有高温热解法与热注射共沉淀法，与临床上使用的传统钆剂T1增强剂相比展现出了近似的T1成像效果。但这些方法也存在明显的缺陷：高温热解法的反应条件苛刻，使用的原料与试剂具有较高毒性，产品不适宜在体内应用；热注射共沉淀制备的样品分散性与形貌的均一性较差，成像性能有待提高。因此，开发制备具备良好T1-MRI的极小氧化铁纳米颗粒的新型方法具有重要的意义。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种极小氧化铁纳米颗粒的制备方法，该方法能够保证均匀的氧化铁晶体成核过程，同时有效地限制氧化铁颗粒的迅速生长，从而制备得到分散性极佳的极小尺寸的氧化铁纳米颗粒。

本发明的另一个目的是提供所述方法制备得到的极小氧化铁纳米颗粒。

本发明的最后一个目的是提供所述极小氧化铁纳米颗粒的应用。

技术方案：本发明所述极小氧化铁纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：

(1)将三价铁盐与二价铁盐溶于水配制成水溶液，加热使水溶液升温；

(2)将碱的水溶液加入步骤(1)得到的水溶液中，加毕，停止加热，将反应体系置于交变磁场中；

(3)将所述反应体系在交变磁场中程序降温，降温期间加入高分子聚合物，关闭交变磁场，反应溶液经处理后得到极小氧化铁纳米颗粒。

本发明极小氧化铁纳米颗粒的制备路线示意图见图1。

步骤(1)中，所述三价铁盐为六水合氯化铁、硫酸铁、硝酸铁中的一种或几种，所述二价铁盐为四水合氯化亚铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁中的一种或几种，所述三价铁盐和二价铁盐两者在所述水溶液中的浓度为0.1-10mMol/L，优选为10mMol/L、5mMol/L、1mMol/L、0.5mMol/L或0.1mMol/L。所述碱为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或几种，所述碱在碱的水溶液中的浓度为1-100mMol/L，二价铁盐、三价铁盐和碱的摩尔比为1∶(1.8-2.2)∶(48-52)，优选为1∶2∶50。

步骤(1)中，反应温度为50-90℃，优选为90℃、80℃、70℃、60℃或50℃。所述反应在搅拌下进行，搅拌速度为400-700rpm。